Tính Toán Trong Lọc và Pha Bia

Xác định độ hòa tan nguyên thủy

Phương pháp chưng cất

Nguyên tắc

  • Cồn được tách ra khỏi bia bằng cách chưng cất và ngưng tụ để thu hồi lại. Điều chỉnh khối lượng dung dịch cồn thu được đến giá trị 100±0,1g. Đo tỷ trọng của dung dịch cồn (SGA) và xác định nồng độ A%w/w (theo khối lượng) của cồn theo công thức sau: A%w/w = 517,4*(1-SGA) + 5084*(1-SGA)2 + 33503*(1-SGA)3
  • Độ cồn (theo thể tích): A%v/v = A%w/w * FG / 0,791.

  • Đo tỷ trọng (SGER) của dung dịch bia sau khi chưng cất hết cồn. Xác định độ hòa tan thực (RE) theo công thức RE (oP) = -460,234 + 662,649*SGER – 202,414 (SGER)2
  • Độ hòa tan nguyên thủy được tính theo công thức sau 

Phương pháp hiện đại

Hiện nay có rất nhiều thiết bị hiện đại có thể xác định các giá trị độ cồn, độ hòa tan biểu kiến, độ hòa tan thực, độ hòa tan nguyên thủy hoàn toàn tự động như:
Máy Scaba

Với một thiết bị dao động hình U (U-Shape oscillator) được dùng để đo tỷ trọng, và sensor xúc tác được dùng để đo hơi cồn ở trạng thái cân bằng với chất lỏng.
Máy Anton Paar

Tỷ trọng được đo bằng thiết bị Hollow U-Shaped với một nam châm điện dùng để tạo dao động âm thanh. Phương pháp đo của Anton Paar được phát triển bởi Stabinger and H. Leopold dựa trên định luật dao động âm thanh.
Các thiết bị này tự động xác định các giá trị Độ Cồn và Độ Hòa Tan Biểu Kiến. Phần mềm trong máy sẽ tính toán giá trị độ hòa tan nguyên thủy bằng các công thức như đã nêu trước đó.

Nguyên tắc hoạt động chung của các thiết bị đo tỷ trọng tự động

Tỉ trọng của mẫu được đo bởi densitometer. Densitometer là một ống đo dao động có dạng chữ “U”.

Tần số dao động của thành ống “u”:

Với c: hằng số dao động của vật liệu.
m: khối lượng của vậy dao động.
Khi ống chữ “U” chứa đầy chất lỏng có khối lượng m’= r.V . Trong đó: r: khối lượng riêng của chất lỏng. V thể tích của ống chữ “U”.

=>

Như vậy, khi xác định tần số dao động w ta sẽ suy ra được khối lượng riêng của chất lỏng. Sau đây là cấu tạo cơ bản của ống đo dao động chữ “U”:

Trong hình trên, các chi tiết 8, 9, 10, 11, 12, 13 là bộ phận để tạo dao động và đo dao động cân bằng.
Sau đây, là cấu tạo của densitometer được dùng để đo tỉ trọng trong máy Scaba.
Chất lỏng được cho vào lòng ống chữ “U”, trên ống có gắn bộ phận phát dao động ở tần số âm thanh và 2 cảm biến đo dao tần số dao động truyền trên ống chữ “U”.

Độ cồn

Hàm lượng cồn được xác định theo nguyên tắc: cồn được oxi hóa bởi phản ứng có xúc tác. Đây là phản ứng có tỏa nhiệt, lượng nhiệt tỏa ra làm nóng dây đo qua đó là thay đổi điện trở của dây. Thông qua việc đo điện trở của dây, chúng ta xác định được lượng nhiệt tỏa ra, rồi xác định được lượng cồn bị oxi hóa, từ đó suy ra được hàm lượng cồn tính theo khối lượng.
Các phương pháp đo độ cồn mới được phát triển trong những năm gần đây là phương pháp cận hồng ngoại NIR.

Pha bia

Khi pha bia với nước khử khí thì độ cồn và độ hòa tan biểu kiến được pha loãng theo tỷ lệ pha.
Căn cứ trên độ cồn và độ hòa tan biểu kiến sau pha loãng để xác định lại độ hòa tan nguyên thủy của bia sau pha.