基于微波的大米水分快速檢測探究

□ 宋 禹 黑龍江省北大荒米業集團有限公司

1 微波透射法水分測量原理

微波指的是頻率為30～300 GHz波段的一種無線電波，通過電能轉化為熱能的方式完成快捷加熱工作。一般人們都是對已經煮熟的大米進行微波操作，但是，加熱的過程是一個水分蒸發的過程。如果大米水分缺失過多，則會變得過硬，降低食用的口感，造成糧食的浪費。基于此，技術人員開始研究如何對大米損失的水分進行科學合理的測量。目前，較為常見的就是微波透射法水分測量方式，其主要的原理是大米中水分含量變化時，水的介電常數也會發生變化的基本原則，利用信號透射的方式來達到測量水分的最終目的[1]。這項操作方法相對較為簡單，且檢測效率更高，受到了技術人員的一致認可。

2 材料與方法

為了判斷出微波透射法水分測量方式是否符合新時期技術人員對大米水分分析的快速檢測要求，本文采取了對比分析的方法，來科學選擇大米的品種和微波時應當選擇的溫度和時長，最大程度的保證大米水分。

2.1 實驗樣品

想要保證本次實驗的準確性和真實性，在實際開展大米水分檢測工作時，技術人員選擇了不同品種、不同含水量的大米進行對比實驗。本文主要選擇了3種不同含水量的大米樣本，采用微波透射法以及水分檢測的專業儀器進行檢測，經過稱重測量得知，每種樣本凈重為1 300 g。

2.2 微波水分檢測裝置

在開展水分檢測工作時，還涉及對檢測裝置的安裝和使用過程。工作人員必須要意識到，裝置運行狀態是否穩定與實驗的成功率之間有著很大的關系。一般來說，可以安排專門的工作人員定期對裝置進行維修和保養，避免操作過程中出現故障問題而影響實驗結果。從裝置安裝流程來看，工作人員可以預先準備一臺微波機，然后，安裝感應設備。具體包括對溫度的感應，和對電壓信號的傳輸和記錄。基于信息技術的發展進步，新時期的數據記錄和整理工作都可以利用網絡技術來實現自動化操作，降低工作人員的操作壓力和工作難度。通過不斷完善微波水分檢測裝置的基礎建設工作，能及時快速的完成對大米的檢測實驗，科學有效的判斷出微波大米的水分流失情況。

2.3 快速水分測定儀

開展水分測定工作時，選擇合適的水分測定儀。在微波環節之后，對大米的水分變化情況進行精準測量。這還要結合不同的測定儀應用功能進行分析，選擇符合本次檢測工作的基本要求，且操作難度低，經濟成本低的測定儀開展檢測工作。目前，應用比較廣泛的就是HB43—S快速水分測定儀，這種測定儀在實際使用過程中，對大米含水量的檢測可以精確到0.01%，具有良好的應用前景。

2.4 微波大米水分快速檢測的實驗方法

在具體開展實驗操作的過程中，工作人員應同時把這三種大米放在不同的密封容器當中，要注意選擇可微波的器皿，避免出現安全風險隱患。然后，放在同一個微波機中進行加熱操作；實驗過程中，通過逐次改變微波時長、溫度以及大米的裝載高度等方式，采用水分測定儀器來觀察大米水分的變化情況。完成檢測工作。比如，選擇在25、30、35 ℃加熱，并依次測試加熱30、60、120 s后的大米水分變化情況，對數據進行記錄。為了保證測量結果的準確性，工作人員重復上述操作3次，最后，選擇數據的平均值作為本次檢測工作的最終結果。基于人工記錄過程可能出現的數據記錄失誤問題，在這個環節中，使用計算機設備進行智能化、自動化的數據統計與整理，有效降低數據整理的難度[2]。

3 結果與討論

3.1 結果

本次檢測工作主要的目的是分析出微波大米水分快速檢測工作的實際應用效果，根據檢測實驗結果可以看出，在裝載高度一致，大米樣品溫度相同的情況下，微波電壓值越低，表示大米含水量越高。通過這種方法就可以直觀、及時、準確的完成大米水分的檢測工作，測量出這3種大米的水分分別為14.00%、15.00%、15.50%。

3.2 討論

基于實驗結果可以得出，在實際微波時，不同的大米品種的水分存在一定的差異，同時，工作人員在實驗過程中還發現，將大米放在微波機內部的不同高度上，微波檢測的速度和準確率也會會發生變化。為了保證微波檢測工作的的順利開展，幫助人們選擇出口感好的大米品種，工作人員開始意識到信息技術的應用價值，決定將實驗檢測數據信息收集起來，建立三維立體模型。采用模擬分析的方式，將實驗操作的難度降低。并以此來提高實驗操作的精準性，將數值誤差控制在合理的范圍內，從而推動微波大米水分快速檢測工作的順利開展。