微波水分儀在食品中水分快速檢測的應用運用

山東宜維檢測有限公司 山東 棗莊 277800

在食品之中水分是重要營養成分，食品不同所需要的水分含量不同，水分也會在一定程度上影響食品感官性狀以及組織結構的發揮。水分指標與食品加工、食品運輸以及食品存儲等環節有著緊密聯系，為保證食品中有準確的水分含量，需要進行檢測。我國食品行業原本采用的檢測水分方法較為落后，操作起來復雜，檢測時間過長，而隨著科學技術的發展，誕生了微波水分儀等高科技技術和設備，在食品水分檢測過程中，應用這一設備及能夠快速獲得準確結果。基于此，本文對食品水分檢驗中微波水分儀使用進行分析。

一、食品水分檢測現狀

當前我國食品行業在檢測食品水分時，通常使用烘箱干燥法，這一方法應用范圍較廣，并且是很多食品水分檢測國標法[1]。其基于熱失重法原理，主要檢測方法是使用天平稱取食品樣品初始重量，接著放進烘箱加熱，以此來蒸發發揮食品樣品中的水分，在干燥后使用天平稱取其重量，那么(初始重量-最終重量)/初始重量=水分/%M。然而使用這一方法進行實際檢測時，還有許多不足之處存在著，烘箱干燥法流程較多，并且烘干較慢，使得整體檢測速度減慢，檢測一個食品樣品需幾個小時，檢測過程較為復雜。而在現代工業不斷發展的背景下，在食品生產過程中需要快速檢測食品水分含量，烘箱干燥法費時費力，將難以滿足當前的檢測要求。隨著科學技術發展，紅外快速水分測定儀得到了廣泛應用，其集天平和紅外加熱為一體，檢測食品樣品水分含量只需5～20分鐘，這能夠將水分分析速度提高。對于食品生產企業來說，時間就是金錢，使用現代化生產設備生產食品可達到每小時幾千噸，快速確定食品水分含量，可對原材料進行及時監測，對食品質量加以控制，提升食品生產效率并降低生產食品成本。因此應注重新型水分測定以及技術的應用，目前微波水分儀能夠達到這一要求。

二、微波水分儀

微波水分儀在檢測多種食品樣品時，可保證在40～120秒內準確測量樣品，和紅外干燥法以及烘箱干燥法相同的是微波干燥水分儀也是根據熱重法原理，但以微波形式來使食品干燥并對其水分測量。在分析過程中，食品樣品水分會對微波輻射能量進行直接吸收和蒸發，儀器中內置稱重系統，在分析水分起點和終點對其重量加以測量，計算初始和最終樣品差值，以獲得熱失重值，運用絕對值或者是百分比來表示水分。為確保快速獲得可靠準確的檢測結果，這一儀器設備不斷更新。

稱重傳感器是微波水分儀重要組成部分，微波水分儀上所應用的超級單體傳感器，是一種高度一體化傳感器。這一傳感器沒有外接任何部件，與其他傳感器相比具有更快的響應速度、更小溫度漂移和更小應力變化。除此之外，為了保證檢測過程中食品樣品對最大微波輻射能量進行均勻吸收，其采用新型圓柱樣品式結構，并以樣品室底部雙孔鏡光圈進行微波垂直發射，從而使微波能量以對角線狀在樣品表面均勻聚集，使得樣品上所聚集的微波能量更加理想化[2]。另外，在測試食品樣品時增加自動旋轉功能，確保樣品中微波輻射可以均勻分布，將傳統微波水分儀中冷斑和熱斑情況消除，以此快速獲得準確測試結果。

新型微波水分儀與傳統方法相比較具有以下明顯特征：(1)超快速分析，檢測速度快，在1～2分鐘內即能夠檢測一個食品樣品，與紅外水分儀相比要快10倍，與烘箱干燥法相比快300倍。(2)可準確測量，具有較高穩定性，測試結果和標準方法相同。(3)簡單操作，只要在儀器內放置好食品樣品蓋上蓋后，即能夠自動測量。對于食品實驗室分析、現場品控以及現場檢測來說，具有較快分析速度，可將工作效率提高。

三、食品水分檢測中微波水分儀的具體應用

(一)肉類方面的應用。肉類及肉制品所含水分是對其質量進行衡量的重要指標，在肉類市場中，為保護消費者權益，避免市場中流入注水肉，并且為明確肉制品加工企業將鮮肉作為原材料，都需要開展肉類和肉制品水分檢測。傳統檢測法為直接干燥法，需要使用的設備有烘箱和天平，主要材料為海砂和乙醇等溶劑，測試過程較為復雜，并且具有較長測量時間，大約在4～5個小時。而使用微波水分儀能夠在2～3分鐘內完成測量，并且操作非常簡單。比如通過實驗對豬肉、牛肉和雞肉使用直接干燥法、微波法進行測量，獲得了表1數據。

表1 使用直接干燥法、微波法測量豬肉、牛肉、雞肉水分含量結果

通過測試數據可知，使用微波水分儀測量結果與直接干燥法測量結果具有一致性。在測試過程中，使用微波水分儀，操作更加簡單，只要在儀器內放置食品樣品蓋上蓋即能完成測量，并且在兩分鐘內即可獲得結果，干燥法通常需要4～5個小時可獲得結果[3]。

(二)乳制品方面的應用。對乳制品生產來說，控制產品固含量非常重要，若某批產品存在較低固含量，則需及時加入固形物來達到相應要求；當有較高固含物時，需通過加水來達到固含量要求。水的成本要比固形物低，例如某乳品廠每日生產1000噸乳品，每節約0.1%固含量，那么一天能夠節省一噸固形物，生產成本一年可節省幾十萬。尤其是冰淇淋、酸奶、牛奶以及雪糕等樣品，使用烘箱干燥法完成分析測量需要3～4小時，而微波水分儀，具有準確快速的優勢，可在兩分鐘內完成測量，在生產過程中實現現場即時監控，以達到節約成本的目的。

結束語

新型微波水分儀具有操作簡單、測量準確以及測量速度快等優勢，在食品行業生產質量監控、原料進貨、研發過程、產品分級以及流通領域等方面得到了廣泛應用。其能夠進行簡便、快速的水分含量檢測，可將食品行業生產效率提升，并對生產進行有效指導，以此節省生產成本。政府行政部門也可應用這一儀器設備，在食品流通領域進行現場快速檢測，以保證食品的質量。