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啤酒飲料生產(chǎn)過程中檢測設(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精度。研究結(jié)果表明在測量啤酒濃度時當(dāng)前亨利定律方法存在瑕疵,有許多啤酒中使用氮氣來給出一個比較高的壓頭使得溫度和壓力的測量變得不準(zhǔn)確。溶解的二氧化碳是一種振動的分子,在4.2微米的電磁波譜中具有一個中間紅外吸收譜帶。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),就能實現(xiàn)精確的濃度測量。

    目前啤酒灌裝后的檢測采用二種方式:自動稱重檢測,X射線液面檢測。稱重檢測存在難以適應(yīng)高速灌裝要求和液體晃動對稱量影響,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射線影像檢測雖然能夠自動查出以下制造缺陷: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濃度測量。實際是亨利定律的一種改良變型,將溫度和壓力測量值轉(zhuǎn)換為濃度。這種方法在亨利定律方程式中使用一個單一常數(shù)用于密度和一個單一常數(shù)用于溶解度,使得該方法已經(jīng)變得過時和不準(zhǔn)確。這是一種間接方法,它并不測量單獨氣體的濃度,而是測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常數(shù)而引入,因為溫度-壓力儀器根本不能測量密度。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。事實上,許多啤酒現(xiàn)在具有一個比水小的比重。有許多啤酒中使用氮氣來給出一個比較高的壓頭使得溫度和壓力的測量變得不準(zhǔn)確;一方面是因為缺乏區(qū)別,另一方面是因為溶解度系數(shù)的不同。酒精含量高的啤酒也具有一個不同的密度。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-溫度測量換算表是基于啤酒的比重為1.015。此表起源于從美國釀造化學(xué)工作者學(xué)會1949年第5次修訂的“分析方法”獲得的一種方法分析。因為沒有測量酒精濃度,所以當(dāng)前方法在亨利定律中使用一個常數(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際上的零到4個百分點。對于使用當(dāng)前方法得出的結(jié)果,其誤差幾乎要比使用實驗室儀器測得的結(jié)果高出一個數(shù)量級。二氧化碳在酒精中的溶解度與在水中的不同,那么對于當(dāng)前壓力-溫度測量方法,不論是具有低、還是高酒精含量的啤酒都會形成一個顯著的誤差。

    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,應(yīng)該將這一點考慮在內(nèi)。

    b)衰減全反射(ATR)紅外光譜法

    在線測量碳酸飽和度的當(dāng)前方法使用了過時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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