不同干燥方式下稻谷容重与含水量关系的研究

刘红梅，周新跃，刘 浩，刘 备，邱颖波，刘建丰*

（1湖南农业大学农学院，长沙410128；2湖南农业大学图书馆，长沙410128）

不同干燥方式下稻谷容重与含水量关系的研究

刘红梅1，周新跃2，刘 浩1，刘 备1，邱颖波1，刘建丰1*

（1湖南农业大学农学院，长沙410128；2湖南农业大学图书馆，长沙410128）

稻谷容重能反映稻谷籽粒的大小、形状、整齐度、胚乳质地等品质性状，与含水量等指标也密切相关。采用6个正常成熟收获的籼稻品种，研究不同干燥方式下，稻谷容重与含水量的关系。结果表明：（1）相同干燥方式下，稻谷容重因品种不同而不同，含水量为14.5%时，供试品种LP5容重最大，为552.8 g／L，LP7容重最小，为534.2 g／L。（2）相同品种的稻谷容重因干燥方法不同而不同，采用自然晾晒方式，当含水量在23%～17.5%时，容重缓慢降低；含水量在17.5%～10.5%时，容重升高较快；此后容重随着含水量降低极缓慢升高。采用45～50℃烘箱间歇式烘干降水时，当含水量在23%～14.5%时，容重随含水量的下降而降低；当含水量继续下降至9%时，容重值基本趋于平稳；此后，容重随含水量降低略有增加。（3）在稻谷安全贮藏水分范围（含水量＜14.5%），相同品种，自然晾晒降水的容重比烘干干燥的容重略高。（4）当稻谷含水量＞10.5%时，稻谷容重与含水率呈直线相关。初始容重值相近的品种，可共用回归方程，而初始容重相差较大的品种，回归方程不同。

稻谷；容重；干燥方式；含水量

稻谷容重是指单位体积内稻谷的质量。稻谷容重是稻米品质的综合指标［1］，能反映稻谷籽粒的大小、形状、整齐度、胚乳质地等品质性状［2］。一般来说，籽粒饱满成熟、结构致密、颗粒小、含水量低的样品，容重较高。通过容重的测定，可以间接判别稻谷的品质。另外，根据容重可以推算出一定体积粮堆的质量以及一定质量的粮食所需的仓容，对粮食的储运工作有一定的实际指导意义［3］。目前，国际上将玉米［4，5］的容重作为玉米定等的一项重要指标［6］。许多发达国家均将稻谷容重做为稻谷质量标准的一个重要参数。

Mohsenin NN［7］测得含水率在8.6%～9.2%之间时稻谷的容重为561～591 kg／m3。国内对稻谷容重方面的专门研究很少见报道。龚红菊［8］以武育粳3号为研究对像，认为含水率在9.7%～23.2%范围内，稻谷容重随含水率的增加而显著增大，其关系可以表示为：容重＝3.0207×含水率＋533.65。而当稻谷含水量低于9.7%时，容重的变化规律及不同干燥方式对稻谷容重的影响，均未见报道；不同品种间稻谷容重的差异也极少见报道。笔者选用6个正常成熟收获的稻谷品种，采用自然晾干（气温25～32℃）和45～50℃间歇式烘箱干燥，测定稻谷容重和含水率，探讨不同品种稻谷容重的差异、相同品种稻谷容重与含水量间的数学模型和干燥方式对容重的影响。

1 材料与方法

1.1 仪器

GHCS-1000型谷物容重器；梅特勒1／1000电子天平；101-1-s型电热恒温鼓风干燥箱等。

1.2 方法

1.2.1 样品制备及其处理

选用目前生产上大面积种植的籼稻品种6个，分别标记为LP3、LP4、LP5、LP6、LP7、LP8，于2011年10月正常成熟收获，风选除杂，备用。

样品分成2组，第一组于每天8：00～20：00放置阳光下自然风干（试验期间气温25～32℃），每天11：00和15：00各取1次样测容重和含水量；第二组于8：00～20：00，放置在45～50℃恒温鼓风烘箱干燥，每天11：00、14：00、17：00、20：00各取1次样测容重和含水量。两组样品于20：00至次日8：00均自然静置试验柜里。

1.2.2 测定方法

采用GB5497-85［9］和GB1353-2009［10］法精确测定样品的水分和容重。

1.3 数据处理

用Excel 2003作图，用DPS v7.05统计软件进行回归分析，按数学模型计算理论容重值，并比较与实测值的偏差。

2 结果与分析

2.1 不同干燥方式下稻谷容重与含水量的关系

从图1，图2可知，含水量相同时，稻谷品种不同其容重不同，当含水量为14.5%时，供试品种容重以LP5最高，为552.8 g／L，LP7最低，为534.2 g／L，相差约20 g／L。

图1 自然干燥条件下稻谷容重的变化

图2 烘箱干燥下稻谷容重的变化

从图1得知，当含水量由刚收获时的23%降至17.5%时，稻谷容重缓慢降低；含水量继续下降至10.5%时，容重直线上升，容重高于前阶段的最大值；此后再降低含水量，容重极缓慢升高或趋于平稳。供试品种中，以LP5容重最高，变化范围545～586.3 g／L，变化幅度7.58%；LP7容重较低，变化范围519～569 g／L，变化幅度9.63%。

从图2知，当稻谷含水量＞14.5%时，容重随含水量的下降而降低，含水率在9%～14.5%时，容重基本趋于平稳；含水率＜9%时，容重随含水量的降低而略有升高。稻谷容重以LP5最高，变化范围541.3～569 g／L，变化幅度5.12%；LP7最低，变化范围523.3～539.5 g／L，变化幅度3.10%。在稻谷安全贮藏水分范围内（＜14.5%），相同的品种采用自然晾晒比烘干干燥的容重较高。

2.2 稻谷容重与含水量的相关性分析

相同的品种采用自然晾晒干燥比烘干干燥的容重较高。将稻谷含水量分成三个阶段（含水量＜10.5%、10.5%～17.5%、＞17.5%）分别分析各阶段内，不同品种稻谷容重随含水量的变化关系，以线性方程y＝a＋b x进行拟合，结果如表1。各容重实测值与依照数学模型计算得出的理论值列表2。

表1 不同品种稻谷容重与水分的线性回归分析

表2 各样品容重理论值与实测值的偏差

（续表2）

如表1如示，各相关系数范围为0.6226～0.9782。当含水量在10.5%～17.5%时，各样品的直线回归方程均极显著相关，回归方程的斜率为-4.5744～-6.0139，b的平均值为-5.0855；当含水量＞17.5%时，各样品的直线回归方程显著或极显著相关，直线斜率3.0215～0.4668，b的平均值为1.7732；当含水量＜10.5%时，各样品的回归方程大都未达到显著相关。因此，当样品含水量＞10.5%时，稻谷容重与含水率的关系可以用各自的回归方程来表示。

将各容重实测值与依照数学模型计算得出的理论值相比较，发现理论计算值与实测值的最大偏差为2%，最小偏差为0，平均偏差为0.37%，表明数学模型有较高的精度。

3 结果与讨论

3.1 结论

稻谷含水量相同时，其容重因品种不同而不同；同一稻谷品种，因含水量和干燥方法不同，其容重也有差异。自然晾晒干燥，含水量由刚收获时的23%降至17.5%时，容重缓慢降低；当含水量继续下降至10.5%时，容重呈直线上升，符合各自的线性方程，且极显著相关；此后再降低含水量，容重缓慢升高或趋于平稳。采用45～50℃烘箱间歇式烘干，含水量由刚收获时的23%降至14.5%时，容重随含水量的降低而降低；含水量继续降低至9%时，容重值基本趋于平稳；此后再降低含水量，容重略有升高。在稻谷安全贮藏水分范围内（含水量14%～15%）采用自然晾晒比烘干干燥的容重较高。

3.2 讨论

本研究发现在稻谷安全贮藏水分范围内（含水量14%～15%）采用自然晾晒比烘干干燥能获得较高的容重。稻谷籽粒中存在游离水和结合水，当籽粒水分达到14%～15%及以上时，开始出现游离水，当水分在13.5%以下时，一般认为是结合水［11］。在游离水阶段，相同含水量下，同一品种，烘干干燥的稻谷容重较自然干燥高。因为烘干时水分分子快速离开稻谷胚部，集中于稻谷表面，将稻谷从烘箱里拿出之后，稻谷表面集中的水分子有一个水分平衡过程，影响了稻谷的容重值，使容重值偏高。在稻谷的结合水阶段，相同含水量下，同一品种，烘干干燥的稻谷容重较自然干燥低。因稻谷的主要成分为淀粉、蛋白质、水分等，烘干时，部分淀粉分解，蛋白质变性，脂肪降解，干物质损耗较自然风干大，所以，容重随干物质的损耗而相应减少。稻谷品种不同，其化学组成也有差别，其容重变化的程度也不同。所以自然晾晒的稻谷容重比烘干干燥的容重较高。

按文献［8］给出的稻谷容重与水分的回归方程，计算得到本研究的6个材料的容重值与实测值差别在10%以上。LP3、LP4和LP6在刚收获时（含水率约23%）的容重值接近，分别为542.1、541.7、541.7 g／L，LP3和LP4的容重值随含水率的变化而变化的规律基本一致，LP6略有区别。据此推断，初始容重值相近的品种，可共用回归方程估算理论容重值，而初始容重相差较大的品种间，则需要进行校正。

［1］ 张 丽，董树亭，刘存辉，等.玉米籽粒容重与产量和品质的相关分析［J］.中国农业科学，2007（2）：405-411.

［2］ 毛肇慈.粮油食品品质分析［M］.北京：中国轻工业出版社，2000.

［3］ 周祖锷.农业物料学［M］.北京：农业出版社，1994.

［4］ 苏义臣，金明华，苏桂华，等.玉米子粒容重的相关性分析［J］.吉林农业科学，2007（3）：14-16.

［5］ 蔡花真，毕文庆，楚见妆，等.玉米容重与水分相关性分析［J］.郑州工程学院学报，2001（3）：70-72.

［6］ 张 丽.玉米容重差异的形成机理及措施调控［D］.泰安：山东农业大学，2008.

［7］ Mohsenin NN.Physical Properties of Plant and Animal Materials［M］.New York：Gordon and Breach Science Publishers，Inc.，1970.

［8］ 龚红菊，陈坤杰.稻谷容重与水分的关系［J］.粮食与饲料工业，2003（9）：19.

［9］ GB 5497-85.粮食、油料检验水分测定法［S］.

［10］GB 1353-2009.玉米容重的测定方法［S］.

［11］刘昱鑫.玉米降水与容重的关系［J］.中国粮食经济，2009（12）：40-43.

Relationship Between Rice Grain TestWeight and Moisture Content under Different Drying Methods

LIU Hong-mei1，ZHOU Xin-yue2，LIU Hao1，LIU Bei1，QIU Ying-bo1，LIU Jian-feng1*
（1 College of Agronomy，Hunan Agricultural University，Changsha，Hunan 410128，China；2 Library，Hunan Agricultural University，Changsha，Hunan 410128，China）

To assess the relationship between rice grain test weight and moisture content under different dryingmethods，six indica hybrid rice varieties were analyzed for testweight and moisture content.The results showed that rice grain test weightwas closely related tomoisture content in grain.Rice grain testweight varied with varieties.The highestwas the variety of LP5 with the rice grain testweight552.8 g／L and the lowestwas the variety of LP7 with the rice grain testweight 534.2 g／L when the rice grain withmoisture content of14.5%within the same dryingmethod.The rice grain testweight of the same variety was different because of different dryingmethod.The rice grain test weight fell slowly when the rice grain withmoisture content from 23%to 17.5%and increased quickly when the rice grain with moisture content from 17.5%to 10.5%and then rose slowly verymuch withmoisture content reduced by natural air drying.The rice grain test weight fell down withmoisture content fell down when it dropped from 23%to 14.5%by intermittentoven dryingwith the temperature of45～50℃.The rice grain testweight trended to steady when themoisture contentwentbelow 9%and then increased slowly with moisture content continue to fall.The rice grain was higher by using themethod of natural drying than intermittent oven drying when the moisture content was ranged of safety storage moisture（moisture content＜14.5%）of the rice variety.There were linear correlation between rice grain test weight and moisture content when the moisture contentwas above 10.5%.The regression equation can be shared when the varietieswith close initial testweightbut the regression equation was differentwhen the varietieswith significant different initial testweight.

Rice grain；Testweight；Dryingmethod；Moisture content

S511.09

：A

1001-5280（2014）02-0121-05

10.3969／j.issn.1001-5280.2014.02.01

2013 12- 05

刘红梅（1979-），女，湖南涟源人，实验师，博士，主要从事作物遗传育种研究，Email：09011021＠163.com。*通信作者：刘建丰，教授，博士，Email：liujf501＠yahoo.com.cn。