Rejestracja - czytelnik

Przypomnij hasło

Menu

Menu

Facebook Twitter LinkedIn

Jednoczesny pomiar ekstraktu, alkoholu, CO2 i innych parametrów w piwach alkoholowych i bezalkoholowych za pomocą PBA – B

Kategoria: Procesy i Technologie

Pomiary alkoholu, ekstraktu, ekstraktu brzeczki podstawowej i CO2 są niezwykle ważne dla kontroli jakości w przemyśle browarniczym. Konwencjonalne metody wymagają oznaczenia CO2 jako pierwszego parametru, a następnie ogrzania próby do 20–25 °C, przefiltrowania i odgazowania zanim zostanie zmierzony alkohol i ekstrakt. PBA – B generacji M (Packaged Beverage Analyzer – Analizator Piwa Opakowanego) pozwala na oznaczenie gęstości, alkoholu, ekstraktu brzeczki podstawowej, CO2 i innych ważnych parametrów dla piwa i miksów piwnych. Dzięki PBA – B, filtracja i odgazowanie próbki nie są więcej wymagane. Próbka jest transportowana bezpośrednio z butelki, puszki czy butelki PET przy użyciu sprężonego gazu – powietrza lub azotu. Taka procedura ogranicza czas zaangażowania laborantów – analiza za pomocą PBA – B jest ok. 4-krotnie krótsza niż tradycyjna metoda.

Urządzenie składa się z:

  • Gęstościomierza DMA 4500/5000 M
  • Modułu pomiaru alkoholu Alcolyzer Beer ME
  • Modułu pomiaru CO2 – Carbo QC ME
  • Urządzenia przebijająco-napełniającego PFD
  • Opcyjnie: modułu pomiaru pH, modułu pomiaru zmętnienia Haze QC, modułu pomiaru barwy i rozpuszczonego tlenu, podgrzewacza próby w przepływie – Sample Conditioner

Rys. 1. System PBA – B z wyposażeniem opcyjnym

Przygotowanie próbki

Podczas pomiaru CO2 znajdujący się w headspace i fazie ciekłej w butelce musi być w stanie równowagi. Można to osiągnąć poprzez 15-krotne wstrząśnięcie butelki/puszki w pozycji horyzontalnej. Odgazowanie czy filtracja nie jest potrzebna do wykonania prawidłowego pomiaru.

Napełnianie i pomiar

PFD może zostać łatwo adaptowany do różnych wielkości i typów opakowań. Polega na ustawieniu odpowiedniej wysokości, a następnie wstawieniu butelki/puszki do urządzenia, po czym zamknięciu osłony i przebiciu opakowania. Wciśnięcie przycisku na urządzeniu DMA 4500/5000 M rozpoczyna automatyczny transfer próbki i rozpoczęcie pomiaru.

Wyniki pomiarowe

Po około 3–5 minutach wyniki są wyświetlane na ekranie DMA M (rys. 2). Wartość skorygowanej o CO2 gęstości jest kalkulowana. Pozostałe parametry jak ekstrakt brzeczki podstawowej, ekstrakt rzeczywisty, ekstrakt pozorny są kalkulowane z mierzonej wartości alkoholu i zmierzonej, skorygowanej o COgęstości. Wyniki mogą być drukowane, transferowane za pomocą pamięci masowej na komputer czy np. transferowane do LIMS.

Rys. 2. Wyświetlacz PBA – B

Czas analizy

Poniższy przykład (tabela 1) porównuje czas analizy zimnej próbki przy użyciu metody konwencjonalnej i PBA – B. Mimo, iż PBA – B mierzy bezpośrednio z opakowania, podgrzewanie zimnej próbki nie jest wymagane. PBA – B wykonuje także wszystkie pomiary (alkohol, gęstość i CO2). PBA – B analizuje próbki 4 razy szybciej od metody konwencjonalnej!

Tabela 1. Porównanie czasu analizy

 

Metoda tradycyjna

PBA – B generacji M

Podgrzewanie zimnej próbki

5 minut

Nie wymagane (z sample conditioner)

Odgazowanie i filtracja

5 minut

Nie wymagane

Pomiar alkoholu i gęstości

4 minuty

4 minuty

Pomiar CO2

2 minuty

Czas całkowity

16 minut

4 minuty

Wpływ CO2

Rozpuszczony CO2 w próbce nie wpływa na pomiar alkoholu, ale zwiększa gęstość próbki. Jako, że gęstość jest wykorzystywana do obliczania takich parametrów, jak: ekstrakt rzeczywisty, ekstrakt pozorny, ekstrakt brzeczki podstawowej, koniecznym jest skorygowanie wpływu CO2 na wartość gęstości. W przeciwnym razie wartości uzyskane dla danego piwa będą zbyt wysokie. PBA – B wykonuje korekcję automatycznie.

Jednak każda metoda odgazowania pozostawia zawartość CO2 resztkowego w próbce, zmierzona gęstość nie może być w prosty sposób skorygowana do 0,00 g/l CO2. Typowe resztkowe wartości dla piwa wahają się pomiędzy 0,5 i 1 g/l CO2. Aby było możliwe bezpośrednie porównanie wyników, jakie są uzyskane z próbek odgazowywanych (metoda tradycyjna), typowe wartości CO2 muszą zostać zmierzone w laboratorium, a następnie wprowadzone ręcznie do analizatora PBA – B (średnia z kilku pomiarów). Przykład pokazuje korekcję CO2 wykonaną na urządzeniu PBA – B (wartość CO2 resztkowego wynosi 0,5 g/l).

W podanym przykładzie (tabela 2) zawartość CO2 zmierzonego piwa wynosi 5,18 g/l bez korekcji dwutlenku węgla. Rezultat gęstości jest wyższy od skorygowanego o 0,00137 g/cm3. Zawyżona wartość gęstości spowodowałaby zwiększenie ważnych parametrów, takich jak: ekstrakty rzeczywisty (0,35% w/w), ekstrakt pozorny (0,35% w/w), ekstrakt brzeczki podstawowej (0,32% w/w). PBA – B dostarcza wyniki skorygowane o wartość CO2 .

Tabela 2. Parametry piwa z korekcją CO2 i bez korekcji CO2

 

Alkohol [% v/v]

Gęstość [g/cm3]

Ekstrakt rzeczywisty [%w/w]

Ekstrakt pozorny [%w/w]

Ekstrakt brzeczki podstawowej [%w/w]

Bez korekcji CO2

5,16

1,00607

3,89

2,02

11,75

Z korekcją CO2

5,16

1,00470

3,54

1,67

11,43

Weryfikacja metody

Aby zweryfikować korekcję CO2 różne piwa zostały zmierzone za pomocą PBA – B (DMA 5000 M, Alcolyzer Beer ME, Carbo QC ME, PFD), a rezultaty porównane z wynikami systemu referencyjnego DMA 5000 M, Alcolyzer Beer ME, podajnik Xsample 122 z odgazowaniem zgodnie z MEBAK/EBC.

Wyniki z pomiaru alkoholu, ekstraktu brzeczki podstawowej są podane w poniższej sekcji. Zostało przebadanych ponad 100 różnych piw i miksów piwnych z zakresu 0–12% v/v alk. i od 4 g/l do 8 g/l CO2.

Podczas użycia PBA – B piwa były mierzone bezpośrednio z butelki bez przygotowania próbki. Oznaczona wartość alkoholu i ekstraktu znajduje się na osi Y („PBA – B”). Dla pomiarów piwa wykonanych na systemie referencyjnym użyto tych samych piw (z tych samych opakowań), odgazowanych i filtrowanych. Rezultaty pomiarów alkoholu i ekstraktu uzyskane z systemu referencyjnego znajdują się na osi X („Reference”).

Rys. 3. Porównanie zmierzonych wartości alkoholu z PBA – B i systemu referencyjnego

Rys. 4. Porównanie zmierzonych wartości ekstraktu brzeczki podstawowej z PBA – B i systemu referencyjnego

Na rysunkach 3 i 4 widać, iż wyniki uzyskane z pomiarów PBA – B i systemem referencyjnym są wysoko skorelowane (R² = 1 dla wartości alkoholu i R² = 0,9999 dla ekstraktu brzeczki podstawowej).

Zalety urządzenia PBA – B

  • Pomiar PBA–B jest 4 krotnie szybszy niż metodami tradycyjnymi
  • Kontrola jakości alkoholu, ekstraktów i CO2 w konfiguracji podstawowej
  • Brak konieczności wykonywania czasochłonnego przygotowania próbki (podgrzewanie wstępne, odgazowanie, filtracja)
  • Pomiar metodą potwierdzoną w MEBAK i EBC
  • Łatwe i bezpieczne użytkowanie
  • Nie wymaga dużej przestrzeni
  • Dokładne i powtarzalne wyniki
  • Możliwy upgrade o pomiary barwy, pH, zmętnienia i rozpuszczonego tlenu

Podsumowanie

PBA – B jest nie tylko szybszy, ale także wykazuje wyższą dokładność niż inne rutynowe systemy, ponieważ źródło błędu, jakim może być przygotowanie próby, jest wyeliminowane. Ponadto system pomiarowy może być w dowolnym momencie powiększony o dodatkowe moduły, jak: pH, barwa, zmętnienie, zawartość tlenu rozpuszczonego.

PBA – B jest na tyle łatwy w obsłudze, że może być użytkowany przez np. personel z rozlewu po zaledwie krótkim wprowadzeniu szkolącym.

Anton Paar w swojej ofercie posiada także analizatory piwa, brzeczki i gazów, takich jak CO2, O2 rozpuszczony oraz TPO.

Jeśli chcesz dowiedzieć się więcej zapraszamy do odwiedzenia naszej strony lub kontaktu mailowego lub telefonicznego.

 

Anton Paar Poland Sp. z o.o.

Hołubcowa 124

02-854 Warszawa

Polska

T: +48 22 395 53 90

info.pl@anton-paar.com

www.anton-paar.com


Artykuł jest częścią opracowania - FoodFakty NAWIGATOR - Piwo bezalkoholowe - rynek, surowce, technologie


 

Wybierz obszar: Badania żywności Mikrobiologia żywności Przemysł napojowy

Autor: Anton Paar

Zapisz się do newslettera

Najważniejsze informacje dla branży spożywczej!

Zapisz się na newsletter FoodFakty i bądź na bieżąco:

Zapisz się
Facebook Twitter LinkedIn