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水份測定儀在茶葉上的應用可行性探討
中國農業科學院茶葉研究所/農業部茶葉化學工程重點實驗室
本文從測定溫度、時間和焦化度等三個方面分析了水份測定儀在茶葉上應用的可行性。結果表明，溫度不同，茶葉的含水率也不同，測定時間和焦化度也不同。溫度對茶葉的含水率有著極顯著的影響，二者的相關性達極顯著水平；測定時間過遠遠短于對照；焦化度隨溫度升高而增大;測定溫度在140-150℃時，測出的含水率與對照接近，焦化程度也相當。
關鍵詞 水分測定儀；含水率；烘箱法
茶葉含水率一般采用烘箱法測定。傅冬和[1]等比較了ISO法、國家標準法、103±2℃/90min法、120℃/60min法和130℃/27min法間的差異性，結果為差異不明顯；微波測定法很少見，王華夫[2]等認為家用微波爐可測定茶葉的含水量，但測定的標準偏差較大，恒重的判定標準“無焦變"程度不易掌握，且未指出火力強度。烘箱法和微波法易于實驗室操作，卻不能滿足茶葉加工、收購、貿易、貯存等現場的快速測定水分要求。依據國家標準法的原理，滕召勝[3]等曾研制出智能化杯式茶葉水分快速測定儀可以解決這個問題，但當前在茶葉生產上卻很難見到；而以熱解重量原理為依據的水份測定儀（鹵素），可同時滿足實驗室和現場測定需要，適用于醫藥、糧食、煙草、化工、食品、紡織、農林等行業，相關研究報道也很多，只是它在茶葉上的應用還未見報。于此，本文針對水份測定儀在茶葉上的應用可行性進行了初步研究。
1材料與方法
1.1材料與設備
試驗材料：2005年秋在嵊州市天然茶業有限公司加工的針形茶，分傳統樣1號和新工藝樣2號。
儀器設備：SFY-20A水份測定儀（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（國標法）
GB8304-87，作為對照（重復6次）。
1.2.2水分檢測
稱取試樣3g左右（度為0.001g），在快速水份測定儀的不同溫度下測定茶樣的含水率。溫度設定為120℃、130℃、140℃、150℃和160℃，重復4次。
1.2.3焦化度
焦化度（%）=100*焦化樣量（g）/樣品總量（g）
2 結果與分析
2.1測定溫度對茶葉含水率的影響
溫度升高，水份測定儀檢測值增大，即茶樣的含水率隨溫度升高而上升；溫度對茶葉含水率的影響達到極顯著水平，見表1和2。無論是1號樣，還是2號樣，溫度與茶葉含水率的相關性均達顯著水平，對溫度（x）與含水率（y）作回歸分析，1號樣的擬合方程為：y=0.0528x+0.252，R=0.9986；2號樣的擬合方程為y=0.0461x+2.654 ，R=0.9994。這一點與烘箱的熱效應相似。1號樣，120℃時測值為6.60%，160℃時達到8.74%，增加了 2.14；2號樣，120℃時測值為8.18%，160℃比120℃高出 1.82%，增加到10.00%。同烘箱法相比，2號樣在140℃的檢測結果與之相近，1號樣的檢測值接近于145℃。
表1. 溫度對1號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 | 0.198 | 15 | 1.32E-02 | | |
| 總變異 | 11.25 | 19 | | | |
表2. 溫度對2號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 | 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測定溫度與焦化程度
表3.茶葉含水率的測定溫度與焦化度
| 測定方法 | 測定時間 | ||
| 1號樣 | 2號樣 | ||
| 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測定溫度與時間
準確而迅速地檢測出含水率，在茶葉生產、流通中相當重要。尤其是在茶葉干燥或復火工序，及時地測出在制品的含水率，有利于茶葉品質調控。快速水分儀在不同溫度下，測定茶葉的含水率所用的時間也不同，見表4。對于含水率在10%以下的茶葉，水分測定儀能在6.5-8.5min分析出茶葉的含水率，而烘箱法至少要5h，約為水分測定儀耗時的30倍。因而，從省時、節能的角度來看，水分測定儀具有明顯優勢。
表4.茶葉含水率的測定溫度與時間
| 測定方法 | 測定時間 | ||
| 1號樣 | 2號樣 | ||
| 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.結論與討論
SFY-20A水分測定儀能快速、準確地測定成品茶的含水率，重復性強，穩定性好，度達到0.05%，可滿足毛茶精制生產需要。
本文針對水分測定儀在測定成品茶含水率的可行性進行了探討，而對其在茶葉的在制品，如攤放葉或殺青葉上是否可行尚進一步探究。還有，水分測定儀每次開機，檢測的第1個樣品值會偏離真值，應略去不計，以提高檢測結果的準確性。
參考文獻
[1]傅冬和,鄧克尼,肖姣娣.幾種烘箱法測定成品茶含水量的差異性比較試驗[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定中的應用[J].中國茶葉.1995，17（1）:25-25
[3]滕召勝，羅隆福.茶葉水分快速檢測方法[J].茶葉科學.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律分析[J].西南農業大學學報（自然科學版）.2004，26（1）：88-94
作者簡介
許偉政 ：男（1979-），碩士，從事水分測定儀化學研究