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利用多重光散射技術(shù)分析啤酒泡沫的穩(wěn)定性
當(dāng)在暢飲啤酒的時(shí)候,您是否注意過(guò)啤酒泡沫可以為我們帶來(lái)別樣的風(fēng)味和口感呢?啤酒泡沫不僅為我們的視覺(jué)帶來(lái)沖擊,還能激發(fā)消費(fèi)者的購(gòu)買(mǎi)興趣,因此常被視為啤酒質(zhì)量的標(biāo)志。泡沫品質(zhì)體現(xiàn)在色澤、氣泡細(xì)膩度、持久性和粘稠度等方面。其穩(wěn)定性是關(guān)鍵指標(biāo),受酒精含量、麥芽濃度、發(fā)酵過(guò)程和包裝方法等因素影響。
圖1.不同的啤酒類(lèi)型以及其泡沫
測(cè)試原理
借助百特BeScan Lab穩(wěn)定性分析儀可實(shí)現(xiàn)對(duì)啤酒泡沫的快速且簡(jiǎn)便的檢測(cè),該儀器通過(guò)測(cè)量透射光與背散射光的變化來(lái)獲取樣品的穩(wěn)定性數(shù)據(jù),并可運(yùn)用不穩(wěn)定性指數(shù)(IUS)進(jìn)行定量分析。當(dāng)IUS的值越大,代表樣品中光強(qiáng)的波動(dòng)越大,體系越不穩(wěn)定。
圖2.BeScan Lab測(cè)試原理及不穩(wěn)定性指數(shù)的計(jì)算方式
實(shí)驗(yàn)步驟
本研究評(píng)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(jiàn)下表。實(shí)驗(yàn)中,從每種啤酒中取20mL樣本,用適當(dāng)?shù)牧Χ葥u動(dòng)啤酒5秒使其產(chǎn)生泡沫,用BeScan Lab設(shè)備在25℃下每分鐘掃描一次,共掃描20次。
表1.樣品配料表
實(shí)驗(yàn)結(jié)果
圖3展示的是基于啤酒泡沫變化的典型光譜圖。因?yàn)槠【埔后w是透光的,所以此處我們用透射光光譜進(jìn)行分析。按照測(cè)試時(shí)間的順序,線(xiàn)條顏色由藍(lán)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(hào)整體上升,因?yàn)槠【浦袘腋∥锍恋恚后w變澄清。
圖3.啤酒泡沫變化及透射光譜圖
圖4展示了排水層動(dòng)力學(xué)分析的結(jié)果,揭示了排水層厚度與時(shí)間之間的關(guān)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(guò)對(duì)整個(gè)時(shí)段的分析,其平均排水速率可達(dá)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(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)。
圖4.排水層厚度和時(shí)間
最終,通過(guò)對(duì)排水層、泡沫層及泡沫破碎層的量化分析,計(jì)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(duì)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(zhì)量,而過(guò)高或過(guò)低的濃度均不利于其穩(wěn)定性。
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(jié)
啤酒泡沫的穩(wěn)定性是生產(chǎn)廠(chǎng)商極為關(guān)注的品質(zhì)指標(biāo),采用百特BeScan Lab穩(wěn)定性分析儀能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)啤酒泡沫穩(wěn)定性的迅速而精確的評(píng)估。研究結(jié)果顯示,酒精濃度與麥芽度若處于較高或較低水平,可能會(huì)促進(jìn)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。