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- Reference : COMMISSION REGULATION (EC)Nº 2870/2000
- Tested with VELP Scientifica UDK 129 Automatic Kjedahl Distillation Unit (Code F30200120) |
Introduction
맥주는 세계에서 가장 오래되고 가장 많이 소비되는 알코올 음료 중 하나이다. 또한 물, Tea 다음으로 인기있는 음료이다.
현대 맥주의 알코올 함량은 0.5 % 에서 20 % 사이로 다양하게 만들 수 있지만 대개는 약 4-6 % 로 제조된다.
맥주의 알코올 농도는 맥주의 맛 뿐만 아니라 맥주의 Body 와 식감에도 영향을 미친다.
알코올은 곡물, sugar alchohol 그리고 CO2 를 원료로 발효시켜 만드는 효모의 발효부산물이다.
맥주의 알코올 함량은 사용된 효모, 분해에 사용된 설탕의 양 그리고 발효 방법에 따라 다르다.
에틸 알코올은 맥주 100 리터에 포함된 에탄올 리터 수 로 측정할 수 있으며 20°C 온도에서
측정하고 % vol 기호로 표시한다.
증기 증류는 맥주의 알코올 농도를 결정하는 방법이다. 포집된 증류액은 에탄올과 물의 혼합물이며
피크노미터를 사용하여 밀도를 측정하고 공식 표에 측정 결과를 기록하면 알코올 농도를 계산할 수 있다.
분석 시료
1. Italian Lager Beer
: Alcohol strength by volume (labeled value): 4.6 % vol
2. Danish Lager Imperial Beer
: Alcohol strength by volume (labeled value): 7.7 % vol
이산화탄소를 제거하려면 VELP 자석 교반기로 샘플 (2000ml 플라스크에 1000ml) 을 부드럽게
교반해야 한다.
Chemicals and equipment
- Alcoholic strength kit (code A00000285) composed by
* Tweezer for closing the NaOH tube
* Kjeldahl balloon 500 ml for the distillation of sample (code A00000082)
- Pycnometer (volume 100 ml or 50 ml)
- 200 ml volumetric flasks with stopper
- KjTabs VS Antifoam - 1000 pcs/box (code. A00000283)
- Analytical balance (0.1 mg sensibility)
- Cooled Incubator (VELP Scientifica FOC Series i.e. code F10400325)
Procedure
1. 눈금 플라스크를 사용하여 맥주 200 ml 를 준비하고 맥주의 온도는 20°C 가 되게 조절한다.
샘플의 온도가 설정 온도에 도달하기까지 약 15 분이 소요된다.
2. 작은 피펫으로 여분의 샘플을 제거하여 샘플의 부피를 정확히 200 ml 로 맞춘다.
3. 샘플을 500 ml 테스트 튜브에 옮기고 KjTabs VS 소포제 1 개를 첨가한다.
4. 모든 혼합 잔여물을 수집하기 위해 플라스크를 증류수 (3 x 10ml) 로 헹군다음 헹군 증류수를
500 ml 테스트 튜브에 옮겨 담는다.
5. receiving solution 으로 사용하기 위해 10ml 증류수를 동일한 플라스크에 넣고 찬물과 얼음이
채워진 비커에 위치시킨다.
6. 증류수 배출 튜브 (receiving solution 과 접촉해야 함) 를 삽입하고 Parafilm을 사용하여 잘
고정한다.
Distillation
증류액은 200 ml 눈금 플라스크에 포집하여 그 양을 측정한다.
UDK 129 에서 Wash down (약 7분) 기능을 실행하여 장비를 예열한다.
아래의 파라미터에 따라 UDK 129 를 설정 후 증류를 시작한다.
- NaOH : 0 ml
- 샘플 부피 : 200 ml
- 테스트 튜브 : 500ml
- 증류 시간 : 7-9 분
** Alcoholic strength kit 에 들어있는 핀셋을 사용하여 NaOH 튜브를 닫는다.
UDK 129 에서 최대 200 ml 의 증류액을 얻을 수 있도록 증류 시간을 설정한다.
증류 후, 포집 플라스크를 온도 조절기에 약 15 분 동안 놓고 온도가 20°C 가 되면 증류수를
사용하여 최종 부피가 200 ml 가 되도록 한다.
증류액의 밀도
피크노미터를 사용하여 증류액의 밀도를 측정한다:
1. 깨끗하고 건조된 빈 피크노미터의 무게를 측정한다 (Mpyc in g).
2. 증류액으로 채워진 피크노미터의 무게를 20°C 환경에서 측정한다 (Mdist in g)
3. 아래의 계산식에 따라 20°C (Dist 20°C)에서 증류액의 밀도를 계산한다.
- Ddist 20 °C = (Mdist - Mpyc) / (Vpyc x 1000)
- Vpyc (m3)는 빈 피크노미터의 부피이며 다음과 같이 계산된다.
- Vpyc = (Mpyc, H2O - Mpyc) / (ρH2O, 20°C x 1000)
- Mpyc , H2O = 20°C 에서 물로 채워진 피크노미터의 무게
- ρH2O, 20°C = 20°C 에서 물의 밀도 (0.99823 g/ml)
4. 밀도 표를 사용하여 결과를 표현한다.
5. 이어서 측정할 다른 알코올 용액으로 피코노미터를 헹군다.
6. 전체 분석 및 측정 과정에서 손가락 끝의 지방이 샘플에 영향을 주지 않도록 장갑을 착용하고,
피크노미터를 잡을 때 온도가 변하지 않도록 집게를 사용하는 것이 좋다.
서로 다른 맥주에서 알코올 함량의 측정 결과
1. Italian Lager Beer
2. Danish Lager Imperial Beer
* RSD% = (Standard Deviation x 100) / Average
** 이 표는 공식 표준 방법 (Recommendation n°22 of the International Legal Metrology
Organization suggested by Reg. EC 2870/2000) 에 의해 작성하였다.
결 론
맥주의 알코올 농도는 소비자에게 중요한 데이터이다. 이 application 에서 결과 값은 예측 값 범위에 부합되고 RSD (상대표준편차) < 1% 이기 때문에 믿을 수 있고 재현 가능한 데이터이다.
UDK 129 Distillation 장점
전세계 공식 방법인 Kjeldahl 법에 따라 조단백질을 측정하는 장비인 UDK 129는 다음과 같은
장점이 있다
- 높은 수준의 정밀도 및 재현성
- 높은 생산성
- 신뢰성 및 사용 편의성
- 시간 절약
- 적당한 운영 비용
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