实验六 啤酒的检测
项目一 啤酒乙醇浓度及原麦汁浓度的测定
一、实验目的：
1. 学习用蒸馏法分离被测组分的方法
2. 学习用密度瓶法测定液体密度的方法，并根据其密度查表求其浓度。 3. 学习原麦汁浓度的测定方法。 二、实验原理：
乙醇（酒精）浓度，是指在20℃时，乙醇水溶液中所含乙醇的体积与在同温度下该溶液总体积的百分比，以%（体积分数）表示。可以根据乙醇浓度与密度成一定反比关系，利用酒精计（表）进行测定；也可用蒸馏法出去不挥发物，用密度瓶或酒精计测定蒸馏液的密度，由蒸馏液的密度查密度-酒精浓度对照表或通过酒精计求得酒精含量（质量分数或体积分数）。
乙醇浓度的测定方法主要有酒精计直接测定法和蒸馏—密度法。由于啤酒中所含酒精浓度较低，直接用酒精密度计测定误差太大，需用密度瓶法测定。为使酒精与其他可溶性成分分开，测定时需预先蒸馏。
原麦汁是指经糖化加酒花后加热灭菌但尚未进行发酵的麦芽汁，其浓度是判断麦汁糖化的主要指标。在实际生产中经常通过测定啤酒的酒精浓度和啤酒的实际浓度，然后根据巴林公式计算出啤酒的原麦汁浓度。 三、实验仪器：
电子天平，水浴锅，蒸馏装置，酒精计，温度计，规格为25 mL的密度瓶，电炉，铁架台，500 mL园底烧瓶（锥形瓶），冷凝管，100 mL容量瓶。 四、实验步骤： 1. 样品处理
（1） 流注法排除啤酒中的CO2气体：取预冷至10 ~ 15℃的啤酒500 ~ 700 mL于清洁、干燥的1000 mL烧杯中，以细流注入同样体积的另一烧杯中，注入时两烧杯之间距离约20 ~ 30 cm，反复注流50次（一个反复为一次），以充分除去酒中CO2，用表面玻璃盖住，温度保持在15 ~ 20℃左右静置备用。
（2） 取一清洁的100 mL容量瓶，用被测试样荡洗2 ~ 3次，将容量瓶置于20℃水浴中平衡20 ~ 30 min，用20℃试样补足至刻度。将试样移入500 mL蒸馏瓶中，用50 mL蒸馏水分3次冲洗容量瓶，洗液一并移入蒸馏烧瓶，按上冷凝器，开始蒸馏，冷凝器下端用一100mL容量瓶或量筒接收馏出液。若室温较高，为了防止酒精蒸发，可将容量瓶浸于冷水或冰水中。
（3） 开始蒸馏时用文火加热，沸腾后可加强火力，蒸馏至馏出液接近100mL时停止加热，用少许水洗涤接液管头端，洗液并入容量瓶，盖好瓶塞，摇匀。将之置于20℃水浴中30 min，用洗瓶加同温度的蒸馏水至刻度，再次摇匀。 2. 馏出液密度的测定
h
(1)空瓶称重：将密度瓶洗干净后，吹干或低温烘干（可用少量酒精或乙醚洗涤），冷却至室温，精确称重至0.1mg。
(2)称水重：将煮沸冷却至约15℃的蒸馏水注满恒重的密度瓶，轻拍密度瓶使空气泡排出，插上带温度计的瓶塞，立即浸于20℃士0.1℃的恒温水浴中，待密度瓶的温度达20℃并保持30 min不变后取出。立即用滤纸吸去溢出支管的水，盖上小帽。置密度瓶于室温水浴中10 min，使密度瓶温度达到室温，取出，立即用滤纸擦干外壁，尤其是瓶口处，称准至0.0001 g。此质量减去空瓶重即为20℃时水的质量。
（3）馏出液称重：将水倒去，用样品反复冲洗比重瓶三次后，装满样品，轻拍密度瓶使空气泡排出，插上带温度计的瓶塞，立即浸于20℃士0.1℃的恒温水浴中，待密度瓶的温度达20℃并保持30 min不变后取出。立即用滤纸吸去溢出支管的水，盖上小帽。置密度瓶于室温水浴中10 min，使密度瓶温度达到室温，取出，立即用滤纸擦干外壁，尤其是瓶口处，称准至0.0001 g。此质量减去空瓶重即为20 ℃时样品的质量。
（4）密度计算(查附录二：密度和酒精对照表)：
我国部颁标准规定11度啤酒的酒精含量不低于3.2%，12度啤酒的酒精含量不低于3.5％。
表1 密度-酒精度对照表 密度 1.0000 0.9999 0.9998 0.9997 0.9996 0.9995 0.9994 0.9993 0.9992 0.9991 0.9990 0.9989 0.9988 酒精度 0.000 0.055 0.110 0.165 0.220 0.270 0.325 0.380 0.435 0.485 0.540 0.590 0.645 密度 0.9970 0.9969 0.9968 0.9967 0.9966 0.9965 0.9964 0.9963 0.9962 0.9961 0.9960 0.9959 0.9958 酒精度 1.620 1.675 1.730 1.785 1.840 1.890 1.950 2.005 2.060 2.120 2.170 2.225 2.280 密度 0.9940 0.9939 0.9938 0.9937 0.9936 0.9935 0.9934 0.9933 0.9932 0.9931 0.9930 0.9929 0.9928 酒精度 3.320 3.375 3.435 3.490 3.550 3.610 3.670 3.730 3.785 3.845 3.905 3.965 4.030 密度 0.9910 0.9909 0.9908 0.9907 0.9906 0.9905 0.9904 0.9903 0.9902 0.9901 0.9900 0.9899 0.9898 酒精度 5.130 5.190 5.255 5.315 5.375 5.445 5.510 5.570 5.635 5.700 5.760 5.820 5.890
h
0.9987 0.9986 0.9985 0.9984 0.9983 0.9982 0.9981 0.9980 0.9979 0.9978 0.9977 0.9976 0.9975 0.9974 0.9973 0.9972 0.9971 0.700 0.750 0.805 0.855 0.910 0.965 1.115 1.070 1.125 1.180 1.235 1.285 1.345 1.400 1.455 1.510 1.565 0.9957 0.9956 0.9955 0.9954 0.9953 0.9952 0.9951 0.9950 0.9949 0.9948 0.9947 0.9946 0.9945 0.9944 0.9943 0.9942 0.9941 2.335 2.390 2.450 2.505 2.560 2.620 2.675 2.730 2.790 2.850 2.910 2970 3.030 3.090 3.150 3.205 3.265 0.9927 0.9926 0.9925 0.9924 0.9923 0.9922 0.9921 0.9920 0.9919 0.9918 0.9917 0.9916 0.9915 0.9914 0.9913 0.9912 0.9911 4.090 4.150 4.215 4.275 4.335 4.400 4.460 4.520 4.580 4.640 4.700 4.760 4.825 4.885 4.945 5.005 5.070 0.9897 0.9896 0.9895 0.9894 0.9893 0.9892 0.9891 0.9890 0.9889 0.9888 0.9887 0.9886 0.9885 0.9884 0.9883 0.9882 0.9881 5.950 6.015 6.080 6.150 6.025 6.270 6.330 6.395 6.455 6.520 6.580 6.645 6.710 6.780 6.840 6.910 6.980 3. 啤酒实际浓度的测定：
将测定酒精度时蒸馏剩下的残液，冷却后加水至原质量，充分混匀，用密度瓶测定相对密度，由附表（相对密度和可溶性浸出物对照表）查得试样以100 g原麦汁中含有可溶性浸出物的质量（g）表示的实际浓度。
4.
A×2.0665 + n P = ×100%
100 + A×1.0665
表2 相对密度和可溶性浸出物对照表
P：原麦汁浓度，%（m/m） A：酒精度，%（m/m） n：实际浓度，%（m/m），
相对密度 n 1.0000 1 2 3 4 5 6 7 相对密度 n 0.257 0.283 0.309 0.334 0.360 0.386 0.411 0.437 相对密度 n 1.0020 1 2 3 4 5 6 7 0.514 0.540 0.565 0.591 0.616 0.642 0.668 0.693 相对密度 n 1.0030 1 2 3 4 5 6 7 相对密度 0.770 1.0040 0.796 1 0.821 2 0.847 3 0.872 4 0.898 5 0.924 6 0.949 7 n 相对密度 n 1.283 1.308 1.334 1.360 1.385 1.411 1.437 1.462 0.000 1.0010 0.026 1 0.052 2 0.077 3 0.103 4 0.129 5 0.154 6 0.180 7 1.026 1.0050 1.052 1 1.078 2 1.103 3 1.129 4 1.155 5 1.180 6 1.206 7
h
8 9 0.206 8 0.231 9 0.463 0.488 8 9 0.719 0.745 8 9 0.975 8 1.001 9 1.232 8 1.257 9 1.488 1.514
五、注意事项：
1. 啤酒的除气都应该在低于25℃的恒温室中操作，
2. 在蒸馏初沸前要缓慢加热，防止酒液急剧沸腾，泡沫窜出。
3. 接收馏出液的容量瓶要外加冰水浴，还要注意容量瓶的瓶口与冷凝器出口的直径，两者连接处宜宽松些，否则会产生“冒泡”现象，损失酒精。
4. 将15－19℃的试样装入密度瓶后，在20+-0.l℃高精度恒温水浴中，待内容物温度达到20℃，并保持5 min不变后取出，迅速用滤纸擦去溢出支管的溶液，立即盖上小帽，擦干整个瓶外壁后称重。升温时禁止用手捂或放在室内自然升温，以免使比重瓶内溶液受热不均，产生较大误差。
5. 称重的速度要快，特别是夏季，当室温高于20℃时，比重瓶内的溶液会升温而外溢，比重瓶外壁会由于温度差而产生露水，发生较大误差；称重时要戴薄型的尼龙手套，防止汗液粘附在瓶上。
主要是两点：一是防止酒精挥发，二是确保恒温称重。
项目二 啤酒中双乙酰的测定
双乙酰（丁二酮）及2, 3 - 戊二酮总称为联二酮，是赋予啤酒风味的重要物质。发酵后期啤酒中的双乙酰含量是衡量啤酒成熟程度的重要指标之一。在成品啤酒中双乙酰的含量一般低于0.2 mg/L。
1. 实验原理：邻苯二胺与双乙酰反应，生成2, 3 - 二烷基喹喔啉， 2, 3 - 二烷基喹喔啉的盐酸盐在335 nm波长处有最大吸收，其吸光度与联二酮的浓度成正比，根据测得的吸光度可换算出以双乙酰计的联二酮含量。
2. 仪器
电子天平，紫外分光光度计，凯氏定氮蒸馏装置 3. 试剂
（1）4 mol/L盐酸 量取34 mL浓盐酸，用水定容至100 mL （2）1%邻苯二胺溶液 准确称取0.5 g邻苯二胺，溶于4 mol/L盐酸溶液中，并以4 mol/L盐酸溶液定容至50 mL，贮存于棕色瓶中。
4. 测定方法 （1）蒸馏
将蒸发器安装好。于25 mL具塞比色管内加约于2.5 mL水，置于冷凝器下端，使冷凝器下端浸入水中。量取已降温至5℃的未除气的啤酒100 mL，加2 ~ 4滴消泡剂，迅速加入到已预先加热的蒸馏器中，用少量水冲洗加样口，并做水封。继续加热蒸馏至馏出液近25 mL，取下比色管，达到室温后以水定容至25 mL，混匀。
（2）显色 分别取10.00 mL馏出液置于两只干燥的25 mL具塞比色管中，向1号管加入0.50 mL 1%邻苯二胺溶液，2号管不加做空白，充分摇匀后同时放入暗处放置20 ~ 30 min。向1号管
h
中加入2.00 mL 4 mol/L盐酸溶液， 2号管加2.50 mL 4 mol/L盐酸溶液，混匀。
h
同时准确吸取0.10 mol/L 0.25 mg/mL双乙酰标准溶液于25 mL具塞比色管中，用水稀释至10.0 mL，加入0.50 mL 1%邻苯二胺溶液，充分摇匀，放置暗处反应20 ~ 30 min。加入2.00 mL 4 mol/L盐酸溶液。
（3）比色
于335 nm波长下，以空白做参比，测定样品和双乙酰标准溶液的吸光度（比色操作需在20 min内完成）。
5. 计算
A试样
联二酮（以双乙酰计，mg/L）= ×0.625
A标样
联二酮（以双乙酰计，mg/L）= A×1.2 – 0.01
A：试样的吸光度
1.2：吸光度与双乙酰换算系数
0.01：矫正数 6. 注意事项
（1）双乙酰不易纯化，市售双乙酰需测定纯度，然后折算。
（2）蒸馏时加入试样要迅速，勿使成分损失，而且要尽快蒸出，最好在5 min内完成。如蒸馏器体积小，或消泡剂效果差时，可将100 mL试样分两次蒸馏（接收在同一支比色管内）。调节蒸汽量，控制蒸馏强度，勿使泡沫过高而被蒸汽带出。
（3）试样蒸馏结束后，加入稀碱液煮沸，以除去附着在容器壁上的残渣，再用热水冲洗至中性。
（4）显色反应宜在暗处进行，如在光亮处会导致结果偏高。
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