Анализ пива

Для производства хорошего пива неизмен­ного качества следует постоянно контроли­ровать ряд показателей. К ним прежде все­го относятся:

■ определение экстрактивности началь­
ного сусла, включающее в себя опреде­
ление содержания действительного эк­
стракта и спирта в пиве;

■ определение величины рН;

■ определение содержания кислорода в
пиве;

■ определение содержания диацетила;

■ определение содержания горьких веществ;

■ определение содержания СО₂;

■ определение коллоидной стойкости
и другие анализы.

7.4.3.1. Определение

содержания спирта, действительного экстракта и концентрации начального сусла

Определение экстрактивности начального сусла должно предоставить сведения о содер­жащихся в пиве веществах. Из имевшихся первоначально компонентов сусла в пиве ос­тается только часть, поскольку при брожении некоторые из них исчезают. Поэтому опреде­ление экстрактивности начального сусла в готовом пиве представляет собой определен­ную сложность. Экстрактивность начально­го сусла — это массовая доля сухих веществ в охмеленном сусле (рис. 7.2). Она составляет, например, 11,5%.

Pиc. 7.2.Изменение в содержании экстракта и спирта при брожении

Выше (см. раздел 4.1.2.1.1) было показа­но, что сбраживаемый экстракт при брожении делится на две почти равные части с образо­ванием спирта и СО₂. Но части равны лишь приблизительно, так как из 180 г сахара полу­чается 92 г спирта и 88 г СО₂.

___________________ 733 стракта перед брожением) ведется по так назы­ваемой общей формуле Баллинга (Balling).

Если теперь измерить еще содержащийся в пиве несброженный экстракт (например, в простейшем случае с помощью сахарометра), то получится существенно меньшее значение, например, 2,3%. Совершенно очевидно, что остаток сбраживается и таким образом разла­гается на почти равные массовые (весовые) части спирта и СО₂. Если измерить в пиве содержание спирта, то мы получим примерно 4,9% об., то есть в 100 мл пива содержится 4,9 мл спирта. Однако эти данные только кажут­ся правильными, так как более легкий по удельной массе спирт позволит нашему са­харометру погрузиться несколько глубже. Поэтому мы говорим о видимом экстракте (Е_в). Чтобы определить действительный эк­стракт (Е_д), следует удалить спирт (напри­мер, путем дистилляции). Тогда мы увидим, что экстракта содержится на 1-1,5% больше (например, 3,8 % масс), чем показал ареометр. Если теперь измерить еще и массовый про­цент спирта, то получится, что эта величина примерно на 1% меньше объемного процента (например, 3,9%). Отсюда получаются следу­ющие примерные соотношения:

Е_в = 2,3%

спирт = 4,9% об.

Е_д = 3,8%

спирт = 3,9% масс.

Но если известно, сколько в пиве массо­вых процентов спирта, то можно вычислить из какого количества экстракта он получен, ведь несколько меньшее массовое количество СО₂ естественным образом исчезло. Его ко­личество рассчитывается из определенного массового процента спирта.

Теперь известны

■ еще имеющийся действительный экст­
ракт и

■ содержание спирта в % масс.

Сюда добавляется еще небольшое количе­ство экстракта, использованного дрожжами для расщепления новой клеточной субстан­ции. В общем, можно считать, что из 2,0665 г экстракта получают в среднем

1,0 г спирта,

всего 1,0665 г

0,9565 г диоксида углерода и

Исходя из этого расчет экстрактивности начального сусла (р) (то есть содержание эк-

0,11 г дрожжей

где А — содержание спирта в % масс.

Е_д — действительное содержание экст­ракта в % масс.

По общей формуле Баллинга можно опре­делить экстрактивность начального сусла. Этот расчет в Германии применяют, напри­мер, для расчета налога на пиво. Однако дан­ный расчет не годится

■ для пива с удаляемым спиртом (безалко­
гольного, легкого и диетического пива) и

■ для дрожжевого пива верхового брожения
(типа Хефевайцен), так как в пиве еще со­
держатся дрожжи.

Чтобы определить экстрактивность на­чального сусла, следует найти

■ содержание экстракта пива,

■ содержание спирта.

Сразу это сделать невозможно, поскольку содержание этих веществ может сильно отли­чаться, причем

■ содержание экстракта повышает плот­
ность,

■ спирт, напротив, плотность понижает.

Наиболее старый и трудоемкий метод со­стоит в том, что спирт отделяют (методом ди­стилляции) и производят точные измерения в полученных

■ смеси экстракта и воды и

■ смеси спирта и воды,

а по ним определяют экстрактивность на­чального сусла.

Поэтому для любого анализа пива необхо­димо определение плотности с использова­нием

■ пикнометра или

■ прецизионного плотномера-ареометра,

обеспечивающих большую точность изме­рения и позволяющих провести арбитраж­ные анализы.

В современных приборах плотность опре­деляют с помощью вибрационно-частотных преобразователей.

© 734______________________________

Дистилляционный метод

При анализе методом дистилляции исходят из того, что спирт имеет более низкую точку кипения, чем вода. При дистилляции отделя­ется спирт и часть воды. Путем взвешива­ния 100 г каждый раз определяют

■ в дистилляте — спирт (А) и

■ в остатке, долитом до метки дистиллиро­
ванной водой, — действительный экстракт
(Е_д).

Точное измерение выполняют пикномет­ром (рис. 7.3).

Рис. 7.3. Пикнометр

При этом с помощью маркировки на шей­ке сосуда точно отмеряют при 20° С 50 мл и производят взвешивание. Однако точно отме­рить 50 мл довольно трудно, и поэтому изме­рения выполняют с приблизительным объе­мом 50 мл, делая поправку путем калибровки с использованием воды.

Рефрактометрический метод

Принцип рефрактометрического анализа ос­нован на том, что луч света при переходе из оптически менее плотной в более плотную сре­ду преломляется. Этот эффект известен по преломлению света при погружении предме­тов в воду.

Можно очень точно измерить преломление света на оптически менее плотном объекте испытаний (жидкости) в оптически более плотной призме (рис. 7.4).

Это преломление света, выраженное пока­зателем преломления, является функцией кон-

Рис. 7.4. Определение показателя преломления (рефракции)

центрации (спирта, экстракта), температуры и длины волны света. Показатель преломле­ния выражается функцией угла входа а и угла выхода β

Плотность жидкости зависит от содержа­ния спирта и содержания экстракта. Поэтому зная показатель преломления, можно опреде­лить видимую плотность и по специальным номограммам — экстрактивность начального сусла.

Видимая плотность определяется с помо­щью ареометра или вибрационно-частотного преобразователя, показатель преломления — с помощью погружного рефрактометра или прецизионного рефрактометра с термостатиру-емой призмой. Оба измерения могут выпол­няться совместно в автоматических анализа­торах (рис. 7.5), выполняющих необходимые вычисления.

Вибрационно-частотный метод измерения плотности

Измерение показателя преломления путем рефрактометрического анализа можно заме­нить измерением скорости звука в исследуе­мом пиве. Поскольку звук в жидкости распро­страняется в зависимости от концентрации, а следовательно, и от содержания экстракта, на этом принципе может основываться ряд методов измерений.

735 ©

Рис. 7.5. Измерительное

устройство для анализа пива

(Фото: Paar/Physika Meptechnik)

Вибрационно-частотный преобразователь (резонатор) (рис. 7.6) представляет собой U-образную изогнутую трубку, заполненную исследуемой жидкостью.

Рис. 7.6. Первичный преобразователь плотномера (резонатор)

С помощью системы возбуждения, осно­ванной на электромагнитном или пьезоэлект­рическом методе, U-образная трубка начинает [механически — прим. ред.] колебаться. Резо­нансную частоту колебаний можно очень точ­но измерить, что дает возможность опреде­лить по ней плотность очень быстро и точно. Измерение с помощью вибрационно-частот-ных плотномеров отражает современный уро­вень техники.

Вибрационно-частотный преобразователь используется сегодня

■ в переносных приборах,

■ в стационарных лабораторных приборах
или

■ в контрольно-измерительных приборах,
встроенных в линию для непрерывного
производственного контроля.

По результатам измерений плотности и частоты ультразвуковых колебаний можно вычислить экстрактивность начального сус­ла.

Дата добавления: 2015-07-10