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利用多重光散射技術分析啤酒泡沫的穩(wěn)定性

更新時間:2024-11-22      點擊次數(shù):200

當在暢飲啤酒的時候,您是否注意過啤酒泡沫可以為我們帶來別樣的風味和口感呢?啤酒泡沫不僅為我們的視覺帶來沖擊,還能激發(fā)消費者的購買興趣,因此常被視為啤酒質量的標志。泡沫品質體現(xiàn)在色澤、氣泡細膩度、持久性和粘稠度等方面。其穩(wěn)定性是關鍵指標,受酒精含量、麥芽濃度、發(fā)酵過程和包裝方法等因素影響。

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圖1.不同的啤酒類型以及其泡沫

 

測試原理

借助百特BeScan Lab穩(wěn)定性分析儀可實現(xiàn)對啤酒泡沫的快速且簡便的檢測,該儀器通過測量透射光與背散射光的變化來獲取樣品的穩(wěn)定性數(shù)據(jù),并可運用不穩(wěn)定性指數(shù)(IUS)進行定量分析。當IUS的值越大,代表樣品中光強的波動越大,體系越不穩(wěn)定。

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圖2.BeScan Lab測試原理及不穩(wěn)定性指數(shù)的計算方式

 

實驗步驟

本研究評估了三款市售啤酒的穩(wěn)定性,啤酒樣本的酒精和麥芽濃度見下表。實驗中,從每種啤酒中取20mL樣本,用適當?shù)牧Χ葥u動啤酒5秒使其產生泡沫,用BeScan Lab設備在25℃下每分鐘掃描一次,共掃描20次。

 

表1.樣品配料表

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實驗結果

圖3展示的是基于啤酒泡沫變化的典型光譜圖。因為啤酒液體是透光的,所以此處我們用透射光光譜進行分析。按照測試時間的順序,線條顏色由藍色漸變?yōu)榧t色。

從圖中可以看到,區(qū)域①透射光界限左移,原因是泡沫破碎。區(qū)域②泡沫阻光,破碎后區(qū)域縮小。區(qū)域③透射光界限右移,排水層形成,擠壓了泡沫層,此區(qū)域光透量增加。區(qū)域④透射光信號整體上升,因為啤酒中懸浮物沉淀,液體變澄清。

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圖3.啤酒泡沫變化及透射光譜圖

 

圖4展示了排水層動力學分析的結果,揭示了排水層厚度與時間之間的關系。從圖中可知,樣品1#的排水層厚度及排水速率均居首位,通過對整個時段的分析,其平均排水速率可達4.82mm/h,樣品3#緊隨其后。樣品2#的排水速率及排水層厚度均處于最低水平,這表明其啤酒泡沫的持續(xù)時間相對較長。

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圖4.排水層厚度和時間

 

最終,通過對排水層、泡沫層及泡沫破碎層的量化分析,計算出不穩(wěn)定性指數(shù)IUS。從圖中得知,樣品1#的不穩(wěn)定性指數(shù)最高,表明其啤酒泡沫穩(wěn)定性最差。樣品2#的不穩(wěn)定性指數(shù)是三者中最低的,這表明較高的酒精濃度與麥芽度對啤酒泡沫的穩(wěn)定性具有不利影響。盡管樣品3#的酒精度與麥芽度最低,但其穩(wěn)定性卻為中等水平,這揭示了適度的酒精度與麥芽度有利于啤酒泡沫的質量,而過高或過低的濃度均不利于其穩(wěn)定性。

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圖5.不穩(wěn)定性指數(shù)IUS(排水層、泡沫層和泡沫破碎層)的比較

 

總結

啤酒泡沫的穩(wěn)定性是生產廠商極為關注的品質指標,采用百特BeScan Lab穩(wěn)定性分析儀能夠實現(xiàn)對啤酒泡沫穩(wěn)定性的迅速而精確的評估。研究結果顯示,酒精濃度與麥芽度若處于較高或較低水平,可能會促進泡沫的快速消散;而適度的酒精濃度與麥芽度則有助于啤酒泡沫的穩(wěn)定保持。

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