Гравитация (алкогольный напиток)

Эта статья поднимает множество проблем. Пожалуйста, помогите улучшить его или обсудите эти проблемы на странице обсуждения . ( Узнайте, как и когда удалить эти сообщения-шаблоны ) Эта статья требует дополнительных ссылок для проверки . Пожалуйста, помогите улучшить эту статью , добавив цитаты из надежных источников . Материал, не полученный от источника, может быть оспорен и удален. Найти источники:  Алкогольный напиток "Gravity"  -  новости  · газеты  · книги  · ученый  · JSTOR ( декабрь 2008 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения ) Эта статья может быть слишком технической, чтобы ее могло понять большинство читателей . Пожалуйста, помогите улучшить его, чтобы он был понятен неспециалистам , не удаляя технические детали. ( Октябрь 2009 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения ) Эта статья, возможно, содержит оригинальные исследования . Пожалуйста, улучшите его , проверив сделанные утверждения и добавив встроенные цитаты . Заявления, содержащие только оригинальные исследования, следует удалить. ( Сентябрь 2013 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения )

Влагомер используется для проверки удельного веса пива

Плотность в контексте ферментации алкогольных напитков относится к удельному весу или относительной плотности по сравнению с водой сусла или сусла на различных стадиях ферментации. Концепция используется в пивоваренной и винодельческой отраслях. Удельный вес измеряется ареометром , рефрактометром , пикнометром или электронным измерителем с U-образной трубкой .

Плотность сусла во многом зависит от содержания сахара в сусле. Во время спиртового брожения дрожжи превращают сахар в углекислый газ и спирт. Снижение содержания сахара иприсутствие этанола (который значительно менее плотен, чем вода) снижает плотность сусла. Процентное содержание спирта можно рассчитать, исходя из разницы между исходной плотностью (сокращенно OG) сусла и текущей удельной массой (сокращенно SG) сусла. Наблюдая за снижением SG с течением времени, пивовар получает информацию о состоянии и ходе ферментации и определяет, что оно завершено, когда сила тяжести перестает снижаться. Если ферментация закончена, удельный вес называется конечной плотностью (сокращенно FG). Например, для пива типичной крепости OG может быть 1,050, а FG - 1,010.

Для измерения первоначальной силы тяжести использовалось несколько различных шкал. По историческим причинам пивоваренная промышленность в основном использует шкалу Платона (° P), которая по сути совпадает со шкалой Брикса, используемой в винодельческой промышленности. Например, OG 1.050 примерно соответствует 12 ° P.

Принимая во внимание первоначальную плотность, пивовар или винодел получает представление о вероятном конечном содержании алкоголя в своем продукте. OE (оригинальный экстракт) часто называют «размером» пива, и в Европе он часто обозначается на этикетке как Stammwürze, а иногда и просто в процентах. В Чешской Республике, например, общепринятыми описаниями являются «пиво с температурой 10 градусов», «пиво с температурой 12 градусов», что относится к плотности сусла перед ферментацией по Платону.

Пиво с низкой и высокой плотностью [ править ]

Разница между исходной плотностью сусла и конечной плотностью пива является показателем того, сколько сахара было превращено в спирт. Чем больше разница, тем больше присутствует алкоголь и, следовательно, тем крепче пиво. Вот почему крепкое пиво иногда называют пивом с высокой плотностью, а «сессионное» или «маленькое» пиво называют пивом с низкой плотностью, хотя теоретически конечная плотность крепкого пива может быть ниже, чем у сессионного пива, потому что из большего количества присутствующего алкоголя.

Термины, относящиеся к гравитации [ править ]

Удельный вес [ править ]

Удельный вес - это отношение плотности образца к плотности воды. Соотношение зависит от температуры и давления как образца, так и воды. Давление всегда считается (при пивоварении) равным 1 атмосфере (1013,25 гПа), а температура обычно составляет 20 ° C как для пробы, так и для воды, но в некоторых частях мира могут использоваться разные температуры, и есть ареометры, калиброванные на например, 60 ° F (16 ° C). При любом преобразовании в ° P важно, чтобы для используемой таблицы преобразования или формулы использовалась правильная пара температур. Текущая таблица ASBC (20 ° C / 20 ° C) означает, что плотность измеряется при 20 ° C и относится к плотности воды при 20 ° C (0,998203 г / см ³ ). Математически

${\ displaystyle {\ text {SG}} _ {\ text {true}} = {\ rho _ {\ text {sample}} \ over \ rho _ {\ text {вода}}}}$

Эта формула дает истинный удельный вес, т.е. основанный на плотности. Пивовары не могут (если не используют измеритель с U-образной трубкой ) напрямую измерять плотность и поэтому должны использовать ареометр, шток которого находится в воздухе, или взвешивание пикнометром, которое также выполняется на воздухе. На показания ареометра и соотношение весов пикнометра влияет воздух (подробности см. В статье « Удельный вес» ), и они называются «кажущимися» показаниями. Истинные показания легко получить из кажущихся показаний

${\displaystyle {\text{SG}}_{\text{true}}={\text{SG}}_{\text{apparent}}-{\rho _{\text{air}} \over \rho _{\text{water}}}({\text{SG}}_{\text{apparent}}-1)}$

Однако в таблице ASBC используется кажущийся удельный вес, поэтому многие электронные плотномеры автоматически выдают правильные числа ° P.

Исходная гравитация (OG); исходный отрывок (OE) [ править ]

Исходная плотность - это удельный вес, измеренный перед ферментацией. Из него аналитик может вычислить исходный экстракт, который представляет собой массу (граммы) сахара в 100 граммах сусла (° P), используя шкалу Плато . Этот символ будет обозначать OE в формулах, которые следуют ниже.${\displaystyle p}$

Конечная гравитация (FG); очевидный отрывок (AE) [ править ]

Конечная плотность - это удельный вес, измеренный по завершении ферментации. Обозначенный кажущийся экстракт представляет собой ° P, полученный путем вставки FG в формулы или таблицы в статье шкалы Платона . Использование «кажущегося» здесь не следует путать с использованием этого термина для описания показаний удельного веса, которые не были скорректированы с учетом воздействия воздуха.${\displaystyle m}$

Истинный отрывок (TE) [ править ]

Количество экстракта, которое не было преобразовано в дрожжевую биомассу, диоксид углерода или этанол, можно оценить путем удаления спирта из дегазированного и осветленного пива путем фильтрации или других средств. Это часто делается как часть перегонки, при которой спирт собирается для количественного анализа, но также может быть выполнено выпариванием на водяной бане. Если остаток восстанавливается до исходного объема пива, которое было подвергнуто процессу испарения, удельный вес этого восстановленного пива измеряется и преобразовывается в Платон с использованием таблиц и формул в статье Платона, тогда TE равен

${\displaystyle n=P_{\text{recon}}{{\text{SG}}_{\text{recon}} \over {\text{SG}}_{\text{beer}}}}$

Подробнее см. Статью Платона . TE обозначается символом . Это количество граммов экстракта, оставшееся в 100 граммах пива после завершения ферментации.${\displaystyle n}$

Содержание алкоголя [ править ]

Зная количество экстракта в 100 граммах сусла перед ферментацией и количество граммов экстракта в 100 граммах пива после его завершения, можно определить количество спирта (в граммах), образовавшееся во время ферментации. Формула, приписываемая Баллингу ^[1], следующая ^{: 427}

${\displaystyle A_{w}={(p-n) \over (2.0665-1.0665p/100)}=f_{pn}(p-n)}$

где дает количество граммов алкоголя на 100 граммов пива, т. е. ABW. Обратите внимание, что содержание алкоголя зависит не только от уменьшения экстракта, но и от мультипликативного фактора, который зависит от OE. Де Клерк ^{[1] : 428} табличных значений Баллингса для, но их можно просто вычислить из p${\displaystyle f_{pn}={1 \over (2.0665-1.0665p/100)}}$${\displaystyle (p-n)}$${\displaystyle f_{pn}}$${\displaystyle f_{pn}}$

${\displaystyle f_{pn}={1 \over (2.0665-1.0665p/100)}\approx 0.48394+0.0024688p+0.00001561p^{2}}$

Эта формула хороша для тех, кто хочет потрудиться над вычислением TE (реальная ценность которого заключается в определении аттенюации), а это лишь небольшая часть пивоваров. Другим нужен более простой и быстрый способ определения крепости алкоголя. Это заложено в Принципе Табари ^{[1] : 428,} который гласит, что снижение удельного веса пива, в которое добавлен этанол, такое же, как и снижение плотности воды, в которое было добавлено такое же количество спирта ( в весовом соотношении ). . Использование принципа Табари позволяет нам рассчитать истинный экстракт пива с кажущимся экстрактом как${\displaystyle m}$

${\displaystyle n=P(P^{-1}(m)+1-{\frac {\rho _{\text{EtOH}}(A_{w})}{\rho _{\text{water}}}})}$

где - функция, которая преобразует SG в ° P (см. Платон ), а (см. Платон ) - обратная величина, и является плотностью водного раствора этанола с концентрацией по массе при 20 ° C. Вставив это в формулу спирта, результат после перегруппировки будет${\displaystyle P}$${\displaystyle P^{-1}}$${\displaystyle \rho _{\text{EtOH}}(A_{w})}$${\displaystyle A_{w}}$

${\displaystyle {\left[p-P\left(P^{-1}(m)+1-{\frac {\rho _{\text{EtOH}}(A_{w})}{\rho _{\text{water}}}}\right)\right] \over (2.0665-1.0665p/100)}-A_{w}=0}$

Что может быть решено, хотя и итеративно, в зависимости от OE и AE. Снова можно придумать отношения вида${\displaystyle A_{w}}$

${\displaystyle A_{w}=f_{pm}(p-m)\,}$

Де Клерк также приводит значения для .${\displaystyle f_{pm}=0.39661+0.001709p+0.000010788p^{2}}$

Большинство пивоваров и потребителей привыкли, что содержание алкоголя указывается по объему (ABV), а не по весу. Интерконверсия проста, но необходимо знать удельный вес пива:

${\displaystyle A_{v}=A_{w}{{\text{SG}}_{\text{beer}} \over 0.79661}}$

Это количество куб.см этанола в 100 куб.см пива.

Поскольку ABV зависит от мультипликативных факторов (один из которых зависит от исходной выдержки, а другой от окончательной), а также от разницы между OE и AE, невозможно придумать формулу вида

${\displaystyle A_{v}=k(p-m)\,}$

где - простая константа. Из-за почти линейной зависимости между экстрактом и (SG - 1) (см. Удельный вес ), в частности потому, что формула ABV записывается как${\displaystyle k}$${\displaystyle p\approx 1000({\text{SG}}-1)/4}$

${\displaystyle A_{v}=250f_{pm}({\text{OG}}-{\text{FG}}){{\text{SG}}_{\text{beer}} \over 0.79661}}$

Если значение, указанное выше, соответствует OE 12 ° P, что составляет 0,4187, и 1,010 можно принять как типичный FG, тогда это упрощается до${\displaystyle f_{pm}}$

${\displaystyle A_{v}=132.715({\text{OG}}-{\text{FG}})=({\text{OG}}-{\text{FG}})/0.00753\,}$

При типичных значениях 1,050 и 1,010 для OG и FG, соответственно, эта упрощенная формула дает ABV 5,31% по сравнению с 5,23% для более точной формулы. Формулы для алкоголя, подобные этой последней простой, изобилуют пивоваренной литературой и очень популярны среди домашних пивоваров. Формулы, подобные этой, позволяют маркировать ареометры шкалой «потенциального алкоголя», исходя из предположения, что FG будет близок к 1, что более вероятно при производстве вина, чем при пивоварении, и виноделы должны эти обычно продаются.

Затухание [ править ]

Падение экстракта во время ферментации, деленное на OE, представляет собой процент потребленного сахара. Реальная степень затухания (RDF) основана на TE

${\displaystyle {\text{RDF}}=100{(p-n) \over p}}$

а кажущаяся степень ферментации (ADF) основана на AE

${\displaystyle {\text{ADF}}=100{(p-m) \over p}\approx 100{({\text{OG}}-{\text{FG}}) \over ({\text{OG}}-1)}}$

Из-за почти линейной зависимости между (SG - 1) и ° P удельный вес может использоваться в формуле ADF, как показано.

Очки Брюера [ править ]

Многие пивовары любят использовать близкую к линейной зависимости между (SG - 1) и ° P, чтобы значительно упростить вычисления. Они определяют

${\displaystyle p_{t}:=1000({\text{SG}}-1)\,}$,

назовите это «точками», «точками пивовара» или «избыточной гравитацией» и используйте как если бы это был экстракт. Таким образом, степень Платона приблизительно равна 4 баллам:

${\displaystyle p\approx p_{t}/4=1000({\text{SG}}-1)/4.}$

В качестве примера можно сказать, что сусло SG 1.050 имеет 1000 (1.050 - 1) = 50 баллов и степень Плато приблизительно 50/4 = 12,5 ° P.

Точки можно использовать в формулах ADF и RDF. Таким образом, пиво с OG 1.050, которое сброжено до 1.010, считается аттенуированным на 100 × (50 - 10) / 50 = 80%. Очки также можно использовать в версиях SG формул спирта. Просто нужно умножить на 1000, так как точки составляют 1000 раз (SG - 1).

Пивоварам доступны программные инструменты для преобразования различных единиц измерения и корректировки ингредиентов и графиков затора в соответствии с целевыми значениями. Полученными данными можно обмениваться через BeerXML с другими пивоварами для облегчения точной репликации.

См. Также [ править ]

• Платонова шкала

Ссылки [ править ]