儀電物光自動密度儀在啤酒釀制行業的應用

一般白酒的度數指的是酒精的體積濃度，而啤酒的度數卻指的是原麥汁的質量濃度。制造啤酒的原料大麥芽和輔助原料大米等，經過麥芽淀粉酶和蛋白酶的作用，轉化為麥芽糖類，以糖的含量來測定，如每公升麥芽汁含有120克糖類，就是麥芽濃度就是12°。麥芽汁濃度越高，啤酒的營養價值就越好，同時泡沫越細膩持久，酒味越醇厚柔和，保存期也越長。因此，原麥芽汁濃度是鑒定啤酒品質的一個硬性參考指標，根據它的濃度來鑒定啤酒品質和儲存期限。

原麥芽汁濃度用來計量發酵前可發酵糖分的含量，是指大麥芽原料浸出物發酵前麥芽汁的糖度。原麥芽汁濃度是啤酒潛在烈性的代表性標志。1.040原麥芽汁濃度相當于10度的麥芽汁能產生出大約4% Vol酒精度的啤酒。釀造啤酒時，大麥芽質量越好，出糖率越高，麥汁濃度越高，啤酒喝起來口感越濃郁，麥香味越重，酒精度也越高。根據國家標準GBT4928-2008《啤酒分析法》的要求，啤酒原麥汁濃度的計算，需要通過相對密度法測量試樣“真正濃度”和“酒精度”，通過公式換算成原麥汁濃度。

傳統的比重計法和容量瓶法測量啤酒的密度（相對密度），檢測精度低，耗時時間長，樣品消耗量大，工作效率低下，存在人為誤差和引用誤差，不適合高頻次和大批量的密度檢測。本文中使用的是上海儀電物理光學儀器有限公司生產的高精度自動密度儀WMD-330（采用U型振動管檢測原理），對啤酒的密度（相對密度）直接進行檢測，減少了工作人員采樣、溫控、計算和清洗的工作量，實現了啤酒原麥汁濃度的快速檢測。

一、參考標準：

1、GBT4928-2008 啤酒分析方法

2、GB5009.225-2016 酒中乙醇濃度的測定

 

     二、測量步驟：

 

三、計算公式

根據啤酒的酒精度和真正濃度，按下式計算啤酒的原麥汁濃度：

P（%）= (A * 2.0665 + n) / (100+1.0665 + A)

式中 A——啤酒的酒精度，%

n——真正濃度，%

四、儀器使用：

1、開機：當天開機后需等待儀器內部溫度均衡后可開始測量

2、校準：首次開機時，建議使用干燥空氣和高純水校準儀器

3、溫控：儀器采用半導體制冷、PWM溫控、高精度恒溫控制

4、進樣：U型石英玻璃管，注射器注入2~3ml樣品，無氣泡

5、測量：待測量樣品的溫度均衡后，選擇測量模式啟動測量

6、數據：多參數數據轉換，測量結果自動保存，可U盤導出

7、清洗：氣泵排出試樣，使用蒸餾水及無水酒精清洗U型管

8、干燥：U型玻璃管必須反復清洗干凈，并用干燥空氣除凝

                     

     

五、測量數據

酒精度 （Vol%）	測量結果（20℃時的標準密度）g/ml							平均值	標準差	重復性
	標準密度 （g/cm3）	1	2	3	4	5	6
3.00	0.99371	0.99331	0.99348	0.99352	0.99342	0.99338	0.99344	0.99343	0.00028	0.00007
6.00	0.98972	0.98962	0.98964	0.98963	0.98964	0.98965	0.98958	0.98963	0.00009	0.00003
9.00	0.98591	0.98595	0.98600	0.98598	0.98596	0.98601	0.98597	0.98598	0.00007	0.00002
12.0	0.98235	0.98225	0.98227	0.98220	0.98223	0.98226	0.98224	0.98224	0.00011	0.00002

六、產品特點：

1、取樣量少，測量一個樣僅需2~3ml樣品，方便

2、溫度平衡后，測量時間短，測一個樣僅需1分鐘左右，快捷

3、操作簡便，精度高，適合高頻次、大批量檢驗，高效

4、配有多種通訊接口，數據可保存、導出和打印，準確

七、影響因素：

1、溫度影響：測量溫度影響啤酒的密度，影響U型管幾何尺寸，需精確控溫

2、氣泡影響：注入U型管啤酒內若含有氣泡，導致共振頻率增大，密度減小

3、壓力影響：樣品壓力將影響U型管的幾何形變，同樣也影響樣品的密度

4、時間影響：因啤酒具有易揮發的特性，進樣溫控穩定后，需要盡快檢測

八、儀器參數

生產廠家	上海儀電物光
儀器型號	WMD-330
儀器名稱	自動密度儀
密度測量范圍	0.00000～3.00000 g/cm³
測量準確度	±0.0003g/cm³
測量分辨率	±0.00001g/cm³
測量重復性	±0.0001g/cm³
溫度分辨率	0.01℃
控溫范圍	15～40℃
控溫精度	±0.05℃
控溫準確度	±0.2℃
校準方法	空氣/蒸餾水
數據儲存	1000組
顯示方式	7寸彩色液晶觸摸屏
輸出接口	RS232、USB、U盤
打印機型號	RD-TH32-SC(選配)
輸出報告	PDF/ExceI
電源	220V±240V，50Hz±1Hz
儀器體積	350mm×440mm×210mm
儀器凈重	21kg

九、相關知識（相對密度容量法測量方法介紹）

1、容量法測相對密度：

1）依次用洗液、蒸餾水、乙醇、乙醚洗滌容量瓶，烘干冷卻，精密稱重

2）裝滿樣液（<20℃），插入溫度計，置入20℃水浴中，保持20分鐘

3）用濾紙條吸去溢出液，蓋上帽，取出容量瓶，用濾紙把瓶外液體擦干，稱重

4）洗滌密度瓶，裝滿蒸餾水（煮沸30分鐘并冷卻至20℃以下），其余操作同上

5）計算結果d20=（m2-m0）/（m1-m0），

2、容量法測相對密度注意事項：

1）對揮發性樣品也適用，結果準確，但操作繁瑣

2）測定較粘稠試樣時，宜選用具有毛細管的普通密度瓶

3）水及樣品必須裝滿密度瓶，瓶內不得有氣泡

4）拿取已達恒溫的密度瓶時，不得用手直接接觸密度瓶身，以免液體受熱溢出

5）戴隔熱手套取拿容量屏瓶頸或用工具夾取

6）水浴中的水必須清潔無油污，防止瓶外壁被污染

7）天平室溫度不得高于20℃，以免液體膨脹流出

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