一种快速判断判断稻谷干燥效果的方法

1.本发明涉及食品分析检测技术领域，具体涉及一种快速判断稻谷干燥效果的方法。


背景技术：

2.干燥方式对稻谷品质影响巨大，传统利用太阳照晒等方式获得的稻谷品质较好，储藏品质较佳，但由于易受自然条件和干燥场所等条件的限制影响，难以满足当前我国稻谷大批量干燥需求。因而研究人员开发了烘干干燥、微波干燥以及热泵干燥等方法，然而，怎样判断不同干燥方式会产生怎样的效果遇到难题。目前，我国普遍使用判断粮食干燥效果方法，包括检测干燥稻米出糙率、精米率和爆腰率等，采用理化、生化分析和感官品质分析确定其干燥效果，这些传统判断粮食干燥效果方法操作复杂、费时费力。特别是判断粮食的储藏品质，因难以预判，需储藏试验1-2年后进行反复检测分析，才能判断干燥方式对粮食储藏品质影响效果，因此消耗大量物力、人力和财力，且耗时较长，成本高昂，这些传统判断粮食干燥效果方法应用受限。因此，亟需一种廉价、便捷且能快速准确的方法应用于稻谷干燥效果的判断。


技术实现要素：

3.本发明所解决的技术问题在于提供一种快速判断稻谷干燥效果的方法，以快速、便捷、准确地判断稻谷干燥效果。
4.本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
5.一种快速判断稻谷干燥效果的方法，包括如下步骤：
6.1)采用多种干燥方式将新鲜稻谷干燥至相同的水分含量，记录每种干燥方式所需要的时间；
7.2)采用步骤1)所述的多种干燥方式分别对另取的同批次新鲜稻谷进行干燥处理，处理时根据步骤1)中记录的干燥时间，将干燥阶段分为n个阶段，每个阶段的时间相等，每个阶段干燥结束时取样备用；
8.3)将步骤2)得到的样品制成糙米，从糙米中随机选择m粒完整的糙米备用；
9.4)将步骤3)中选择的每粒糙米，沿长度方向等分为四段，将m粒糙米的同一部位的糙米段收集在一起，获得糙米四个部位的样品，收集归类备用；
10.5)分别测定糙米每个部位的水分含量，对应绘制不同干燥方式下稻谷的水分含量变化趋势坐标图，根据糙米相邻部位水分含量梯度大小判断不同干燥方式下的稻谷干燥效果。
11.进一步地，步骤5)中，相邻部位水分含量梯度越大，说明干燥效果越差，相邻部位水分含量梯度越小，说明干燥效果越好。
12.进一步地，步骤5)中，采用卡尔费休法分别测定糙米每个部位的水分含量。
13.进一步地，步骤5)中，分别测定糙米每个部位的水分含量，对应绘制不同干燥方式
下稻谷每个部位的水分含量变化趋势坐标图后，还采用低场核磁共振测定糙米每个部位的结合水横向弛豫时间t2左移情况，根据糙米相邻部位水分含量梯度大小和结合水横向弛豫时间t2左移情况综合判断不同干燥方式下的稻谷干燥效果。
14.进一步地，步骤5)中，相邻部位水分含量梯度越大，结合糙米每个部位的结合水横向弛豫时间t2左移越多，说明干燥效果越差，反之，说明干燥效果越好。
15.进一步地，n≥3，m≥50。
16.进一步地，n＝4，m＝100。
17.进一步地，步骤1)中，所述新鲜稻谷的水分含量为16～23％，干燥结束后稻谷水分含量为11～14％。
18.进一步地，步骤3)中，样品制成的糙米与选择测试的糙米质量比为8000～12000:1。
19.有益效果：本发明所述的快速判断稻谷干燥效果的方法，只需采用简单的设备和试剂，结合本发明对样品检测前预处理，即可快速、便捷判断不同干燥方式对干燥效果的影响，并且准确反映稻谷干燥过程其品质变化，在低至3h的处理时间内即可预判不同干燥方式对干燥稻谷储藏品质影响，远远低于传统方式需要的1～2年时间，因此省时、省力、大大减少了材料、试剂、人力的消耗，便于粮食加工企业迅速做出最佳选择，为粮食干燥企业节省成本，降低粮食干燥和储藏过程中损失，提高企业经济效益。
附图说明
20.图1为本发明较佳实施例的技术实施路线图。
21.图2为连续干燥方式下糙米各部位水分含量变化图。
22.图3为等温缓苏干燥方式下糙米各部位水分含量变化图。
23.图4为低温干燥-高温缓苏干燥方式下糙米各部位水分含量变化图。
24.图5为未干燥状态下低场核磁检测糙米各部位水分横向弛豫时间t2分布图。
25.图6为恒温连续干燥干燥状态下低场核磁检测糙米各部位水分横向弛豫时间t2分布图。
26.图7为等温缓苏干燥状态下低场核磁检测糙米各部位水分横向弛豫时间t2分布图。
27.图8为低温干燥-高温缓苏干燥状态下低场核磁检测糙米各部位水分横向弛豫时间t2分布图。
具体实施方式
28.为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例进一步阐述本发明。
29.本实施例所述的快速判断稻谷干燥效果的方法，包括如下步骤：
30.1)选取稻谷原料水分含量为21％、完整、饱满的清两优225稻谷各50kg，分别采用连续干燥(50℃恒温连续干燥)、等温缓苏干燥(50℃恒温干燥-50℃缓苏干燥)和低温干燥-高温缓苏干燥(50℃低温干燥-65℃高温缓苏)方式，预试验将各批次稻谷水分含量干燥到13％左右，记录每种干燥方式所需要的时间；
31.2)采用连续干燥(50℃恒温连续干燥)、等温缓苏干燥(50℃恒温干燥-50℃缓苏干燥)和低温干燥-高温缓苏干燥(50℃低温干燥-65℃高温缓苏)方式分别对另取的50kg同批次新鲜稻谷进行干燥处理，处理时根据步骤1)中记录的干燥时间，将干燥阶段分为4个阶段，每个阶段的时间相等，每个阶段干燥结束时取样备用；
32.3)将步骤2)得到的样品采用砻谷机和碾米机将其制成糙米，从糙米中随机选择100粒完整的糙米(5g左右)备用；
33.4)将步骤3)中选择的每粒糙米，如图1所示，沿长度方向等分为四段，将m粒糙米的同一部位的糙米段收集在一起，获得糙米四个部位的样品，收集归类备用；
34.5)采用卡尔费休法分别测定不同干燥方式、不同干燥阶段糙米粒每个部位水分含量，绘制每个部位水分含量变化趋势坐标图，然后根据糙米相邻部位水分含量梯度大小判断稻谷干燥效果，相邻部位水分含量梯度越大，说明干燥效果越差，相邻部位水分含量梯度越小，说明干燥效果越好。分别测定糙米每个部位的水分含量，绘制每个部位水分含量变化趋势坐标图，根据糙米相邻部位水分含量梯度大小判断稻谷干燥效果，相邻部位水分含量梯度越大，说明干燥效果越差，相邻部位水分含量梯度越小，说明干燥效果越好。
35.其中，新鲜稻谷原料水分含量为21％。
36.使用卡尔费休法测定水分含量，具体的实验方法：标定卡尔费休试剂，取0.05-0.1g的样品置于滴定池，使用卡尔费休试剂进行滴定。
37.在本发明的具体实施方案中，卡尔费休试剂的标定：精密取10μl蒸馏加入滴定池，滴定，并记录消耗的卡尔费休试剂的毫升数，重复多次，取平均值记录为a。试剂滴定度计算公式：
[0038][0039]
其中：f：滴定度；w：水的重量，单位mg；a：测试所消耗的卡尔试剂体积，单位ml。
[0040]
在本发明的具体实施方案中，样品的测定：将精密称重的样品(可使用研钵磨成粉，即磨即用)加入滴定池，滴定并记录。样品水分含量计算公式：
[0041][0042]
其中：a：样品所消耗的卡尔费休试剂体积，单位：ml；f：滴定度；w：样品重量，单位：mg。
[0043]
结果如图2～图4所示，稻谷在低温干燥-高温缓苏干燥四个阶段，糙米相邻部位水分含量梯度差异很小，而稻谷在连续干燥四个阶段，糙米相邻部位水分含量梯度差异非常大，特别是第三阶段结束时，稻谷在等温缓苏干燥四个阶段，糙米相邻部位水分含量梯度差异介于前两者之间，因此，可以快速判断低温干燥-高温缓苏干燥对稻谷干燥效果最好，其次是等温缓苏干燥，连续干燥效果最差。
[0044]
为了进一步证实本发明对干燥方式对稻谷储藏品质影响，将本发明所述的方式与传统判断方式进行对比，结果如表1和表2所示，数据表明本发明所述的方法其判断是有效和可靠的。
[0045]
表1传统方法判断稻谷干燥效果表
[0046][0047]
注：同行不同字母表示它们之间差异显著，p《0.05。
[0048]
如表1所示，根据稻谷刚干燥后的数据检测判断不同干燥方式的干燥效果时，初步判断低温干燥-高温缓苏干燥效果最好，但与其余两种干燥效果并没有存在显著差异，很难判断那种干燥方式对稻谷储藏品质最好。而干燥稻谷储藏1年验证不同干燥方式稻谷储藏品质时，则可以判断低温干燥-高温缓苏干燥效果最好，其次是等温缓苏干燥，连续干燥效果最差。因此，若需精确判断干燥效果，至少需要1年的时间。
[0049]
表2判断稻谷干燥效果表
[0050][0051]
注：同行不同字母表示它们之间差异显著，p《0.05。
[0052]
如表2所示，本发明所述的技术方案可以在3h内快速判断出来低温干燥-高温缓苏干燥效果最好，其次是等温缓苏干燥，连续干燥效果最差，与传统方法通过1年甚至更久的时间检测出来的结果吻合，因此，在稻谷干燥储藏品质判断方面，具有巨大优势。
[0053]
作为本发明的改进，步骤5)中，还采用低场核磁共振测定糙米每个部位的结合水横向弛豫时间t2左移情况，根据糙米相邻部位水分含量梯度大小和结合水横向弛豫时间t2左移情况综合判断不同干燥方式下的稻谷干燥效果。具体的实验方法：取3.0g左右的样品置于永久磁场中心位置的射频线圈的中心，选择cpmg脉冲序列测定样品的横向弛豫时间t2。cpmg脉冲的参数设置：主频sf＝18mhz，90
°
脉冲射频脉宽p1＝14μs，180
°
脉冲射频脉宽p2＝27μs，偏移频率o1＝417970.5hz，重复采样等待时间tw＝2000ms，信号采样点数td＝
150828，回波个数nech＝2000，重复采样次数ns＝32。
[0054]
结合水横向弛豫时间t2左移结果如图5～图8所示。
[0055]
相邻部位水分含量梯度结合糙米每个部位的结合水横向弛豫时间t2左移的情况如表3所示。
[0056]
表3判断稻谷干燥效果表
[0057][0058]
注：同行不同字母表示它们之间差异显著，p《0.05。
[0059]
由此可见，连续干燥的稻谷检测出的相邻部位水分含量梯度最大，结合糙米每个部位的结合水横向弛豫时间t2左移最多，说明干燥效果越差，等温缓苏干燥次之，低温干燥-高温缓苏干燥效果最佳。与传统方法通过1年甚至更久的时间检测出来的结果吻合，其通过两种方式组合判断，误差更小，可靠性更佳，在稻谷干燥储藏品质判断方面，具有巨大优势。
[0060]
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。