啤酒濁度的測(cè)定方法研究

王宏鐳，劉 旭*

(北京市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)所，北京 100071)

啤酒濁度的測(cè)定方法研究

王宏鐳，劉 旭*

(北京市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)所，北京 100071)

為建立留樣檢測(cè)啤酒濁度的方法模型。使用Haffmans VOS Rota 90/25型啤酒濁儀提供的雙濾光片采用90°和25°雙波長(zhǎng)檢測(cè)濁度值，與傳統(tǒng)檢測(cè)方法進(jìn)行比較。結(jié)果表明，同一波長(zhǎng)處兩種檢測(cè)方法無顯著性差異(P＞0.05)；在不同檢測(cè)波長(zhǎng)處，檢測(cè)結(jié)果不同；采用紅色濾光片僅能消除棕色瓶的影響因素，對(duì)綠色啤酒瓶有一定的影響；而采用綠色濾光片和無濾光片情況下，型號(hào)各異的啤酒瓶對(duì)檢測(cè)結(jié)果無明顯影響。結(jié)果表明，留樣檢測(cè)啤酒濁度方法成立，但選用波長(zhǎng)對(duì)檢測(cè)精度存在影響。

啤酒；濁度；快速檢測(cè)；帶瓶檢測(cè)

啤酒是人們生活中消費(fèi)量非常大的飲料，其質(zhì)量會(huì)直接影響到消費(fèi)者的身體健康。啤酒濁度(A)是以EBC為單位表示啤酒透明度的外觀指標(biāo)[1]。啤酒濁度直接影響到啤酒的外觀質(zhì)量和非生物的穩(wěn)定性，是影響啤酒保質(zhì)期，評(píng)價(jià)啤酒質(zhì)量的重要參數(shù)之一[2]。濁度的測(cè)定在啤酒的質(zhì)量控制與監(jiān)督過程中具有重要意義。

GB/T 4928—2001《啤酒分析方法》采用儀器法作為測(cè)定啤酒濁度的唯一方法[3]。目前國(guó)標(biāo)在測(cè)定啤酒濁度檢測(cè)方法上[4]，沒有規(guī)定測(cè)定儀器的檢測(cè)波長(zhǎng)。在不同波長(zhǎng)處檢測(cè)的結(jié)果不相同，這就出現(xiàn)了同一樣品在不同儀器下檢測(cè)結(jié)果不一致的情況。而隨著科技日益進(jìn)步、新儀器的廣泛使用，這一問題越來越突現(xiàn)出來，這種現(xiàn)象對(duì)很多廠家造成困擾，對(duì)于質(zhì)量把關(guān)也造成了一定的困難。

本實(shí)驗(yàn)通過采用Haffmans VOS Rota 90/25型啤酒濁儀提供的雙濾光片，收集與分析在不同波長(zhǎng)處測(cè)定啤酒的濁度值，建立一種快捷準(zhǔn)確的留樣檢測(cè)方法，解決目前測(cè)定啤酒濁度方法中存在的一些問題，討論測(cè)定啤酒濁度實(shí)驗(yàn)中需要注意的相關(guān)因素[5-6]，為修改國(guó)標(biāo)提供一些建議和參考，為今后更深入地研究提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑與儀器

國(guó)內(nèi)啤酒(綠色瓶裝600mL)、進(jìn)口啤酒(棕色瓶

600mL)、國(guó)內(nèi)同一廠家啤酒(綠色瓶500mL、棕色瓶500mL、綠色瓶330mL)、進(jìn)口啤酒(綠色瓶325mL)、進(jìn)口啤酒(棕色瓶 250mL)、進(jìn)口啤酒(棕色瓶330mL)、進(jìn)口啤酒(白色瓶，330mL瓶身印花)、國(guó)產(chǎn)啤酒(綠色瓶330mL)、進(jìn)口啤酒 (綠色瓶瓶深刻花，500mL)、啤酒空瓶 (綠、棕色500mL啤酒瓶若干)、過期啤酒。

GBW12001濁度標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(濁度值100EBC) 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中心；超純水。

Haffmans Vos Rota90/25雙角度啤酒濁度儀(分辨率0. 01EBC，測(cè)量精度為0.05EBC，光源為鹵素?zé)?，測(cè)量范圍0.00～100.00EBC，90°和25°雙角度測(cè)量) 荷蘭Haffmans公司。

1.2 校準(zhǔn)工作曲線的建立

1.2.1 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制

據(jù)儀器操作說明選擇0.0、0.5、1.0、2.5EBC為校準(zhǔn)點(diǎn)分別用測(cè)量杯建立紅色濾光片6、綠色濾光片7及無濾光片10工作校準(zhǔn)曲線(6、7、10分別對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)曲線名稱)。

準(zhǔn)確吸取0、1.00、2.00、5.00mL 100EBC的標(biāo)準(zhǔn)液于容量瓶中，重蒸水稀釋至200mL，該標(biāo)準(zhǔn)濁度使用液的濁度分別為0.0、0.5、1.0、2.5EBC。該溶液現(xiàn)配現(xiàn)用。

1.2.2 校準(zhǔn)工作曲線的建立

用測(cè)量杯取1.2.1節(jié)不同濃度標(biāo)準(zhǔn)溶液，根據(jù)儀器要求設(shè)定校準(zhǔn)曲線程序。分別為Vos-Rota90/25雙角度啤酒濁度儀配置紅色濾光片(紅光)、綠色濾光片(綠光)及不配置濾光片(白光)的情況下測(cè)量并儲(chǔ)存建立3條對(duì)應(yīng)的校準(zhǔn)曲線。標(biāo)準(zhǔn)曲線的范圍為0～2.5EBC。

1.3 樣品前處理[7]

無特殊說明，被測(cè)樣品均為去除瓶正標(biāo)背標(biāo)，瓶身潔凈的瓶裝啤酒。需經(jīng)除氣的樣品，在不損失或少損失酒精的前提下，用振搖的方式除去酒樣中的二氧化碳?xì)怏w，待泡沫平靜后備用；未除氣樣品全部都是經(jīng)過泡沫平靜后測(cè)量。

1.4 儀器條件

使用鹵素?zé)糇鳛楣庠?，為獲得合適的測(cè)量波長(zhǎng)，在光束途徑中插入濾光片(紅色、綠色或不加濾光片)。

分辨率0.01EBC，精度0.05EBC，儀器采用雙角度測(cè)量(即濁度計(jì)發(fā)出光線，使之穿過一段樣品，并從與入射光呈90°或25°的方向上檢測(cè)有多少光被水中的顆粒物所散射)，該儀器采用MEBAK(中歐釀造分析委員會(huì))推薦的光波長(zhǎng)度，小于1μm的顆粒，如蛋白質(zhì)，可在90°被檢出，而大于1μm的顆粒，如硅藻土和酵母，可在25°被檢測(cè)出[8]。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同檢測(cè)波長(zhǎng)處對(duì)同一樣品的濁度檢測(cè)[9]

在不同檢測(cè)波長(zhǎng)處對(duì)同一樣品的濁度進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果見表1。

表1 同一批次啤酒在不同波長(zhǎng)條件下的濁度值Table 1 Results of determining the turbidity of beer of the same batches at different wavelengths A90°/A25°

由表1可知：使用綠色、紅色濾光片，角度90°測(cè)量濁度值，兩組數(shù)據(jù)有顯著性差異(P＜0.01)，角度25°測(cè)量濁度值，兩組數(shù)據(jù)無顯著性差異(P＞0.05)；使用綠色、白色濾光片，角度90°測(cè)量濁度值，兩組數(shù)據(jù)有顯著性差異(P＜0.01)，角度25°測(cè)量濁度值，兩組數(shù)據(jù)無顯著性差異(P＞0.05)；使用紅色、白色濾光片，角度90°測(cè)量濁度值，兩組數(shù)據(jù)無顯著性差異(P＞0.05)，角度25°測(cè)量濁度值，兩組數(shù)據(jù)無顯著性差異(P＞0.05)。在不同檢測(cè)波長(zhǎng)處，同一樣品其測(cè)定的濁度值不同；使用紅色濾光片和無濾光片，檢測(cè)同一樣品其濁

度值無顯著性差異。使用綠色濾光測(cè)定的濁度值與不使用濾光片或使用紅色濾光片在角度90°測(cè)定的濁度值有顯著性差異，角度25°測(cè)量濁度值無顯著性差異。

上述數(shù)據(jù)證明，在650nm(使用紅色濾光片)波長(zhǎng)處以角度90°測(cè)定的濁度值大約是波長(zhǎng)550nm(使用綠色濾光片)測(cè)量值的50%，而在其兩種不同波長(zhǎng)處以角度25°測(cè)定的濁度值無顯著性差異。同一樣品不使用濾光片在角度90°、25°測(cè)定的濁度值與在650nm(使用紅色濾光片)波長(zhǎng)處測(cè)量值無顯著性差異。

Haffmans VOS Rota 90/25型啤酒濁度儀能夠同時(shí)測(cè)量90°、25°兩個(gè)角度下的濁度值。在90°測(cè)量角度下測(cè)定的是小顆粒介質(zhì)，如直徑小于1μm的蛋白質(zhì)分子的濁度。在25°測(cè)量角度下測(cè)定的是大顆粒介質(zhì)，如酵母細(xì)胞等分子直徑大于1μm的濁度。

由此可知，在不同波長(zhǎng)處檢測(cè)啤酒濁度，對(duì)于分子直徑大于1μm的大顆粒濁度值沒有影響，而對(duì)于直徑小于1μm的小顆粒介質(zhì)濁度有影響。

2.2 同一檢測(cè)波長(zhǎng)處的帶瓶檢測(cè)

選取不同包裝的啤酒樣品，先進(jìn)行帶瓶檢測(cè)，然后開啟酒瓶用測(cè)量杯量取適量酒液進(jìn)行檢測(cè)，國(guó)際通常采用紅色濾光片條件下的波長(zhǎng)，因此收集數(shù)據(jù)的檢測(cè)波長(zhǎng)選擇650nm。記錄檢測(cè)數(shù)據(jù)，進(jìn)行分析，確立帶瓶檢測(cè)方法的可行性，結(jié)果見表2。

表2 采用紅濾光片帶瓶與開瓶濁度檢測(cè)結(jié)果Table 2 Results of determining beer turbidity using red filter with and without opening A90°/A25°

由表2作統(tǒng)計(jì)處理，使用紅色濾光片開瓶與不開瓶?jī)煞N方法的檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行顯著性差異檢驗(yàn)，測(cè)量結(jié)果無顯著性差異(P＞0.05)。同一檢測(cè)波長(zhǎng)處帶瓶檢測(cè)方法成立。

2.3 儀器平行性實(shí)驗(yàn)

選取10種啤酒，同一品牌和批次相同的啤酒各備兩瓶，在同一檢測(cè)波長(zhǎng)處進(jìn)行開瓶除氣檢測(cè)濁度值實(shí)驗(yàn)。并同時(shí)作平行實(shí)驗(yàn)，記錄測(cè)定濁度值(表3)，分析平行性。

由表3可知，該儀器在進(jìn)行開瓶測(cè)定濁度時(shí)在同一檢測(cè)波長(zhǎng)處的平行性均很好。在同一測(cè)量角度(90°或25°)，檢測(cè)結(jié)果之差小于平均值的10%，符合實(shí)驗(yàn)要求。

表3 采用紅濾光片(650nm)時(shí)兩瓶同一批次啤酒濁度檢測(cè)結(jié)果Table 3 Results of determining the turbidity of two bottles of beer of the same batches using red filterA90°/A25°

2.4 除氣與不除氣測(cè)量方法的比較

選取6種不同包裝的啤酒，分別在同一檢測(cè)波長(zhǎng)處測(cè)定除氣樣品與未除氣樣品的濁度值，進(jìn)行比較分析。除氣方法按1.3節(jié)方法進(jìn)行，記錄測(cè)定濁度值(表4)，進(jìn)行比較分析[11]。

表4 采用紅濾光片時(shí)除氣與未除氣啤酒濁度值檢測(cè)結(jié)果的比較Table 4 Results of determining beer turbidity using red filter with and without gas removal A90°/A25°

由表4可知，在同一檢測(cè)波長(zhǎng)處，除氣與未除氣樣品在測(cè)量杯中測(cè)量，兩組數(shù)據(jù)無顯著性差異(P＞0.05)，除氣與否對(duì)測(cè)定啤酒濁度值的影響較小。

2.5 不同檢測(cè)波長(zhǎng)處規(guī)格型號(hào)不同的典型啤酒瓶濁度值的比較

表5 采用紅色濾光片時(shí)不同酒瓶在同一檢測(cè)波長(zhǎng)處的濁度值Table 5 Results of determining the turbidity of beer contained indifferent color and size bottles with and without opening A90°/A25°

分別選取不同規(guī)格、高矮不一、顏色不同的瓶裝啤酒樣品，分別進(jìn)行帶瓶檢測(cè)與開瓶檢測(cè)，并分析比較數(shù)據(jù)結(jié)果，研究被測(cè)樣品型號(hào)規(guī)格對(duì)測(cè)定值的影響。另外，選取瓶身刻有商標(biāo)或花紋的和瓶身不潔凈的啤酒樣品，進(jìn)行帶瓶檢測(cè)與開瓶檢測(cè)，并比較分析檢測(cè)結(jié)果[12]。

由表5可知：規(guī)格型號(hào)對(duì)濁度值的影響不大，在同一檢測(cè)波長(zhǎng)處，300、500、600、630、325、330、250mL等不同規(guī)格型號(hào)的啤酒采用不開瓶檢測(cè)的方法與開瓶檢測(cè)方法測(cè)定的濁度值并無顯著性差異；瓶身刻花，但無顏色干擾的啤酒瓶，對(duì)于測(cè)量濁度值無明顯影響；瓶身印有多彩顏色或者瓶身涂黑的啤酒瓶，影響了光源透射，對(duì)測(cè)量濁度值有很大影響。綜上所述，直接留樣不開瓶快速測(cè)量濁度方法對(duì)于一般啤酒瓶來說是成立的。但是遇到特殊材質(zhì)，或者瓶身商標(biāo)直接打印的情況，對(duì)濁度值測(cè)定還有很大影響。還需要按照常規(guī)方法進(jìn)行測(cè)定。

2.6 帶瓶檢測(cè)綠色啤酒瓶和棕色啤酒瓶穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)

分別選取型號(hào)規(guī)格為500mL的棕色、綠色潔凈啤酒瓶共50瓶，將同一樣品分別注入不同啤酒瓶中，在同一測(cè)量波長(zhǎng)處測(cè)定其濁度值，分兩組進(jìn)行，紅色濾光片和綠色濾光片各一組。目的是研究在不同濾光片檢測(cè)波長(zhǎng)處對(duì)不同顏色啤酒瓶的檢測(cè)結(jié)果有無影響。另外也能說明該濁度儀對(duì)啤酒玻璃瓶介質(zhì)檢測(cè)是否穩(wěn)定。

通過對(duì)這兩組數(shù)據(jù)的整理分析。在使用綠色濾光片，在90°和25°測(cè)量角度下，采用綠色啤酒瓶測(cè)量濁度值的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為2.4%、2.2%。采用棕色啤酒瓶測(cè)量濁度值的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為7.1%、2.3%。使用紅色濾光片，在90°和25°測(cè)量角度條件下，采用綠色啤酒瓶測(cè)量濁度值的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為3.7%、4.0%。采用棕色啤酒瓶測(cè)量濁度值的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為7.8%、3.0%。由此可見，規(guī)格型號(hào)一致，均勻標(biāo)準(zhǔn)潔凈的啤酒瓶測(cè)出的濁度值穩(wěn)定。

目前國(guó)內(nèi)使用的啤酒瓶主要為棕色瓶、綠色瓶和白色瓶，這3種顏色的透光率不同。有色瓶子猶如有色濾片一樣，不同顏色的瓶子在不同波長(zhǎng)處測(cè)定有一些影響。采用綠色濾光片測(cè)量基本能消除瓶子顏色的因素，而采用紅色濾光片僅能消除棕色瓶的影響因素，對(duì)綠色啤酒瓶有一定的影響。

3 討 論

同一樣品在不同波長(zhǎng)條件下測(cè)定的濁度值不同?，F(xiàn)有國(guó)標(biāo)未規(guī)定檢測(cè)波長(zhǎng)，同一樣品在不同波長(zhǎng)處檢測(cè)結(jié)果的不同，造成了檢測(cè)部門與廠家采用不同波長(zhǎng)的檢測(cè)儀器檢測(cè)啤酒濁度時(shí)，檢測(cè)的結(jié)果不同。一般廠家自行檢驗(yàn)時(shí)檢驗(yàn)結(jié)果會(huì)參照廠內(nèi)的內(nèi)部質(zhì)量控制指標(biāo)，當(dāng)檢測(cè)機(jī)構(gòu)出具檢測(cè)報(bào)告數(shù)值與其內(nèi)控指標(biāo)差異很大時(shí)往往會(huì)給廠家?guī)聿灰走M(jìn)行質(zhì)量控制的困擾。廠家往往質(zhì)疑自身生產(chǎn)控制過程是否合理以及其檢測(cè)能力是否正確。不同檢測(cè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行能力驗(yàn)證時(shí)，也會(huì)出現(xiàn)對(duì)于同種樣品檢測(cè)結(jié)果不同的現(xiàn)象，不利于能力驗(yàn)證的操作。這種現(xiàn)象甚至對(duì)于出口產(chǎn)品也有一定負(fù)面影響。

在同一檢測(cè)波長(zhǎng)條件下，快速留樣檢測(cè)啤酒濁度方法的帶瓶檢測(cè)結(jié)果與開瓶檢測(cè)結(jié)果無顯著性差異。帶瓶檢測(cè)方法的建立可實(shí)現(xiàn)在檢測(cè)樣品時(shí)樣品檢測(cè)后留樣，解決當(dāng)檢測(cè)樣品數(shù)據(jù)有爭(zhēng)議時(shí)，而無法保存原樣的問題。

該方法平行性、穩(wěn)定性很好，對(duì)目前市面上的型號(hào)規(guī)格各異顏色不同的樣品進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果表明瓶子規(guī)格型號(hào)對(duì)檢測(cè)結(jié)果有影響，而啤酒瓶顏色在不同波長(zhǎng)處的濁度值只有細(xì)小差異。

[1]周廣田. 啤酒生物化學(xué)[M]. 北京: 化學(xué)工業(yè)出版社, 2008: 201-210.

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Development of a Quick Analytical Method for Determining Beer Turbidity

WANG Hong-lei，LIU Xu*
(Beijing Products Quality Supervision and Inspection Institute, Beijing 100071, China)

No legal detection wavelength has been published in the current national standard involving the measurement of beer turbidity. Different measurement results for the same beer samples are always given. This not only brings trouble to beer manufacturers, but also makes it difficult to ensure beer quality. In the present study, a quick method for directly determining the turbidity of bottle contained beer without opening was presented. Turbidity was measured with Haffmans VOS Rota 90/25 type double-filter beer turbidity analyzer at both 90°and 25°, and the measurements results were compared with those obtained by the conventional method. There was no significant difference between both methods at the same wavelengths (P＞0.05) and different results, however, were obtained at different wavelengths. The use of red filter could only eliminate the intervention from brown color of bottles, but made the determination of green bottles inaccurate. When green filter or no filter was used, the results of determining different size bottles were not significantly different. As a conclusion, the presented analytical method is valid. Nevertheless, the selection of detection wavelength influences determination accuracy.

beer；turbidity；quick determination；turbidity determination of bottle contained beer without pouring out

TS261.7

A

1002-6630(2010)18-0288-04

2009-05-18

王宏鐳(1966—)，男，教授級(jí)高級(jí)工程師，學(xué)士，研究方向?yàn)槭称钒踩珯z測(cè)。E-mail：food@bqi.gov.cn

*通信作者：劉旭(1981—)，女，工程師，學(xué)士，研究方向?yàn)槭称钒踩珯z測(cè)。E-mail：kelly86007@hotmail.com