Hình 3.1.Sơ đồ trưng cất diacetyl
* Nguyên tắc:
Diacetyl và 2,3 pentanedione được chưng cất từ bia sau đĩ kết hợp với Ortho - phenylenediamin để tạo ra chất dẫn xuất quynoxalin và lượng hợp chất này được đo bằng máy quang phổđể xác định độ hấp thụở mức sĩng 350nm.
* Dụng cụ và thuốc thử:
Bộ chưng cất Diacetyl, bình tam giác 250ml; ống đong cĩ nút 25ml, pipet: 1,2,10ml; máy quang phổ; cuvet 10nm.
+ HCl 4N
+ Ortho - phenylenediamin dung dịch 1% trong HCl 4N được chuẩn bị mới vào ngày sử dụng và giữ bĩng tối.
+ Diacetyl một dung dịch gốc được chuẩn bị bằng cách hồ tan 500mg Diacetyl trong 100 ml nước. Nĩ được tồn trữ trong chai mầu nâu để trong tủ lạnh, trước khi dùng, một dung dịch chuẩn chứa 25mg Diacetyl trong 100ml được chuẩn bằng cách pha lỗng 5ml dung dịch với nước thành 100ml.
+ Mẫu bia phải trong, nếu chứa nhiều nấm men ta phải ly tâm hay lọc, chưng cất 100ml bia để thu được 25 ml dung dịch chưng cất trong ống đong, khơng thể dùng tác nhân chống sủi bọt và điều này sẽ tạo ra sự keo tụ. Vì vậy vận tốc chưng cất được kiểm sốt để ngăn ngừa chào bọt, thời gian gia nhiệt ít nhất là 6 phút để cho phép chuyển các cấu tử Diacetyl trước thành dietone kế cận.
+ Thời gian chưng cất 8 ÷ 10 phút, nhiệt độ 60 ÷ 700C
+ Lắc đều 25ml dung dịch cất được, hút ra 10ml dung dịch trên và thêm vào 0,5ml Ortho - phenylenediamin 1% cho vào bình định mức đậy nắp lại. Rồi mang đi để vào tối 20 ÷ 30 phút, sau đĩ lấy bình ra rồi thêm 20ml HCl 4N lắc đều.
+ Đo độ hấp thụở bước sĩng (λ = 335nm) bằng quang phổ kế thời gian tối đa 20’.
Đối với một loạt các mẫu ta xác định một mẫu trắng theo phương pháp sau: - Dùng 10 ml nước cất + 0,5ml Ortho - phenylenediamin 1%, độ hấp thụ của mẫu chuẩn được xác định bằng cách dùng 9,9ml nước cất và 0,1 ml dung dịch chuẩn chứa 25mg Diacetyl và 0,5 mg O - phenylenediamin.
- Trong thí nghiệm này khơng cần để tối. - Thêm vào 2ml trước khi đo độ hấp thụ.
Cơng thức tính: Theo tính tốn (Ast - Abl) = 0,23 (xem là hệ số). Với: A335 : Độ hấp thụ của mẫu tại λ= 335nm Abt: Độ hấp thụ của mẫu trắng λ= 335nm Ast: Độ hấp thụ của mẫu chuẩn λ= 335 nm 3.5.6. Xác hàm lượng CO2
(xác định bằng máy đo hàm lượng CO2 và khơng khí)
* Giới thiệu: CO2 là một trong những chỉ tiêu quan trọng của bia, nĩ cĩ tác dụng giải khát khi uống và giải nhiệt cho cơ thể, nĩ cịn ức chế sự kìm hãm hay sự phát triển của VSV, tạo khả năng bảo quản lâu hơn. (mg/l) diacetyl = 0,625 ) ( ) ( 335 x A A A A bl st bt − −
Hiện nay cĩ 2 phương pháp đo CO2 ở nhà máy: + Thủ cơng
+ Máy đo
* Nguyên tắc: Đo trực tiếp áp lực trong mẫu bằng áp kế Gray ta xác định hàm lượng CO2 trong bia.
* Tiến hành:
+ Chuẩn bị mẫu:
- Mẫu phân tích ghi ký hiệu rõ ràng.
- Mẫu được làm nguội xuống 250C trước khi phân tích
+ Đầu tiên:
Kiểm tra đồng hồ áp lực kim chỉ số “0”
Di động lọ chứa NaOH chảy đầy ống thuỷ tinh đuổi hết bọt khí ra khỏi van rồi khố van lại.
+ Thao tác phân tích:
- Trên cơ sở chai đánh dấu mức bia trong chai
- Đặt chai bia lên đĩa cĩ đệm cao su, ấn 2 đầu thanh để kim loại. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Chọc thủng nút chai, lắc mạnh máy đểđạt áp lực cực đại, ổn định ghi Pmax (PSI) - Mở từ từ khố cho áp lực trở về “0” sau đĩ khố lại, lập lại thao tác trên 1 lần nữa, sau đĩ lấy bia ra khỏi máy.
- Đo chính xác khoảng trống cổ chai, từ vạch đánh dấu nước bia đến miệng chai bằng sút 15%
+ Cách tính:
-Từ giá trị đọc được: Áp suất (PSI), thể tích khơng khí (ml); khoảng trống (ml) ta suy ra: % (khơng khí)
% (khơng khí) = thể tích khơng khí (ml) khoảng trống (ml)
- Dựa vào % khơng khí và (PSI) tra bảng Gray (Pháp) ta suy ra được: Hàm lượng CO2 (% v/v)
- Từ giá trị (% v/v). Áp dụng cơng thức:
3.5.7. Xác định độ cồn
* Giới thiệu:
- Độ cồn là số ml rượu 0 Etylic nguyên chất trong 100ml bia.
- Nĩ là yếu tố ảnh hưởng tới sự hồ tan CO2 và hình thành nên vị bia, do đĩ việc xác định độ cồn trong bia cĩ ý nghĩa rất lớn.
- Độ cồn thường tính theo % thể tích, nằm trong khoảng (3÷ 6% vol)
* Nguyên tắc:
Đem chưng cất 1 thể tích bia xác định (200 ml) để tách cồn pha (thời gian 40’÷ 1h, chính xác hơn khoảng 2/5 của bình trưng cất) từđĩ xác định được tỷ trọng của dịch thu được (chứa cồn) bằng ancol kế (ở 200C)
Kết quả: Độ cồn (% vol) = B ± x
Trong đĩ: B: giá trịđọc được thước đo (dưới miệng ống đong) X: Hệ số hiệu chỉnh của thước (± 0,3)
* Điều kiện xác định:
+ Chuẩn bị mẫu:
- Mẫu bia cần làm lạnh < 150C trước khi loại CO2 (tránh cồn thất thốt). - Đuổi sạch CO2
- Lấy V (ml) chính xác (250ml) đem chưng cất. + Điều kiện chưng cất:
- Lắp đặt hệ thống chưng cất phải kín.
- Nhiệt độ chưng cất ổn định (trên bếp điện) khoảng 1 giờ. - Đặt bình hấp thụ trong ca đá lạnh (tránh bay hơi cồn). + Điều kiện đo độ cồn:
- Mẫu cồn sau khi chưng cất (BĐM 250ml) đem định mức đến vạch.
- Điều chỉnh nhiệt độ, khi đo cồn xốc tận bình định mức rồi đổ dịch cất ngày ra ngồi ống đong (100ml) khoảng 80 ml (đã đĩng ống đong)
- Đọc giá trị khi Alcol kế chỉđúng 200C (nhanh, chính xác). Chú ý: (lấy dưới vạch miệng của ống đong là giá trịđúng) Kết quả khơng phụ thuộc vào thể tích dịch cần đo.
* Quy trình xác định:
- Mẫu sau khi làm lạnh, khử khí (lắc).
- Dùng BĐM lấy 250 ml mẫu (đã khử khí) cho vào bình tam giác.
- Tráng BĐM nhiều lần bằng nước (sao cho tổng thể tích khoảng 400ml). - Lắp hệ thống trưng cất.
- Dùng BĐM 250ml để nhận (cho một ít nước cất vào bình hấp thụ nhận) khoảng 2 ÷ 3ml VED (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Tiến hành trưng cất cho đến khi thể tích mẫu cịn khoảng 2/5 thể tích ban đầu (luơn giữ lạnh bình nhận)
- Dùng nước cất tráng dụng cụ và định mức đủ 250ml, lắc đều. - Dùng mẫu tráng thước đo và ống đong.
- Thả từ từ thước đo vào ống đong. - Đọc kết quả khi nhiệt độ đúng 200C
3.5.8. Xác định độ trong (%Ne)
* Giới thiệu:
Độ trong của bia biểu thị được hiệu quả xử lý (làm trong) trong cơng nghệ sản xuất bia, qua nĩ mà tạo cho chúng ta cảm giác (hấp dẫn) hơn đối với bia. Bia thường cĩ độ trong nằm trong khoảng 8 đến 10 (%Ne).
* Nguyên tắc: Dựa trên phương pháp so mầu bằng mắt dưới tác dụng của ánh sáng trắng chiếu qua rồi từ kết quả trên vịng màu (độ trong) cốđịnh mà ta xác định được kết quả. * Dụng cụ: + 2 Cu vet, nước cất. + Máy so màu. * Điều kiện xác định + Để máy nghiêng với mặt bằng một gĩc 450
+ Hướng mắt thẳng và xoay nhẹ vịng màu (độ trong) từ nhạt đến đậm.
* Tiến hành xác định :
+ Mẫu bia sau khi đuổi CO2 tráng rửa cuvet (mẫu) bằng mẫu đo (cho mẫu vào gần đầy)
+ Dựa vào máy so màu đã cĩ cuvet (chuẩn) chứa nước cất, ta để sát cuvet mẫu vào đĩ.
+ Đậy nắp máy lại, từ mắt (người nghiêng 450) nhìn thẳng vào máy dùng tay xoay nhẹ vịng màu. Đến khi mẫu và cuvet (chuẩn) như nhau.
+ Đọc kết quả (trên vịng xoay xác định).
3.5.9. Xác định độ màu: (phương pháp so màu trên máy bằng mắt)
* Giới thiệu:
Màu của bia trước hết nĩ đánh vào thị hiếu của người tiêu dùng, làm tăng tính “hấp dẫn” sản phẩm về mặt cảm quan.
Nhưng thực chất nĩ cĩ cường độ màu như thế nào, giới hạn ra sao để cho màu bia ổn định trong dây chuyền sản xuất về lâu, về dài là rất cần thiết, nĩ được biểu thị bằng độ0
EBC.
* Nguyên tắc:
Dùng máy so màu bằng mắt, so sánh màu của dịch, màu bia với màu tiêu chuẩn, ở bước sĩng 430nm.
-Kết quảđã tính theo cơng thức: 0EBC = A430 x 25
-Trong đĩ: A430 : Độ hấp phụở λ = 430nm p 25: Hệ số khi cần thiết cần kiểm tra với mẫu chuẩn. * Điều kiện xác định:
+ Chuẩn bị mẫu: Mẫu bia lấy về cần phải đuổi hết khí CO2 sau đĩ đem lọc trên giấy lọc cĩ 1 trợ lọc (diatomit 700) cĩ tác dụng khử khí và cặn đục trong bia.
+ Điều kiện đo hấp phụ:
- Dùng mẫu trăng là nước cất, đo ở bước sĩng 430nm, đểđiều chỉnh điểm “O” cho máy.
- Cốđịnh ở λ = 430nm với mẫu cũng như nhiều mẫu.
* Chuẩn bị dụng cụ:
- Ống đong 100ml, phễu lọc, giấy lọc, bột trợ lọc, nước cất. - Máy quang phổđo độ hấp phụ (λ=430nm) cĩ độ phân giải cao. - Cuvet thuỷ tinh.
Dùng mẫu đã khử khí (nếu cĩ) rồi lọc qua giấy lọc nhiều lần (cĩ bột trợ lọc) cho đến khi trong. Dùng mẫu thu được sau khi lọc để tráng cuvet, cho mẫu vào cuvet (cho gần đầy). Sau đĩ đo độ hấp phụở λ = 430nm. Rồi so với mẫu trắng là nước cất, tính kết quả (cần đo 2 ÷ 3 lần, lấy kết quả TB).
3.5.10. Xác định độđắng (phương pháp đo độ hấp thụ bằng quang phổ kế) (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
* Giới thiệu:
- Độđắng cĩ trong bia do sự hồ tan của các chất đắng cĩ trong hoa như: Axit đắng, nhựa đắng… tuỳ vào từng loại, từng nhà máy sản xuất mà độđắng khác nhau. - Độ đắng thường nằm trong giới hạn 18 ÷ 24 (mg/l) hay được biểu thị 0BU mà hiện nay đang sử dụng.
* Nguyên tắc:
Với mỗi loại dung dịch sẽ cĩ khả năng hấp thụ những ánh sáng khác nhau khi cho tia sáng cĩ bước sĩng xác định chiếu qua. Dựa vào đĩ người ta dùng máy quang phổđo độ hấp thụ của dung dịch ở bước sĩng 275 nm.
Kết quả tính theo cơng thức: 0BU = A275 x 50. * Điều kiện xác định:
- Mẫu bia lấy về cần làm lạnh dưới 1000C và ưu tiên kiểm tra độđắng trước. + Điều kiện trích ly chất đắng từ bia:
- Dùng ISO – Octan cĩ liều lượng dư thích hợp và cĩ độ tinh khiết cao trong mơi trường HCl 3N là phù hợp.
- Ly tâm hỗn hợp trích ly bằng máy ly tâm (khoảng 3 phút) để tách kết hợp ISO – Octan chứa chất đắng ra khỏi dung dịch.
+ Điều kiện đo độ hấp thụ thích hợp:
- Dùng mẫu trắng (ISO – Octan tinh khiết) ở λ = 275 nm.
- Đo độ hấp phụ mẫu bia và mẫu trắng đến ở λ = 275 nm, cuvet thạch anh
* Dụng cụ và hố chất: Máy lắc, máy ly tâm; ống nghiệm 50ml (đầu nhọn); máy quang phổ; cuvet thạch anh; Pipet : 10ml, 20ml; bình định mức 100ml (cĩ nắp)
ISO – Octan; HCl 3N
- Dùng Pipet lấy 10ml mẫu bia lạnh (chưa khử khí) cho vào bình định mức 100ml (nắp đậy) sau đĩ thêm 5ml HCl 3N và 25 ml ISO – Octan, rồi bỏ vào tủ lạnh (10’) sau đĩ đem ra cho vào máy lắc khoảng 15’ (đến khi phân lớp).
- Gạn lấy phần nước trong phía trên (BĐM 100ml), mang đi ly tâm (3000 V/3 phút).
- Sau cùng đem đi đo máy quang phổ ở λ = 275nm (sau khi điều chỉnh mẫu trắng).
3.5.11. Xác định độ chua
- Độ chua được tạo nên bởi các axit vơ cơ là chủ yếu, cĩ ở tự nhiên hay sinh ra do chuyển hố học trong thực phẩm đĩ. Do đĩ việc xác định độ chua là xác định giá trị cuả thực phẩm hay xác định độ hư hỏng của thực phẩm.
- Vị chua của bia phụ thuộc vào tính chất của axit. Do bia sản xuất từ mầm đại mạch nên cĩ nhiều H3PO4.
- Độ chua cĩ thể hiển thị % theo độ axit tồn phần hay số ml dung dịch NaOH 1N trên tấn cho 100ml (100g) thực phẩm.
- Ở đây nhà máy tính theo số V(ml) NaOH 0,1N (tiêu chuẩn) trên tốn cho 10ml bia thành phẩm.
* Nguyên tắc:
Dựa trên cơ sở của phương pháp chuẩn độ axit – bazơ, người ta dùng dung dịch NaOH tiêu chuẩn, chuẩn trực tiếp xuống mẫu bia cĩ độ chua cần xác định .
Nhận biết điểm tương đương bằng chỉ thị PP. ở điểm tương đương dung dịch phớt hồng, phản ứng:
CH3CHOH – COOH + NaOH -> CH3CHOH – COONa + H2O (ax- lactic)
Kết quả tính :
Độ chua axit = V(ml) NaOH 0,1N/10ml mẫu bia. Điều kiện xác định :
- Trước khi chuẩn độ, ta nên pha lỗng mẫu bằng nước cất (dễ nhận biết điểm tương đương ) rồi tiến hành đun sơi, để nguội nhằm đuổi hết các khí.
* Dụng cụ và hố chất:
- Dụng cụđuổi CO2 (2 ca nhựa 2 lít); bình nĩn 250 ml Pipét 2ml, 10ml; (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
-NaOH 0,1(tiêu chuẩn)
-Chỉ thị pp 1%
* Quy trình xác định:
- Dùng Pipét hút 10ml mẫu bia (đã loại CO2) cho vào bình nĩn 250ml. - Pha lỗng nước cất, đun sơi, để nguội (vịi nước lạnh).
- Thêm 2 ÷ 3 giọt pp1%, dùng NaOH 0,1N chuẩn đến khi xuất hiện màu phớt hồng, ghi thể tích tiêu tốn, cần làm 2 mẫu, sai lệch giữa kết quả 2 lần khơng quá ± 0,1 ml
3.5.12. Xác định độ hấp
* Giới thiệu:
- Độ hấp hay cịn gọi là độ thanh trùng, độ chín mục đích của việc kiểm tra độ hấp là ngăn cản sự hoạt động của nấm men và tiêu diệt các vi sinh vật cịn sĩt trong bia.
- Thanh trùng bằng phương pháp gia nhiệt (63 ÷ 80 0C) cĩ khi đến 1200C. Nếu cao quá thì ảnh hưởng đên thành phần trong bia.
- Đểđảm bảo độ hấp đạt phải tuân thủđiều kiện nghiêm ngặt của nhà máy, để biết nĩ cĩ đạt hay khơng người ta đem định tính bằng felling.
* Nguyên tắc: tạo điều kiện thích hợp để enzyme cịn sống sĩt sau khi bia đã được hấp thuỷ phân sacarose định tính đường thử bằng thuốc thử felling và xem màu hiện lên đạt hay khơng.
C12H22HO11 + H2O H →+,t0
C6H12O6 + C6H12O6 (glucozơ) (Fructozơ)
CuSO4 + 2NaOH = Cu(OH)2 + Na2SO4
KNaC4H4O6 + Cu(OH)2 -> KNaC4H2CuO6 + 2H2O .
- Muối KNaC4H2CuO6 gặp đường khử sẽ sinh ra kết tủa đỏ gạch của Cu2O↓ theo phản ứng sau:
HO-CH2-(CHOH)4-(CHO) + 2 KNaC4H2CuO6 + 2H2O →t0
Cu2O↓+ HO- CH2(CHOH)4COOH + 2KNaC4H4O6
* Điều kiện xác định:
+ Lấy mẫu:
- Lấy đại diện 3 chai ở cửa ra của máy thanh trùng và lấy theo quy tắc: Trái; phải; giữa.
- Đánh dấu theo thứ tự “T” “P” “G” đem về phân tích.
(nhằm đánh giá độ hấp của bia tại mỗi khu vực trong máy thanh trùng)
+ Điều kiện tiến hành:
- Dụng cụ hố chất, mơi trường tiến hành kiểm tra cần được vơ trùng
- Khi pha felling , A phải hồ tan nước cất, khơng nên dùng axit vì khi cho FA và FB vào thì nĩ mang tính axit, khĩ tạo Cu(OH)2, KNaC4H2CuO6 đồng thời Saccarozơ cịn lại trong dung dịch sau khi thuỷ phân ở mơi trường axit (khi cho dịch này vào hỗn hợp felling (FA + FB) tạo hệđường khử, sai số.
- Khi phân thuỷ phân mẫu bia Saccarozơ, ta cần đem cách thuỷở 550 C (1h) là điều kiện tối ưu cho enzim (nếu cĩ) hoạt động mạnh để phân cắt đường Saccarozơ, sau khi đun cách thuỷ cần pha lỗng dung dịch bằng nước cất nhằm tao điều kiện cho phản ứng thuỷ phân Saccarozơ thêm triệt để và giảm đi hoạt lực của enzim.
- Phản ứng của dịch thuỷ phân và hỗn hợp felling phải đun sơi cách thuỷ để tạo điều kiện tốt cho hệ thống khử các thành phần cĩ khả năng tham gia phản ứng (nếu cĩ) hoạt động tốt.
- Khi tiến hành kiểm tra độ hấp cần cĩ một mẫu chuẩn đểđối chứng, phải đem đi đun sơi (nhằm tiêu diệt enzim VSV nếu cĩ) rồi tiến hành xác định (mẫu chuẩn này lấy bất kỳ 1 trong 3 chai mang về)
Lưu ý: - 3 mẫu đem về cần đuổi hết CO2 - Thao tác phải nhanh gọn, chính xác. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
* Dụng cụ và hố chất:
- 8 ống nghiệm như nhau; máy điều nhiệt; pipet 1ml; 2ml; 5ml; 10ml, cốc thuỷ tinh 100ml, 1lít; nước cất.
- FA, FB
* Quy trình xác định: Bước 1:
- Đánh ký hiệu vào 4 ống nghiệm trái (T), phải (P), giữa (G), đối chứng (D).
-Cho vào 3 ống, T,P,G mỗi ống 5ml bia (đã loại CO2)
-Cho vào ống D 5ml bia (đã đun sơi).
-Thêm 4 ống T,P,G,D mỗi ống 5ml dịch đường Saccarozơ 20%.
-Đem 4 ống cho vào máy điều nhiệt ở nhiệt độ 550C trong 1h