茶与茶制品紧密堆积密度测定方法研究

王静，杨秀芳，邹新武，梁慧玲，孔俊豪

（1.中华全国供销合作总社杭州茶叶研究院，浙江杭州 310016；2.浙江省茶资源跨界应用技术重点实验室，浙江杭州 310016）

碎茶与茶制品的密度（重实度）是体现茶叶品质的一项重要指标，特别是在国际碎茶贸易中，茶叶紧密堆积密度一直作为碎茶品质的考量指标。目前国内大部分企业对于紧密堆积密度的测定还依靠手动振动进行测量，由于人工检测在量筒的振动频率、振动幅度上很难把握，测定的准确性和重现性很差，经常导致出口碎茶在紧密堆积密度问题上与国外贸易商发生纠纷。

TD-01型茶与茶制品紧密堆积密度测定仪[1]的基本工作原理是将装有碎茶（或茶制品）的量筒固定在机械振动装置上，电机带动机械振动装置上下振动，量筒随机械振动装置发生有节拍的振动。随着振动次数的增加，量筒里的碎茶（或茶制品）逐渐振实，振动次数达到设定的次数后，机械振动装置停止振动，读出量筒内碎茶（或茶制品）的体积，根据密度=质量/体积，求出振实后碎茶（或茶制品）密度。

本研究使用TD-01型茶与茶制品紧密堆积密度测定仪对碎茶和茶制品的紧密堆积密度进行测定，比较振动次数对测定结果的影响，并对测定方法的重复性进行了研究，为碎茶和茶制品紧密堆积密度测定方法提供科学依据。

1 实验材料及设备

1.1 实验材料

市售碎茶样品：共8种，其中4种红碎茶，3种普洱碎茶，1种绿碎茶。

市售茶制品样品：共8种，其中1种固态速溶绿茶，1种固态速溶红茶，1种固态速溶乌龙茶，3种茶多酚，2种儿茶素。

1.2 实验设备

电子天平：精度0.01 g；粉末漏斗：不锈钢材质；量筒：容量为250 mL 和100 mL；茶与茶制品紧密堆积密度测定仪：TD-01型（中华全国供销合作总社杭州茶叶研究院研制，如图1）。

图1 茶与茶制品堆积密度测定仪Fig.1 Tea and tea products compacted bulk densities measuring apparatus

1.3 实验方法[2]

1.3.1 取样

从混合样品的上、中、下三处取3个测试样品，并存储在容器中。转动量筒，仔细检查样品有无结块。块状物会改变样品的特性，不能用来测定。

1.3.2 碎茶的测定步骤

通过粉末漏斗转移200 mL 样品到250 mL的量筒中。称量盛有样品的量筒质量减去量筒的质量，得到量筒内样品的质量。把量筒固定到茶与茶制品紧密堆积密度测定仪上，设定振动频率为200次/分钟。

振动次数确定：分别设定上下振动量筒50次、100次、150次、200次和250次，根据测得的紧密堆积密度的数据绘制曲线，确定最佳的振动次数。

重复性测定：对同一种样品连续测定10次，并计算变异系数。

1.3.3 茶制品的测定步骤

通过粉末漏斗，转移100 mL 样品到100 mL的量筒中。称量盛有样品的量筒质量减去量筒的质量，得到量筒内样品的质量。把量筒固定到茶与茶制品紧密堆积密度测定仪上。设定振动频率为200次/min。

振动次数确定：分别设定上下振动量筒50次、100次、150次、200次和250次，根据测得的紧密堆积密度的数据绘制曲线，确定最佳的振动次数。

重复性测定：对同一种样品连续测定10次，并计算变异系数。

2 结果与分析

2.1 碎茶紧密堆积密度实验结果与分析

2.1.1 振动次数的确定

碎茶样品选用了8种不同的碎茶，进行了紧密堆积密度的测定。结果如图2所示：

8种碎茶中，绿碎茶和3#红碎茶属于片末型碎茶。从图2可以看出，片末型碎茶在振动150次后，紧密堆积密度基本保持不变；而其它六种颗粒型碎茶，振动100次后，紧密堆积密度趋于稳定。颗粒型和片末型的碎茶有时难以区分，建议确定碎茶的振动次数为150次。

2.1.2 测定结果的重复性试验

在碎茶样品中分别选取颗粒型碎茶 （2#红碎茶）和片末型碎茶（3#红碎茶），重复测定紧密堆积密度10次，并计算变异系数。结果如表1 和表2所示。

表1 2#红碎茶的紧密堆积密度重复性实验结果Table 1 The repetitive testing of compacted bulk density of NO.2#broken black tea

表2 3#红碎茶的紧密堆积密度重复性实验结果Table 2 The repetitive testing of compacted bulk density of NO.3#broken black tea

表3 固态速溶绿茶的紧密堆积密度重复性实验结果Table 3 The repetitive testing of compacted bulk density of solidity instant green tea

表4 TP＞90%茶多酚的紧密堆积密度重复性实验结果Table 4 The repetitive testing of compacted bulk density of tea polyphenol(TP＞90%)

图2 8种碎茶在不同振动次数下紧密堆积密度变化Fig.2 The results of compacted bulk densities with different vibration times of 8 broken teas

图3 8种茶制品在不同振动次数下紧密堆积密度变化Fig.3 The results of compacted bulk densities with different vibration times of 8 tea products

从结果可以看出，两种不同质地的碎茶经过连续10次实验后，10次实验结果的变异系数均小于1%，表明本实验方法用于测定碎茶紧密堆积密度重复性良好。

2.2 茶制品紧密堆积密度实验结果与分析

2.2.1 振动次数的确定

茶制品样品分别选择不同茶类的固态速溶茶、不同纯度的茶多酚和儿茶素，共8种样品进行实验，结果如图3所示。

从结果可以看出，这8种茶制品在振动100次后，紧密堆积密度基本保持不变。

2.2.2 测定结果的重复性试验

选用固态速溶绿茶和TP＞90%的茶多酚重复测定紧密堆积密度10次，并计算变异系数。结果如表3 和表4所示。

以上实验结果可看出，两种不同茶制品10次测定结果的变异系数均小于1%，表明本实验方法用于测定茶制品紧密堆积密度重复性良好。

3 结论

TD-01型茶与茶制品紧密堆积密度测定仪是“十二五”国家科技支撑计划课题“茶叶质量安全控制关键技术研究与示范”研究任务团队根据堆积密度测定原理研制开发的检测仪器，相应测定方法的建立对于解决当前我国出口贸易中碎茶品质控制的难题，以及提高我国固态速溶茶、茶多酚等茶制品品质稳定性具有重要意义。

在振动频率200次/分钟的实验条件下，可以得出以下结论：（1）碎茶和茶制品最佳振动次数不同，碎茶振动次数宜选用150次；茶制品宜选用100次。（2）用该方法对碎茶和茶制品样品连续测定紧密堆积密度10次，实验结果的变异系数均小于1%，测定方法重复性良好。鉴于TD-01型茶与茶制品紧密堆积密度测定仪价格低廉、操作简便并已批量生产，相关的生产贸易企业可以选用。

[1]中华全国供销合作总社杭州茶叶研究所.一种茶和茶制品堆积密度测定仪:中国,201020290506.8[P].2011-5-18.

[2]Food and Agriculture Standards Committee.ISO 6770:1982 Instant tea-Determination of free-flow and compacted bulk densities[S/OL].[2010-03-25].http://www.iso.org/iso/home/store/catalogue_tc/catalogue_detail.htm?csnumber=13264.