影響高水分稻谷水分快檢準確性的原因分析*

王偉偉

(上海海豐米業(yè)有限公司 224153)

在我國稻谷呈現(xiàn)種植區(qū)集中、產(chǎn)量大、收儲時間集中等特點，近年來受晾曬場地退減、糧食企業(yè)搶收、天氣不利、農(nóng)戶節(jié)約工期等原因影響，大批未晾曬或烘干的高水分(24%～30%)稻谷涌入糧食烘干收儲企業(yè)，由于高水分稻谷水分檢測國標法時間長(6 h)、工作量大，嚴重影響企業(yè)收儲進度，容易造成待售待烘糧食發(fā)熱，影響糧食品質(zhì)，同時行業(yè)內(nèi)對高水分糧的準確測定方法研究和指導(dǎo)較少，此時快速水分測定儀顯示出了它的優(yōu)勢，被大量糧食企業(yè)采用。

目前，在稻谷采購過程中絕大多數(shù)糧庫使用了LDS-1G便攜式快速水分測定儀，但同時也反映了一個共性問題，在高水分測量范圍內(nèi)(20%～30%)的準確性和重復(fù)性不高，易受環(huán)境溫差、水分高低、品種差異、人員操作等因素影響。我公司通過對上述因素的研究，分析總結(jié)出了提高快速水分儀測定高水分稻谷水分準確性的幾點措施和建議。

1 實驗材料

1.1 實驗材料

收購過程中抽取鹽城區(qū)域南粳9108、淮稻5號、武運粳30號、雜粳樣品作為實驗對象。

1.2 實驗設(shè)備

LDS-1G便攜式快速水分測定儀，101-1-BS電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱，JJ124BC分析天平(感量0.0001 g)，固定式糧食扦樣器。

2 實驗方法

2.1 環(huán)境和樣品的溫差影響

2020年10月中旬，隨機抽取鹽城大豐區(qū)域剛收割南粳9108樣品1份用于實驗，樣品數(shù)量2 kg，水分在25%～30%之間，密封恒溫保存待測，確保樣品溫度保持(20±0.5)℃，調(diào)節(jié)實驗室環(huán)境溫度，2℃為一梯度，從20℃升至30℃，共分6次設(shè)定溫度用于快檢測量，觀察不同室溫條件下實驗樣品水分快檢讀數(shù)變化。

2.2 水分高低的影響

參考快速水分測定儀檔位定標方法，用同一批剛收割南粳9108制備標準樣，分別定標低水分、中高水分、高水分3個檔位，依次為P1，P2，P3。其中低水分檔定標選用13%、15%、17% 3個標準樣，中高水分檔定標選用18%、20%、22% 3個標準樣，高水分檔定標選用23%、25%、27% 3個標準樣，實驗過程中隨機抽取6份南粳9108檢樣依次通過3個檔位測量，同時用國標法測定6份樣品真實水分，比較和分析各組樣品國標法水分與3個檔位讀數(shù)的差別。

2.3 品種差異影響

抽取鹽城區(qū)域剛收割高水分(水分≥25%)南粳9108、淮稻5號、武運粳30號、雜粳樣品各一份，每份樣品1.5 kg，保持所有樣品溫度基本一致(溫差≤0.5℃)，水分接近(水分差≤2%)，在相同實驗環(huán)境下用快速水分測定儀測量水分，每份樣品重復(fù)5次取平均水分，注意所有樣品均用同一臺快速水分測定儀，檔位選用水分26.0%武運粳30樣品校準，同時通過國標法準確測定出4份樣品的真實水分，比較不同品種稻谷水分快檢誤差。

3 實驗結(jié)果與分析

3.1 不同溫差條件下的水分對比

從表1可以看出，樣品與環(huán)境溫度差對快速水分測定儀讀數(shù)重復(fù)性影響明顯，快檢檢測環(huán)境與樣品溫差在4℃以內(nèi)時水分檢測讀數(shù)差較小，當(dāng)溫差達到8℃以上時水分檢測結(jié)果變化明顯，在10℃溫差時水分讀數(shù)差達到1.2%；因此可以初步判定隨著樣品溫度與環(huán)境溫度溫差逐步拉大，快速檢測法水分讀數(shù)也逐步增大，在使用快速水分測定儀檢測高水分稻谷水分時要注意防范較大溫差，避免樣品表層短暫結(jié)露對快檢儀讀數(shù)造成干擾，減少誤判現(xiàn)象的發(fā)生。

表1 不同溫差條件下水分測量結(jié)果比較分析對比

3.2 水分高低測量分析

從圖1可知，低水分稻谷在快速檢測儀低水分檔位測定結(jié)果準確度較高，在中高水分、高水分檔位測量結(jié)果偏高，尤其是在高水分檔位差值超過1%，因此可以判定低水分檔位適用于低水分樣品的測量，樣品國標法水分與檔位校準水分差距越大，測得的結(jié)果差值越大，可靠性越差。

圖1 低水分樣品水分測量比對

從圖2可知，中高水分稻谷在快速檢測儀對應(yīng)檔位測定結(jié)果準確度較高，高水分檔測得的結(jié)果與實際相比偏高，低水分檔位測得結(jié)果與實際水分相比則是偏低；從兩組曲線走勢分析，該型號快速水分測定儀各檔位校準后的水分變化規(guī)律基本相同，儀器穩(wěn)定性較好。

圖2 中高水分樣品水分測量比對

從圖3可知，高水分稻谷在快速檢測儀對應(yīng)高水分檔位測量結(jié)果準確度較高，但準確度不如低水分檔和中高水分檔，這應(yīng)該是由于高水分樣品校準儀器時水分輕微流失造成的實際校準后的水分讀數(shù)偏高，低水分和中高水分兩類樣品測得值低于實際值，低水分檔測得結(jié)果差值最大，進一步證實樣品實際水分與檔位校準水分差距越大，測得的結(jié)果誤差越大。

圖3 高水分樣品水分測量比對

3.3 不同品種稻谷水分測量差別分析

如圖4所示，與國標法檢測結(jié)果相比，快檢水分整體偏高，這應(yīng)該是與高水分檔位校準選擇的品種有關(guān)；從各品種實測結(jié)果分析，武運粳30快檢誤差最小，僅為0.1%，說明同品種校準后的準確性、重復(fù)性較高，誤差最大的南粳9108達到0.7%，這表明即使是同一地區(qū)，品種差異對水分準確測定的影響也較明顯，建議各方根據(jù)自身收購品種情況分檔位一對一調(diào)試使用，降低品種原因引發(fā)的快檢誤差，差異較小的品種可以歸為同一檔位。

圖4 不同品種稻谷水分測定實驗對比

4 結(jié)語

本實驗只針對高水分稻谷水分快檢準確性開展研究，低水分、中高水分稻谷以及不同類型糧食作物快檢影響因素可以參照研究。通過大量數(shù)據(jù)證實，樣品與環(huán)境溫差、水分高低差、品種差異是影響高水分稻谷水分快速檢測準確性的重要原因，通過控制操作環(huán)境、分品種調(diào)檔、分水分區(qū)間調(diào)檔均可有效降低測量誤差，但在實際操作過程中我們發(fā)現(xiàn)即使規(guī)范做好上述工作，仍然會有一些較大誤差情況的出現(xiàn)，這可能與品種純度、樣品水分不勻、雜質(zhì)過大、人員手法差異、儀器本身故障等因素有關(guān)，可以根據(jù)區(qū)域差異和自身使用情況摸索總結(jié)各因素影響規(guī)律，制定快檢儀的校準制度，堅持完善校準工作，及時糾正問題原因，不過分依賴于快檢儀器，確保水分檢測結(jié)果誤差在合理范圍內(nèi)。

當(dāng)前糧食作物水分測定方法仍存在較大的局限性，例如持續(xù)雨水天氣下糧食作物水分達到30%～35%的情況非常常見，此時各類儀器檢測方法測定準確性、重復(fù)性差，與國標法相比差值高達3個百分點，且校準效果不明顯，引發(fā)了較大的收購難度，建議行業(yè)內(nèi)關(guān)注這類問題，研發(fā)更科學(xué)實用的高水分檢測方法和儀器，解決高水分糧售糧難問題。