欧小军 蒋立茂 徐涵秋 李和平 刘思贤 曾姝莉

四川省农业机械鉴定站，四川成都

农机鉴定（总第98期）

本栏目由本刊与四川省农机鉴定站合办

按相关标准要求，开展碾米机性能现场试验时，应对试验物料进行含水率测试，以判断物料是否符合试验要求。稻谷水分含量不仅与稻谷的新鲜度、食用价值和经济价值有着密切关系，也是判断稻谷质量的一个重要指标，直接影响稻谷存储、碾米加工。当稻谷水分含量较高时，稻谷的流动性较差，易造成堵塞和谷糙分离困难，降低脱壳效率，碎米率高，易造成动力消耗过大，增加加工成本；而稻谷水分含量过低时，虽有利于脱壳，但其皮层与胚乳结合紧密，研削困难，同样不利于加工。稻谷籽粒由稻壳和糙米组成，其各部分含水率不同，一般情况下稻谷外壳水分含量最低，其次是皮层，水分含量最高的是胚乳部分。目前，稻谷水分测定按照GB/T 5497-1985 《粮食、油料检验水分测定法》 进行，虽然标准中第一法105 ℃恒重法已被GB 5009.3-2016 《食品安全国家标准 食品中水分的测定》 所替代，但其余部分内容所示方法仍在应用。相关文献资料显示，GB/T 5497-1985 中第二法定温定时烘干法，即130 ℃烘40 min，在实际工作中仍有采用，是检测效率较高的方法。如何在现场试验时对物料稻谷的水分含量进行快速测试，以判断稻谷含水率是否符合规定要求，是碾米机械性能测试的一项重要基础工作。因此，本文用 “快速水分测定仪” 与 “恒温干燥箱+电子天平” 两种方式，分别采用GB 5009.3-2016 中第一法直接干燥法和GB/T 5497-1985第二法定温定时烘干法两种试验方法开展了比对试验，以探究现场试验中判断物料稻谷水分量的测试方法。

1 试验概况

首先测试稻壳质量占比，再分别测试稻壳、糙米的水分，最后通过综合计算得出稻谷水分。每份稻谷样品通过电动砻谷机剥壳后，先用电子天平称量稻壳重量，计算得出稻壳质量占比；再按照现行稻谷水分测试方法GB/T 5497-1985中样品制备由稻谷整粒粉碎改为通过砻谷机剥壳后的稻壳和糙米分别粉碎，然后按GB 5009.3-2016 中第一法直接干燥法和GB/T 5497-1985 第二法定温定时烘干法，分别使用快速水分测定仪与恒温干燥箱+0.1 mg 电子天平对粉碎后的稻壳和糙米小样进行测试，分别称取样品，烘干称重，计算各自的水分含量（其中，使用快速水分测定仪是由程序自动计算显示水分含量结果），最后按稻壳、糙米质量占比计算出稻谷水分。

1.1 主要仪器和用具

1） 水分测定仪2 台，烘干温度范围40～160 ℃，分度值精度1 mg，其中，MA35 水分测定仪的称量范围20 mg～35 g，MA45水分测定仪的称量范围20 mg～45 g；

2） 实验用电动砻谷机1台；

3） 实验用电动粉碎机1 台，筛孔直径Φ1.5 mm，粉碎细度通过圆孔筛的大于90%；

4） 电热鼓风干燥箱1 台，控温范围10～250 ℃，温控精度1 ℃；

5） 箱式电阻炉1 台，控温范围0～1 050 ℃，温控精度1 ℃；

6） 电子天平1台，称量范围0 ～110 g，测量精度0.1 mg；

7） 干燥器3个，内部直径Φ215 mm，内含变色硅胶，呈蓝色；

8） 其他用具：称量瓶80个，规格40 mm×25 mm。

1.2 样品与样品制备

从某粮库不同位置处扦样10 个，每个样品1 kg，均为安全储藏水分稻谷，用分样器进行分样。从平均样品中分得所需小样100 g，用筛子除去杂质、矿物质和粉尘等作为测定样品。然后将测定样品经电动砻谷机剥壳后，称量稻壳质量，计算稻壳质量百分比；再将稻壳和糙米倒入电动粉碎机分别碎粉后，通过圆孔筛的细料，装入磨口瓶中备用。

1.3 样品称取

分别称取粉后的稻壳2 g 左右，糙米4 g 左右（所用仪器测量精度为0.1 mg）。

1.4 操作步骤和方法

1） 将MA35水分测定仪程序设置为130 ℃烘40 min，MA45水分测定仪程序设置为130℃烘40 min，把称量好的稻壳、糙米小样均匀平铺放入铝箔盘内，每份小样测2 次，记录数据，并计算平均值；

2） 开启箱式电阻炉，设定为130 ℃；开启电热鼓风干燥箱，设定为105 ℃。

3） 将40 个编号玻璃制的称量瓶及盖子放入130 ℃箱式电阻炉中，40个编号玻璃制的称量瓶及盖子放入105 ℃电热鼓风干燥箱中，加热1 h，取出盖好，置于不同的干燥器内冷却0.5 h，称量记录数据，并重复干燥至前后两次质量差不超过2 mg。

4） 将之前制备好的10个平均样品中按稻壳2 g左右和糙米小样4 g左右，分别称重加入玻璃制的称量瓶中，加盖称量记录数据，每个平均样品的稻壳和糙米小样按GB 5009.3-2016 中第一法直接干燥法和GB/T 5497-1985 第二法定温定时烘干法两种试验方法分别测2 次取平均值，即每个平均样品的小样称量4份。

5） 将称量好的40 个糙米小样称量瓶和40 个稻壳小样称量瓶，其中20 个糙米小样称量瓶和20 个稻壳小样称量瓶放入130 ℃箱式电阻炉，瓶盖按编号一一对应放在称量瓶旁，烘干40 min后，盖好取出放入干燥器中冷却30 min后称重记录数据。

6） 将另外20 个糙米小样称量瓶和20 个稻壳小样称量瓶放入105 ℃电热鼓风干燥箱中，瓶盖按编号一一对应放在称量瓶旁，干燥3h后，盖好取出放入干燥器冷却30 min后称重记录数据，再放入105 ℃电热鼓风干燥箱中，干燥1 h后，放入干燥器冷却30 min后称重记录数据。

7） 105 ℃4 h 直接干燥法的两次独立测定结果的绝对差值不得超过算术平均值的10%；130 ℃40 min 定温定时烘干法双试验的结果允许差不得超过0.2%。如果出现水分异常样品，取其备份小样，重新测试水分。

表 1 稻壳质量百分比

表2 稻谷小样水分试验数据汇总

表3 稻谷小样水分试验数据结果比较

2 测试结果

2.1 计算稻壳（A2） 和糙米（A1） 的质量百分比

公式：A2=稻壳质量/小样质量×100%，A1=1-A2

2.2 分别计算稻壳（M2） 和糙米（M1） 的水分含量

公式：水分=(m1-m2)/(m1-m3)×100%

式中，m1为称量瓶（加盖） 和试样的质量，g、m2为称量瓶（加盖）和试样干燥后的质量，g；m3为称量瓶（加盖）的质量，g。

2.3 计算稻谷水分含量

公式：水分=M1×A1+M2×A2

按上述步骤与方法对10 份小样，每份小样进行两次平行试验，测得结果见表1和表2。

3 结果处理与分析

3.1 结果处理

将最终数据约到小数后一位，并计算两次试验结果偏差，见表3。

3.2 结果分析

通过制备10 个样品的小样，使用4 套不同的仪器设备，运用直接干燥法和定温定时烘干法，分别测试稻壳和糙米的水分含量，最后按稻壳和糙米不同的质量百分比计算出稻谷水分含量。每个小样样品都进行了两次试验，测定的水分含量结果偏差在0～0.2% 之间，均在标准要求范围之内。说明仪器设备操作使用符合流程和要求，所测结果误差较小。

以现行标准GB 5009.3-2016 中第一法直接干燥法， 即105 ℃，4 h 干燥法所测结果为准确值，与其他仪器设备测得结果相比较，其中两个快速水分测定仪的测试结果与准确值偏差在0～0.2 %；130 ℃，40 min 烘干法的测试结果与准确值偏差在-0.1 %～0.2 %之间；偏差符合标准要求，测试数据有效且在误差范围之内。

3.3 试验现场使用快速水分测定仪进行测试时，需注意的问题

稻谷样品的采集在物料堆的上、中、底层分别取样，以防止储存不当造成稻谷水分差异较大；现场粉碎后的样品及时装入称量瓶中备用，以防止环境温湿度对粉料造成影响；称量好的粉料要均匀平铺在铝箔盘内且试样厚度不超过5 mm，以防止试样过厚而烘干不均匀。

4 结语

本文依据GB 5009.3—2016 中第一法105 ℃，4 h 干燥法，采用不同仪器设备和测试方法，结合文献资料并开展比对试验，对测试方法和结果处理方式进行了改进，在现场试验中可实现快速判断物料稻谷的水分含量是否符合规定要求。采用105 ℃，4h 干燥法和130 ℃，40 min 烘干法，虽然检测结果准确、误差符合标准规定，但需在实验室内使用恒温干燥箱及其他配套用具进行测试，不能满足现场试验的需要。因此，用程序设定相同的两台快速水分测定仪，采用一样的测试方法和结果处理方式进行了比对试验，测试结果与现行的105℃，4h 干燥法测试结果均在误差允许范围之内，能满足现场试验实际需求，具有较好的可操作性。