专利名称：测定液体起泡性能的方法
技术领域：
本发明涉及测定液体的起泡性能(起泡分析)的方法。更具体而言，本发明涉及在分析中可靠地模拟饮料起泡的实际情况以便通过少量原料来预测日常操作中的性能的方法。
一般来讲，能够测定具有各种起泡方式之液体的起泡性能是非常重要的。首先，这适用于气体饮料，而且对于其他的气体或非气体液体，测定泡沫性能也是非常重要的。除上述的气体饮料以外，此类液体的例子包括其他的气体液体，而且还包括能够起泡之组份如洗涤剂的溶液。检查泡沫稳定或泡沫抑制添加剂也是非常重要的。
当评定充碳酸气的饮料的质量时，泡沫的性质是一个非常重要的因素。对于啤酒来说尤为如此，而且对于软饮料(包括所谓的“运动饮料”)、可乐、充碳酸气的乳制品、葡萄酒和香槟，泡沫的性能在评定产品质量中起着非常大的作用。
在啤酒中，泡沫质量的一方面与泡沫高度以及泡沫高度降低速率有关。此泡沫高度的降低是由液体流失、聚结和比例失调导致的。气泡大小的分布对于这些过程的发展速度是最重要的。
当评定啤酒的泡沫质量时，最明显的是用手或者是用自动倾倒或放液装置倾倒饮料。但是，这些方法是相当费力的，而且在分析中需要许多的原料。因为该方法的缺陷，人们一直在寻找其他的不费力而且需要原料较少的方法。
目前，在分析泡沫中最流行的方法是使用所谓的“闪蒸器(flasher)”。如
图1所示，通过立管2由节流活门3向在瓶1中的气体饮料，在此为啤酒，施加CO2压力，使该瓶充满CO2。然后在收缩(节流活门)后，立即降低压力，导致啤酒的“闪蒸(flashing)”。由此形成的泡沫收集在容器4中，然后进行分析。该分析是通过常规的“NIBEM”起泡分析仪进行的。
在这一段时间发展的另一种方法是，将待分析的液体引入透明容器中，将液体中的气体已基本上去除(如果是啤酒，则为CO2)，然后通过设置在透明容器底部的多孔玻璃格栅向液体中引入CO2，即所谓的NIBEM法。虽然可由此得到泡沫，但是结果表明用这种方法预测实际液体的起泡性能是不可能的，这是因为不能适当地控制气泡大小的分布。
为此原因，为改进此分析方法又进行了进一步的研究，其结果表明，可靠模拟实际情况可通过用，优选金属，格栅产生泡沫来达到，所述格栅设有直径为25-100μm的孔，这些孔的间距为孔径的5-15倍。
因此，本发明在第一实施方案中涉及通过气体来测定液体的起泡性能的方法，该方法包括向一定量的基本上没有气体的液体中供入气体，形成泡沫，然后分析泡沫的一种或多种性质，其中，气体是通过设置有直径为25-100μm的孔的格栅而被供入的，该孔的间距为孔径的5-15倍。
根据第二实施方案，本发明涉及在啤酒中产生泡沫的方法，其包括通过设有直径为25-100μm的孔的格栅向啤酒中供入可以使用于食物中的气体，特别是CO2，所述孔的间距为孔径的5-15倍。
在此方面，注意到WO-A 9302783描述了一种产生泡沫的方法，该方法具体涉及使所有种类的建筑灰浆起泡的方法。此方法包括向混合腔中引入空气或CO2，待起泡的原料由此混合腔中流过，所述混合腔设有微孔(5-250μm)。根据该方法可得到气泡大小分布较窄的泡沫。但是，根据本发明的方法与得到较窄气泡大小分布的泡沫无关，而是泡沫质量应与实际情况相符合。以啤酒为例，这就意味着应有合理的气泡大小分布。
对于预测测量值特别重要的是以下方面1、相同的气泡大小分布，2、相同的泡沫高度，以及3、泡沫中相同的水含量，即相同的气体组份。
如果进行本发明的方法，优选的是使用透明容器，其尽可能是热稳定的，如玻璃杯或玻璃啤酒杯形状的玻璃容器，其底部用金属(优选为不锈钢)格栅封住，该格栅设有直径为25～100μm的孔，孔的间距为孔径的5-15倍。优选的是，这些孔的直径为45-65μm，孔的间距为400-650μm，即间距为直径的10倍。孔的间距以中心-中心的距离来计算，优选以常规的分布开始，即菱形、三角形或正方形分布。当然，间距是指最近两孔之间的距离。
将待分析的液体倾倒在透明容器中，如果需要的话，先将液体中的气体除去。这可以通过例如在空气中搅拌液体一段时间来完成。然后，通过格栅使气体进入液体中。供入的速率及量是非常重要的，而且可通过简单测试来测定。在形成泡沫后，用肉眼或通过泡沫分析仪来测定起泡性能。合适的参数是气泡大小分布，该分布随时间的变化，以及泡沫顶端的高度随时间的降低，气体(气体组份)的含量，和液体由泡沫中流失的速率。
根据本发明的方法可用来分析气体或非气体液体的起泡性能。在介绍中已例举了待分析的液体。在分析气体饮料的起泡性能时，优选的是在开始时液体中存在气体。对于非气体液体，尽可能使用与实际相关的气体。对于洗涤剂，通常是空气。一般来说，可以使用所有的气体物质或气体混合物，只要它们不与待分析的液体发生反应。此类气体的例子包括CO2，空气，氮气，和惰性气体。在分析用于消费的产品时，优选使用CO2或氮气。
待分析的饮料的例子包括常规的充碳酸气的饮料，如各种的啤酒(普通啤酒，“淡”啤酒，低酒度啤酒，无酒精啤酒，高酒度啤酒，黑啤酒，新啤酒等)，软饮料，如“up”和可乐，以及果味饮料，还包括等离子、低渗和高渗以及供能运动饮料，可乐，起泡葡萄酒，苹果酒，香槟和充碳酸气的乳制饮料。
已发现根据本发明的方法可以可靠地预测实际中的起泡性能。与常规的分析方法相比，此方法是非常有利的，因为少量的原料就已足够，约半升，而且与自动倾倒或放液装置相比，仪器就更为简单。倾倒或放液装置中还有以下问题并不是所有类型的瓶子或其他容器都是可以使用于其中的。最后，本发明的仪器易于清洗，并且可以大规模地生产，而无需测量各种仪器之间的差异，这些也是非常重要的。
在本发明方法中使用的格栅优选由金属制成，更优选由不锈钢制成。由于待分析的液体一般不具有腐蚀性，简单类型的钢即已足够，如316L，或其他可比材料。格栅是例如通过燃烧(buming in)或激光处理平板来制成的，所形成的孔具有恰好的直径并处在恰好的位置上。如果使用计算机控制的激光器，可以生产众多的完全一致的格栅。其有利之处在于可以任意更换格栅，而不会产生问题，也不会对分析结果产生影响。
以下参考附图对本发明进行阐述，其中，图1所示为常规的分析方法，图2所示为本发明方法。
在图2中，将脱气啤酒引入透明容器10中。通过导管11、阀门1 2和导管13，以精确测定的量以及受控的速率将气体引入到在格栅15以下的空间14中，通过格栅15中的孔在液体中产生泡沫。然后通过分析仪器(未示出)分析泡沫。实施例借助所谓的泡沫分析仪，测定以多种不同方式起泡的啤酒中的气泡大小分布。泡沫分析仪由测量电极、光学装置和计算装置组成。
测量电极中设有20μm的光学石英纤维，从光学装置发出的光由该石英纤维中通过。测量电极从待分析的泡沫中移动，10cm的距离用时为1秒钟，光学装置接受反射光，在该光学装置中将入射光从反射光中分开。在光学装置中检测反射光，此后在计算机中读出信号。以反射光的统计分析为基础，得到泡沫之气泡大小分布。
图3和4表示通过泡沫分析仪对四种泡沫在两个时间处测定的气泡大小分布。这些泡沫类型是根据本发明的泡沫(透明容器)；生啤酒(放液法)；NIBEM泡沫(NIBEM)；和由自动倾倒装置产生的泡沫(倾倒法)。在根据本发明的系统中，使用一种如图2所示的仪器，其中，格栅是不锈钢平板，其上设有45μm的孔，这些孔呈正方形排列，其间距为500μm。
图3表明在产生泡沫后，NIBEM泡沫几乎立即显示出明显不同的分布，其表明以下事实泡沫“非常”湿，即泡沫具有高的液体含量，为40％，而其他泡沫的则为10％。由于在该测量方法中观察到的此类湿泡沫中的小气泡不足，对于NIBEM泡沫来说，所得到的分布是不可靠的。
在此段时间内，各泡沫由于液体流失而变干，这样，NIBEM泡沫的测量也变得较为可靠。
图4是3分钟之后的测量，其表明NIBEM泡沫比实际的泡沫更稳定，而且比根据本发明得到的泡沫也更稳定。
因此发现，根据本发明的方法提供一种更为接近实际的分布，而其他使用多孔玻璃格栅的分析方法不能给出可靠的测量。
权利要求
1.通过气体来测定液体的起泡性能的方法，其包括向一定量的基本上没有气体的液体中供入气体，形成泡沫，然后分析泡沫的一种或多种性质，其中，气体是通过设有直径为25-100μm的孔的格栅而被供入的，所述孔的间距为孔径的5-15倍。
2.根据权利要求1的方法，其中，孔径在40-65μm的范围内。
3.根据权利要求1或2的方法，其中，孔的间距在400-650μm的范围内。
4.根据权利要求1-3的方法，其中，将待分析的液体引入透明容器内，该容器尽可能是热稳定的，其底部设有所述格栅。
5.根据权利要求1-4的方法，其中，待分析的液体是充碳酸气的液体，其在分析前已基本上除去了CO2。
6.根据权利要求1-5的方法，其中，液体选自酒精和非酒精饮料，如啤酒、低酒度啤酒、非酒精啤酒，软饮料，可乐，乳制品，葡萄酒和香槟。
7.在啤酒中产生泡沫的方法，其包括通过格栅向啤酒中供入CO2，所述格栅设有直径为25-100μm的孔，这些孔的间距为孔径的5-15倍。
全文摘要
本发明涉及一种通过气体来测定液体的起泡性能的方法，其包括向一定量的基本上没有气体的液体中供入气体，形成泡沫，然后分析泡沫的一种或多种性质，其中，气体是通过设有直径为25-100μm的孔的格栅而被供入的，所述孔的间距为孔径的5-15倍。
文档编号A23L2/00GK1168175SQ96191438
公开日1997年12月17日 申请日期1996年1月11日 优先权日1995年1月13日
发明者阿尔贝图斯·普林斯, 鲁迪·伦德特·德容 申请人:海内肯技术服务公司