Terménynedvesség mérése

A termények víztartalma minden termelőt érdekel aratás előtt és betároláskor. A kereskedelemben pedig a nedvességtartalom – bizonyos minőségi mutatókkal együtt – a „közös nevezőt” testesíti meg.

Több módon történhet a nedvességmérés. A kémiai módszerek (foszfor-pentaoxid, titrálás) többnyire pontosnak elfogadott eredményeket szolgáltatnak, de nagyon hosszadalmasak. Legprecízebben a szárítószekrényben történő kiszárítással lehet meghatározni a nedvességet. Ehhez a mintát a szárítás előtt és után precíziós mérlegen mérik, és a súlykülönbség megadja a minta vízmennyiséget.

 

A gyakorlatban az ún. gyors nedvességmérő műszereket alkalmazzák. Ezekkel hamar és egyszerűen meghatározható a gabona nedvességtartalma, de pontosságuk általában elmarad a kémiai módszerekhez képest. A legsokoldalúbb módszer az infravörös technika (NIR), amellyel egyéb beltartalmi jellemzők is mérhetők.

 

Az elektromos nedvességméréshez az alábbi három módszert alkalmazák.

 

Kapacitív mérési eljárás

 

Minden dielektromos elven működő berendezés tartalmaz egy kapacitív tesztcellát – ebbe kell betölteni a terményt – és mérőáramkört, amely a cella kapacitását határozza meg. A dielektromos módszer lényege, hogy a tesztcella mint kondenzátor, érzékeny a lemezei közt lévő anyag dielektromos állandójára. A nedvességmérést az teszi lehetővé, hogy a víz relatív dielektromos állandója 80, míg az egyéb összetevőké 5 alatti. Így a cella a gabonanedvesség változásának hatására 16-szor érzékenyebben reagál, mint a többi összetevő változására.

 

A nedvességtartalom és a kapacitás közti összefüggés nem egyszerű, és nem lehet elméleti úton meghatározni, hanem a műszergyártók egy adott tesztcellára mérésekkel határozzák meg. Ezeket a méréseket minden gabonatípusra (kukorica, búza, szója, stb.) külön-külön el kell végezni – ezt nevezzük kalibrációnak, amihez sok különböző fajtájú, termőhelyű és évjáratú gabonaminta szükséges. A műszer a mért kapacitásérték alapján számolja a felhasználó által meghatározni kívánt nedvességtartalmat. Az eredmény jó esetben csak véletlen hibát tartalmaz, ami ±1% körüli.

 

A gabonanedvesség mérési eredménye a zavaró hatások miatt tartalmazhat véletlen és rendszeres hibát is. Ha a hatásokat megfelelően kezeljük, vagy lehetőség szerint kiküszöböljük, akkor csak a véletlen hibához járulnak hozzá. Ha a zavaró hatások túlzott mértékűek, akkor rendszeres hibát okoznak. Ennek elkerülésére fokozottan kell figyelni. Néhány lehetséges hatás:

 

• Hőmérséklet: Ez kihat a dielektromos állandó nagyságára. Magasabb hőmérsékleten a dielektromos állandó nagyobb, így az ebből számított nedvességtartalom helytelenül magasabbnak adódik. A jobb, drágább műszerekbe hőmérőt építenek be, így korrigálják a hibát, de a szobahőmérséklettől nagyon eltérő hőfokon ekkor sem pontosak.

 

• A gabonahalmaz tömörödöttsége: Betöltéskor a gabonaszemek elrendeződése, így a tömörödöttsége is véletlenszerűen változik. Ha tömörödöttebb, akkor nagyobb dielektromos állandója lesz, így a számolt nedvességtartalom magasabbnak adódik a ténylegesnél. Ez a legjelentősebb hatás, tehát minden berendezésben található vagy egy mérleg, vagy egy állandó ejtési körülményeket biztosító szerkezet. Ezek helytelen használata vagy meghibásodása rendszeres hibát okozhat.

 

• Beltartalmi jellemzők: A vízen kívüli összetevők is hatással vannak a dielektromos mérésre. Ezek főleg a termőhely és a betakarítás évjárata miatt változnak. Ezért a kereskedelmi berendezéseken kétévente ellenőrző kalibrációt kell végeztetni akkreditált laboratóriumban.

 

• Felületi nedvesség és idegen anyag: Jelentősen befolyásolhatja a mérési eredményt a magokra kicsapódó pára és a mintában lévő szemét. Ezt a felhasználónak kell kiküszöbölnie a megfelelő mintavételezéssel.

 

Vezetőképesség-mérés

 

Ez a leggyakrabban alkalmazott eljárás a gabona nedvességtartalmának meghatározására. Ehhez a mintát meg kell őrölni, és össze kell préselni. A jó minőségű mérőcellák mindkettőt el tudják végezni. Préselés után áramot vezetnek a mintába, és megmérik az ellenállását. Minél kisebb ez, annál magasabb a minta víztartalma. A szárítószekrény után ez az eljárás adja a legpontosabb eredményt. Hátránya, hogy a mérőcellákat minden művelet után tisztítani kell, ami munkaigényes. A kis mennyiségek miatt homogén mintára van szükség.

 

A vezetőképesség mint mérési elv, általában nagyobb pontosságot biztosít széles tartományban. A készülékek pontosságát az eltérés százalékában adják meg. Általában egy készülék annál drágább, minél szélesebb a pontos mérést adó tartománya. Búza esetén 14–18% nedvességtartalomnál alig különböznek a mérőkészülékek. Ha a minta jóval nedvesebb, akkor az olcsóbb és a drágább készülékek között már jelentős különbségek mutatkoznak (több mint 3%-os eltérés). A legnehezebb a nedves kukorica víztartalmának a meghatározása. Itt csak speciális készülékek adnak jó mérési eredményeket.

 

Infravörös technika (NIR)

 

A műszerek transzmissziós, szkenner típusú spektrofotométerek, amelyek a közeli infravörös tartományban működnek. Mintaletapogató részből és egy rácsos monokromátorból állnak. A műszer a mérendő anyagot nagy felületen átvilágítja, és megméri a spektrumát. A beépített mikroszámítógép ennek alapján számítja és jelzi ki a mért anyag jellemzőit. Egyidejűleg 3–6 összetevő mérése lehetséges (típustól függően), pl. búzában a sikér-, fehérje- és nedvességtartalom. A méréshez a vizsgált anyag spektruma és a mérendő összetevők közti matematikai összefüggést előzetesen meghatározzák, azaz kalibrálják a készüléket.

 

Ezek a készülékek más beltartalmi adatok meghatározására is alkalmasak, mint például Zeleny-érték, hamu. A kategóriában nagyon sok készülék található 3–6 millió forintos áron. Fontos tudni, hogy nagyon jó minőségű és kedvező árú hazai készülékek is találhatók a listán, amelyek az ár/teljesítmény arányt tekintve a legjobbak a piacon.

 

Szárítószekrények

 

Hagyományos szárítószekrény, amely súlyállandóságig melegíti a kamrában lévő terményt, miközben az lead minden nedvességet. Itt a művelet elején és a végén egy pontos mérésre van szükség, amely alapján a nedvességtartalom egyszerűen meghatározható.

 

Infra nedvességmérő

 

A legújabb technológiás kvázi szárítószekrény, ebben egy 400 W-os halogénkvarclámpa súlyállandóságig hevíti a terményt. Itt a mérés automatikusan történik. Az eszköz akár hordozható is lehet. Sokféle paraméter beállítható rajta, így pl. a szárítási hőmérséklet. Egy mérés mintegy 15 perc időt vesz igénybe, tehát akár gyorsmérőnek is nevezhetnénk. Pontossága 0,01 százalék! n Mátrai Zoltán, Agrárin Kft. Fontos tudnivalók

1. A mérés pontosságát a mintavétel helyessége, a minta tisztasága és a mérés haladéktalansága határozza meg.

2. Egy mintavevőt nem lehet hitelesíteni, csak kalibrálni, vagy laborban kalibráltatni.

3. Vásárlás előtt gondoljuk végig, hogy milyen pontosságra törekszünk a nedvességméréskor, ezt milyen gyorsan szeretnénk véghezvinni, és hogy hol mérünk (laborban vagy terepen).