《发酵液和啤酒分析 2 》

湖北轻工职业技术学院吴长春

《发酵液和啤酒分析2 》

主讲人：吴长春

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十五、浊度的测定

一、原理• 用浊度计直接测量处理好的样品，单位用 E

BC 浊度单位表示。• 浊度计的校准采用福尔马进（ Formazin ）标准浊度溶液


十五、浊度的测定二、仪器：浊度计


十五、浊度的测定三、操作• 酒样除气（振摇、电磁搅拌或超声波）但不过滤

• 除气酒样装入干净的专用浊度杯中• 将浊度杯放入已校准的浊度仪• 按仪器操作要求进行测量、读数、记录


十五、浊度的测定四、说明• 1 、浊度测量受多种因素影响，且各厂家仪器不尽相同，因此操作过程也不完全一样

• 2 、有些仪器有水浴，有些仪器没有水浴，对于没有水浴的仪器，测量时浊度杯外面不应有水雾，如有水雾可用面巾纸擦干后快速测量

• 3 、有些仪器在测量时能自动旋转浊度瓶，测量多个数值后显示平均值，有些仪器则不能，建议手工旋转四个 90° ，读数，取四个读数的平均值报告结果


十五、浊度的测定• 4 、有些仪器可直接用啤酒瓶测量，故成品酒可洗去商标后直接在仪器中测量

• 5 、浊度计不能分辨混浊物和气泡，气泡会使浊度值增高，故在浊度测量时应保证试样中无气泡逸出。有些仪器的浊度瓶带有可封密的盖，对此明显有益

• 6 、浊度仪应定期用福尔马进溶液检验和校准


十五、浊度的测定五、福尔马进溶液的制备 • 1 、试剂• —硫酸肼溶液（ 1% ）：称取硫酸肼 1.000 g ，溶于无混浊的蒸馏水中，移入 100mL 容量瓶中定容，放置 4 小时使其完全溶解

• —六次甲基四胺溶液（ 10% ）：称取 10.000g六次甲基四胺，溶于无混浊蒸馏水中，移入 100mL 容量瓶中定容

• —蒸馏水：用于稀释福尔马进的蒸馏水应保证无混浊，重蒸水可满足要求


十五、浊度的测定• 2 、操作• —制备浓福尔马进混浊液：用移液管吸取 25mL六次甲基四胺溶液于一干燥洁净的具塞三角瓶中，洗净移液管，再吸取 25mL 硫酸肼溶液，缓慢加入六次甲基四胺溶液中，边加边摇动，然后将瓶加塞，在室温下放置 24 小时后备用。此溶液浊度为 1000EBC 单位，此浓溶液在 2 月内有效

• —制备 100EBC 单位的富尔马进混浊液：• 将浓的福尔马进溶液仔细摇匀，用移液管吸取浓溶液后在容量瓶内稀释 10 倍，即可得到 100EBC单位的混浊液，此溶液在一周内有效


十五、浊度的测定• 注意：• —校准浊度计的福尔马进溶液都应用 100EBC 的溶液进行稀释，而不应直接取浓溶液稀释

• —福尔马进溶液具有沉淀性，在稀释过程和校准仪器的过程中应仔细摇匀。用于校准的低浓度溶液（如 1EBC ），注意在摇匀的过程中不应使瓶中有气泡。如有气泡则应等气泡消失后放入仪器中使用

• —1000EBC 的溶液如经再稀释后的溶液只能当天使用


十五、浊度的测定• 思考题：• 啤酒厂为什么要测浊度？


十五、浊度的测定• 答：

• 1 、产品本身的要求（外观、消费习惯）• 2 、工艺上的需求（具体生产的时候）• 3 、成品质量的监控


十五、浊度的测定• 思考题：

• 啤酒厂在什么时候测量浊度？


十五、浊度的测定• 答：• 1 、啤酒过滤的时候• 2 、装瓶后：杀菌前杀菌后• 3 、预测啤酒的保质期• 4 、也有用在麦汁过滤• 5 、发酵液



思考题：

浊度的测量适用于什么溶液？答：• 浊度的测量适用于胶体溶液


十五、浊度的测定• 分散体系• 一种物质分散在另一种物质中所构成的体系称为分散体系。对于液态的分散体系，按被分散物质颗粒大小的不同，可分为三类。

• 1 、浊液• 被分散物质颗粒直径大于 100nm ， (1nm=10-

7cm)颗粒为大分子团，用眼睛或普通显微镜可以观察到均匀分散的颗粒，称为浊液

• 当分散颗粒为固体时，称为悬浊液； (黄河水 )• 当分散颗粒为液体时，称为乳浊液； (牛奶 )


十五、浊度的测定• 2 、真溶液• 被分散物质颗粒直径在 1nm以下，颗粒是离子或极小的分子，用超级显微镜也观察不到颗粒的存在，这类分散体系是完全均匀的，透明的，称为真溶液。

• 3 、胶体溶液• 被分散物质颗粒直径在 1nm至 100nm之间，颗粒是较小的分子团，用普通显微镜不能观察到颗粒的存在，用超级显微镜可以看到，这类分散体系称为胶体溶液。

• 胶体溶液比悬浊液稳定，但不如真溶液稳定



• 注意：• 三种分散体系之间虽然有明显的区别，但却没有截然的界线。三者之间的过渡是渐变的。实际上已经发现粒子直径为 500nm的分散体系也表现出胶体的性质。因此以粒子大小范围作为分散系的分类只具有相对性。


十五、浊度的测定• 胶体溶液的性质• 1 、光学性质—丁铎尔效应• 在喑室内让一束光线通过胶体溶液，由于光照射到胶体微粒上产生散射现，使微粒似乎变成发光小点，因而可以看到溶液中有一条明亮的光路。真溶液中粒子极小，没有这种散射现象。 (John Thndll ， 1820—1893 ，英国物理学家 )

• 2 、动力学性质—布朗运动• 3 、电学性质—电泳


十五、浊度的测定• 当光线射到分散相颗粒上时，可以发生两种情况：• 如果颗粒大于入射光波长，光就从粒子的表面上按一定的角度反射，在粒子粗大的悬浊液中可以观察到这种现象。

• 假如颗粒小于入射光的波长，就发生光的散射。这时颗粒本身好象一个光源，向各个方向发射出光线，散射出来的光即所谓乳光。

• 颗粒物质越多，则散射光越强，因此可以利用测量散颗光的强度的大小来确定混浊的程度。


十五、浊度的测定• 什么是浊度？• 浊度即溶液的浑浊程度，浑度并不是物质数量的概念，而是一种外观的现象。

• 浊度这种外观的现象能因溶液的颜色以及照明的角度等因素而改变。因此不可能看到很精确的对比结果，因此人们采用福尔马进浑浊溶液来作为校准浊度仪的参考标准。


十五、浊度的测定• 怎样量化浊度？


十五、浊度的测定不同的浊度单位 EBC ASBC FTU Helm

0 0.0 0 0

1 69.2 4 40

外观上的感觉 0—0.5EBC 透明有光泽 0.5—1.0EBC 透明 1EBC 极轻微混浊 2EBC 轻微混浊 4EBC 混浊


十六泡持性的测定泡沫的定义• 定义一：泡沫是气体在液体中的分散作用并在液体中形成的气泡层

• 定义二：泡沫是由液体和气体所组成的不稳定的混合物

• 泡沫是啤酒区别于其它酒类的重要特征。• 泡沫—代表了啤酒的荣誉• 啤酒的泡沫质量应体现在三个方面 1 、起泡性 2 、泡持性 3 、挂杯性


十六泡持性的测定

• 由于 4 个不同的现象而导致泡沫逐渐降落并消失

• 1 、融合作用：两个气泡融合在一起，这种融合是由于气泡之间的膜破裂所引起的，小气泡融合在一起，并形成大的气泡。


十六泡持性的测定2 、歧化作用：泡沫是由气泡中的气体扩散而产生的，由于气泡之间存在压差，所以引起歧化作用



3 、泡沫内液体的流出：泡沫的液膜中的液体在重力的作用下向下流动，使泡沫的液膜越来越薄，最终破灭。


十六泡持性的测定4 、泡中的气体扩散：• 泡沫中的二氧化碳气体比空气中要高得多，泡沫中的气体组成有要与周围空气之间产生平衡的趋向，所以泡中的气体会扩散。


十六泡持性的测定秒表法• 1. 原理：按规定的方法将酒样倒入测量杯中，用目视法测定啤酒泡沫消散速度，以秒表计时。

• 2. 仪器• 秒表。• 玻璃杯（同仪器法）。• 铁架台、铁环


十六泡持性的测定• 3. 操作• —将酒样于 20℃ 水浴中恒温 30min 。• —按要求装好铁架台和铁环：铁环高度为测量杯置于铁架台上后，铁环离杯口距离为 3cm 。

• —将已处理好的酒样开盖，立即置瓶口（或听）于铁环上，沿杯中心线，以均匀流速注入杯中，直到泡沫高度与杯口相齐时为止。同时按表计时。

• —观察泡沫升起情况，记录泡沫形态和泡沫挂杯情况。• —记录泡沫从满杯至消失（露出 0.05cm2酒面）的时间• —结果以秒记，取整数。• —同一试样两次测量值之差不得超过平均值的 10%


十六泡持性的测定仪器法• 1. 原理在二氧化碳钢瓶所产生的压力作用下，通过与仪器配套的专用激泡装置，将酒样以泡沫的形式激发于专用测量杯内，以测量杯的高度为标准，仪器的探针电极自动跟踪泡沫的衰减过程并记录其时间，仪器记录的泡持性时间为从杯口下面10mm开始，泡沫再下降 30mm所需的时间


Calibration level校正液位Start measurement开始测量End measurement结束测量



十六泡持性的测定• 2. 仪器• 泡持性测定仪，如 Haffmans生产的

NIBEM-T 或 NIBEM-FST

• 玻璃杯：杯内高 120mm ，内径 60mm ，壁厚 2mm ，无色透明

• 专用激泡器• 气源：二氧化碳钢瓶• 恒温水浴


十六泡持性的测定NIBEM-T NIBEM-FST



ADDITIONAL INSTRUMENTS FOR FOAM MEASUREMENT 测量泡沫的附加仪表 Flashing devices for: 喷溅装置，用于： - bottle 瓶 - keg 桶 - can up to 5 litres. 高达 5升的罐 - process 过程


十六泡持性的测定激泡器 (老式 )


激泡器 (新式 ) 泡持性测定仪挂杯性测定仪

NIBEM-CLINGNIBEM-T



CLING : 76.0 %NIBEM-T: 250 sec

CLING: 63.9 %NIBEM-T: 289 sec

CLING: 41.8 %NIBEM-T: 263 sec

泡持性和挂杯性的测量值



十六泡持性的测定– 3. 操作

—将啤酒样置于 20℃ 水浴中恒温 30min 。—打开泡沫测定仪电源开关—按说明书要求校准杯高。对于 NIBEM-T 校准一次后能记住杯高， NIBEM-FST 则每次测量都需校准

—取出恒温好的酒样，翻转摇动几次，使瓶内 CO2达到平衡，置于穿孔取样器下

—打开二氧化碳钢瓶总阀，分压调整到 1bar左右( 注意安全 )

—给酒样穿孔，从激泡器出口排掉约 20mL 酒样


十六泡持性的测定将玻璃杯置于激泡器出口下方，使出口位于杯的中央，出口离杯底 1cm 。

—打开激泡器开关，在 3~4秒钟内激满一杯泡沫。—将泡沫样品置于泡沫测定仪电极探针下方，按开始键，仪器自动测量显示与记录结果。

—测量完毕，用啤酒瓶装清水冲洗激泡器，并将水保留在激泡器管道内，如若较长时间将不使用仪器，则激泡器应用 1% 的苏打水清洗，玻璃杯直接用自来水、蒸馏水仔细冲洗，倒扣放置。

—结果以秒记，取整数。—同一试样两次测量值之差不得超过平均值的 5%


十六泡持性的测定泡沫测量中的关键点• 玻璃杯 1 标准杯 2 杯子应干净 3 杯子不应干燥 4 测量完毕后马上清洗 5 不要用毛刷刷洗专用杯 6 特脏的杯子可用 1％的氢氧化钠溶液浸泡一夜，再用水洗干净 7 杯子洗干净后倒扣于干净处即可• 使用专用的激泡器• 已经用过的样品不要用于正式测量• 正式测量前要对杯高进行校准，因为仪器电极下降的距离是以杯高为

基准的


十六泡持性的测定• 正确的起泡过程1 水浴将酒样恒温至 20℃2 减压阀出口压力：标准杯 3—4秒钟充满一杯

3 首先将约 20ml 啤酒泡沫放走，这样就可以顶走管路中的残酒和空气等

4 泡沫出口管的顶端离杯底为 10mm ，泡沫出口管位于杯子正中央

• 测量完毕马上清洗电极和激泡器


十七 pH 值的测定

一、原理：利用直接电位法的原理，用酸度计直接测量样品的 pH 值。

二、仪器：• 酸度计、烧怀三、试剂：• pH 标准缓冲液


十七 pH 值的测定四、操作• —安装好酸度计，打开电源预热• —用两种不同 pH 值的标准缓冲溶液来校正和检验酸度计 (怎样做？ )

• —取除气酒样 50mL 于小烧杯中，将电极插入试样中缓缓将烧怀摇动几下，待 pH 值读数稳定后读数。

• —测量完毕用蒸馏水冲洗电极按要求放好。 ( 什么要求？ )

• 结果表示• 小数点后 2 位• 平行测定结果之差小于 0.1pH 单位


十八总酸的测定

电位滴定法 1. 原理• 利用氢氧化钠标准液，直接滴定啤酒中的酸性物质

• 滴定终点为 pH=8.2• 终点指示方法采用 pH 计 ( 为什么？ )• 根据消耗的氢氧化钠标准溶液的体积计算出啤酒中总酸的含量


十八总酸的测定2. 仪器与试剂• 自动电位滴定仪或酸度计• 电磁搅拌器• 恒温水浴• 碱式滴定管• 移液管• 1mol/L氢氧化钠标准液• pH 标准缓冲溶液


十八总酸的测定3. 操作• —啤酒样品除气• —取除气后的酒样约 100mL 于 250mL 三角瓶中，置于

40℃恒温水浴中保温 30min ，并不时振摇，以除去残余的二氧化碳，取出冷却至室温。 ( 为什么？ )

• —用标准 pH 缓冲液校正和检验仪器 (怎么做？ )• —取 50.00mL 处理好的酒样于小烧杯中，插入电极，开

动磁力搅拌器 ( 转速不要太快 ) 。• —用 0.1mol/L氢氧化钠标准溶液滴定至 pH=8.2 为其终点

• —记录消耗的氢氧化钠标准溶液的体积


十八总酸的测定• 4. 计算• 按下式计算总酸含量• X=2×C×V• 式中： X—— 试样的总酸 mL/100mL 。即

100mL 试样消耗 1mol/L氢氧化钠标准溶液的mL 数

• C——氢氧化钠标准溶液的浓度 mol/L• V—— 消耗氢氧化钠标准溶液的体积mL• 2——换算成 100mL 试样的系数• 所得结果应表示至两位小数• 平行测定值之差应﹤ 0.1%


十九预测啤酒保质期（浑浊倾向预测）

一、原理• 啤酒中的蛋白质、多酚物质、高分子糊精、 β—葡聚糖、金属离子等会在氧化作用下慢慢形成沉淀析出来，高温会加快此过程，所以对酒样采取冷热强化试验，以浊度计来检查混浊倾向，从而预测保质期

二、仪器• 保质期限测定仪• 浊度仪



三、操作• —取 5 瓶啤酒，先测量其 20℃ 浊度。• —恒温于 60℃ 或 40 24℃ 小时。• —降温至室温，缓慢降温至 0℃ ，恒温 24小时。

• —测量 0℃ 时浊度。• —重复上述过程直至浊度增加至 2EBC 为止。

• —记下热处理天数



四、保质期计算• 预计的保质期 =60℃ 下的热处理天数 ×换算系数• 换算系数的得出• 取 5 瓶与冷热强化试验同样的啤酒，在 20℃ （或室温）下

保存• 每隔一段时间将啤酒在 0℃ 保存（如每两周） 24 小时• 用仪器测量啤酒 0℃ 时浊度• 一直这样进行下去，直到浊度值为 2EBC• 记下整个时间（天）• 换算系数 =20℃ 或室温下的保存天数 /60℃ 下的热处理天

数



五、说明• 1 、预测啤酒保质期的方法很多，其中用得较多的方法是冷热强化试验，虽然酒样都在 0℃ 和 60℃ 处理，但是每个厂家的设备，原料，工艺不一样，因此换算系数对于每个厂家是不一样的，即有的厂家可能一个热循环相当于 20 天，有的可能相当于 30 天，故每个厂家应根据情况作出自己的换算系数

• 2 、 40℃ 用于未经稳定化处理的啤酒， 60℃ 用于经过稳定化处理的啤酒


二十硫酸铵沉淀极限

一、原理• 在啤酒中不断加入饱和硫酸铵溶液，啤酒中蛋白质的沉淀会使啤酒产生浑浊，若形成一定的浊度需要的硫酸铵溶液愈多，则说明啤酒的稳定性就愈好。硫酸铵沉淀极限值表示的是使 100ml 啤酒形成肉眼可见的雾浊所需的饱和硫酸铵的毫升数。


二十硫酸铵沉淀极限二、仪器• 移液管• 比色管或相同规格试管三、试剂• 饱和硫酸铵溶液：在沸水中不断加入硫酸铵，直至有沉淀产生，净置冷却

四、操作• —啤酒样品除气• —在 8支试管或比色管，编号，每管中加入 10ml 除气啤

酒• —管 1 作为参比样品，不加硫酸铵• —在其它试管中按由少到多分别加入不同量的饱和硫酸铵

溶液


二十硫酸铵沉淀极限• 管 2 加 0.6ml• 管 3 加 0.9ml• 管 4 加 1.2ml• 管 5 加 1.5ml• 管 6 加 1.8ml• 管 7 加 2.1ml• 管 8 加 2.4ml• —稍加摇动， 15 分钟后以 1号管作参比从管口上方向管内观察，找出刚好肉眼可见雾浊的试管


二十硫酸铵沉淀极限五、计算• 硫酸铵沉淀极限 = 消耗的硫酸铵溶液 ml 数

×10

• 结果以整数表示六、正常值• 10—15mL 不稳定的啤酒• >15ml 稳定的啤酒


二十硫酸铵沉淀极限七、说明• 1 、若需检查啤酒稳定化处理的效果，特别是使用了硅胶产品处理过的啤酒，可取 20m1 啤酒于一小烧杯中，在搅拌状态下不断从滴定管中滴入饱和硫酸铵溶液，直到有轻微雾浊产生为止，未经处理的啤酒一般硫酸铵沉淀极限值为每 100ml10至 20ml ，随着稳定剂的使用量的不同，其极限值可上升至 40ml 或更多


二十硫酸铵沉淀极限• 2 、这种方法可以很快地预测啤酒的稳定性，特别适用于单个啤酒厂内部的检测，与其它测定数据对比后能找到自己产品的极限值。但值得说明的是硫酸铵沉淀极限和啤酒的非生物稳定性之间并不具有线性的关系；因为啤酒的非生物稳定性不仅仅取决于蛋白质，还与其它因素有关，如多酚和氧含量等。不同品种的啤酒，有可能得到同样的硫酸铵沉淀极限值，但其非生物稳定性却不一定相同。

《发酵液和 啤酒分析 2 》

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