啤酒浊度的测定方法研究

王宏镭，刘 旭*

(北京市产品质量监督检验所，北京 100071)

啤酒浊度的测定方法研究

王宏镭，刘 旭*

(北京市产品质量监督检验所，北京 100071)

为建立留样检测啤酒浊度的方法模型。使用Haffmans VOS Rota 90/25型啤酒浊仪提供的双滤光片采用90°和25°双波长检测浊度值，与传统检测方法进行比较。结果表明，同一波长处两种检测方法无显著性差异(P＞0.05)；在不同检测波长处，检测结果不同；采用红色滤光片仅能消除棕色瓶的影响因素，对绿色啤酒瓶有一定的影响；而采用绿色滤光片和无滤光片情况下，型号各异的啤酒瓶对检测结果无明显影响。结果表明，留样检测啤酒浊度方法成立，但选用波长对检测精度存在影响。

啤酒；浊度；快速检测；带瓶检测

啤酒是人们生活中消费量非常大的饮料，其质量会直接影响到消费者的身体健康。啤酒浊度(A)是以EBC为单位表示啤酒透明度的外观指标[1]。啤酒浊度直接影响到啤酒的外观质量和非生物的稳定性，是影响啤酒保质期，评价啤酒质量的重要参数之一[2]。浊度的测定在啤酒的质量控制与监督过程中具有重要意义。

GB/T 4928—2001《啤酒分析方法》采用仪器法作为测定啤酒浊度的唯一方法[3]。目前国标在测定啤酒浊度检测方法上[4]，没有规定测定仪器的检测波长。在不同波长处检测的结果不相同，这就出现了同一样品在不同仪器下检测结果不一致的情况。而随着科技日益进步、新仪器的广泛使用，这一问题越来越突现出来，这种现象对很多厂家造成困扰，对于质量把关也造成了一定的困难。

本实验通过采用Haffmans VOS Rota 90/25型啤酒浊仪提供的双滤光片，收集与分析在不同波长处测定啤酒的浊度值，建立一种快捷准确的留样检测方法，解决目前测定啤酒浊度方法中存在的一些问题，讨论测定啤酒浊度实验中需要注意的相关因素[5-6]，为修改国标提供一些建议和参考，为今后更深入地研究提供数据基础。

1 材料与方法

1.1 材料、试剂与仪器

国内啤酒(绿色瓶装600mL)、进口啤酒(棕色瓶

600mL)、国内同一厂家啤酒(绿色瓶500mL、棕色瓶500mL、绿色瓶330mL)、进口啤酒(绿色瓶325mL)、进口啤酒(棕色瓶 250mL)、进口啤酒(棕色瓶330mL)、进口啤酒(白色瓶，330mL瓶身印花)、国产啤酒(绿色瓶330mL)、进口啤酒 (绿色瓶瓶深刻花，500mL)、啤酒空瓶 (绿、棕色500mL啤酒瓶若干)、过期啤酒。

GBW12001浊度标准物质(浊度值100EBC) 国家标准物质中心；超纯水。

Haffmans Vos Rota90/25双角度啤酒浊度仪(分辨率0. 01EBC，测量精度为0.05EBC，光源为卤素灯，测量范围0.00～100.00EBC，90°和25°双角度测量) 荷兰Haffmans公司。

1.2 校准工作曲线的建立

1.2.1 标准溶液的配制

据仪器操作说明选择0.0、0.5、1.0、2.5EBC为校准点分别用测量杯建立红色滤光片6、绿色滤光片7及无滤光片10工作校准曲线(6、7、10分别对应标准曲线名称)。

准确吸取0、1.00、2.00、5.00mL 100EBC的标准液于容量瓶中，重蒸水稀释至200mL，该标准浊度使用液的浊度分别为0.0、0.5、1.0、2.5EBC。该溶液现配现用。

1.2.2 校准工作曲线的建立

用测量杯取1.2.1节不同浓度标准溶液，根据仪器要求设定校准曲线程序。分别为Vos-Rota90/25双角度啤酒浊度仪配置红色滤光片(红光)、绿色滤光片(绿光)及不配置滤光片(白光)的情况下测量并储存建立3条对应的校准曲线。标准曲线的范围为0～2.5EBC。

1.3 样品前处理[7]

无特殊说明，被测样品均为去除瓶正标背标，瓶身洁净的瓶装啤酒。需经除气的样品，在不损失或少损失酒精的前提下，用振摇的方式除去酒样中的二氧化碳气体，待泡沫平静后备用；未除气样品全部都是经过泡沫平静后测量。

1.4 仪器条件

使用卤素灯作为光源，为获得合适的测量波长，在光束途径中插入滤光片(红色、绿色或不加滤光片)。

分辨率0.01EBC，精度0.05EBC，仪器采用双角度测量(即浊度计发出光线，使之穿过一段样品，并从与入射光呈90°或25°的方向上检测有多少光被水中的颗粒物所散射)，该仪器采用MEBAK(中欧酿造分析委员会)推荐的光波长度，小于1μm的颗粒，如蛋白质，可在90°被检出，而大于1μm的颗粒，如硅藻土和酵母，可在25°被检测出[8]。

2 结果与分析

2.1 不同检测波长处对同一样品的浊度检测[9]

在不同检测波长处对同一样品的浊度进行检测，结果见表1。

表1 同一批次啤酒在不同波长条件下的浊度值Table 1 Results of determining the turbidity of beer of the same batches at different wavelengths A90°/A25°

由表1可知：使用绿色、红色滤光片，角度90°测量浊度值，两组数据有显著性差异(P＜0.01)，角度25°测量浊度值，两组数据无显著性差异(P＞0.05)；使用绿色、白色滤光片，角度90°测量浊度值，两组数据有显著性差异(P＜0.01)，角度25°测量浊度值，两组数据无显著性差异(P＞0.05)；使用红色、白色滤光片，角度90°测量浊度值，两组数据无显著性差异(P＞0.05)，角度25°测量浊度值，两组数据无显著性差异(P＞0.05)。在不同检测波长处，同一样品其测定的浊度值不同；使用红色滤光片和无滤光片，检测同一样品其浊

度值无显著性差异。使用绿色滤光测定的浊度值与不使用滤光片或使用红色滤光片在角度90°测定的浊度值有显著性差异，角度25°测量浊度值无显著性差异。

上述数据证明，在650nm(使用红色滤光片)波长处以角度90°测定的浊度值大约是波长550nm(使用绿色滤光片)测量值的50%，而在其两种不同波长处以角度25°测定的浊度值无显著性差异。同一样品不使用滤光片在角度90°、25°测定的浊度值与在650nm(使用红色滤光片)波长处测量值无显著性差异。

Haffmans VOS Rota 90/25型啤酒浊度仪能够同时测量90°、25°两个角度下的浊度值。在90°测量角度下测定的是小颗粒介质，如直径小于1μm的蛋白质分子的浊度。在25°测量角度下测定的是大颗粒介质，如酵母细胞等分子直径大于1μm的浊度。

由此可知，在不同波长处检测啤酒浊度，对于分子直径大于1μm的大颗粒浊度值没有影响，而对于直径小于1μm的小颗粒介质浊度有影响。

2.2 同一检测波长处的带瓶检测

选取不同包装的啤酒样品，先进行带瓶检测，然后开启酒瓶用测量杯量取适量酒液进行检测，国际通常采用红色滤光片条件下的波长，因此收集数据的检测波长选择650nm。记录检测数据，进行分析，确立带瓶检测方法的可行性，结果见表2。

表2 采用红滤光片带瓶与开瓶浊度检测结果Table 2 Results of determining beer turbidity using red filter with and without opening A90°/A25°

由表2作统计处理，使用红色滤光片开瓶与不开瓶两种方法的检测结果进行显著性差异检验，测量结果无显著性差异(P＞0.05)。同一检测波长处带瓶检测方法成立。

2.3 仪器平行性实验

选取10种啤酒，同一品牌和批次相同的啤酒各备两瓶，在同一检测波长处进行开瓶除气检测浊度值实验。并同时作平行实验，记录测定浊度值(表3)，分析平行性。

由表3可知，该仪器在进行开瓶测定浊度时在同一检测波长处的平行性均很好。在同一测量角度(90°或25°)，检测结果之差小于平均值的10%，符合实验要求。

表3 采用红滤光片(650nm)时两瓶同一批次啤酒浊度检测结果Table 3 Results of determining the turbidity of two bottles of beer of the same batches using red filterA90°/A25°

2.4 除气与不除气测量方法的比较

选取6种不同包装的啤酒，分别在同一检测波长处测定除气样品与未除气样品的浊度值，进行比较分析。除气方法按1.3节方法进行，记录测定浊度值(表4)，进行比较分析[11]。

表4 采用红滤光片时除气与未除气啤酒浊度值检测结果的比较Table 4 Results of determining beer turbidity using red filter with and without gas removal A90°/A25°

由表4可知，在同一检测波长处，除气与未除气样品在测量杯中测量，两组数据无显著性差异(P＞0.05)，除气与否对测定啤酒浊度值的影响较小。

2.5 不同检测波长处规格型号不同的典型啤酒瓶浊度值的比较

表5 采用红色滤光片时不同酒瓶在同一检测波长处的浊度值Table 5 Results of determining the turbidity of beer contained indifferent color and size bottles with and without opening A90°/A25°

分别选取不同规格、高矮不一、颜色不同的瓶装啤酒样品，分别进行带瓶检测与开瓶检测，并分析比较数据结果，研究被测样品型号规格对测定值的影响。另外，选取瓶身刻有商标或花纹的和瓶身不洁净的啤酒样品，进行带瓶检测与开瓶检测，并比较分析检测结果[12]。

由表5可知：规格型号对浊度值的影响不大，在同一检测波长处，300、500、600、630、325、330、250mL等不同规格型号的啤酒采用不开瓶检测的方法与开瓶检测方法测定的浊度值并无显著性差异；瓶身刻花，但无颜色干扰的啤酒瓶，对于测量浊度值无明显影响；瓶身印有多彩颜色或者瓶身涂黑的啤酒瓶，影响了光源透射，对测量浊度值有很大影响。综上所述，直接留样不开瓶快速测量浊度方法对于一般啤酒瓶来说是成立的。但是遇到特殊材质，或者瓶身商标直接打印的情况，对浊度值测定还有很大影响。还需要按照常规方法进行测定。

2.6 带瓶检测绿色啤酒瓶和棕色啤酒瓶稳定性实验

分别选取型号规格为500mL的棕色、绿色洁净啤酒瓶共50瓶，将同一样品分别注入不同啤酒瓶中，在同一测量波长处测定其浊度值，分两组进行，红色滤光片和绿色滤光片各一组。目的是研究在不同滤光片检测波长处对不同颜色啤酒瓶的检测结果有无影响。另外也能说明该浊度仪对啤酒玻璃瓶介质检测是否稳定。

通过对这两组数据的整理分析。在使用绿色滤光片，在90°和25°测量角度下，采用绿色啤酒瓶测量浊度值的相对标准偏差分别为2.4%、2.2%。采用棕色啤酒瓶测量浊度值的相对标准偏差分别为7.1%、2.3%。使用红色滤光片，在90°和25°测量角度条件下，采用绿色啤酒瓶测量浊度值的相对标准偏差分别为3.7%、4.0%。采用棕色啤酒瓶测量浊度值的相对标准偏差分别为7.8%、3.0%。由此可见，规格型号一致，均匀标准洁净的啤酒瓶测出的浊度值稳定。

目前国内使用的啤酒瓶主要为棕色瓶、绿色瓶和白色瓶，这3种颜色的透光率不同。有色瓶子犹如有色滤片一样，不同颜色的瓶子在不同波长处测定有一些影响。采用绿色滤光片测量基本能消除瓶子颜色的因素，而采用红色滤光片仅能消除棕色瓶的影响因素，对绿色啤酒瓶有一定的影响。

3 讨 论

同一样品在不同波长条件下测定的浊度值不同。现有国标未规定检测波长，同一样品在不同波长处检测结果的不同，造成了检测部门与厂家采用不同波长的检测仪器检测啤酒浊度时，检测的结果不同。一般厂家自行检验时检验结果会参照厂内的内部质量控制指标，当检测机构出具检测报告数值与其内控指标差异很大时往往会给厂家带来不易进行质量控制的困扰。厂家往往质疑自身生产控制过程是否合理以及其检测能力是否正确。不同检测机构进行能力验证时，也会出现对于同种样品检测结果不同的现象，不利于能力验证的操作。这种现象甚至对于出口产品也有一定负面影响。

在同一检测波长条件下，快速留样检测啤酒浊度方法的带瓶检测结果与开瓶检测结果无显著性差异。带瓶检测方法的建立可实现在检测样品时样品检测后留样，解决当检测样品数据有争议时，而无法保存原样的问题。

该方法平行性、稳定性很好，对目前市面上的型号规格各异颜色不同的样品进行检测，结果表明瓶子规格型号对检测结果有影响，而啤酒瓶颜色在不同波长处的浊度值只有细小差异。

[1]周广田. 啤酒生物化学[M]. 北京: 化学工业出版社, 2008: 201-210.

[2]董小雷. 啤酒感官品评[M]. 北京: 化学工业出版社, 2007: 124-129.

[3]中国食品发酵工业研究院. GB/T 4928—2000 啤酒分析方法[S]. 北京: 中国标准出版社, 2003.

[4]中国食品发酵工业研究院. GB/T 4928—2008 啤酒: 啤酒分析方法[S]. 北京: 中国标准出版社, 2009.

[5]叶海生. 影响麦汁浊度的因素探讨[J]. 啤酒科技, 2008(11): 32-33.

[6]谭春林. β-葡聚糖切变、环境因素对麦汁和啤酒浊度的影响[J]. 啤酒科技, 2004(11): 55-59; 63.

[7]董小雷. 啤酒分析检测技术[M]. 北京: 化学工业出版社, 2008: 124-127.

[8]顾国贤. 酿造酒工艺学[M]. 北京: 中国轻工业出版社, 2008: 286-300.

[9]塔依尔·斯拉甫. 对干涉滤光片波长准确度的讨论[J]. 化学分析计量, 1994(1): 5-6.

[10]徐丽英, 王艳, 王敏. 关于啤酒浊度检测问题的探讨[J]. 啤酒科技, 2000(8): 15-17.

[11]吴琪, 朱珉. 啤酒浊度测定方法及影响因素的探讨[]]. 食品与发酵工业, 1994,.4(1): 36-42.

[12]王岩, 卢红梅. 浅谈不同色泽的啤酒瓶对浊度的影响[J]. 酿酒, 1999 (4): 77-78.

Development of a Quick Analytical Method for Determining Beer Turbidity

WANG Hong-lei，LIU Xu*
(Beijing Products Quality Supervision and Inspection Institute, Beijing 100071, China)

No legal detection wavelength has been published in the current national standard involving the measurement of beer turbidity. Different measurement results for the same beer samples are always given. This not only brings trouble to beer manufacturers, but also makes it difficult to ensure beer quality. In the present study, a quick method for directly determining the turbidity of bottle contained beer without opening was presented. Turbidity was measured with Haffmans VOS Rota 90/25 type double-filter beer turbidity analyzer at both 90°and 25°, and the measurements results were compared with those obtained by the conventional method. There was no significant difference between both methods at the same wavelengths (P＞0.05) and different results, however, were obtained at different wavelengths. The use of red filter could only eliminate the intervention from brown color of bottles, but made the determination of green bottles inaccurate. When green filter or no filter was used, the results of determining different size bottles were not significantly different. As a conclusion, the presented analytical method is valid. Nevertheless, the selection of detection wavelength influences determination accuracy.

beer；turbidity；quick determination；turbidity determination of bottle contained beer without pouring out

TS261.7

A

1002-6630(2010)18-0288-04

2009-05-18

王宏镭(1966—)，男，教授级高级工程师，学士，研究方向为食品安全检测。E-mail：food@bqi.gov.cn

*通信作者：刘旭(1981—)，女，工程师，学士，研究方向为食品安全检测。E-mail：kelly86007@hotmail.com