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研究生:田雲生
研究生(外文):Yun-Sheng Tien
論文名稱:以容積法量測甘藍之水分含量
論文名稱(外文):Moisture Measurement of Head Cabbage Using a Volumetric Method
指導教授:謝禮丞謝禮丞引用關係
口試委員:陳世銘欒家敏盛中德鄭經偉
口試日期:2016-04-15
學位類別:博士
校院名稱:國立中興大學
系所名稱:生物產業機電工程學系所
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2016
畢業學年度:104
語文別:中文
論文頁數:74
中文關鍵詞:容積法含水率檢測甘藍
外文關鍵詞:Volumetric MethodMoisture Content MeasurementHeaded Cabbage
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本研究針對高含水量農產品,發展一種容積式含水率檢測方法,可用於快速計算其水分含量,並以甘藍為例,驗證該方法的可行性。容積式含水率檢測法係利用一個固定體積的容器,在實驗室溫度環境中,盛以30~300 g磨碎的甘藍做為待測樣本,並以同溫度之純水注滿此一容器,依據注水量、水的室溫密度0.997 ,以及預先測知之甘藍乾物密度(台中1號品種1.417 ;初秋品種1.497 ),便可立即算出待測樣本的溼基含水率。
由理論分析方面可知:甘藍的乾物密度為此檢測方法的必要已知條件,故本研究以真密度儀量測甘藍的乾物密度,用以支援容積式含水率檢測法,再以烤箱法檢驗同一批甘藍樣本的含水率,以對照比較容積法結果的精準度。
由實驗結果顯示:對於同一批次的台中1號甘藍樣本,容積式含水率檢測法的平均結果為92.99%;烤箱法93.16%,兩者在統計上並無差異。另對於同一批次的初秋甘藍樣本,容積式含水率檢測法的平均結果則為94.15%;烤箱法94.23%,兩者在統計上亦無差異。此一結果顯示容積式含水率檢測法的精確性是可以被接受的。同時,每次容積法的檢驗時間只約30 min,且無須長時間烘烤樣本,所以具有節省時效、能源、設備成本等方面的優點,也超越電子式儀器只能量測較低含水率樣本的限制。


A volumetric method for measuring the moisture content of agricultural materials was developed. It may obtain the moisture content of a sample rapidly and precisely if the sample density is given. The apparatus consists of a stainless container and a sealed lid which possess pipes upward to have its volume constant. Headed cabbages were chosen as experimental materials due to high humidity. Scale 30 to 300 grams of grinded cabbage as sample into the container, fill the container by water in laboratory and take down the water quantity, the ratio of moisture content would be calculated when the densities of water, ‘Taichung No.1’ and ‘K-Y’ cabbage are given as 0.997, 1.417 and 1.497 , respectively.
Experimental results show that the average moisture content of ‘Taichung No.1’cabbage obtained by volumetric measurement is 92.99% and 93.16% for oven method. The average moisture contents of ‘K-Y’ cabbage are 94.15% and 94.23%, respectively. There are no significant differences in statistics. Therefore, the measurement using volumetric method would be acceptable in accuracy comparing with oven method. To accomplish one measurement, volumetric method takes about 30 minutes without heating, while oven method takes at least 24 hours for drying. Volumetric method saves time and energy.


謝誌…………………………………………………..………………… i
摘要…………………………………………………..………………… ii
Abstract……..……………………………………………..…………… iii
目次…………………………………………………………………….. iv
圖目次………………………………………………………………….. vii
表目次………………………………………………………………….. viii
第一章、緒論..………………………………………………………… 1
  1.1 研究動機 ...………………………………………..………… 1
  1.2 研究目的 ...………………………………………..………… 2
第二章、文獻探討..……………………………………………..…….. 4
  2.1 農產品內水分的存在現象 ...……………………..………… 4
  2.2 農作物與水分 ...…………………………………..………… 4
    2.2.1青割玉米與水分…………………………..…………... 5
    2.2.2穀物與水分…………………………………..………… 5
    2.2.3甘藍與水分…………………………………..………… 7
  2.3 農產品平衡相對溼度性質………………………..…………. 8
  2.4 含水率的定義.……………………………………..………… 9
  2.5 含水率之量測.……………………………………..………… 10
    2.5.1 微波爐加熱法………………………………………… 10
    2.5.2 紅外線加熱法………………………………………… 11
    2.5.3 蒸餾法………………………………..…..…………… 11
    2.5.4 電子式水分測定法…………………..….…….……… 12
    2.5.5 音波與音壓法 ……………………………….………. 13
    2.5.6 近紅外線光譜分析法………………………………… 14
  2.6密度表示法與容積密度……..…….………………….……… 16
  2.7多孔性材料…………………..…………………….….……… 18
第三章、理論分析…………………….……………………….……… 19
  3.1 參數符號………………………….……….………….……… 19
  3.2 原理與方法……….………………………….………….…… 19
    3.2.1實驗原理與推導……………………….………….…… 19
    3.2.2關於使用生鮮植物性樣本…………………….………. 22
第四章、材料與方法 …………………………………….….……….. 25
  4.1 實驗材料與設備…..…………….……….………….……….. 25
    4.1.1實驗材料……….………….……….………….………. 25
    4.1.2 實驗設備與工具……………………………………… 25
  4.2實驗方法…………………………….……..…………….…… 27
    4.2.1準備樣本………..…………….…………………..…… 27
    4.2.2以烤箱法檢測甘藍樣本之含水率……………………. 28
    4.2.3以真密度儀檢測甘藍樣本之乾物密度….…..……….. 28
    4.2.4以容積法檢測甘藍樣本之含水率………………….… 31
第五章、結果與討論…………………………………….……………. 32
  5.1以烤箱法檢測甘藍樣本含水率之實驗結果………………… 32
  5.2以真密度儀檢測甘藍樣本乾物密度之實驗結果…………… 34
  5.3以容積法量測台中1號甘藍樣本含水率之實驗結果……… 36
    5.3.1利用( )台中1號及容積法計算樣本中的氣泡量…… 36
    5.3.2移除台中1號甘藍樣本中的氣泡……………………. 41
    5.3.3以容積法量測台中1號甘藍樣本含水率……………. 42
    5.3.4以台中1號甘藍樣本比較烤箱法與容積法的實驗結果 45
  5.4以容積法量測初秋甘藍樣本含水率之實驗結果…………… 47
    5.4.1利用( )初秋及容積法計算樣本中的氣泡量……… 47
    5.4.2移除初秋甘藍樣本中的氣泡…………………………. 52
    5.4.3以容積法量測初秋甘藍樣本含水率…………………. 52
    5.4.4以初秋甘藍樣本比較烤箱法與容積法的實驗結果…. 56
第六章、結論與建議………………………………………………….. 58
  6.1結論…….…….…….…….…….…….…….………….……… 58
  6.2建議….……….…….…….…….…….…….………….……… 58
第七章、參考文獻…………………………………………………….. 60
附錄一………………………………………………………………….. 64
附錄二………………………………………………………………….. 72


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