專(zhuān)利名稱(chēng)：一種用于測(cè)定啤酒泡沫穩(wěn)定性的試驗(yàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種測(cè)量啤酒泡沫測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及用于用于測(cè)定啤酒泡沫穩(wěn)定性的試驗(yàn)裝置。
背景技術(shù)：
泡沫是啤酒區(qū)別于其它酒類(lèi)的典型特征，也是啤酒質(zhì)量的重要評(píng)價(jià)指標(biāo)，更是決定消費(fèi)者購(gòu)買(mǎi)意愿的一項(xiàng)重要特質(zhì)。從結(jié)構(gòu)上看，泡沫是由氣相、液相及穩(wěn)定泡沫的表面活性成分構(gòu)成的。傳統(tǒng)的啤酒泡沫檢測(cè)方法中，形成泡沫所需的氣相由啤酒自身攜帶的(X)2提供。起泡過(guò)程中，啤酒自身的(X)2在外力(傾倒)或減壓作用下釋放出來(lái)，同時(shí)，啤酒本身固有的表面活性成分(如蛋白、α -酸)游離至氣相表面，固結(jié)成為泡壁，使泡沫在酒體(液相) 中得到穩(wěn)定，延緩其消泡過(guò)程。啤酒泡沫的生成及消逝過(guò)程是啤酒泡沫檢測(cè)所涉及的兩大主要過(guò)程。傳統(tǒng)的啤酒泡沫檢測(cè)方法(秒表法)借助手倒傾倒起泡，并在敞開(kāi)的室溫環(huán)境中自然消泡，記錄泡持時(shí)間。該測(cè)量方法中，起泡力度不均、注流的速度、室溫的波動(dòng)及對(duì)露出酒面0.05cm2的觀察等等均會(huì)降低結(jié)果的重復(fù)性及可靠性，因此，偶然誤差比較大。此外， 由于傳統(tǒng)啤酒泡沫穩(wěn)定性檢測(cè)方法是依賴(lài)于啤酒自身攜帶的CO2，其泡沫形態(tài)及起泡量的多少均受制于啤酒ω2含量，不可調(diào)；并且，同一批次啤酒(X)2含量的不均，直接導(dǎo)致方法的可重復(fù)性降低。更為重要的是，過(guò)多的CO2將掩蓋酒體中表面活性成分對(duì)泡持時(shí)間的貢獻(xiàn)作用。而泡沫表面活性成分的特性及作用往往是啤酒泡沫穩(wěn)定性研究所要特別關(guān)注和了解的。因此，開(kāi)發(fā)一種可以排除酒體自身CO2和環(huán)境溫度波動(dòng)影響的、重復(fù)性和可信度高的啤酒泡沫穩(wěn)定性測(cè)量裝置及方法，對(duì)于啤酒泡沫穩(wěn)定性的評(píng)價(jià)，過(guò)程監(jiān)測(cè)和泡沫活性物質(zhì)的研究及指導(dǎo)工業(yè)實(shí)踐具有重要意義。
目前，國(guó)內(nèi)外用于啤酒泡沫評(píng)價(jià)的試驗(yàn)裝置和方法主要有以下幾種1、秒表法。如圖1所示，試驗(yàn)裝置主要包括鐵架臺(tái)101，鐵架環(huán)102，泡沫杯103，秒表104。
泡沫杯內(nèi)徑60mm，高120mm。鐵架環(huán)固定在距離泡沫杯緣Icm處。
測(cè)量時(shí)，迅速將新開(kāi)蓋的啤酒瓶(罐)口置于鐵環(huán)12，沿杯中心線(如圖示)，以均勻流速將啤酒注入杯中，直至泡沫高度與杯口相齊時(shí)止。同時(shí)按秒表開(kāi)始計(jì)時(shí)，當(dāng)液面露出 0. 05cm2時(shí)計(jì)時(shí)終止，所記錄的時(shí)間即為泡持時(shí)間。時(shí)間越長(zhǎng)，說(shuō)明泡沫的穩(wěn)定性越好。
2、Sigma法。如圖2所示，試驗(yàn)裝置主要包括sigma特制泡沫漏斗201，量筒202， 秒表203。Sigma特制泡沫漏斗附帶一條SOOmL的體積刻度線。測(cè)量時(shí)，關(guān)緊漏斗出口閥， 啤酒啟蓋后立即沿著漏斗中心線勻速注入酒液，直至泡沫達(dá)800ml刻度線為止，記時(shí)開(kāi)始。 30秒后，打開(kāi)出樣閥放出液體，保留泡沫。秒表重新歸零，200秒后，打開(kāi)出樣閥將消泡液分離至100ML量筒筒中，至剛有泡沫流出時(shí)，關(guān)閉開(kāi)關(guān)，停表，記錄時(shí)間t及體積b。最后，向漏斗內(nèi)剩余的泡沫加3ml酒精消泡，使泡沫全部成為液體，用量筒測(cè)量總液體積，記錄體積 c (總液體積減:3ml)。根據(jù)如下公式計(jì)算sigma值計(jì)算所得的sigma值越大，說(shuō)明泡沫穩(wěn)定性越好。
3、NIBEM法。如圖3所示，試驗(yàn)裝置主要包括氣體分散頭301，壓縮桿302，泡沫杯 303，C02供給源304，NIBEM測(cè)量?jī)x305。測(cè)量時(shí)，首先利用壓縮桿302將氣體分散頭301穿透啤酒瓶(罐)蓋，插入酒液中，通入CO2鼓泡。并于泡沫杯中收集泡沫，直至與杯緣平齊。然后，將盛滿(mǎn)泡沫的泡沫杯放入NIBEM測(cè)量?jī)x305中，特制探頭將跟蹤上泡位的下降過(guò)程，上泡位衰減至距杯緣IOmm處時(shí)，開(kāi)始計(jì)時(shí)，以泡沫下落30mm所需的時(shí)間作為啤酒的泡持性。 時(shí)間越長(zhǎng)，說(shuō)明泡沫穩(wěn)定性越好。
4, Rudin改良法。如圖4所示，試驗(yàn)裝置主要包括發(fā)泡管401，CO2供給源402，氣體流量計(jì)403，恒溫水浴404。測(cè)量時(shí)，先于發(fā)泡管底部引人已恒溫過(guò)的啤酒，將液面調(diào)整到 IOOmL刻度線處，從側(cè)臂C處釋放掉多余的酒樣。然后，恒速緩慢通人(X)2盡可能將啤酒全部轉(zhuǎn)變成泡沫，當(dāng)泡沫升至350mL刻度線時(shí)停止充氣，于是泡沫開(kāi)始塌陷，酒液在細(xì)管中上升。測(cè)定酒液通過(guò)細(xì)管上兩個(gè)標(biāo)記(50mL及75mL兩個(gè)刻度線)之間的時(shí)間間隔，時(shí)間越長(zhǎng)， 則表示泡沫越穩(wěn)定。
以上裝置及方法存在的共同不足之處是未能實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)泡沫消泡全過(guò)程。4種裝置和測(cè)定方法皆采用累積量(如總消泡時(shí)間)來(lái)描述及評(píng)價(jià)消泡這一動(dòng)態(tài)過(guò)程，因此可能掩蓋過(guò)程中諸多的差異性，難以準(zhǔn)確闡明泡沫活性成分與泡沫特性間的關(guān)系。前兩種試驗(yàn)裝置均采用手倒傾倒的方式起泡，起泡力度、注流的速度及室溫的波動(dòng)等因素不可控，使得偶然誤差大、方法的可信度降低。裝置3及裝置4雖然改進(jìn)以鼓泡式起泡方式代替傾倒起泡，但仍在自然環(huán)境下消泡，溫度等環(huán)境因素的波動(dòng)仍未消除?？梢?jiàn)，4種裝置都沒(méi)有對(duì)消泡環(huán)境進(jìn)行恒溫控制，環(huán)境波動(dòng)直接導(dǎo)致測(cè)量方法的可靠性降低。且裝置3沒(méi)有對(duì)鼓入的(X)2 壓縮氣體進(jìn)行預(yù)先恒溫，導(dǎo)致過(guò)冷的(X)2氣體直接通入酒液起泡，使得隨后的泡沫塌陷過(guò)程受溫度波動(dòng)的影響較大。因此，提供一種能準(zhǔn)確揭示啤酒泡沫動(dòng)態(tài)消泡過(guò)程的試驗(yàn)裝置及方法是啤酒泡沫評(píng)價(jià)及相關(guān)理論深入研究亟待解決的問(wèn)題。發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有測(cè)定泡沫穩(wěn)定性的試驗(yàn)裝置的不足，本發(fā)明的目的是提出一種簡(jiǎn)便、適用、準(zhǔn)確，且易操作的用于測(cè)定啤酒泡沫穩(wěn)定性的試驗(yàn)裝置，具體技術(shù)方案如下。
用于測(cè)定啤酒泡沫穩(wěn)定性的試驗(yàn)裝置，包括泡沫恒溫儀、氣體分散頭、恒溫裝置、 滑輪組、CO2氣瓶，所述泡沫恒溫儀為圓柱型玻璃器皿，圓柱型玻璃器皿側(cè)壁設(shè)有水浴夾層； 恒溫裝置由低溫恒溫箱及溫度交換器構(gòu)成；各部件是按照體系的氣體管路及恒溫水循環(huán)路徑來(lái)分布和連接的；其中，(X)2氣瓶的出口端經(jīng)過(guò)減壓閥和轉(zhuǎn)子流量計(jì)后與溫度交換器的氣體入口端相連；溫度交換器的氣體出口端連接有硅膠管，此硅膠管繞過(guò)滑輪組直伸入到泡沫恒溫儀中，硅膠管末端連有氣體分散頭；低溫恒溫箱的冷卻循環(huán)水出水口與溫度交換器的入水口相連，溫度交換器的出水口與泡沫恒溫儀水浴夾層的入水端相接；泡沫恒溫儀的水浴夾層的出水端又連于低溫恒溫箱，構(gòu)成了體系中恒溫冷卻循環(huán)水的回路，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)體系的恒溫。
上述測(cè)定啤酒泡沫穩(wěn)定性的試驗(yàn)裝置中，所述泡沫恒溫儀的內(nèi)徑與國(guó)標(biāo)GB 4928-91要求的泡沫杯的內(nèi)徑一致。
上述測(cè)定啤酒泡沫穩(wěn)定性的試驗(yàn)裝置中，泡沫恒溫儀側(cè)壁標(biāo)有均勻體積刻度線。
上述測(cè)定啤酒泡沫穩(wěn)定性的試驗(yàn)裝置中，泡沫恒溫儀下端設(shè)有用于分離氣液相、 收集消泡液的取樣口，取樣口上方設(shè)有用于封住取樣口的旋塞。
上述測(cè)定啤酒泡沫穩(wěn)定性的試驗(yàn)裝置中，氣體分散頭由兩個(gè)塑料半球體和夾于兩個(gè)塑料半球體之間的多孔海綿構(gòu)成；兩個(gè)塑料半球體通過(guò)螺紋旋結(jié)在一起，通過(guò)旋緊或旋松調(diào)控兩個(gè)塑料半球體的間距，調(diào)節(jié)海綿孔道的直徑，從而調(diào)節(jié)控制所起泡沫的細(xì)膩程度， 即泡沫大小。按照所起泡沫的大小，氣體分散頭分為多個(gè)檔位。
上述測(cè)定啤酒泡沫穩(wěn)定性的試驗(yàn)裝置中，所述恒溫裝置由低溫恒溫箱及溫度交換器構(gòu)成，其中，低溫恒溫箱為帶有制冷器的恒溫箱，為整個(gè)體系提供恒溫冷卻循環(huán)水。
上述測(cè)定啤酒泡沫穩(wěn)定性的試驗(yàn)裝置中，溫度交換器為蛇管式冷凝管，管程為氣路，殼程為冷卻循環(huán)水。(X)2氣體流經(jīng)蛇管時(shí)，與恒溫冷卻循環(huán)水換熱，實(shí)現(xiàn)氣體的恒溫。
上述測(cè)定啤酒泡沫穩(wěn)定性的試驗(yàn)裝置中，氣體分散頭通過(guò)滑輪組實(shí)現(xiàn)以位于泡沫恒溫儀正上方的設(shè)定位置為起動(dòng)點(diǎn)到以設(shè)定深度浸漬到啤酒中的下點(diǎn)之間的上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
上述測(cè)定啤酒泡沫穩(wěn)定性的試驗(yàn)裝置中，減壓閥和轉(zhuǎn)子流量計(jì)串聯(lián)于氣路，實(shí)現(xiàn)對(duì)(X)2流速的調(diào)節(jié)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的具有以下優(yōu)點(diǎn)和技術(shù)效果(1)在該測(cè)量裝置中，泡沫恒溫儀為直筒式圓柱型玻璃器皿，其內(nèi)徑尺寸是根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)泡沫杯設(shè)計(jì)的，可以保證測(cè)量裝置中的泡沫消泡現(xiàn)象與實(shí)際消費(fèi)過(guò)程中泡沫杯中的消泡現(xiàn)象相似。
(2)泡沫恒溫儀帶水浴夾層，低溫恒溫循環(huán)水充滿(mǎn)整個(gè)夾層，實(shí)現(xiàn)整個(gè)消泡環(huán)境的恒溫。
(3)泡沫恒溫儀下端設(shè)計(jì)為類(lèi)似分液漏斗下端的旋塞結(jié)構(gòu)，在監(jiān)測(cè)消泡過(guò)程的同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)不同階段消泡液的取樣。
(4)泡沫恒溫儀附帶密集的體積刻度線，配合下泡位升至每個(gè)體積刻線處時(shí)刻的記錄，可記錄整個(gè)消泡過(guò)程中泡沫等效體積的變化情況。通過(guò)對(duì)整個(gè)消泡動(dòng)態(tài)過(guò)程的描述， 實(shí)現(xiàn)基于動(dòng)態(tài)參數(shù)全面評(píng)價(jià)泡沫特性的目的。
(5)在該測(cè)量裝置中，氣體分散頭為可調(diào)式氣體分散頭，通過(guò)旋緊或旋松氣體分散頭，可以調(diào)節(jié)產(chǎn)生泡沫的直徑大小，即泡沫的細(xì)膩程度。
(6)在該測(cè)量裝置中，溫度交換器為蛇管式冷凝管，恒溫水對(duì)流經(jīng)蛇管的(X)2氣進(jìn)行換熱恒溫，保證(X)2氣鼓入泡沫恒溫儀中不會(huì)引起體系溫度的波動(dòng)。
(7)在該測(cè)量裝置中，初始酒液量、氣流速度、通氣時(shí)間、泡沫大小均為可調(diào)參數(shù)， 可分別對(duì)其進(jìn)行調(diào)節(jié)以觀察不同試驗(yàn)參數(shù)對(duì)泡沫特性的影響。
(8)借助與該測(cè)量裝置，解決了手倒起泡及自然消泡引發(fā)諸多人為、環(huán)境干擾的問(wèn)題，消泡過(guò)程的重現(xiàn)性及檢測(cè)方法的可靠性均顯著提高。
(9)在測(cè)量裝置進(jìn)行通氣之前，可以將脫氣完畢的待測(cè)酒液預(yù)先注入泡沫恒溫儀中恒溫。采用封入ω2氣密封恒溫的方法，可以在實(shí)現(xiàn)待測(cè)酒液恒溫的同時(shí)，避免待測(cè)酒液的氧化。(10)能夠快速準(zhǔn)確記錄整個(gè)消泡過(guò)程，并能根據(jù)消泡曲線的特點(diǎn)進(jìn)行分段，顯著提高了自動(dòng)化程度和數(shù)據(jù)處理能力。(11)用于研究表面活性成分的泡沫特性、消泡動(dòng)態(tài)過(guò)程、不同啤酒泡沫穩(wěn)定性的對(duì)比等，具有簡(jiǎn)便、適用、準(zhǔn)確，易操作的特點(diǎn)。


圖1-圖4是現(xiàn)有幾種測(cè)量泡沫穩(wěn)定性試驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是本發(fā)明的一種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。圖6是圖5中氣體分散頭508的結(jié)構(gòu)放大示意圖。圖7是本發(fā)明裝置測(cè)得的典型的啤酒泡沫消泡曲線圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖和實(shí)例對(duì)本發(fā)明的實(shí)施作進(jìn)一步說(shuō)明，但本發(fā)明的實(shí)施不限于此。如圖5所示，是用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的一種試驗(yàn)裝置，是在綜合上述現(xiàn)有四種試驗(yàn)裝置的基礎(chǔ)上，根據(jù)試驗(yàn)的具體需要而制作而成的。用于測(cè)定啤酒泡沫穩(wěn)定性的試驗(yàn)裝置，包括泡沫恒溫儀505、氣體分散頭508、恒溫裝置(502、503)、滑輪組501、(X)2氣瓶506，所述泡沫恒溫儀505為圓柱型玻璃器皿，圓柱型玻璃器皿側(cè)壁設(shè)有水浴夾層；恒溫裝置由低溫恒溫箱502及溫度交換器503構(gòu)成；各部件是按照體系的氣體管路及恒溫水循環(huán)路徑來(lái)分布和連接的；其中，(X)2氣瓶的出口端經(jīng)過(guò)減壓閥507和轉(zhuǎn)子流量計(jì)504后與溫度交換器503的氣體入口端相連；溫度交換器503的氣體出口端連接有硅膠管，此硅膠管繞過(guò)滑輪組501直伸入到泡沫恒溫儀505中，硅膠管末端連有氣體分散頭508 ；低溫恒溫箱502的冷卻循環(huán)水出水口與溫度交換器503的入水口相連，溫度交換器503的出水口與泡沫恒溫儀505水浴夾層的入水端相接；泡沫恒溫儀505 的水浴夾層的出水端又連于低溫恒溫箱502，構(gòu)成了體系中恒溫冷卻循環(huán)水的回路，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)體系的恒溫。泡沫恒溫儀505的內(nèi)徑與國(guó)標(biāo)(GB 4擬8_91)要求的泡沫杯的內(nèi)徑一致；泡沫恒溫儀505側(cè)壁標(biāo)有密集且均勻的體積刻度線；泡沫恒溫儀505下端設(shè)有用于分離氣液相、收集消泡液的取樣口。氣體分散頭508，如圖6所示，由兩個(gè)塑料半球體和夾于兩個(gè)塑料半球體之間的多孔海綿構(gòu)成，直徑約Icm ；兩個(gè)塑料半球體通過(guò)螺紋旋結(jié)在一起，可以通過(guò)旋緊或旋松調(diào)控兩個(gè)塑料半球體的間距，調(diào)節(jié)海綿孔道的直徑，從而調(diào)節(jié)控制所起泡沫的細(xì)膩程度，即泡沫大小。按照所起泡沫的大小，氣體分散頭分為多個(gè)檔位。恒溫裝置由低溫恒溫箱502及溫度交換器503構(gòu)成，其中，低溫恒溫箱502為具有外部循環(huán)功能并帶有制冷器的恒溫箱，為整個(gè)體系提供恒溫冷卻循環(huán)水。溫度交換器503 為蛇管式冷凝管，管程為氣路，殼程為冷卻循環(huán)水。CO2氣體流經(jīng)蛇管時(shí)，與恒溫冷卻循環(huán)水換熱，實(shí)現(xiàn)氣體的恒溫。
氣體分散頭508通過(guò)滑輪組實(shí)現(xiàn)以位于泡沫恒溫儀505正上方的設(shè)定位置為起動(dòng)點(diǎn)到以設(shè)定深度浸漬到啤酒中的下點(diǎn)之間的上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
減壓閥507和轉(zhuǎn)子流量計(jì)504串聯(lián)于氣路，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)(X)2流速的調(diào)節(jié)。
上述裝置中，流出低溫恒溫水浴箱502的低溫恒溫循環(huán)水，流經(jīng)泡沫恒溫儀夾層及溫度交換器503恒溫整個(gè)體系。最后，所起泡沫在泡沫恒溫儀505中進(jìn)行恒溫消泡。
各部件的作用進(jìn)一步說(shuō)明(1)CO2氣體，由(X)2氣瓶提供，并流經(jīng)減壓閥和轉(zhuǎn)子流量計(jì)通入泡沫儀中；(2)泡沫儀是帶水浴夾層及體積刻線的直筒式圓柱型玻璃器皿，其內(nèi)徑大小與標(biāo)準(zhǔn)泡沫杯一致。泡沫儀末端開(kāi)有取樣口，結(jié)構(gòu)類(lèi)似分液漏斗下端的分液旋塞。
(3)低溫恒溫裝置。由于溫度對(duì)消泡過(guò)程有較大的影響，因此用帶有外部循環(huán)的低溫恒溫水浴箱來(lái)控制體系溫度，并可以研究不同溫度下消泡情況的差異。
(4)溫度交換器。結(jié)構(gòu)為類(lèi)似蛇管式冷凝管。過(guò)冷的壓縮氣體在溫度交換器中與流經(jīng)的低溫循環(huán)水進(jìn)行換熱恒溫后才通入泡沫儀內(nèi)，避免了過(guò)冷壓縮氣體直接鼓入酒體可能引起的體系溫度波動(dòng)。
(5)氣體分散頭。連于氣體管路的末端，使泡沫細(xì)膩化。調(diào)節(jié)不同的檔位，可以測(cè)量不同大小的泡沫的消泡情況的差異。
(6)滑輪組。固定于泡沫儀中線的垂直上方，氣體管路繞過(guò)滑輪組導(dǎo)入泡沫儀內(nèi)。 可以實(shí)現(xiàn)氣體分散頭沿泡沫以中線垂直升降。當(dāng)氣體分散頭垂直上升，脫離酒體及泡層時(shí)， 鼓泡結(jié)束。
實(shí)施例11. 1試驗(yàn)?zāi)康钠【婆菽瓌?dòng)態(tài)消泡過(guò)程評(píng)價(jià)1. 2試驗(yàn)原理消泡過(guò)程是一個(gè)上泡位不斷下降、下泡位不斷上升的過(guò)程。記錄下泡位每上升一個(gè)體積刻度所用的時(shí)間，可繼續(xù)計(jì)算得每時(shí)刻點(diǎn)對(duì)應(yīng)的泡沫等效體積，觀察泡沫量隨時(shí)間的動(dòng)態(tài)變化情況。消泡過(guò)程中泡沫量及消泡速率的波動(dòng)情況皆可以由與之配套的消泡曲線分析軟件獲得。
1. 3試驗(yàn)步驟如下 1. 3. 1鼓入(X)2氣起泡(1)調(diào)節(jié)低溫恒溫水浴箱，使其溫度穩(wěn)定在設(shè)定值15飛5°C；(2)將脫氣后的待測(cè)啤酒緩緩傾注入泡沫恒溫儀中，預(yù)恒溫15 30min；(3)調(diào)節(jié)沙頭檔位到預(yù)設(shè)值(可以有廣7檔)；(4)開(kāi)啟氣瓶總閥，調(diào)節(jié)減壓閥及轉(zhuǎn)子流量計(jì)旋閥，控制氣體流速在設(shè)定值 0. 05 0. 12L/h ；(5)將氣體分散頭降至泡沫恒溫儀底部固定位置，氣體分散頭浸入酒體，鼓泡計(jì)時(shí)開(kāi)始；(6)—定時(shí)間后，將氣體分散頭拔離酒液及泡層，鼓泡計(jì)時(shí)停止，控制鼓泡時(shí)間在設(shè)定值2 15s;1. 3. 2消泡過(guò)程的監(jiān)測(cè)與記錄(1)消泡過(guò)程是一個(gè)上泡位不斷下降、下泡位不斷上升的過(guò)程。每當(dāng)下泡位上升至一個(gè)整刻度線，記錄當(dāng)下時(shí)刻。由此可得下泡位隨時(shí)間變化的整個(gè)動(dòng)態(tài)過(guò)程；(2)計(jì)算得各時(shí)刻t對(duì)應(yīng)的泡沫等效體積V，繪制得反映整個(gè)消泡動(dòng)態(tài)過(guò)程的消泡曲線 t-lnV，泡沫等效體積的計(jì)算公式如下 V=V0-V'
V0—初始酒液量mL
V'——各時(shí)刻點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的下泡位所代表的體積。由圖7可知，啤酒泡沫的完整消泡過(guò)程是一個(gè)典型的三段曲線，分別代表浙液階段、起泡物質(zhì)的消泡階段、穩(wěn)定物質(zhì)的消泡階段。該消泡曲線各參數(shù)可以全面反映啤酒泡沫穩(wěn)定性，諸如浙液的時(shí)間T1——浙液速度的快慢；起泡物質(zhì)消泡斜率k2——啤酒中起泡物質(zhì)的泡持性質(zhì)；總泡沫物質(zhì)含量V1——啤酒中總泡沫物質(zhì)含量；穩(wěn)定物質(zhì)消泡斜率k3— 啤酒中穩(wěn)定物質(zhì)的泡持性質(zhì)；穩(wěn)定物質(zhì)含量V2，穩(wěn)定物質(zhì)占總泡沫物質(zhì)的比例V2ZiV1—啤酒中穩(wěn)定物質(zhì)的多少。實(shí)施例2
2.1試驗(yàn)?zāi)康牟煌放破【婆菽€(wěn)定性的評(píng)價(jià)
2.2實(shí)驗(yàn)原理啤酒泡沫的消泡曲線是一個(gè)典型的三段曲線，其中第二段曲線的擬合直線的斜率可以反映啤酒中起泡物質(zhì)的泡持性，并與秒表法測(cè)定的泡持時(shí)間有顯著的相關(guān)性，故可用消泡曲線第二段的斜率表征泡沫穩(wěn)定性的大小。2. 3試驗(yàn)步驟如下 2. 3. 1鼓入(X)2氣起泡
(1)調(diào)節(jié)低溫恒溫水浴箱，使其溫度穩(wěn)定在設(shè)定值15飛5°C；
(2)將脫氣后的待測(cè)啤酒緩緩傾注入泡沫恒溫儀中，預(yù)恒溫15 30min；
(3)調(diào)節(jié)沙頭檔位到預(yù)設(shè)值(可以有廣7檔)；
(4)開(kāi)啟氣瓶總閥，調(diào)節(jié)減壓閥及轉(zhuǎn)子流量計(jì)旋閥，控制氣體流速在設(shè)定值 (0. 05 0. 12L/h)；
(5)將氣體分散頭降至泡沫恒溫儀底部固定位置，氣體分散頭浸入酒體，鼓泡計(jì)時(shí)開(kāi)
始；
(6)—定時(shí)間后，將氣體分散頭拔離酒液及泡層，鼓泡計(jì)時(shí)停止，控制鼓泡時(shí)間在設(shè)定值2 15s;
2. 3. 2消泡過(guò)程的監(jiān)測(cè)與記錄
(1)消泡過(guò)程是一個(gè)上泡位不斷下降、下泡位不斷上升的過(guò)程。每當(dāng)下泡位上升至一個(gè)整刻度線，記錄當(dāng)下時(shí)刻。由此可得下泡位隨時(shí)間變化的整個(gè)動(dòng)態(tài)過(guò)程；
(2)計(jì)算得各時(shí)刻t對(duì)應(yīng)的泡沫等效體積V，繪制得反映整個(gè)消泡動(dòng)態(tài)過(guò)程的消泡曲線 t-lnV，泡沫等效體積的計(jì)算公式如下
V=V0-V'
V0—初始酒液量mL
V'——各時(shí)刻點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的下泡位所代表的體積 2. 3. 3泡沫穩(wěn)定性的計(jì)算
根據(jù)二階導(dǎo)數(shù)的遞變規(guī)律，將消泡曲線t-lnV分段，計(jì)算第二段的斜率，斜率的絕對(duì)值越小，穩(wěn)定性越好。表1為不同啤酒的泡持時(shí)間、消泡曲線的各段斜率及它們之間的相關(guān)系數(shù)。
表 權(quán)利要求
1.用于測(cè)定啤酒泡沫穩(wěn)定性的試驗(yàn)裝置，其特征在于包括泡沫恒溫儀(505)、氣體分散頭(508 )、恒溫裝置(502、503 )、滑輪組(501)、CO2氣瓶(506 )，所述泡沫恒溫儀(505 )為圓柱型玻璃器皿，圓柱型玻璃器皿側(cè)壁設(shè)有水浴夾層；恒溫裝置由低溫恒溫箱(502)及溫度交換器(503)構(gòu)成；各部件是按照體系的氣體管路及恒溫水循環(huán)路徑來(lái)分布和連接的；其中，(X)2氣瓶的出口端經(jīng)過(guò)減壓閥(507)和轉(zhuǎn)子流量計(jì)(504)后與溫度交換器(503)的氣體入口端相連；溫度交換器(503 )的氣體出口端連接有硅膠管，此硅膠管繞過(guò)滑輪組(501)直伸入到泡沫恒溫儀(505)中，硅膠管末端連有氣體分散頭(508)；低溫恒溫箱(502)的冷卻循環(huán)水出水口與溫度交換器(503)的入水口相連，溫度交換器(503)的出水口與泡沫恒溫儀(505)水浴夾層的入水端相接；泡沫恒溫儀(505)的水浴夾層的出水端又連于低溫恒溫箱(502)，構(gòu)成了體系中恒溫冷卻循環(huán)水的回路，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)體系的恒溫。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述測(cè)定啤酒泡沫穩(wěn)定性的試驗(yàn)裝置，其特征在于泡沫恒溫儀 (505)的內(nèi)徑與國(guó)標(biāo)GB 4928-91要求的泡沫杯的內(nèi)徑一致。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述測(cè)定啤酒泡沫穩(wěn)定性的試驗(yàn)裝置，其特征在于泡沫恒溫儀 (505)側(cè)壁標(biāo)有均勻體積刻度線。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述測(cè)定啤酒泡沫穩(wěn)定性的試驗(yàn)裝置，其特征在于泡沫恒溫儀 (505 )下端設(shè)有用于分離氣液相、收集消泡液的取樣口，取樣口上方設(shè)有用于封住取樣口的旋塞。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述測(cè)定啤酒泡沫穩(wěn)定性的試驗(yàn)裝置，其特征在于氣體分散頭 (508)由兩個(gè)塑料半球體和夾于兩個(gè)塑料半球體之間的多孔海綿構(gòu)成；兩個(gè)塑料半球體通過(guò)螺紋旋結(jié)在一起，通過(guò)旋緊或旋松調(diào)控兩個(gè)塑料半球體的間距，調(diào)節(jié)海綿孔道的直徑，從而調(diào)節(jié)控制所起泡沫的細(xì)膩程度，即泡沫大小。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述測(cè)定啤酒泡沫穩(wěn)定性的試驗(yàn)裝置，其特征在于所述恒溫裝置由低溫恒溫箱(502)及溫度交換器(503)構(gòu)成，其中，低溫恒溫箱(502)為帶有制冷器的恒溫箱，為整個(gè)體系提供恒溫冷卻循環(huán)水。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述測(cè)定啤酒泡沫穩(wěn)定性的試驗(yàn)裝置，其特征在于溫度交換器 (503)為蛇管式冷凝管，管程為氣路，殼程為冷卻循環(huán)水。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述測(cè)定啤酒泡沫穩(wěn)定性的試驗(yàn)裝置，其特征在于氣體分散頭 (508)通過(guò)滑輪組實(shí)現(xiàn)以位于泡沫恒溫儀(505)正上方的設(shè)定位置為起動(dòng)點(diǎn)到以設(shè)定深度浸漬到啤酒中的下點(diǎn)之間的上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述測(cè)定啤酒泡沫穩(wěn)定性的試驗(yàn)裝置，其特征在于減壓閥(507)和轉(zhuǎn)子流量計(jì)(504)串聯(lián)于氣路，實(shí)現(xiàn)對(duì)CO2流速的調(diào)節(jié)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于測(cè)定啤酒泡沫穩(wěn)定性的試驗(yàn)裝置，包括泡沫恒溫儀、氣體分散頭、恒溫裝置、滑輪組、CO2氣瓶，各部件是按照體系的氣體管路及恒溫水循環(huán)路徑來(lái)分布和連接的；本發(fā)明可用于研究啤酒泡沫的動(dòng)態(tài)消泡過(guò)程，評(píng)價(jià)啤酒泡沫的穩(wěn)定性、泡沫活性物質(zhì)的收集及其與泡沫穩(wěn)定性的關(guān)系等，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，且成本低，易操作的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01N33/14GK102520128SQ201110368069
公開(kāi)日2012年6月27日 申請(qǐng)日期2011年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月18日
發(fā)明者崔春, 張麗達(dá), 趙海鋒, 趙謀明 申請(qǐng)人:華南理工大學(xué)