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利用多重光散射技术分析啤酒泡沫的稳定性

更新时间:2024-11-22      点击次数:102

当在畅饮啤酒的时候,您是否注意过啤酒泡沫可以为我们带来别样的风味和口感呢?啤酒泡沫不仅为我们的视觉带来冲击,还能激发消费者的购买兴趣,因此常被视为啤酒质量的标志。泡沫品质体现在色泽、气泡细腻度、持久性和粘稠度等方面。其稳定性是关键指标,受酒精含量、麦芽浓度、发酵过程和包装方法等因素影响。

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图1.不同的啤酒类型以及其泡沫

 

测试原理

借助百特BeScan Lab稳定性分析仪可实现对啤酒泡沫的快速且简便的检测,该仪器通过测量透射光与背散射光的变化来获取样品的稳定性数据,并可运用不稳定性指数(IUS)进行定量分析。当IUS的值越大,代表样品中光强的波动越大,体系越不稳定。

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图2.BeScan Lab测试原理及不稳定性指数的计算方式

 

实验步骤

本研究评估了三款市售啤酒的稳定性,啤酒样本的酒精和麦芽浓度见下表。实验中,从每种啤酒中取20mL样本,用适当的力度摇动啤酒5秒使其产生泡沫,用BeScan Lab设备在25℃下每分钟扫描一次,共扫描20次。

 

表1.样品配料表

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实验结果

图3展示的是基于啤酒泡沫变化的典型光谱图。因为啤酒液体是透光的,所以此处我们用透射光光谱进行分析。按照测试时间的顺序,线条颜色由蓝色渐变为红色。

从图中可以看到,区域①透射光界限左移,原因是泡沫破碎。区域②泡沫阻光,破碎后区域缩小。区域③透射光界限右移,排水层形成,挤压了泡沫层,此区域光透量增加。区域④透射光信号整体上升,因为啤酒中悬浮物沉淀,液体变澄清。

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图3.啤酒泡沫变化及透射光谱图

 

图4展示了排水层动力学分析的结果,揭示了排水层厚度与时间之间的关系。从图中可知,样品1#的排水层厚度及排水速率均居首位,通过对整个时段的分析,其平均排水速率可达4.82mm/h,样品3#紧随其后。样品2#的排水速率及排水层厚度均处于最低水平,这表明其啤酒泡沫的持续时间相对较长。

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图4.排水层厚度和时间

 

最终,通过对排水层、泡沫层及泡沫破碎层的量化分析,计算出不稳定性指数IUS。从图中得知,样品1#的不稳定性指数最高,表明其啤酒泡沫稳定性最差。样品2#的不稳定性指数是三者中最低的,这表明较高的酒精浓度与麦芽度对啤酒泡沫的稳定性具有不利影响。尽管样品3#的酒精度与麦芽度最低,但其稳定性却为中等水平,这揭示了适度的酒精度与麦芽度有利于啤酒泡沫的质量,而过高或过低的浓度均不利于其稳定性。

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图5.不稳定性指数IUS(排水层、泡沫层和泡沫破碎层)的比较

 

总结

啤酒泡沫的稳定性是生产厂商极为关注的品质指标,采用百特BeScan Lab稳定性分析仪能够实现对啤酒泡沫稳定性的迅速而精确的评估。研究结果显示,酒精浓度与麦芽度若处于较高或较低水平,可能会促进泡沫的快速消散;而适度的酒精浓度与麦芽度则有助于啤酒泡沫的稳定保持。

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