啤酒濁度的測定方法研究

王宏鐳，劉 旭*

(北京市產品質量監督檢驗所，北京 100071)

啤酒濁度的測定方法研究

王宏鐳，劉 旭*

(北京市產品質量監督檢驗所，北京 100071)

為建立留樣檢測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°雙波長檢測濁度值，與傳統檢測方法進行比較。結果表明，同一波長處兩種檢測方法無顯著性差異(P＞0.05)；在不同檢測波長處，檢測結果不同；采用紅色濾光片僅能消除棕色瓶的影響因素，對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，型號各異的啤酒瓶對檢測結果無明顯影響。結果表明，留樣檢測啤酒濁度方法成立，但選用波長對檢測精度存在影響。

啤酒；濁度；快速檢測；帶瓶檢測

啤酒是人們生活中消費量非常大的飲料，其質量會直接影響到消費者的身體健康。啤酒濁度(A)是以EBC為單位表示啤酒透明度的外觀指標[1]。啤酒濁度直接影響到啤酒的外觀質量和非生物的穩定性，是影響啤酒保質期，評價啤酒質量的重要參數之一[2]。濁度的測定在啤酒的質量控制與監督過程中具有重要意義。

GB/T 4928—2001《啤酒分析方法》采用儀器法作為測定啤酒濁度的唯一方法[3]。目前國標在測定啤酒濁度檢測方法上[4]，沒有規定測定儀器的檢測波長。在不同波長處檢測的結果不相同，這就出現了同一樣品在不同儀器下檢測結果不一致的情況。而隨著科技日益進步、新儀器的廣泛使用，這一問題越來越突現出來，這種現象對很多廠家造成困擾，對于質量把關也造成了一定的困難。

本實驗通過采用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處測定啤酒的濁度值，建立一種快捷準確的留樣檢測方法，解決目前測定啤酒濁度方法中存在的一些問題，討論測定啤酒濁度實驗中需要注意的相關因素[5-6]，為修改國標提供一些建議和參考，為今后更深入地研究提供數據基礎。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑與儀器

國內啤酒(綠色瓶裝600mL)、進口啤酒(棕色瓶

600mL)、國內同一廠家啤酒(綠色瓶500mL、棕色瓶500mL、綠色瓶330mL)、進口啤酒(綠色瓶325mL)、進口啤酒(棕色瓶 250mL)、進口啤酒(棕色瓶330mL)、進口啤酒(白色瓶，330mL瓶身印花)、國產啤酒(綠色瓶330mL)、進口啤酒 (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濁度標準物質(濁度值100EBC) 國家標準物質中心；超純水。

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

1.2 校準工作曲線的建立

1.2.1 標準溶液的配制

據儀器操作說明選擇0.0、0.5、1.0、2.5EBC為校準點分別用測量杯建立紅色濾光片6、綠色濾光片7及無濾光片10工作校準曲線(6、7、10分別對應標準曲線名稱)。

準確吸取0、1.00、2.00、5.00mL 100EBC的標準液于容量瓶中，重蒸水稀釋至200mL，該標準濁度使用液的濁度分別為0.0、0.5、1.0、2.5EBC。該溶液現配現用。

1.2.2 校準工作曲線的建立

用測量杯取1.2.1節不同濃度標準溶液，根據儀器要求設定校準曲線程序。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)的情況下測量并儲存建立3條對應的校準曲線。標準曲線的范圍為0～2.5EBC。

1.3 樣品前處理[7]

無特殊說明，被測樣品均為去除瓶正標背標，瓶身潔凈的瓶裝啤酒。需經除氣的樣品，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氣體，待泡沫平靜后備用；未除氣樣品全部都是經過泡沫平靜后測量。

1.4 儀器條件

使用鹵素燈作為光源，為獲得合適的測量波長，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，儀器采用雙角度測量(即濁度計發出光線，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)推薦的光波長度，小于1μm的顆粒，如蛋白質，可在90°被檢出，而大于1μm的顆粒，如硅藻土和酵母，可在25°被檢測出[8]。

2 結果與分析

2.1 不同檢測波長處對同一樣品的濁度檢測[9]

在不同檢測波長處對同一樣品的濁度進行檢測，結果見表1。

表1 同一批次啤酒在不同波長條件下的濁度值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°測量濁度值，兩組數據有顯著性差異(P＜0.01)，角度25°測量濁度值，兩組數據無顯著性差異(P＞0.05)；使用綠色、白色濾光片，角度90°測量濁度值，兩組數據有顯著性差異(P＜0.01)，角度25°測量濁度值，兩組數據無顯著性差異(P＞0.05)；使用紅色、白色濾光片，角度90°測量濁度值，兩組數據無顯著性差異(P＞0.05)，角度25°測量濁度值，兩組數據無顯著性差異(P＞0.05)。在不同檢測波長處，同一樣品其測定的濁度值不同；使用紅色濾光片和無濾光片，檢測同一樣品其濁

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

上述數據證明，在650nm(使用紅色濾光片)波長處以角度90°測定的濁度值大約是波長550nm(使用綠色濾光片)測量值的50%，而在其兩種不同波長處以角度25°測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°測定的濁度值與在650nm(使用紅色濾光片)波長處測量值無顯著性差異。

Haffmans VOS Rota 90/25型啤酒濁度儀能夠同時測量90°、25°兩個角度下的濁度值。在90°測量角度下測定的是小顆粒介質，如直徑小于1μm的蛋白質分子的濁度。在25°測量角度下測定的是大顆粒介質，如酵母細胞等分子直徑大于1μm的濁度。

由此可知，在不同波長處檢測啤酒濁度，對于分子直徑大于1μm的大顆粒濁度值沒有影響，而對于直徑小于1μm的小顆粒介質濁度有影響。

2.2 同一檢測波長處的帶瓶檢測

選取不同包裝的啤酒樣品，先進行帶瓶檢測，然后開啟酒瓶用測量杯量取適量酒液進行檢測，國際通常采用紅色濾光片條件下的波長，因此收集數據的檢測波長選擇650nm。記錄檢測數據，進行分析，確立帶瓶檢測方法的可行性，結果見表2。

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

由表2作統計處理，使用紅色濾光片開瓶與不開瓶兩種方法的檢測結果進行顯著性差異檢驗，測量結果無顯著性差異(P＞0.05)。同一檢測波長處帶瓶檢測方法成立。

2.3 儀器平行性實驗

選取10種啤酒，同一品牌和批次相同的啤酒各備兩瓶，在同一檢測波長處進行開瓶除氣檢測濁度值實驗。并同時作平行實驗，記錄測定濁度值(表3)，分析平行性。

由表3可知，該儀器在進行開瓶測定濁度時在同一檢測波長處的平行性均很好。在同一測量角度(90°或25°)，檢測結果之差小于平均值的10%，符合實驗要求。

表3 采用紅濾光片(650nm)時兩瓶同一批次啤酒濁度檢測結果Table 3 Results of determining the turbidity of two bottles of beer of the same batches using red filterA90°/A25°

2.4 除氣與不除氣測量方法的比較

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

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

由表4可知，在同一檢測波長處，除氣與未除氣樣品在測量杯中測量，兩組數據無顯著性差異(P＞0.05)，除氣與否對測定啤酒濁度值的影響較小。

2.5 不同檢測波長處規格型號不同的典型啤酒瓶濁度值的比較

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

分別選取不同規格、高矮不一、顏色不同的瓶裝啤酒樣品，分別進行帶瓶檢測與開瓶檢測，并分析比較數據結果，研究被測樣品型號規格對測定值的影響。另外，選取瓶身刻有商標或花紋的和瓶身不潔凈的啤酒樣品，進行帶瓶檢測與開瓶檢測，并比較分析檢測結果[12]。

由表5可知：規格型號對濁度值的影響不大，在同一檢測波長處，300、500、600、630、325、330、250mL等不同規格型號的啤酒采用不開瓶檢測的方法與開瓶檢測方法測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，對于測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，對測量濁度值有很大影響。綜上所述，直接留樣不開瓶快速測量濁度方法對于一般啤酒瓶來說是成立的。但是遇到特殊材質，或者瓶身商標直接打印的情況，對濁度值測定還有很大影響。還需要按照常規方法進行測定。

2.6 帶瓶檢測綠色啤酒瓶和棕色啤酒瓶穩定性實驗

分別選取型號規格為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，在同一測量波長處測定其濁度值，分兩組進行，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波長處對不同顏色啤酒瓶的檢測結果有無影響。另外也能說明該濁度儀對啤酒玻璃瓶介質檢測是否穩定。

通過對這兩組數據的整理分析。在使用綠色濾光片，在90°和25°測量角度下，采用綠色啤酒瓶測量濁度值的相對標準偏差分別為2.4%、2.2%。采用棕色啤酒瓶測量濁度值的相對標準偏差分別為7.1%、2.3%。使用紅色濾光片，在90°和25°測量角度條件下，采用綠色啤酒瓶測量濁度值的相對標準偏差分別為3.7%、4.0%。采用棕色啤酒瓶測量濁度值的相對標準偏差分別為7.8%、3.0%。由此可見，規格型號一致，均勻標準潔凈的啤酒瓶測出的濁度值穩定。

目前國內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處測定有一些影響。采用綠色濾光片測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，對綠色啤酒瓶有一定的影響。

3 討 論

同一樣品在不同波長條件下測定的濁度值不同。現有國標未規定檢測波長，同一樣品在不同波長處檢測結果的不同，造成了檢測部門與廠家采用不同波長的檢測儀器檢測啤酒濁度時，檢測的結果不同。一般廠家自行檢驗時檢驗結果會參照廠內的內部質量控制指標，當檢測機構出具檢測報告數值與其內控指標差異很大時往往會給廠家帶來不易進行質量控制的困擾。廠家往往質疑自身生產控制過程是否合理以及其檢測能力是否正確。不同檢測機構進行能力驗證時，也會出現對于同種樣品檢測結果不同的現象，不利于能力驗證的操作。這種現象甚至對于出口產品也有一定負面影響。

在同一檢測波長條件下，快速留樣檢測啤酒濁度方法的帶瓶檢測結果與開瓶檢測結果無顯著性差異。帶瓶檢測方法的建立可實現在檢測樣品時樣品檢測后留樣，解決當檢測樣品數據有爭議時，而無法保存原樣的問題。

該方法平行性、穩定性很好，對目前市面上的型號規格各異顏色不同的樣品進行檢測，結果表明瓶子規格型號對檢測結果有影響，而啤酒瓶顏色在不同波長處的濁度值只有細小差異。

[1]周廣田. 啤酒生物化學[M]. 北京: 化學工業出版社, 2008: 201-210.

[2]董小雷. 啤酒感官品評[M]. 北京: 化學工業出版社, 2007: 124-129.

[3]中國食品發酵工業研究院. GB/T 4928—2000 啤酒分析方法[S]. 北京: 中國標準出版社, 2003.

[4]中國食品發酵工業研究院. GB/T 4928—2008 啤酒: 啤酒分析方法[S]. 北京: 中國標準出版社, 2009.

[5]葉海生. 影響麥汁濁度的因素探討[J]. 啤酒科技, 2008(11): 32-33.

[6]譚春林. β-葡聚糖切變、環境因素對麥汁和啤酒濁度的影響[J]. 啤酒科技, 2004(11): 55-59; 63.

[7]董小雷. 啤酒分析檢測技術[M]. 北京: 化學工業出版社, 2008: 124-127.

[8]顧國賢. 釀造酒工藝學[M]. 北京: 中國輕工業出版社, 2008: 286-300.

[9]塔依爾·斯拉甫. 對干涉濾光片波長準確度的討論[J]. 化學分析計量, 1994(1): 5-6.

[10]徐麗英, 王艷, 王敏. 關于啤酒濁度檢測問題的探討[J]. 啤酒科技, 2000(8): 15-17.

[11]吳琪, 朱珉. 啤酒濁度測定方法及影響因素的探討[]]. 食品與發酵工業, 1994,.4(1): 36-42.

[12]王巖, 盧紅梅. 淺談不同色澤的啤酒瓶對濁度的影響[J]. 釀酒, 1999 (4): 77-78.

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，教授級高級工程師，學士，研究方向為食品安全檢測。E-mail：food@bqi.gov.cn

*通信作者：劉旭(1981—)，女，工程師，學士，研究方向為食品安全檢測。E-mail：kelly86007@hotmail.com