HƯỚNG DẨN CÁC PHƯƠNG PHÁP KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG CỦA CÁC LOẠI BIA TRONG CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỰC PHẨM. GIÚP CHO NGƯỜI KIỂM TRA HIỂU RÕ VỀ PHƯƠNG PHÁP KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG CỦNG NHƯ CÁC THỨC THỰC HIỆN KIỂM TRA MỘT CÁCH CHI TIẾT NHẤT
Trang 1TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM
KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
KHÓA HỌC PHÂN TÍCH THỰC PHẨM
MÔN: KCS THỰC PHẨM CHUYÊN ĐỀ: KCS BIA GVHD: PHAN VĨNH HƯNG
LỚP: KCS 23B
NHÓM: 3
1 PHAN SA TÔ
2 TRẦN THÁI THU VI
3 LÊ THÀNH PHÁT
TPHCM THÁNG 8/ 2015
Trang 2MỤC LỤC
Bài 1: PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH ĐỘ MÀU VÀ PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH ĐỘ ĐẮNG CỦA BIA
THÀNH PHẨM 3
I Phương pháp xác định độ màu 3
1 Phương pháp so màu 3
2 Phương pháp quang phổ 4
II Phương pháp xác định độ đắng 5
Bài 2: PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG CO2 PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH ĐỘ ACID 6
I Phương pháp xác định hàm lượng co 2 6
1.Phương pháp đo bằng áp kế 6
2 Phương pháp hóa học 7
II Phương pháp xác định độ acid 8
Bài 3: PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH ĐỘ ẨM CỦA MALT VÀ HOẠT LỰC CỦA MALT 9
I Phương pháp xác định độ ẩm của malt 9
II Phương pháp xác định hoạt lực của malt 10
B à i BÀI 4: PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG ETANOL VÀ CHẤT HÒA TAN BAN ĐẦU .12 Bài 5: PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH DIAXETIL VÀ CÁC CHẤT DIXETON KHÁC 14
Trang 3Bài 1: PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH ĐỘ MÀU VÀ PHƯƠNG PHÁP XÁC
ĐỊNH ĐỘ ĐẮNG CỦA BIA THÀNH PHẨM
I Phương pháp xác định độ màu
1 Phương pháp so màu
a Nguyên tắc
So sánh màu của dịch mẫu (dịch bia sau khi lọc bã) với màu của dung dịch chuẩn iod
Từ thể tích iod 0,1N tiêu tốn ta sẽ tính được độ màu của dịch mẫu
b Nguyên liệu
Bia Sài Gòn Special
c Cách tiến hành
Lấy khoảng 150 ml mẫu (bia Sài Gòn Special) tiến hành lọc qua giấy lọc, dùng bình tam giác 250 ml hứng lấy dịch trong
Chuẩn bị 2 ống so màu (cùng kích thước, chất liệu và kích cở) Cho nước cất vào 1 ống (ống 1) tới vạch định mức 100ml Ống còn lại (ống 2) cho dung dịch mẫu vừa lọc vào ngan vạch 100 ml
Dùng pipet 1ml hút chính xác 1ml dung dịch iod 0,1N và nhỏ từ từ từng giọt một vào ống 1 (có nước cất), dùng đũa tre khấy đều dung dịch trong ống 1 sau mỗi giọt iot được nhỏ vào cho tới khi màu của ống 1 tương đương với màu của ống 2 thì ngừng lại Ghi lại thể tích iod 0,1N tiêu tốn
Lặp lại thí nghiệm 2-3 lần, lấy kết quả trung bình
d Kết quả
Thể tích nước cất để so màu: V1 = 100ml
Thể tích dung dịch iot 0,1N tiêu tốn: V2 = 0,51mlV n ướ c c ấ t để so m à u=100(ml)
Độ màu
2
1
V
V
1 đơn vị màu EBC tương ứng với màu của 0,06 ml I2 0,1N trong 100 ml nước cất
Trang 42 Phương pháp quang phổ
a Nguyên tắc
Đo độ hấp thu của mẫu ở bước sóng 430 nm để xác định độ màu của mẫu bia
b Nguyên liệu
Bia Sài Gòn Special
c Cách tiến hành
Khử khí CO2 bằng cách mở lon bia ở nhiệt độ phòng, đổ bia vào bình tam giác và lắc mạnh từ 3 - 5 phút hoặc cho bia vào cốc 250ml dùng đũa thủy tinh khấy đều trong 3 - 5 phút
Tiến hành Lọc qua giấy lọc thu dịch dịch /bia trong
Chuyển dịch bia trong vào cuvet
Đo trên máy quang phổ ở bước sóng 430 nm
d Kết quả
Với ba lần đo trên máy quang phổ ở bước sóng 430 nm ta được:
Abs1=0,328
Abs2=0,329
Abs3=0,330
=>Abstb=0,329
*Nhận xét: Với 2 phương pháp xác định độ màu là phương pháp so màu và phương pháp
quang phổ ta có 2 kết quả là 8,5 và 8,225 chênh lệch không nhiều cho thấy rằng thao tác chuẩn
và pha dung dịch iod 0,1N chính xác Theo TCVN 6061-1995 qui định độ màu 7 ± 2
=> độ màu của bia Sài Gòn Special đạt tiêu chuẩn
Trang 5II Phương pháp xác định độ đắng
a Nguyên tắc
Đo độ hấp thu của mẫu bia sau khi trích ly chất đắng bằng iso-octan
b Nguyên liệu
Bia Sài Gòn Special
c Cách tiến hành
Hút 10 ml bia lạnh cho vào ống nghiệm ly tâm dung tích 50 ml Thêm 1 ml dung dịch HCl 3N và 20 ml iso-octan, đậy chặt nút ống nghiệm và lắc đều
Để yên để tách lớp sau đó gạn lớp iso-octan trong suốt phía trên vào cuvet
Đo độ hấp thu của mẫu tại bước sóng 275nm Sử dụng 20 ml iso-octan và 1 giọt cồn etylic làm mẫu trắng để chỉnh máy
d Kết quả
Với kết quả 3 lần đo trên máy quang phổ ta có:
Abs1=0,46
Abs2=0,44
Abs3=0,42=>Abstb=0,44
Độ đắng = 0,44.50=22 (BU)
*Nhận xét: Theo TCVN 6059-1995 qui định độ đắng của bia 21 ± 2 mà kết quả ta đo được
là 22=> độ đắng của bia Sài Gòn Special đạt tiêu chuẩn
Trang 6Bài 2: PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG CO2
PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH ĐỘ ACID
I Phương pháp xác định hàm lượng co2
1.Phương pháp đo bằng áp kế
a Nguyên tắc
Xác định hàm lượng CO2 dựa vào nhiệt độ và áp suất của mẫu thử
b Nguyên liệu
Bia Sài Gòn Special
c Cách tiến hành
Lật ngược lon bia mẫu và Gắn chặt dụng cụ kiểm tra
Kiềm tra van xả của dụng cụ (Khóa lại)
Ấn mạnh cho kim thử đâm xuyên qua lon
Siết chặt dụng cụ thử, quan sát đồng hồ áp kế để kiểm tra dụng cụ có bị xì hay không? Nếu kim của áp kế di chuyển quá vạch 0, chứng tỏ dụng cụ thử đã được gắn chặt
Mở nhanh van xả của dụng cụ cho đến khi kim của áp kế trở lại vạch 0, khóa nhanh van
xả, để CO2 không thoát ra ngoài
Cầm chặt áp kế lắc mạnh 3 lần rồi đọc giá trị của kim áp kế, lặp lại như thế cho đến khi đạt trị số cao nhất và không đổi Đọc và ghi số áp suất đo được(P)
Thả lỏng áp kế bằng cách mở nhẹ van xả cho đến khi kim áp kế trở về số 0
Tháo dụng cụ thử
Mở lon cho bia vào cốc thủy tinh 250ml
Dùng nhiệt kế đo nhiệt độ của mẫu.(T) ( do nhiệt kế của áp kết đã hư hỏng nên phải dùng nhiêt kế để đo nhiệt độ)
d Kết quả
P = 50psi
T = 86oF
Trang 7Tra bảng ta được hàm lượng CO 2 = 2,83 5,56 (g/l)g/l)
2 Phương pháp hóa học
a Nguyên tắc
Dựa vào phản ứng chuẩn độ acid-baz với chỉ thị PP 1% Dùng lượng dư dung dịch kiềm loãng đã biết trước nồng độ hòa tan hoàn toàn lượng CO2 có trong dung dịch mẫu Sau đó dùng dung dịch acid chuẩn lượng kiềm dư có nồng độ chính xác Từ đó tính được lượng CO2
có trong mẫu bia
b Nguyên liệu
Bia Sài Gòn Special
c Cách tiến hành
Dùng pipet bầu hút chính xác 20 ml NaOH 0,2N cho vào bình tam giác 250 ml và cho 10ml (VA) mẫu bia (đã được làm lạnh 2oC trong 60 phút) vào Nhúng nhập đầu pipet (hút bia) vào trong dung dịch NaOH 0,2N trong bình tam giác Thả đầu ngón tay bịt pipet từ từ cho bia chảy xuống Lắc đều nhẹ cho đến khi bia từ pipet xuống hết Sao cho tổng thể tích bia và NaOH thấp hơn 200ml Sau đó dùng ống đong, đong đo thể tích chính xác có trong bình tam giác (VB)
Dùng pipet 10ml hút chính xác 10ml dung dịch trong bình tam giác trên cho vào một bình tam giác khác (bình 2), thêm 10ml nước cất và 3 giọt chỉ thị PP 1%
Tiến hành chuẩn độ dung dịch trong bình 2 bằng dung dịch H2SO4 0,1N cho đến khi dung dịch trong bình 2 mất màu Ngừng chuẩn độ, ghi nhận thể tích dung dịch H2SO4 0,1N tiêu tốn (V0) Thêm 3 giọt chỉ thị MO Tiếp tục chuẩn bằng dung dịch H2SO4 0,1N cho đến khi dung dịch trong bình 2 chuyển từ màu vàng sang màu cam Ngừng chuẩn và ghi lại thể tích dung dịch H2SO4 0,1N tiêu tốn (V1)
Thực hiện một thí nghiệm khác đối với mẫu trắng (mẫu bia đã khử CO2) Dùng pipet 10ml hút chính xác 10ml dung dịch bia đã khử CO2 cho vào một bình tam giác khác (bình 3), thêm 10ml nước cất, 1ml dung dịch NaOH 2N và 3 giọt chỉ thị PP 1% Tiến hành chuẩn tương
tự với mẫu chính Ta được thể tích dung dịch H2SO4 0,1N tiêu tốn (V2) khi chuẩn làm dung dịch trong bình 3 chuyển từ vàng sang da cam
d Kết quả
Hàm lượng CO 2 g/l (g/l)X) được xác định bằng công thức sau:
Trang 81 2
B
A C
V V V X
V V
Trong đó:
V1 (thể tích dung dịch H2SO4 0,1N tiêu tốn của mẫu trắng) = 15,60 ml
V2 (thể tích dung dịch H2SO4 0,1N tiêu tốn của mẫu chính) = 9,95ml
VB (thể tích đã kiềm hóa) = 154 ml
VA (thể tích bia đem kiềm hóa) = 154 - 20=134 ml
VC (thể tích bia đem đi chuẩn độ) = 10 ml
1 2
B
A C
V V V X
V V
*Nhận xét: Với 2 phương pháp xác định hàm lượng CO2 ta được 2 kết quả xấp xỉ như nhau 5,56 và 5,61 thỏa theo TCVN 5563-1991 => Bia Sài Gòn Special đạt tiêu chuẩn về hàm lượng
CO2.
II Phương pháp xác định độ acid
a Nguyên tắc
Dựa vào phản ứng trung hòa giữa lượng acid có trong mẫu với dung dịch NaOH đã biết trước nồng độ, với chỉ thị PP 1%
Độ chua được biểu diễn bằng số ml NaOH 0,1N tiêu tốn cho 10 ml mẫu
b Nguyên liệu
Bia Sài Gòn Special
c Các tiến hành
Dùng pipet bầu 10 ml hút chính xác 10 ml mẫu cho vào bình tam giác 250 ml thêm vào
đó 2-3 giọt PP 1%
Đem bình tam giác có chứa mẫu chuẩn độ bằng dung dịch NaOH 0,1N cho đến khi dung dịch xuất hiện màu hồng nhạt bền trong 30 giây, ghi lại thể tích NaOH 0,1N tiêu tốn
Lập lại thí nghiệm 2-3 lần, lấy kết quả trung bình
d Kết quả
Trang 9Với 3 lần chuẩn độ ta được thể tích VNaOH tiêu tốn : V1=2; V2=2; V3=1,9 =>Vtb = 1,970 (ml)
Trang 10Bài 3: PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH ĐỘ ẨM CỦA MALT
VÀ HOẠT LỰC CỦA MALT
I Phương pháp xác định độ ẩm của malt
a nguyên tắc
Dựa vào tính năng rời của hạt để xác định độ ẩm của hạt Xác định độ ẩm của malt dựa trên những thay đổi của điện tích trong khi cho mẫu vào máy đo độ ẩm Kett (cảm ứng điện dung)
b Cách tiến hành
- Trước khi đo:
+ Lấy phễu và ống đong ra khỏi máy
+ Chuẩn bị mẫu lúa sẵn trước
- Tiến hành đo:
+ Nhấn phím ON Đợi các chức năng của máy hiển thị lên màn hình Nhấn phím SELECT để nhập mã số của malt
+ Đặt phễu lên đầu của ống đong Đổ malt vào cho đến khi tràn ống đong, dùng phễu gạt ngang qua miệng ống đong
+ Nhấn nút MEA, khi nào xuất hiện chữ Pour góc trái bên trên màn hình thì đổ malt từ ống đong vào, đổ vào chop của trục trong máy đo độ ẩm, đổ với tốc độ bằng nhau trong suốt quá trình đo, không nhanh không chậm
+ Đợi 10 giây sau có kết quả, đọc và ghi kết quả
+ Đổ lúa trong máy ra ngoài, tiếp tục đo thêm 2 lần nữa
c kết quả
Trang 11II Phương pháp xác định hoạt lực của malt
a Nguyên tắc
Tạo điều kiện tối ưu về nhiệt độ, pH và thời gian để enzyme amylaza trong malt thủy phân dung dịch tinh bột thành các đường khử (chủ yếu là maltoza) Sau đó xác định hàm lượng đường khử sinh ra theo phương pháp chuẩn độ ngược với dung dịch chuẩn I2 0,1N và dung dịch chuẩn Na2S2O3 0,1N
Phản ứng xảy ra trong quá trình thủy phân:
(C6H10O5)n + 2
n
H2O -> 2
n
C12H22O11
Maltoza
(C6H10O5)n + n H2O -> n C6H12O6
Glucoza
Các phản ứng chuẩn độ:
R – CHO + I2 + 3NaOH -> R – COONa + 2NaI + 2H2O
I2 + 2Na2S2O3 -> Na2S4O6 + 2NaI
b Nguyên liệu
Malt đã được xay nhuyễn
c Cách tiến hành
c.1 Chuẩn bị mẫu
Cân 20g malt xay nhuyễn cho vào becher 500 ml đã có sẵn 480g nước, khuấy trong nồi cách thủy ở 40oC trong 1 giờ Để nguội, thêm nước cất cho đủ khối lượng mẫu đạt 520g (không kể trọng lượng của becher) Lọc bằng bông (bỏ 100 ml dịch đầu), lấy phần sau lọc để thử
c.2 Pha dung dịch tinh bột 2%
Hòa tan 5g tinh bột tan trong nước lạnh, đổ thêm 150 ml nước cất, đun sôi trong 2 phút, rồi làm nguội thật nhanh, sau đó cho vào bình định mức 250 ml, thêm nước cất đến vạch
Trang 13c.3 Tiến hành đường hóa tinh bột
Chuẩn bị 2 bình tam giác 250 ml và tiến hành đường hóa tinh bột theo thứ tự sau:
Bình 1 (mẫu)
- 100 ml tinh bột 2%
- 10 ml dung dịch pH = 4,3
- Ngâm 20oC trong 10 phút
- 5 ml nước malt (mẫu)
- Ngâm 20oC trong 30 phút
- 4 ml NaOH 1N
Bình 2 (đối chứng)
- 100 ml tinh bột 2%
- 0,65 ml NaOH 1N
- Ngâm 20oC trong 10 phút
- 5 ml nước malt (mẫu)
- Ngâm 20oC trong 30 phút
Sau đó chuyển dung dịch trong 2 bình tam giác này vào 2 bình định mức 250 ml và thêm nước cất đến vạch
c.4 Định phân maltoza sinh ra
Hút chính xác 25 ml dung dịch ở mỗi bình định mức (1-2) cho vào 2 bình tam giác 250 ml (1-2), thêm chính xác 25 ml dung dịch I2 0,1N và 3 ml NaOH vào mỗi bình, rồi để yên trong
15 phút Sau đó thêm 5 giọt chỉ thị M.O 0,1% và 4,5 ml H2SO4 1N, rồi đem chuẩn độ I2 dư bằng dung dịch Na2S2O3 0,1N cho đến khi xuất hiện màu hồng cam thì dừng lại, ghi thể tích
Na2S2O3 0,1N tiêu tốn Lặp lại thí nghiệm 2-3 lần, lấy kết quả trung bình
d Kết quả
Hoạt lực malt được xác định theo công thức sau: Hoạt lực =
2 1
.100 100
W
Trong đó: W: Độ ẩm malt
V1: Thể tích dung dịch Na2S2O3 0,1N tiêu tốn khi chuẩn độ dung dịch mẫu (ml)
V2: Thể tích dung dịch Na2S2O3 0,1N tiêu tốn khi chuẩn độ mẫu đối chứng (ml)
Với 3 lần chuẩn độ ta có:
2 1
Trang 14B à i BÀI 4: PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG ETANOL VÀ
CHẤT HÒA TAN BAN ĐẦU
a Nguyên tắc
- Xác định hàm lượng etanol
Cồn có nhiệt độ sôi thấp hơn nước Dựa vào tính chất này ta tiến hành chưng cất tách cồn ra khỏi mẫu Sau đó dùng alcolmetre để đo độ cồn của dịch chưng cất hoặc dùng bình tỷ trọng để xác định tỷ trọng của dịch cất, từ đó xác định hàm lượng cồn có trong mẫu
- Xác định hàm chất hòa tan ban đầu
Chưng cất 1 lượng mẫu bia đã cân sẵn để tách etanol, xác định chất chiết thực trong dịch cất còn lại theo bảng tỷ trọng của dịch đang chiết Từ đó tính được hàm lượng chất hòa tan ban đầu
b Nguyên liệu
Bia Sài gòn 333
c Các tiến hành
* Tiến hành chưng cất
Dùng bình định mức 100ml lấy chính xác 100 ml dịch mẫu (đã loại CO2) chuyển mẫu vào bình cầu (bình cất) của hệ thống chưng cất
Tráng bình định mức nhiều lần bằng nước cất (tổng lượng nước cất tráng không quá 50ml), chuyển toàn bộ nước tráng vào bình cầu của hệ thống chưng cất
Lắp bình cầu vào hệ thống chưng cất và tiến hành chưng cất tách cồn Ở đầu ra, ta hứng cồn bằng bình định mức 100 ml đã chứa sẵn 10 ml nước cất
Đun nhẹ bình để cất tránh trào bọt Khi bình cất bắt đầu sôi thì tăng nhiệt độ
Tiến hành chưng cất cho đến khi chất lỏng trong bình định mức gần đủ 100ml (khoảng
70 – 75ml) thì dừng lại Tráng đầu dưới ống sinh hàn bằng nước cất, tất cả nước tráng cho vào bình định mức
Đem bình định mức ngâm trong nước lạnh và dùng nước cất định mức tới vạch Sau đó mang đi xác định hàm lượng etanol
Trang 15 Lượng cặn (dịch cặn) còn lại trong bình cầu chuyển vào bình định mức 100ml Tráng bình cầu 2 -3 lần và cho toàn bộ nước tráng vào bình định mức và tiến hành định mức 100ml
và mang đi xác định hàm lượng chất hòa tan ban đầu theo TCVN 5565 – 1991
* Phương pháp sử dụng bình tỷ trọng
Rửa sạch bình tỷ trọng 50 ml, tráng bằng cồn 960, sau đó sấy khô, làm nguội trong bình hút ẩm, cân khối lượng bình tỷ trọng đã sấy (m1)
Làm lạnh nước cất về 200C sau đó cho vào bình tỷ trọng sao cho nước trong ống mao quản trên nắp bình tỷ trọng không được tụt xuống, dùng giấy thấm lau khô bên ngoài bình tỷ trọng, cân khối lượng bình tỷ trọng và nước ở 20oC (m2)
Đổ nước trong bình tỷ trọng ra, tráng lại bằng cồn 960 và tiếp tục sấy khô bình tỷ trọng rồi làm nguội bình tỷ trọng trong bình hút ẩm
Cho dịch cất đã được làm lạnh ở 20oC vào bình tỷ trọng (tương tự như khi cho nước), lau khô bên ngoài bằng giấy thấm, cân khối lượng bình tỷ trọng và dịch cất ở 20oC (m3)
Đổ dịch cất trong bình tỷ trọng ra, tráng lại bằng cồn 960 và tiếp tục sấy khô bình tỷ trọng rồi làm nguội bình tỷ trọng trong bình hút ẩm
Cho dịch cặn đã được làm lạnh ở 20oC vào bình tỷ trọng (tương tự như khi cho nước), lau khô bên ngoài bằng giấy thấm, cân khối lượng bình tỷ trọng và dịch cất ở 20oC (m4)
d Kết quả
Ta có:
m1 = 19,2627 (g)
m2 = 64,0990 (g)
m3 = 63,7708 (g)
m4 = 62,9867 (g)
Tỷ trọng của dịch cất (d20/d20) ở 20oC: d 20/20 =
3 1 20/20
2 1
63,7708 19, 2627
0,9927 64,0990 19, 2627
m m d
m m
Với d 20/20 = 0,9926 tra bảng ta được hàm lượng etanol (V/V) là WA = 5,09%
Tỷ trọng của dịch cặn ở 20oC:
4 1 20/20
2 1
62,9867 19, 2627
09751 64,0990 19, 2627
m m d
m m