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Alcolyzer啤酒分析系統和PBA-B M系統基于光學測量原理

Alcolyzer啤酒分析系統和PBA-B M系統基于光學測量原理

02康普茶到底什么味?

網上關于康普茶的評價都說是一種有發酵口感,酸酸醇醇的茶,喝不習慣的人會多少感覺有點“恐怖”。

小編我出于不可抑制的好奇,曾在一家有機餐廳喝了一杯康普茶,Hmm......口味酸,有點果香,有點酒精的醇厚,還略微帶著一點氣泡感,喝起來比較清爽。這種氣泡感中和了發酵的酸澀,把整瓶飲料提升到了一種“在海邊沖完浪之后順手拿起來喝一口爽一下”的高度。

康普茶就像是一款健康的蘇打飲料

03康普茶的制作

制作方法:在茶中加入糖,以及共生培養的細菌和酵母。在發酵過程中,糖被轉化為CO2和乙醇。大部分的乙醇會被細菌轉化為酸,在最終的成品中,只會留下很小一部分。

通常,康普茶被當做一種軟飲料。按照規定,軟飲料中酒精含量不能超過0.5 %v/v。在美國,如果康普茶中酒精含量超過這一值,就會被當做酒精飲料,并受到煙酒稅貿易局(TTB)的監管。

 

市場上大多數康普茶中酒精含量不超過0.5 % v/v,超過的被稱作“硬康普茶” 。對于已經包裝好的酒精含量低于0.5 % v/v 的康普茶,如果不冷藏的話,就有可能繼續發酵。這種情況下,酒精含量就有可能超過0.5 %v/v,這樣的產品就不再是軟飲料,而是酒精飲料了,并且會受到法律法規的約束。因此,非常有必要對酒精含量進行準確測量。

04 如何測量康普茶中的酒精含量

國際康普茶釀造組織(https://kombuchabrewers.org)推薦的酒精含量測量方法是頂空氣相色譜法。我們要研究的是,對于康普茶中酒精含量的測量,是否還有其他可靠的分析方法可供選擇。

 

為此,我們收集了14種不同的康普茶樣品,所標注的酒精含量都在0.5 %v/v以下。我們使用了4種不同的測試方法,來測量這些康普茶樣品中的酒精含量。這4種方法分別是:

1. 頂空氣相色譜

2. Alcolyzer 啤酒分析系統

3. 先蒸餾,然后測密度

4. PBA-B M 成品啤酒分析系統

前兩種方法由懷特實驗室(White Labs, 9495 Candida Street, San Diego, CA 92126)完成。后兩種方法由安東帕完成。接下來我們對四種方法得到的結果來進行比較。

05

四種分析方法和步驟

樣品準備

為了使四種方法具有可比性,首先要保證樣品組成一致并且樣品量充足。

為了避免瓶中發酵帶來的影響,每種樣品取4瓶混合到一個大瓶中,然后密封并保存在冰水浴中。分析前,每種樣品再重新等分成4份,并轉移到小瓶中。

頂空氣相色譜法

氣相色譜的分析工作由懷特實驗室完成,所用的儀器是Perkin Elmer Clarus 500(配Turbomatrix 110頂空單元)。

Alcolyzer啤酒分析系統

啤酒分析系統(圖1)測試也是由懷特實驗室完成,儀器配置為DMA 5000 M(密度計)+Alcolyzer ME(酒精分析模塊)+pH ME(pH模塊)+XSample 520(自動進樣器)。這套系統不帶壓,分析前,樣品要進行脫氣+過濾操作。

 

圖1:Alcolyzer啤酒分析系統

Tip:對于康普茶樣品推薦用Rotilabo 113型濾紙(5μm - 8μm)過濾

蒸餾及密度測量

蒸餾按照美國煙酒稅貿易局(TTB)規定的方法操作。餾出液用兩個100 mL量瓶收集,并放入冰水浴。餾出液的密度用DMA 4500 M測量。

酒精含量計算參考Ethanol AOAC 60 °F的方法。

Tip:按照TTB規定的方法,樣品蒸餾前不進行中和操作。然而,省掉中和的操作,會影響酒精的結果:如果樣品中有其他揮發組分,就會造成樣品密度偏高,酒精含量偏低?;诖?,當樣品中有其他揮發組分時,有必要進行中和操作。如果揮發組分不明確,樣品就要進行中和操作。

同樣,國際葡萄與葡萄酒組織(OIV)也提供了復雜且詳細的蒸餾方法(oiv-ma-as312-01a)。

PBA-B M成品啤酒分析系統

PBA-B M成品啤酒分析系統(如圖2)配置為DMA 4500 M(密度計)+ Alcolyzer ME(酒精分析模塊)+PFD Plus(穿刺及進樣裝置)+CarboQC ME(CO2測量模塊)。

 

圖2: PBA-B M成品啤酒分析系統

Tip:對于低于15 °C(59 °F)的樣品,在DMA M和Alcolyzer ME之間需要一個樣品溫度調節器,使樣品預熱,防止測量池發生冷凝。

測試結果

06

四種方法得到的結果見表1。

為了更加直觀地對結果進行對比,表1的數據以柱狀圖形式表示在圖3中,可以看出,并不是所有樣品的酒精含量都在0.5 %v/v以內。

四種方法得到的結果比較接近。其中,編號5, 6, 7, 8, 9, 13和14的樣品酒精含量超過了限值。

 

表1:四種不同方法得到的乙醇含量值

 

圖3:四種分析方法的結果對比

Alcolyzer啤酒分析系統和PBA-B M系統基于光學測量原理。所以,理論上只能測量透明樣品。渾濁樣品(5,6,14)會測不準。所以這樣的樣品分析前要進行過濾。同樣,樣品中如果含有果肉或固體顆粒,使用Alcolyzer啤酒分析系統或PBA-B M系統分析前也需要進行過濾。

實驗結果表明,這四種方法都適用于康普茶的酒精含量測量。另外,可以看出,并非所有樣品的酒精度都不超過0.5 %v/v。

通過對四種分析方法進行對比,安東帕Alcolyzer啤酒分析系統和PBA-B M成品啤酒分析系統在快速測量和數據可靠性方面展現出了優越性。不管是常壓系統(Alcolyzer啤酒分析系統),還是帶壓系統(PBA-B M成品啤酒分析系統),都支持多參數(如濁度、pH)的同時測量。PBA-B M還支持CO2和溶解氧含量的測量——無需額外的樣品準備,4分鐘內完成所有測量。

綜上,以上兩種方法可以替代頂空氣相色譜和先蒸餾后測密度的方法。相對于頂空氣相色譜,Alcolyzer啤酒分析系統和PBA-B M成品啤酒分析系統的另一個優勢是酒精含量測量范圍寬:0 %v/v - 12 %v/v。這兩套系統還支持相同的校正操作,而且測量過程對環境友好(無需使用化學試劑)。

展望未來

Alcolyzer啤酒分析系統和PBA-B M成品啤酒分析系統可對康普茶、硬康普茶以及啤酒進行準確測量,并支持多參數的模塊化擴展。

Alcolyzer啤酒分析系統可以連接HazeQC ME(濁度測量模塊,符合MEBAK-和EBC-標準)和pH ME(pH測量模塊)。

PBA-B M成品啤酒分析系統可以連接HazeQC ME, pH ME,CarboQC ME(CO2測量模塊)和Option O2(溶解氧測量模塊)。這就為各種各樣啤酒復雜的質控鋪平了道路。

對于啤酒樣品來說,Alcolyzer M/ME可以通過選配色度模塊進行色度測量。Alcolyzer啤酒分析系統和PBA-B M可以升級為支持啤酒色度測量的模式。

為了避免繼續發酵帶來的酒精含量變化,康普茶通常要冷藏。Alcolyzer啤酒分析系統測樣前需要脫氣。帶樣品溫度調節器的PBA-B M系統無需對樣品進行脫氣,而且可以測量低于15℃的樣品,可以說是適合該應用的最佳方案。

中和操作可以防止揮發酸對酒精含量測量的影響。揮發酸含量通常很低,蒸餾前可以加入Ca(OH)2進行中和。

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審核編輯(
王靜
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