高精度的连续测量有助于提高啤酒质量的一致性

提升啤酒产品的一致性涉及许多方面，包括实施更优的生产流程、真正的无菌化技术、啤酒纯酵母菌种的分离、用于酿酒酵母计数、染色及筛选的完善的技术。这些对制造符合规范和消费者满意质量水平的产品至关重要。

测量技术也在生产一致的高质量啤酒过程中扮演着非常重要的角色。在啤酒发酵过程中，密度和温度这些关键变量必须被测量来计算麦汁的比重，也许建立一致的产品质量的最重要的事就是执行和评估这些测量值。

叉式密度计

在啤酒发酵过程中，麦汁样品从发酵罐中抽出，然后测量人员应用比重计手工测量密度。密度值测定后，再单独进行温度测量。因为比重与麦汁的密度与相同温度下水的密度有关，因此麦汁温度的任何变化均会影响密度值。

尽管这种测量方式被广泛应用，但它还是具有一定的缺陷，主要体现在：

1.比重计被设计成在特定温度下操作。如果麦汁的温度有任何的变化，这将影响麦汁的密度值，这就需对比重测量进行手动调整。

2.麦汁测量要求样品的数量，无论何时都是从发酵罐中取一个样品，为防止污染，每次测量后均被丢弃。在整个发酵过程中，从多个发酵罐中提取多个样品，从整体上说，必然会造成总的浪费。

3.当测量人员从发酵罐中提取样品时，污染的风险也明显增加。

4.与任何手动操作一样，即使是一个技术熟练的测量人员，总会有人为失误的风险。尽管取样过程不是十分复杂，测量人员仍需要进行培训，以便能应用比重计，并应用一个系数表计算，调整数值以弥补温度误差。许多样品可能不得不每天测量，错误的发生就不可避免。

5.由于测量过程是不连续的，就不可能知道发酵过程已经结束。由于发酵液在发酵罐中滞留时间比正常偏长，这势必影响总的啤酒产量，也影响着啤酒的质量。

6.手工测量在某种程度上限制了与以往发酵过程的对比，因为数据集的编制与分析比较复杂，是一个费力和消耗时间的过程，可能需要一些不可获得的资源。

安装在发酵罐上的叉式密度计

安装示意图

考虑到这些缺陷，啤酒工业越来越多地采用叉式密度计来提供高精度的在线测量，以此成就更大程度的产品一致性。叉式密度计采用直接插入式传感器，提供实时连续密度测量，测量精度可达±1.0 kg/m3。

用一个可振动叉测量密度。液体的密度随着叉齿在液体中的振动来改变仪表的谐振频率。通过控制谐振频率以及应用密度和频率之间的转换关系，该仪器可提供高精度的在线密度测量。应用在线测量方式可提供比人工测量方式更多的优势。

伴随着高精度密度测量的提供，叉式密度计也集成了温度测量，并由此能计算内部液体的比重，消除人员误操作对啤酒最终质量产生负面影响的可能性。

通过对液体比重的持续跟进，可以准确地了解到主发酵结束的时间。这意味着可以在最早的时间内将产品从发酵罐倒空，以便于下一步的灌装或二次发酵，便于对发酵罐的刷洗和新的麦汁的注入，因此可提高啤酒产量和生产效率。另外，通过对主发酵完成时间的准确掌控，便于对发酵过程在准确的相同时间内倒空，以此成就批次间产品更大程度的一致性。尽可能地把发酵液从发酵罐中倒出是非常重要的，可避免酵母自溶及溶氧，由此影响啤酒质量，产生不想要的风味。

了解发酵过程对改进发酵过程以及最终生产的啤酒质量至关重要。在这里，如果分批次间工艺发生变化，势必造成啤酒风味、外观及质量发生很大变化。通过对叉式密度计所测量的数据研究，可清楚地解释究竟在发酵过程中发生了什么，并可表明这些数据是否是预期数据。

由于叉式密度计是一个高重复性仪器，由它所检测的数据是可以在批次间做些微调整，以成就更一致性的产品质量。如果原麦汁浓度与最终浓度值没达到预期结果，原料配比或者麦汁煮沸时间可在下一批次调整，这有利于成就一致性的原麦汁浓度和最终浓度值，因此可成就始终如一的ABV%值。对改进后的发酵过程中获得的数据信息积累、分析，可建造一个发酵过程数据模型，而这又可以重复性地用于提高产品质量的一致性。测量数据可直接传输到PLC或者是控制系统或者是通过一个本地显示器读取，操作者可通过用户界面进行简单的设备管理。

为了提高测量仪器的可靠性，新型的叉式密度计融入了诊断功能，以检测仪器是否处在测量报警条件、传感器的完整性、防护罩是否存在、是否腐蚀。此技术拓展了诊断信息的可用性，并防止了执行不必要的重新校正的需要，可明显降低维护成本，提高使用周期。通常情况下，发酵罐能提供电源，假若没有可利用的通讯电缆，现在的叉式密度计可通过无线网络WirelessHART®通讯。

叉式密度计非常适合精酿啤酒业，因为它能对发酵罐提供准确可靠地测量，而且这种仪器易于安装，也可用于整个生产过程中其它点的测量。

测量技术在现代酿酒工业中扮演着重要作用，尤其在发酵关键工艺过程中更是如此，由叉式密度计提供的高精度的持续测量能使啤酒质量一致性得以改善，而这些恰恰是消费者需求之所在。