水份测定仪在茶叶上的应用可行性分析

　茶叶含水率一般采用烘箱法测定。傅冬和[1]等比较了ISO法、国家标准法、103±2℃/90min法、120℃/60min法和130℃/27min法间的差异性，结果为差异不明显；微波测定法很少见，王华夫[2]等认为家用微波炉可测定茶叶的含水量，但测定的标准偏差较大，恒重的判定标准“无焦变”程度不易掌握，且未指出火力强度。烘箱法和微波法易于实验室操作，却不能满足茶叶加工、收购、贸易、贮存等现场的快速测定水分要求。依据国家标准法的原理，滕召胜[3]等曾研制出智能化杯式茶叶水分快速测定仪可以解决这个问题，但当前在茶叶生产上却很难见到；而以热解重量原理为依据的水份测定仪(卤素)，可同时满足实验室和现场测定需要，适用于医药、粮食、烟草、化工、食品、纺织、农林等行业，相关研究报道也很多，只是它在茶叶上的应用还未见报。于此，本文针对水份测定仪在茶叶上的应用可行性进行了初步研究。
　　
　　1材料与方法
　　
　　1.1材料与设备
　　
　　试验材料：2005年秋在嵊州市天然茶业有限公司加工的针形茶，分传统样1号和新工艺样2号。
　　
　　仪器设备：MF-50水份测定仪(日本)，电子天平(精确度为0.0001g)，恒温电烘箱等。
　　
　　1.2方法
　　
　　1.2.1烘箱法(国标法)
　　
　　GB8304-87，作为对照(重复6次)。
　　
　　1.2.2水分检测
　　
　　称取试样3g左右(精确度为0.001g)，在快速水份测定仪的不同温度下测定茶样的含水率。温度设定为120℃、130℃、140℃、150℃和160℃，重复4次。
　　
　　1.2.3焦化度
　　
　　焦化度(%)=100*焦化样量(g)/样品总量(g)
　　
　　2结果与分析
　　
　　2.1测定温度对茶叶含水率的影响
　　
　　温度升高，水份测定仪检测值增大，即茶样的含水率随温度升高而上升；温度对茶叶含水率的影响达到极显著水平，见表1和2。无论是1号样，还是2号样，温度与茶叶含水率的相关性均达显著水平，对温度(x)与含水率(y)作回归分析，1号样的拟合方程为：y=0.0528x 0.252，R=0.9986；2号样的拟合方程为y=0.0461x 2.654，R=0.9994。这一点与烘箱的热效应相似。1号样，120℃时测值为6.60%，160℃时达到8.74%，增加了2.14；2号样，120℃时测值为8.18%，160℃比120℃高出1.82%，增加到10.00%。同烘箱法相比，2号样在140℃的检测结果与之相近，1号样的检测值接近于145℃。
　　
　　表1.温度对1号样含水率的影响分析
　　
　　变异平方和自由度均方FP
　　
　　组间11.0542.763209.8480.00**
　　
　　组内0.198151.32E-02
　　
　　总变异11.2519
　　
　　表2.温度对2号样含水率的影响分析
　　
　　变异平方和自由度均方FP
　　
　　组间8.56742.142197.70.00**
　　
　　组内0.163151.08E-02
　　
　　总变异8.72919
　　
　　注：“**”表示P<0.01,差异性极显著
　　
　　2.2测定温度与焦化程度
　　
　　表3.茶叶含水率的测定温度与焦化度
　　
　　测定方法测定时间
　　
　　1号样2号样
　　
　　快速法120℃7.58±0.17min7.93±0.53min
　　
　　130℃6.80±0.37min7.75±0.33min
　　
　　140℃7.20±0.21min7.15±0.24min
　　
　　150℃7.10±0.42min7.30±0.24min
　　
　　160℃7.52±0.22min7.57±0.42min
　　
　　烘箱法(CK)5h5h
　　
　　温度高低不仅影响茶叶含水率，还会引起色泽的变化[4]。从表3可知，不同样品的焦化趋势相似：120℃和130℃下测定含水率，无焦化现象；140℃、150℃和160℃时，茶叶均有不同程度的焦化，焦化度随温度升高而增大；150℃和160℃时，茶叶焦化度都超过二分之一，二者焦化程度相当。同烘箱法相比，120℃、130℃的焦化度偏低，150℃和160℃样偏高，140℃样与之相当。从这个角度说，使用水分测定仪测定茶叶的含水率有一定的可行性。
　　
　　2.3测定温度与时间
　　
　　准确而迅速地检测出含水率，在茶叶生产、流通中相当重要。尤其是在茶叶干燥或复火工序，及时地测出在制品的含水率，有利于茶叶品质调控。快速水分仪在不同温度下，测定茶叶的含水率所用的时间也不同，见表4。对于含水率在10%以下的茶叶，水分测定仪能在6.5-8.5min分析出茶叶的含水率，而烘箱法至少要5h，约为水分测定仪耗时的30倍。因而，从省时、节能的角度来看，水分测定仪具有明显优势。
　　
　　表4.茶叶含水率的测定温度与时间
　　
　　测定方法测定时间
　　
　　1号样2号样
　　
　　快速法120℃7.58±0.17min7.93±0.53min
　　
　　130℃6.80±0.37min7.75±0.33min
　　
　　140℃7.20±0.21min7.15±0.24min
　　
　　150℃7.10±0.42min7.30±0.24min
　　
　　160℃7.52±0.22min7.57±0.42min
　　
　　烘箱法(CK)5h5h
　　
　　3.结论与讨论
　　
　　MF-50水分测定仪能快速、准确地测定成品茶的含水率，重复性强，稳定性好，精确度达到0.05%，可满足毛茶精制生产需要。
　　
　　本文针对水分测定仪在测定成品茶含水率的可行性进行了探讨，而对其在茶叶的在制品，如摊放叶或杀青叶上是否可行尚进一步探究。还有，水分测定仪每次开机，检测的第1个样品值会偏离真值，应略去不计，以提高检测结果的准确性。