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水份測(cè)定儀在茶葉上的應(yīng)用可行性探討
中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所/農(nóng)業(yè)部茶葉化學(xué)工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室
本文從測(cè)定溫度、時(shí)間和焦化度等三個(gè)方面分析了水份測(cè)定儀在茶葉上應(yīng)用的可行性。結(jié)果表明，溫度不同，茶葉的含水率也不同，測(cè)定時(shí)間和焦化度也不同。溫度對(duì)茶葉的含水率有著極顯著的影響，二者的相關(guān)性達(dá)極顯著水平；測(cè)定時(shí)間過(guò)遠(yuǎn)遠(yuǎn)短于對(duì)照；焦化度隨溫度升高而增大;測(cè)定溫度在140-150℃時(shí)，測(cè)出的含水率與對(duì)照接近，焦化程度也相當(dāng)。
關(guān)鍵詞 水分測(cè)定儀；含水率；烘箱法
茶葉含水率一般采用烘箱法測(cè)定。傅冬和[1]等比較了ISO法、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)法、103±2℃/90min法、120℃/60min法和130℃/27min法間的差異性，結(jié)果為差異不明顯；微波測(cè)定法很少見，王華夫[2]等認(rèn)為家用微波爐可測(cè)定茶葉的含水量，但測(cè)定的標(biāo)準(zhǔn)偏差較大，恒重的判定標(biāo)準(zhǔn)“無(wú)焦變"程度不易掌握，且未指出火力強(qiáng)度。烘箱法和微波法易于實(shí)驗(yàn)室操作，卻不能滿足茶葉加工、收購(gòu)、貿(mào)易、貯存等現(xiàn)場(chǎng)的快速測(cè)定水分要求。依據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)法的原理，滕召勝[3]等曾研制出智能化杯式茶葉水分快速測(cè)定儀可以解決這個(gè)問題，但當(dāng)前在茶葉生產(chǎn)上卻很難見到；而以熱解重量原理為依據(jù)的水份測(cè)定儀（鹵素），可同時(shí)滿足實(shí)驗(yàn)室和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定需要，適用于醫(yī)藥、糧食、煙草、化工、食品、紡織、農(nóng)林等行業(yè)，相關(guān)研究報(bào)道也很多，只是它在茶葉上的應(yīng)用還未見報(bào)。于此，本文針對(duì)水份測(cè)定儀在茶葉上的應(yīng)用可行性進(jìn)行了初步研究。
1材料與方法
1.1材料與設(shè)備
試驗(yàn)材料：2005年秋在嵊州市天然茶業(yè)有限公司加工的針形茶，分傳統(tǒng)樣1號(hào)和新工藝樣2號(hào)。
儀器設(shè)備：SFY-20A水份測(cè)定儀（冠亞），電子天平（度為0.0001g），恒溫電烘箱等。
1.2方法
1.2.1烘箱法（國(guó)標(biāo)法）
GB8304-87，作為對(duì)照（重復(fù)6次）。
1.2.2水分檢測(cè)
稱取試樣3g左右（度為0.001g），在快速水份測(cè)定儀的不同溫度下測(cè)定茶樣的含水率。溫度設(shè)定為120℃、130℃、140℃、150℃和160℃，重復(fù)4次。
1.2.3焦化度
焦化度（%）=100*焦化樣量（g）/樣品總量（g）
2 結(jié)果與分析
2.1測(cè)定溫度對(duì)茶葉含水率的影響
溫度升高，水份測(cè)定儀檢測(cè)值增大，即茶樣的含水率隨溫度升高而上升；溫度對(duì)茶葉含水率的影響達(dá)到極顯著水平，見表1和2。無(wú)論是1號(hào)樣，還是2號(hào)樣，溫度與茶葉含水率的相關(guān)性均達(dá)顯著水平，對(duì)溫度（x）與含水率（y）作回歸分析，1號(hào)樣的擬合方程為：y=0.0528x+0.252，R=0.9986；2號(hào)樣的擬合方程為y=0.0461x+2.654 ，R=0.9994。這一點(diǎn)與烘箱的熱效應(yīng)相似。1號(hào)樣，120℃時(shí)測(cè)值為6.60%，160℃時(shí)達(dá)到8.74%，增加了 2.14；2號(hào)樣，120℃時(shí)測(cè)值為8.18%，160℃比120℃高出 1.82%，增加到10.00%。同烘箱法相比，2號(hào)樣在140℃的檢測(cè)結(jié)果與之相近，1號(hào)樣的檢測(cè)值接近于145℃。
表1. 溫度對(duì)1號(hào)樣含水率的影響分析
| 變異 | 平方和 | 自由度 | 均方 | F | P |
| 組間 | 11.05 | 4 | 2.763 | 209.848 | 0.00** |
| 組內(nèi) | 0.198 | 15 | 1.32E-02 | | |
| 總變異 | 11.25 | 19 | | | |
表2. 溫度對(duì)2號(hào)樣含水率的影響分析
| 變異 | 平方和 | 自由度 | 均方 | F | P |
| 組間 | 8.567 | 4 | 2.142 | 197.7 | 0.00** |
| 組內(nèi) | 0.163 | 15 | 1.08E-02 | | |
| 總變異 | 8.729 | 19 | | | |
注：“**"表示P<0.01,差異性極顯著
2.2測(cè)定溫度與焦化程度
表3.茶葉含水率的測(cè)定溫度與焦化度
| 測(cè)定方法 | 測(cè)定時(shí)間 | ||
| 1號(hào)樣 | 2號(hào)樣 | ||
| 快速法 | 120℃ | 7.58±0.17 min | 7.93±0.53min |
| 130℃ | 6.80±0.37min | 7.75±0.33min | |
| 140℃ | 7.20±0.21 min | 7.15±0.24min | |
| 150℃ | 7.10±0.42 min | 7.30±0.24min | |
| 160℃ | 7.52±0.22min | 7.57±0.42min | |
| 烘箱法（CK） | 5h | 5h | |
2.3測(cè)定溫度與時(shí)間
準(zhǔn)確而迅速地檢測(cè)出含水率，在茶葉生產(chǎn)、流通中相當(dāng)重要。尤其是在茶葉干燥或復(fù)火工序，及時(shí)地測(cè)出在制品的含水率，有利于茶葉品質(zhì)調(diào)控?？焖偎謨x在不同溫度下，測(cè)定茶葉的含水率所用的時(shí)間也不同，見表4。對(duì)于含水率在10%以下的茶葉，水分測(cè)定儀能在6.5-8.5min分析出茶葉的含水率，而烘箱法至少要5h，約為水分測(cè)定儀耗時(shí)的30倍。因而，從省時(shí)、節(jié)能的角度來(lái)看，水分測(cè)定儀具有明顯優(yōu)勢(shì)。
表4.茶葉含水率的測(cè)定溫度與時(shí)間
| 測(cè)定方法 | 測(cè)定時(shí)間 | ||
| 1號(hào)樣 | 2號(hào)樣 | ||
| 快速法 | 120℃ | 7.58±0.17 min | 7.93±0.53min |
| 130℃ | 6.80±0.37min | 7.75±0.33min | |
| 140℃ | 7.20±0.21 min | 7.15±0.24min | |
| 150℃ | 7.10±0.42 min | 7.30±0.24min | |
| 160℃ | 7.52±0.22min | 7.57±0.42min | |
| 烘箱法（CK） | 5h | 5h | |
3.結(jié)論與討論
SFY-20A水分測(cè)定儀能快速、準(zhǔn)確地測(cè)定成品茶的含水率，重復(fù)性強(qiáng)，穩(wěn)定性好，度達(dá)到0.05%，可滿足毛茶精制生產(chǎn)需要。
本文針對(duì)水分測(cè)定儀在測(cè)定成品茶含水率的可行性進(jìn)行了探討，而對(duì)其在茶葉的在制品，如攤放葉或殺青葉上是否可行尚進(jìn)一步探究。還有，水分測(cè)定儀每次開機(jī)，檢測(cè)的第1個(gè)樣品值會(huì)偏離真值，應(yīng)略去不計(jì)，以提高檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。
參考文獻(xiàn)
[1]傅冬和,鄧克尼,肖姣娣.幾種烘箱法測(cè)定成品茶含水量的差異性比較試驗(yàn)[J].茶葉通訊.2001，（3）：14-16
[2]王華夫，游小清.家用微波爐在茶葉水分含量測(cè)定中的應(yīng)用[J].中國(guó)茶葉.1995，17（1）:25-25
[3]滕召勝，羅隆福.茶葉水分快速檢測(cè)方法[J].茶葉科學(xué).1999，19 （1）：73-76
[4]鐘映富，李中林，周正科，等.綠茶恒溫烘干中水分與葉綠素的變化規(guī)律分析[J].西南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）.2004，26（1）：88-94
作者簡(jiǎn)介
許偉政 ：男（1979-），碩士，從事水分測(cè)定儀化學(xué)研究