在現代化釀酒廠中,有越來越多的質量相關參數在過程中直接測量。實時測量這些數據的好處是能夠不延遲地有效控制與優化諸多工藝步驟。此外,對于質量數據的記錄和可追溯性而言,在線分析數據同樣至關重要。對質量非常挑剔的消費者在開始飲用之前,就會對啤酒色澤和飲料色度等各項可視參數進行評估,這些參數同樣會對其購買決定產生影響。
啤酒過濾與灌裝
啤酒色度的測量通常使用 EBC(歐洲啤酒釀造協會)或 ASBC(美國釀造化學家學會)單位。在過濾后的啤酒中,濁度通常小于 1 EBC (1 EBC =69 ASBC)。在硅藻土或膜過濾器的出口處以及灌裝線內直接測量濁度。在雙散射角系統中,同時對 90° 和 25° 光線強度進行測量。90° EBC/ASBC值與啤酒蛋白質和葡聚糖等細小未溶解顆粒的濃度直接相關。25° 測量由于對酵母細胞和硅藻土顆粒等非啤酒組份具有較高敏感性,因此在這些應用中起著良好的監測作用??赏ㄟ^檢測這種散射角可靠快速地檢測出不希望出現的過濾器穿透現象。
混合過程
在高濃釀造過程中,通過將啤酒與脫氧水混合的方式調節原麥汁濃度。在有些情況下,為了生產出顏色更深的啤酒,還向其中添加著色啤酒。啤酒飲料的生產方法是將啤酒與軟飲料或食用香精混合。這些混合步驟通常在啤酒過濾之后進行。除了確定原麥汁濃度之外,基于 EBC 方法的色度測量還可提供有關啤酒最終外觀的重要信息:顏色一致與清澈透明是高質量的主要目標。通過吸收具有一定特征波長光線的方式對啤酒色度(準確而言是黃色)進行測量。在混合過程與灌裝線中同步測量濁度可進一步確保不會出現混合過程中可能沉淀出的不受歡迎顆粒。不受歡迎顆粒也有可能是因不良批次的著色啤酒或香精液所致。
測量原理
濁度
梅特勒-托利多的 InPro 8600 是使用單傳感頭部與單一光源對 90° 與 25° 散射光同時測量的緊湊型在線濁度傳感器。藍寶石窗內嵌在不銹鋼傳感器頭部中,并使用光電檢測器對不同光線強度進行測量(如圖 1)。0° 直射光測量可對背景色變化、可能出現的光源強度變化以及在某種程度上對光學窗口污垢進行補償。傳感器出廠前采用福爾馬肼 (Formazin) 濁度標準液以0-–-100 EBC (0-–-6900 ASBC) 范圍進行校準。由顆粒引起的散射光的空間分布取決于多種因素,其中之一為顆粒大小本身。因此,25° 與 90° 通道讀數隨著顆粒大小的不同而發生變化。如果樣品液中只存在膠粒(小于約 1 微米),則與25° 通道相比,90° 通道顯示的信號更高。如果液體中存在大于 1 微米的顆粒,則情況相反。
如上所述,可利用這一原理區分正常啤酒過濾工藝與不受歡迎的較大顆粒滲入過濾器介質的操作。
濁度讀數比較
除了顆粒大小之外,其他參數同樣會影響到濁度系統的讀數。其他兩個因素是散射角與傳感器光源波長。因此,必須注意只能對通過相同光學設備獲得的結果進行比較。釀酒廠客戶使用的大多數濁度系統采用的是紅色光源(650 納米)和 25° 與 90° 散射角,這與 InPro 8600
傳感器相同。
濁度加色度
通過測定可見光譜內的藍光吸收性測定啤酒色度。這符合 EBC 推薦使用的啤酒色度分析方法。之所以使用藍光是因為藍光的波長較短,因此可使啤酒色差(黃色)最為容易識別。為了消除工藝測定過程中可能出現的誤差源,尤其是因顆粒出現的濁度干擾所產生的誤差,用戶可采用兩色方法進行濁度補償。從技術角度而言,可通過測定紅光吸收度與藍光吸收度實現。因此,與上述設置相比,對傳感頭進行改造的一種方法是增加藍光 LED。無論是藍色 LED還是紅色 LED 均以延遲脈沖模式(請見圖 2)運行,這樣用戶能夠使用三種信號、25° 與 90° 濁度加色度進行過程優化以及確保質量。(教育裝備采購網整理)