Gabona-Labor Kft.

A nedvesség tartalom mérés

 

  A nedvesség (víz) tartalom mérés gazdasági jelentősége a leginkább az árucsere forgalomban nyilvánul meg. Az anyag mennyiségének mértéke — az anyag jellegétől és a kialakult konvencióktól függően — a hosszúsága, területe, térfogata, tömege. A pontosan definiált és helyesen használt mértékekkel meghatározott anyagmennyiségek azonban, jellemzőik függvényében eltérő effektív anyagot jelenthetnek. Így pl: 1 kg 12 % víztartalmú gabona lényegében 4 %-kal több gabonát tartalmaz, mint 1 kg 16 % víztartalmú. Tehát a víztartalom meghatározás pontossága befolyásolja az anyag mennyiségét.

  A víztartalom pontos ismerete a tárolásnál sem mellőzhető. A termények, romlását, károsodását előidéző mikroorganizmusok életfeltételeinek egyik legfontosabb eleme a víz. A tárolt termények víztartalmát úgy kell megválasztani, hogy az optimális legyen.

  A mezőgazdasági gyakorlatban a gabonák általános minősítésére elsősorban a hektoliter tömeget használják. Amennyiben azonban a nedvességtartalom megváltozik, akkor a hektoliter tömege is változik ( 1. táblázat).

 

1. táblázat

 

A búza hektoliter tömeg értékének változása a nedvességtartalom függvényében

 

A búza hektoliter tömege (kg/hl)

14

15

16

17

18

19

nedvességtartalom %(m/m) esetében

80,00

77,80

75,50

73,90

72,70

70,70

78,00

76,10

74,30

73,25

72,05

71,15

76,00

74,75

73,75

72,55

71,60

70,85

74,00

73,10

72,30

71,60

71,00

70,50

72,00

71,50

71,10

70,80

70,55

70,35

Göncző J.: Malomipari táblázat.

 

  Korábban a hektoliter tömeg mérést nedvességtartalom mérésére használták.

  A gabona minősítésénél elsőrendű feladat a nedvességtartalom és annak pontos meghatározása. A termékszabványokban a nedvességtartalom értéke meghatározott, a minősítő paramétereket erre a nedvességtartalom értékre vetítve kell meghatározni.

  Az anyagok nedvességtartalmának mérésnél jelentkező problémák nagy része az anyagok sajátságaival függnek össze. A gabona élő, szerves anyag, összetett rendszerek, melyeknél az anyag szerkezeti felépítése jelentős hatást gyakorol az anyagrészecskék és a víz közötti kapcsolat kialakítására. Az anyag és a víz közötti kötés:

— kémiai

— fizikai-kémiai és

— fizikai, vagy mechanikai kötés.

  Kémiailag kötött víz eltávolítása csak a kémiai szerkezet megbontásával, az anyag tulajdonságainak megváltoztatásával történhet.

  A víz fizikai-kémiai kapcsolódásánál a kötés az anyag felületén alakul ki.

  A fizikailag kötött víz kapcsolódik leggyengébben az anyaghoz.

 

A gabona minősítésére különböző feltételek szerint és módon kerülhet sor:

— laboratóriumi vizsgálatok, és

— gyorsvizsgálatok alapján.

 

Laboratóriumi minősítés

  A nedvesség (víz) tartalom meghatározását szabvány rögzíti, amely szárításon alapuló alapmódszer. A definíció szerint az anyag nedvesség (víz) tartalma alatt azt a súlyveszteséget értik, amely az anyag meghatározott feltételek szerint elvégzett szárítása –meghatározott fizikai állapotban (egész szemes, őrölt), meghatározott hőfokon, meghatározott ideig- során bekövetkezik. A kifejezése tömegszázalékban történik: w %(m/m).

  A gabona minősítésére akkreditált laboratóriumi hálózat működik, amely laboratóriumok a vizsgálatok elvégzésére megfelelő felszereltséggel és tapasztalattal rendelkeznek. Az akkreditált laboratóriumokban működő minőségügyi rendszer több olyan elemet tartalmaz, amelyek betartásával a laboratórium biztosítani tudja vizsgálati eredményeinek megbízhatóságát, törekedniük kell a vizsgálati módszerek egységesítésére, az egység pontos megbízható mérésére, megbízhatóságuk ellenőrzésére. Az ugyanazon laboratóriumban végzett ismételt vizsgálat, illetve más laboratóriumban végzett vizsgálat között megengedett eltérést a szabvány tartalmazza.

 

Gyors vizsgálatok

  A gyors vizsgálatok előnye a laboratóriumi minősítéssel szemben hogy rövid időn belül rendkívül nagyszámú mérés végezhető el. Használatukra jellemző, hogy többnyire laboratóriumi háttér, szakmai előképzettség nélkül használják.

  A mérési elvet, a nedvességtartalom és az elektromos vezetés közötti összefüggés alapján kifejlesztették ki. A nedvességtartalmat a minták nedvességtartalma és dielektromos állandója alapján határozzák meg.

  Mivel az anyagok vezetése a víztartalom mellett egyéb tényezőktől is függ, a módszer csak akkor ad megfelelő pontosságú eredményt, ha az anyagok mérés alatti állapotának reprodukálhatósága biztosított. A vezetőképesség értéke a következő befolyásoló tényezőktől függ:

a minta homogenitása,

a minta elektrolit tartalma,

a minta mennyisége, tömörítettsége,

a minta hőmérséklete,

a mérés elektromos paraméterei (feszültség, frekvencia, áramsűrűség, elektródok felépítése).

  A módszer egyszerűsége miatt igen elterjedt. Előnye, hogy kis nedvességtartalom változás nagy vezetőképesség változást eredményez, továbbá, hogy az elektród kiképzés alkalmazkodhat a mintához. Előnye, hogy a műszerek egyszerűen kivitelezhetőek, ezért viszonylag olcsóak, áruk: 100-200 ezer Ft között változik.

Hátránya, hogy minden egyes anyagra külön skálát, külön kalibrációt igényel. A kalibrálást minden esetben a mérendő termékre kell elvégezni.

  A mérési eredményeket befolyásoló tényezők közül a mérendő minta mennyisége, tömörítettsége a különböző mérőeszközök esetében a konstrukciótól függően változó. A különböző típusú mérőberendezések adott térfogatú, vagy tömegű termény vizsgálatára alkalmasak, így a mintabetöltés rendszere lehet:

beépített mérleg,

meghatározott térfogatú minta ejtő rendszerű betöltése,

a minta mérése meghatározott térfogatú mérőcellába történő betöltése után meghatározott nyomás alatt történik,

a mérőcella fogazott őrlők között, meghatározott erővel töri, tömöríti a mintát.

 

  A különböző konstrukciójú műszerek mérési eredményei, megfelelő kalibrálás mellett, közel azonosak, ami azt jelenti, hogy búza mérése esetében a 11,0 ¸ 19,0 % (m/m) nedvességtartalmú tartományban ± 0,5 – 0,6 %(m/m) pontos eredményt adnak. A műszerek használata rendkívül egyszerű, azonban a fentiek szerint a mintabetöltés több-kevesebb gyakorlatot igényel. A mintabetöltés közötti különbség miatt fordul elő sok esetben a különböző felhasználók által mért eredmények eltérése.

  A műszerek rendelkeznek beépített hőmérővel, így figyelembe vesznek bizonyos hőmérséklet kompenzációt, a gyakorlatban azonban ennek ellenére csak abban az esetben biztosítható megfelelő mérési eredmény, amennyiben a műszer és a minta hőmérséklete között nincsen nagy hőmérséklet különbség. A hőmérséklet különbség hideg időben okozhat mérési problémát.

  A gyorsvizsgáló műszerek használatánál fontos a készülékek folyamatos karbantartása, újrakalibrálása. A laboratóriumi háttér nélkül üzemeltetett műszerek esetében a felhasználó nem tudja, hogy készüléke milyen hibával mér, a mérési hibát későn veszi észre.

 

Budapest, 2002. április 30.

 

Dr. Budai Judit

mérésügyi főtanácsos

GABONA-LABOR Kft. Kalibráló Laboratóriuma, Budapest

A nedvesség tartalom meghatározás gyakorlata a gabonatermesztésben