啤酒品质的检测分析

毕业论文（设计）题目啤酒品质的检测分析摘要本文针对夏季市面上普遍受市民饮用的低度啤酒，分析该类啤酒的品质检测。随机抽查在兰溪市面上销售的不同品种、不同批次的啤酒。选取其中的9种品类，依据中华人民共和国标准(GB／T4928一2001啤酒分析方法)，进行快速品质检测，运用密度瓶法测酒精度并计算出原麦汁浓度，用电位滴定法测总酸的容量，用压力法测二氧化碳的含量，用显色反应测双乙酰的含量。根据测得的结果，得出所抽查的啤酒的理化品质状况总体良好，达标率较高，但小企业出产的啤酒仍存在质量问题。通过进一步对各指标的检测方法及发酵原理、生产工艺做了探讨,总结出除了生产问题外，检测误差也能造成结果的偏差，参比各项指标的标准要求及采用的检测方法的不严密性，不能排除检测过程中的误差对结果的影响。关键词：低度啤酒、品质、检测

目录引言………………31材料与方法……………………51.1材料…………51.2仪器、试剂…………………61.3实验方法……………………62实验结果………………………72.1同品牌不同麦汁度各质量指标比较………72.2同麦汁度不同品牌各质量指标比较………83讨论……………83.1洒精度的测定………………83.2原麦汁浓度的测定…………93.3总酸的测定…………………103.4二氧化碳的测定……………113.5双乙酰的测定………………124结论……………14参考文献…………15引言啤酒是目前世界上消费量最大的酒类饮料，全球啤酒产量已连续多年稳步增长。2000年世界主要啤酒生产国的啤酒总产量约1635亿公升。我国的啤酒产量自1993年达到1190万吨，列美国之后成为世界第二，经过9年的时间，2002年达到2386万吨，超过美国成为世界上啤酒生产和消费量最大的国家。然而，当我国啤酒业的迅速崛起并超越美国称雄世界的同时，我们发现在其发展过程中还存在一系列问题。啤酒作为富有营养价值的国际饮品，在国人眼中它却是价格低廉的微利产品，一瓶啤酒尚抵不过瓶装矿泉水的售价，且质量保证方面与国际先进水平存在较大的差距。我国的啤酒企业即使生产出了质量优良的产品，也可能由于质量保证手段的不完善：如包装材料选用不当、原材料选购和保存不善、新技术和新产品的应用不足等而导致产品的质量难于保存较长时间。产品技术含量低：目前我国国内的高档啤酒市场，80%被国外啤酒品牌占领，国内民族品牌产品从科技水平、质量稳定、外观吸引力、广告宣传等方面都与之不及[1]。但总体质量还算基本稳定。啤酒作为酒在淡化，作为饮料在发展，特别是健康饮料在发展，啤酒饮料化是当前啤酒风格发展的大趋势，也是新世纪啤酒发展的一个特点[2]。啤酒根据麦芽汁浓度可分为三类：6°—8°为低浓度啤酒，酒精含量也最低（为2％左右），最适宜在夏季作为清凉饮料饮用；10°—12°为中浓度啤酒，酒精含量为3.5％左右；14°—20°为高浓度啤酒，酒精含量接近5％，国际上公认12°以上的啤酒为高级啤酒，这种啤酒酿造周期长，耐贮存。现在江、浙、皖、泸、闽、赣等，市场十分流行低浓度、浅色泽、低苦味值、低总酸的淡色啤酒。特别是淡爽而有柔和风格，得到新一代消费者的青睐，更适合于在餐桌上饮用，能配合各种菜肴。淡爽、柔和风格是建立在优良麦芽原料，较多配合辅料（35%-45%），并采用浸出糖化法、低温发酵，各种代谢副产物既少而又平衡，醇：酯=2：1左右，酒精等代谢副产物不突出，而且由于低浓度，原辅料采用较少，成本比较低，适合中国啤酒价格低迷市场的要求。然而，淡爽柔和的风格最怕啤酒酸味突出，酸突出就失去细腻柔和风格，所以要求麦芽总酸低，酿造水质总碱度低，麦汗制造时少加酸调节，发酵没有污染，生酸幅度小，最终啤酒总酸可以在1.4左右[3]。随着人民生活水平的提高,对酒类品质的要求会越来越高,酒的卫生与质量关系着饮用者的健康[4]。啤酒作为酒类中属于快速消费品，产品一旦出厂，在市面上流通时间越短，酒的品质就越易保障。啤酒原浓度、酒精度、发酵度，色度、黏度和贮存时间对啤酒的浊度存在极显著相关性，pH与浊度有显著相关性[5]。啤酒中的双乙酰含量又是衡量啤酒风味成熟与否的决定性指标，其含量超过其味阈值，会给啤酒带来不愉快的馊饭味，影响啤酒的风味[6]。而人们又往往十分关注品牌效应，绝大多数的消费者他们购买的啤酒品牌都是知名度较高的品牌，从这一点也可以说明品牌效应的重要性，品牌的知名度在很大程度上影响人们的购买行为。1材料与方法1.1材料表1实验材料样品名称型号规格生产日期生产单位双鹿纯清啤酒496ml/瓶2007年6月30日金华英特双鹿啤酒有限公司双鹿清啤酒600ml/瓶2007年6月17日金华英特双鹿啤酒有限公司双鹿晶爽啤酒600ml/瓶2007年6月29日金华英特双鹿啤酒有限公司仙都啤酒600ml/瓶2007年6月26日燕京啤酒（浙江仙都）有限公司雪花啤酒纯生500ml/瓶2007年5月30日华润雪花啤酒（浙江）有限公司千岛湖啤酒一湖秀水570ml/瓶2007年7月5日杭州千岛湖啤酒有限公司原生啤酒600ml/瓶2007年7月11日金华华力啤酒有限公司双鹿啤酒（精制）600ml/瓶2007年5月17日金华英特双鹿啤酒有限公司芥子园超爽啤酒620ml/瓶2007年5月9日兰溪芥子园酒业有限公司1.2仪器试剂PHS-ZC型精密酸度计：上海雷磁仪器厂78HW-1型恒温磁力搅拌器：杭州仪表电机厂AB204-N梅特勒-托利多普及型分析天平：上海世义精密仪器有限公司HH-6数显恒温水浴锅：金坛市金分仪器有限责任公司

UV-9200紫外可见分光光度计（备有10mm石英比色皿）：北京北分天普仪器技术有限公司二氧化碳测定仪(压力表):上海仪表厂氢氧化钠：分析纯浙江杭州萧山化学试剂厂批号01032498%盐酸溶液：分析纯，三明市三元化学试剂厂批号030816邻苯二胺溶液：无锡市飞鹏精细化工有限公司批号051011有机硅消泡剂：武汉市华创化工有限公司批号0411031.3实验方法1.3.1酒精度的测定（密度瓶法）将恒温至15℃～20℃的酒样约300mL—→除气、过滤以制备样品，再进行蒸馏，称取试样1001.3.2原麦汁浓度的测定（密度瓶法）将蒸馏除去酒精并冷却至20℃的残液补水至100.0g—→用密度瓶测定出残液的相对密度—→查表，求真正浓度—→1.3.3总酸的测定（电位滴定法）取除气后的酒样约60mL—→（40±0.5）℃恒温30min，冷却至室温—→吸取试样50.0mL，用0.1mol/L氢氧化钠标准溶液进行测定1.3.4二氧化碳的测定（压力法）连接二氧化碳测定仪—→取瓶装酒样置于25℃水浴中恒温30min—→测表压、瓶颈空气和瓶颈空容—→1.3.5双乙酰的测定安装并加热双乙酰蒸馏器—→加1～2滴消泡剂于100mL量筒中并注入未经除气的预先冷至约5℃的酒样100mL，再进行蒸馏—→收集馏出液近25mL并于室温下定容—→加入邻苯二胺溶液进行显色反应—→1.3.6各项指标的标准要求检验项目总酸ml/100mlCO2%（m/m）双乙酰mg/l标准要求≤2.20.40～0.65≤0.132结果2.1同品牌不同麦汁度各质量指标比较表2同品牌不同麦汁度的各指标比较检验项目双鹿纯清啤酒双鹿清啤酒双鹿晶爽啤酒麦汁度（°）5.8°8°8.8°原麦汁浓度%(m/m)6.07.98.0酒精度%（V/V）2.42.63.3总酸ml/100ml1.41.51.8CO2%（m/m）0.500.520.49双乙酰mg/l0.050.050.04由表1可以看出，三种啤酒的总酸和酒精度的含量随麦汁浓度的增大而增高，CO2和双乙酰的含量较稳定。2.2同麦汁度不同品牌各质量指标比较表37°淡啤不同品牌的各指标比较检验项目仙都啤酒雪花啤酒纯生千岛湖啤酒一湖秀水原麦汁浓度%(m/m)8.86.87.2酒精度%（V/V）3.92.93.0总酸ml/100ml1.81.51.5CO2%（m/m）0.440.510.50双乙酰mg/l0.050.060.06由表2可以看出，雪花啤酒纯生和千岛湖啤酒一湖秀水两个酒样各指标结果基本相同。仙都啤酒各指标结果较其他两者偏值较大：原麦汁浓度、酒精度、总酸含量较其他两者较大，CO2含量较其他两者偏低。表48°淡啤不同品牌的各指标比较检验项目原生啤酒双鹿啤酒（精制）芥子园超爽啤酒原麦汁浓度%(m/m)7.98.18.0酒精度%（V/V）2.52.92.7总酸ml/100ml1.91.61.9CO2%（m/m）0.490.500.38双乙酰mg/l0.070.090.14由表3可以看出,双鹿啤酒（精制）的总酸含量较其他两者偏低；芥子园超爽啤酒的二氧化碳含量偏低，其值为0.38%（m/m），双乙酰含量偏高，其值为0.14mg/l，均不符合标准要求。3讨论3.1酒精度的测定3.1.1酒精度测定的意义酒精在啤酒中起着不可或缺的作用,不仅本身是啤酒质量标准的重要指标,且酒精度和真正浓度又是计算另一个重要项目—原麦汁浓度的基础数据,由于酒精度分析误差可导致成品的合格与否,或级别降低造成经济损失，所以关于酒精度测定的讨论是十分必要的。目前实验室最常用的酒精含量测定法是密度瓶法,其包含有样品制备、蒸馏液收集、测量和计算4个环节。该法不需要复杂的设备与化学试剂,易于掌握,结果的可比性强,故各国均在沿用，但其实影响因素甚多[7]。3.1.2蒸馏过程中的影响因素分析蒸馏时,要采用500mm蛇形冷凝器，不宜选用冷却部分小于400mm的冷凝器。回流水的出口水温要小于20℃（见表1），冷却过程中要防止中途停水或冷却水管脱落。表5回流水温度与各浓度的关系酒精度(%m/m)实际浓度(%m/m)原麦汁浓度(%m/m)回流水温度26<2026<2026<2013．6103．8454．0764．07611．1111．5523．8453．9654．2284．22811．6911．9233．4903．7303．8763．87610．6911．14从表4数据中可知，降低回流水的温度，可以提高酒精含量，使测定结果更为准确，从而减少误差[8]。在蒸馏初沸前要缓慢加热,防止酒液急剧沸腾,泡沫窜出。经常检查蒸馏装置的各个连接处,是否会因沸腾时的振动而松动，并不时地用水封或凡士林密封接口处,以防止酒精挥发[9]。3.1.3测量过程中的影响因素分析注满蒸馏液插上温度计的比重瓶,应该放在恒温箱内恒温,如用手握或用火炉烘(室温较低时)，导致受热不均匀，使测定结果偏高。试验证明,温度每相差0.5℃,酒精度就相差0.05%左右,原麦汁浓相差0.1左右,表6测量时蒸馏液的温度与酒精度原浓的关系指标测量时温度(℃)1919.52020.521酒精度4.1964.2494.3014.3504.398原麦汁浓10.8210.9211.0111.1011.19结合上表分析可知,引起测量误差的原因是多方面的。主要为环境和人为操作不当引起的,具体地说就是酒精挥发和受热不均匀带来的误差,如果方法得当,这些误差是可以避免或者可减少到最低[8]。正确的方法是把低温的蒸馏液先倒入比重瓶内,除尽气泡后,立即插上温度计,在恒温箱内恒温至20℃并保持2min后,擦干瓶外水珠,在20℃的空调室内称量即可(室温20℃以下,3.2原麦汁浓度的测定3.2.1原麦汁浓度对啤酒品质的影响原麦汁浓度的变化直接导致麦汁组分发生改变,酵母细胞大小、存活率、活力及其发酵性能也会随之发生相应的变化。Cahill等的研究证实,酵母细胞活性与麦汁浓度密切相关。麦汁浓度不同,碳水化合物组成不同,酵母代谢产物也有差异。酿造高发酵度(70%以上)啤酒时，原麦汁浓度越低，啤酒真实浓度越小，风味越淡薄。以往的研究也证明，原麦汁浓度低，酵母发酵所需时间短，主要代谢产物乙醇与其他风味物质生成量少；麦汁中碳水化合物成分的改变并不能同时获得与之相匹配的挥发性成分的变化。所以原麦汁浓度的降低引起的风味成分的减少导致了啤酒风味的淡薄[11]。原麦汁浓度低于8.0°P时,按照常规工艺酿造啤酒,多次品尝结果表明,原麦汁浓度越低啤酒口味越淡薄,需要通过调整酿造工艺增加啤酒的丰满感。针对低浓啤酒风味淡这一突出特点,在制定酿造工艺时,应先确定啤酒的发酵度范围,保证啤酒口味丰满、掩盖浓度过低引起的风味缺陷。另外,改变原料组成,如添加焦香麦芽、小麦芽,增加酒花或酒花制品用量均可有效地改善低浓啤酒的淡薄风味,增进其醇厚性。有关低浓啤酒引起的啤酒风味成分的变化,我们将做进一步报道。3.2.2原麦汁浓度的计算啤酒原麦汁浓度的检测国家标准第一法是以密度瓶法测出试样中的酒精度和真正浓度,按经验公式计算出来的。从公式中可以看出,酒精和真正浓度是原麦汁浓度计算的基础数据。提高酒精含量和真正浓度检测的准确性,原麦汁浓度才能更准确地计算出来。国家标准(GB／T4928一2001)啤酒分析方法中规定啤酒酒精度的测定结果允许偏差为同一试样两次测定值之差不得超过平均值的1%,可见精确度的要求较高。但计算时应注意将酒精度小数点后保留3位的数据代放计算。3.3总酸的测定3.3.1总酸含量对啤酒品质的影响啤酒中含有大量的有机酸和一定量的无机酸根,总酸指啤酒发酵过程中产生的脂肪酸及其他有机酸的总量。啤酒中的酸包括挥发性及不挥发性的各种酸，如乙酸、低碳脂肪酸及乳酸等。人们不仅重视啤酒的滴定酸度，也非常关注啤酒的口感酸度。适宜的总酸能赋予啤酒以柔和清爽的口感。缺乏或含量较小时，啤酒将变得呆滞、粘稠、不爽口；过量时又会带来口感粗糙、不柔和、不协调的感觉，同时过量的酸或酸味明显也意味着啤酒发酵不正常，是污染产酸菌的标志，这样的酒就不宜饮用了。啤酒中的酸来自原料、糖化发酵的生化反应、水及工艺调节外加酸。控制啤酒总酸的量首先要控制麦汁总酸，选择合理的发酵温度，同时要注意生产卫生管理。3.3.2测定过程中的影响因素分析试样准备过程中，若啤酒中的CO2未除尽,会导致滴定的总酸偏高[10]。酒液在40℃水浴保温30分钟过程中,一定要不时的振摇,以除去酒中残余的二氧化碳,否则会使滴定结果偏高。保温后,酒液应冷却到室温后再滴定。保证同一温度下滴定,碱式滴定管中,特别是含玻璃球的那段胶管内一定不能停留空气泡,否则会影响滴定结果。滴定的速度要匀速、不能太快,特别是到PH值接近9.00时,应一滴一滴地加,以免滴多。3.4二氧化碳的测定3.4.1二氧化碳含量对啤酒品质的影响这里所指的二氧化碳是指溶解于啤酒中的二氧化碳含量，是在发酵过程中产生的。它有利于啤酒的起泡性，饮后赋予一种舒适的刺激感觉，即所谓的杀口力。二氧化碳溶解良好的啤酒是大量的细小的气泡长时间缓慢的由啤酒中逸出,使啤酒有较好的泡沫性质。特别是在15℃左右饮用时，二氧化碳逐步放出，给人以清新、爽快的感觉，还能闻出啤酒特有的酒花香味3.4.2工艺生产中CO2含量偏低的原因分析生产操作导致含量偏低。如清酒罐背压情况、发酵罐压控制及封口糖度的控制是否符合工艺要求。发酵工艺的改变导致含量偏低。参考发酵工艺参数：罐压控制在0.08MPa,封口糖度4.0°、主发酵温度11℃、双乙酞还原12℃菌种的降糖速度快导致含量偏低。菌种的发酵降糖快,产生的二氧化碳急剧释放,导致与酒体的结合力差。而菌种发酵降糖慢，产生二氧化碳比较缓慢,有利于酒体的结合,易于饱和。现出据大连大雪企业集团啤酒有限公司的降糖速度对二氧化碳含量的影响的分析表[12]。表7降糖速度对二氧化碳的含量的影响罐号1#4#6#7#8#10#降糖峰值(°Bx)2.42.42.32.32.22.3CO2含量(m/m)0.570.570.640.580.570.62罐号21#23#9#15#16#18#降糖峰值(°Bx)2.62.72.62.83.02.7CO2含量(m/m)0.520.530.510.530.520.51备注①降糖峰值是指发酵期间24小时之内最大的降糖值。②表中二氧化碳含量是发酵17天时的检测值。从表中看出,降糖峰值高,也就是降糖速度快的罐号,二氧化碳含量偏低。3.5双乙酰的测定3.5.1双乙酰含量对啤酒品质的影响啤酒中双乙酰含量对啤酒的成熟非常重要，其含量是衡量啤酒是否成熟的决定性指标，是构成啤酒生青味的主要成份之一，其风味界限值为0．13mg／L。含量超过味阈值,啤酒口味不纯正、有甜味甚至给啤酒带来不愉快的馊饭味,浓度高时会产生奶油香味,直接影响啤酒的质量,破坏啤酒风味[13]。3.5.2影响双乙酰形成的因素不同的酵母菌种产生双乙酰的能力不同,对双乙酰的还原能力也不同。强壮酵母数量多、代谢旺盛,双乙酰的还原速度快；繁殖期的幼酵母、贮存时间过长的酵母、使用代数过多的酵母、营养不良的酵母等还原双乙酰的能力弱,死亡的酵母是没有还原双乙酰能力。麦芽汁中缬氨酸含量高可减少α-乙酰乳酸的生成,减少双乙酰的形成。巴氏杀菌前啤酒中α-乙酰乳酸的含量较高,遇到氧和高温将形成较多的双乙酰。生产过程染菌会导致双乙酰含量增高。如果生产污染杂菌,双乙酰含量明显增加,啤酒质量下降或造成啤酒酸败。酵母细胞自溶后，其体内的α-乙酰乳酸就会进入啤酒,经氧化转化为双乙酰[15]。3.5.3控制双乙酰形成的方法控制啤酒中双乙酰的含量主要应从双乙酰代谢途径上游和下游也就是双乙酰的合成和分解两个方面来考虑。小麦啤酒发酵过程中双乙酞变化见图2。图1发酵过程中双乙酞含变化曲线从图1中可以看出,双乙酞主要是在主酵期间形成,紧接着被还原[14]。一方面可减少α-乙酰乳酸的生成,α-乙酰乳酸作为双乙酰合成的前体物质,在啤酒生成中大量积累,可以说这是导致双乙酰含量过高和使得发酵周期延长的直接原因。另一方面是双乙酰的分解，尽可能加速双乙酰的还原。啤酒的国家标准规定，优级品的双乙酰含量应≤013mg／L。大中型啤酒企业，特别是大型啤酒集团的产品通常能将双乙酰稳定在0．08mg／L以内，但小型啤酒企业中，有些企业对此未能根本解决。针对此问题，具体解决方法如下：⑴选择良好的酵母菌种；⑵保证满罐时各指标的要求；⑶合理分配麦汁的组分；⑷增加冷却麦汁的通氧量；⑸提高双乙酰的还原温度；⑹控制酵母增殖量；⑺利用酶制剂；⑻采取措施提高酒液的还原性,尽量减少酒液与氧接触的机会,以阻止α-乙酰乳酸的氧化；⑼严格加强工艺卫生管理,完善啤酒发酵的CIP系统,杜绝杂菌污染[15]。4结论通过选取9种在兰溪市面上销售的不同品种、不同批次的啤酒品类，依据中华人民共和国标准（GB／T4928一2001啤酒分析方法），进行原麦汁浓度、酒精度、总酸、二氧化碳、双乙酰等理化品质检测。所测得的结果显示，结合对各指标的分类讨论，啤酒中总酸和酒精度的含量随麦汁浓