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啤酒飲料生產(chǎn)過程中檢測(cè)設(shè)備(1)

啤酒質(zhì)量和口味關(guān)鍵是要保證啤酒濃度的檢測(cè)精度。研究結(jié)果表明在測(cè)量啤酒濃度時(shí)當(dāng)前亨利定律方法存在瑕疵,有許多啤酒中使用氮?dú)鈦斫o出一個(gè)比較高的壓頭使得溫度和壓力的測(cè)量變得不準(zhǔn)確。溶解的二氧化碳是一種振動(dòng)的分子,在4.2微米的電磁波譜中具有一個(gè)中間紅外吸收譜帶。按照比爾-朗伯定律,通過使用反射光譜-特定的衰減全反射(ATR),就能實(shí)現(xiàn)精確的濃度測(cè)量。

    目前啤酒灌裝后的檢測(cè)采用二種方式:自動(dòng)稱重檢測(cè),X射線液面檢測(cè)。稱重檢測(cè)存在難以適應(yīng)高速灌裝要求和液體晃動(dòng)對(duì)稱量影響,無法判斷瓶蓋封口是否完好,灌裝壓力是否達(dá)到指標(biāo);X射線影像檢測(cè)雖然能夠自動(dòng)查出以下制造缺陷:油污、液體、變形和異物,將不合格容器從線上剔除,但需要克服泡沫影響和X射線安全性。

    1.啤酒中溶解CO2濃度測(cè)量方法

    a)溫度-壓力法

    啤酒、蘇打水和碳酸之類充碳酸氣飲料中的CO2濃度。到目前為止,飲料行業(yè)一直依賴于溫度-壓力法來進(jìn)行CO2濃度測(cè)量。實(shí)際是亨利定律的一種改良變型,將溫度和壓力測(cè)量值轉(zhuǎn)換為濃度。這種方法在亨利定律方程式中使用一個(gè)單一常數(shù)用于密度和一個(gè)單一常數(shù)用于溶解度,使得該方法已經(jīng)變得過時(shí)和不準(zhǔn)確。這是一種間接方法,它并不測(cè)量單獨(dú)氣體的濃度,而是測(cè)量所有溶解氣體的合成結(jié)果。近年來,啤酒行業(yè)的變化已經(jīng)加劇了這些瑕疵。密度在亨利定律方程式中被作為一個(gè)常數(shù)而引入,因?yàn)闇囟?壓力儀器根本不能測(cè)量密度。在歷史上,這種方法是基于這樣的假設(shè)而發(fā)展的:即,所有啤酒都具有相當(dāng)?shù)拿芏取]p啤酒、愛爾啤酒和低糖啤酒已經(jīng)說明了這種假設(shè)的不正確性。事實(shí)上,許多啤酒現(xiàn)在具有一個(gè)比水小的比重。有許多啤酒中使用氮?dú)鈦斫o出一個(gè)比較高的壓頭使得溫度和壓力的測(cè)量變得不準(zhǔn)確;一方面是因?yàn)槿狈^(qū)別,另一方面是因?yàn)槿芙舛认禂?shù)的不同。酒精含量高的啤酒也具有一個(gè)不同的密度。另外,高速瓶裝生產(chǎn)線的引入也導(dǎo)致了與飽和碳酸無關(guān)的壓力尖峰,形成了明顯的濃度尖峰。

    在Zahm和Nagle的壓力-溫度測(cè)量換算表是基于啤酒的比重為1.015。此表起源于從美國(guó)釀造化學(xué)工作者學(xué)會(huì)1949年第5次修訂的“分析方法”獲得的一種方法分析。因?yàn)闆]有測(cè)量酒精濃度,所以當(dāng)前方法在亨利定律中使用一個(gè)常數(shù)作為酒精密度。在一條灌裝生產(chǎn)線上,啤酒比重的范圍是從1.007到0.998,比重為0.998時(shí)表明是一種低碳水化合物啤酒;而酒精的含量范圍則是從實(shí)際上的零到4個(gè)百分點(diǎn)。對(duì)于使用當(dāng)前方法得出的結(jié)果,其誤差幾乎要比使用實(shí)驗(yàn)室儀器測(cè)得的結(jié)果高出一個(gè)數(shù)量級(jí)。二氧化碳在酒精中的溶解度與在水中的不同,那么對(duì)于當(dāng)前壓力-溫度測(cè)量方法,不論是具有低、還是高酒精含量的啤酒都會(huì)形成一個(gè)顯著的誤差。

    氣體在液體中的溶解度與該液體的密度除以摩爾混合比、或基于質(zhì)量的氣體與液體之比成比例。這就意味著,酒精濃度密度與相當(dāng)數(shù)量的啤酒成正比。相對(duì)于1g/ml的水密度來說,酒精的密度是.789g/ml。在敘述亨利定律方法時(shí),應(yīng)該將這一點(diǎn)考慮在內(nèi)。

    b)衰減全反射(ATR)紅外光譜法

    在線測(cè)量碳酸飽和度的當(dāng)前方法使用了過時(shí)的亨利定律的近似性;它利用沒有將產(chǎn)品密度、有效地處理的愛爾啤酒、窖藏啤酒、輕啤酒、高酒精含量啤酒和低碳水化合物啤酒之變化考慮在內(nèi)的常數(shù),按照它們具有相同的比重那樣進(jìn)行了處理。

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