Xác định hàm lượng hạt trong bia – Đánh giá chất lượng sản phẩm cuối cùng và hiệu quả lọc bia

Nồng độ và sự phân bố kích thước của các hạt trong bia có thể được đo bằng Nguyên tắc Coulter còn được gọi là phương pháp Vùng cảm biến điện (ESZ). Cần có dung dịch chất điện phân phù hợp để thực hiện phân tích. Mẫu được chuẩn bị bằng cách hòa tan một lượng bia nhất định trong chất điện phân, sau đó được phân tích bằng Beckman Coulter Multisizer 4e để xác định phân bố kích thước và nồng độ của các hạt có trong bia. Kết quả được báo cáo là số lượng hạt trên mililit cho phạm vi kích thước mong muốn.

Thiết bị Multisizer 4e cung cấp một phương pháp nhanh chóng, dễ dàng, chính xác và tự động để xác định hàm lượng hạt trong bia. Việc sử dụng thiết bị này cũng mang lại kết quả đáng tin cậy không phụ thuộc vào người vận hành, giúp so sánh dữ liệu từ các ca làm việc và/hoặc nhà máy bia khác nhau.

Ý NGHĨA

Việc xác định nồng độ hạt trong bia rất quan trọng để đánh giá và/hoặc hiệu chỉnh một số bước trong quá trình sản xuất bia và hoàn thiện sản phẩm.

  • Đánh giá sản phẩm cuối cùng. Mỗi loại bia đều có đặc điểm và hương vị riêng biệt; các đặc tính này sẽ bị ảnh hưởng ở một mức độ nào đó bởi hàm lượng và sự phân bố kích thước của các hạt có trong sản phẩm cuối cùng. Độ ổn định và thời hạn sử dụng của bia cũng bị ảnh hưởng bởi hàm lượng hạt của nó.
  • Đánh giá hiệu ứng Chill Haze. Đây là loại bia phổ biến nhất, bọt bia xuất hiện khi được làm lạnh phù hợp và mất đi khi bia được ủ nóng. Nhiệt độ phụ thuộc vào độ ổn định vật lý của bia. Bọt bia bao gồm các phức hợp protein có trọng lượng phân tử cao và polyphenol (tannin). Các hợp chất này hình thành các liên kết hydro yếu, nhạy với nhiệt độ và bị phá vỡ khi nhiệt độ của bia tăng lên, cho phép các hợp chất tạo thành phức hợp với các phân tử nước và đi vào dung dịch.
  • Hiệu suất lọc. Các nhà sản xuất bia đã sử dụng một số loại lọc như một thiết bị không phụ gia hiệu quả trong việc lọc. Quá trình lọc được sử dụng kết hợp với các chất làm mịn để làm cho bia có độ trong và ổn định tuyệt vời đối với sự thay đổi nhiệt độ.

Bài viết này sẽ đề cập đến việc đánh giá sản phẩm cuối cùng và hiệu quả lọc bia

THIẾT BỊ ĐÁNH GIÁ HÀM LƯỢNG HẠT VÀ HIỆU CHUẨN SẢN PHẨM CUỐI CÙNG

Ống có khẩu độ 50 µm được sử dụng để đánh giá sản phẩm cuối cùng. Dải động tuyến tính cho bất kỳ khẩu độ nào là từ 2% đến 60% kích thước của nó, tức là ống có khẩu độ 50 µm sẽ có khả năng phân tích nồng độ hạt và phân bố kích thước từ 1 µm đến 30 µm. Cài đặt và hiệu chỉnh thiết bị theo Hướng dẫn vận hành Multisizer 4e. Để xác định nồng độ hạt, chế độ điều khiển phải ở Chế độ thể tích, chọn 500 µL.

TIẾN HÀNH

Chạy nền

Nhập thông tin nền vào Phần mềm Multisizer 4e. Bằng cách nhập thông tin, phần mềm sẽ có thể tính toán nồng độ của các hạt trong Isoton.

  • Thể tích mẫu: 20 mL
  • Khối lượng điện phân: 0
  • Thể tích phân tích 500µL

chạy nền

  1. Cho 20 mL Isoton® II vào Accuvette® II.
  2. Đặt Accuvette® II có chứa Isoton vào máy phân tích, làm sạch đường ống trước khi chạy.
  3. Trên phần mềm Multisizer 4e, thiết lập background. Background sẽ được tự động trừ khỏi tất cả các phần tiếp theo

Phân tích mẫu

a) Nhập thông tin mẫu vào phần mềm:

Nhập các thông tin mẫu cần phân tích vào phần mềm: thể tích chất điện phân (Isoton) thể tích phân tích và thể tích bia dùng để phân tích. Bằng cách nhập thông tin mẫu, phần mềm sẽ có thể tính toán nồng độ của các hạt trong bia.

  • Sample Volume: Nhập lượng mẫu sẽ sử dụng trong phân tích
  • Electrolyte Volume: Nhập lượng Isoton sẽ sử dụng trong quá trình phân tích
  • Thể tích phân tích 500 µLNhập thông tin mẫu vào Phần mềm Multisizer 3

b) Chuẩn bị mẫu:

Sau khi loại bỏ khí khỏi bia, đo chính xác 15 mL Isoton® II vào Accuvette® II 20 mL. Dùng pipet lấy 5,0 mL bia cho vào Isoton, những lượng này có thể khác nhau tùy theo loại bia, ví dụ đối với Wheat Ales thì cần một lượng mẫu ít hơn và nhiều Isoton hơn. Đậy nắp Accuvette và khuấy nhẹ để hòa tan hoàn toàn mà không tạo bọt khí. Chuẩn bị từng mẫu tại thời điểm nó sẽ được phân tích.

c) Đặt Accuvette® II có chứa mẫu vào máy phân tích, làm sạch đường ống trước khi phân tích.

d) Sau mỗi lần chạy, làm sạch ống và điện cực trước khi tiếp tục với mẫu tiếp theo.

Báo cáo kết quả

Kết quả được báo cáo là tổng số hạt trên mỗi mL từ 1 đến 30 µm và/hoặc số hạt trên mỗi mL lớn hơn 1, 2, 3, 4, 5, 10, 15 và 20 µm.

Hạt/mL Lớn hơn
 1 µm  2 µm  3 µm  4 µm  5 µm  10 µm  15 µm 20 µm
 BECK’S  10.213 2.493 1.012 538 281 88 51 7
 BUDWEISER 16.950 1.776 697 426 341 183 110 44
 COORS LIGHT 11.731 1.702 586 273 154 38 16 0
 CORONA EXTRA 3.601 751 377 231 147 59 29 11
 FULLER’S LONDON PRIDE 744.862 107.715 35.884 16.347 8.423 693 118 24
 GRANT’S IPA 330.673 58.915 15.908 5.800 2.655 205 48 9
 HEINEKEN 81.292 13.888 5.302 2.968 2.071 877 354 76
 MILLER LITE 3.144 747 378 298 217 76 45 14
 MILLER MDG 12.638 1.845 456 181 110 22 4 0
 PRESIDENTE  29.508 5.801 2.332 1.177 615 124 62 23
 SAMUEL ADAMS 352.452 80.701 27.613 12.089 6.204 700 133 32
 SAM ADAMS WINTER LAGER 87.196 12.763 4.501 2.048 961 69 7 0
 SINGHA 99.980 24.166 9.879 4.857 2.678 255 37 12
 THE KNIGHT’S ALE (WHITE ALE) 15.36 x 106 1.545 x 106  1.368 x 106 1.278 x 106  661.568 1.654 306 79

 

 Hạt/ml (1-30 µm)  Hạt/ml (1-30 µm)
 Beck’s (Germany)  10,213  Miller Lite (USA)  3,144
 Budweiser (USA)  16,950  Miller MGD  12,638
 Coors Light (USA)  11,731  Presidente (Dominican Republic)  29,508
 Corona Extra (Mexico)  3,601  Samuel Adams (USA)  352,452
 Fuller’s London Pride (UK)  744,862  Sam.Adams Winter Lager (USA)  87,196
 Grant’s IPA (USA)  330,673  Singha (Thailand)  99,980
 Heineken (Holland)  81,292  The Knight’s Ale (Belgium White Ale)  15.36 x 106

Dữ liệu trên không thể hiện bất kỳ sự so sánh nào đối với các nhãn hiệu bia khác nhau. Các mẫu được chọn ngẫu nhiên từ các nhãn hiệu và loại bia có sẵn trên thị trường, do đó chúng có các đặc điểm khác nhau và chúng được sản xuất ở các ngày khác nhau và được bảo quản dưới nhiều điều kiện và khoảng thời gian khác nhau. Bảng trên và các biểu đồ sau đây cho biết kết quả được báo cáo.

XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC VÀ NỒNG ĐỘ CÁC HẠT TRONG SẢN PHẨM CUỐI CÙNG CỦA BIA

Hàm lượng hạt
Biểu đồ so sánh các loại bia khác nhau
Bia lúa mì Bỉ
Bia lúa mì nước Bỉ

HIỆU SUẤT LỌC

Cài đặt thiết bị và làm theo quy trình tương tự được mô tả cho sản phẩm cuối cùng từ bước 1 đến bước 2.4. Thực hiện phân tích bia vào bộ lọc và ra khỏi bộ lọc.

BÁO CÁO KẾT QUẢ

Hiệu quả của bộ lọc được xác định bằng cách so sánh kết quả trước và sau khi lọc. Lượng hạt bị loại bỏ dưới dạng phần trăm của các hạt có trước khi lọc cho biết phần trăm hiệu quả.

HIỆU QUẢ LỌC 94,59%

HIỆU QUẢ LỌC 21,41%

Quá trình lọc cũng có thể được theo dõi đối với các phạm vi kích thước cụ thể. Tổng số hạt được loại bỏ không cung cấp hoàn toàn về sự thiếu hụt trong quá trình lọc, vì vậy cần quan tâm đến phạm vi kích thước nhất định để điều chỉnh quá trình lọc.

Đường kính hạt (µm) Filter IN Number Lớn hơn Filter OUT Number Lớn hơn Hiệu quả (%) 
 1  35.296 1.875 94.68
 2 5.427 744 86.29
 3 1.560 327 79.02
 4  498 135 72.95
 5 244 77 68.30
 10 56 19 66.66
 15 22 8 63.61
 20 4 0  100

Nguồn: https://www.mybeckman.vn/en/resources/reading-material/application-notes/beer-evaluation-final-product-filtration-efficiency

Minh Khang là nhà phân phối và nhập khẩu trực tiếp các sản phẩm hãng Beckman Coulter.