Obliczanie zawartości alkoholu na podstawie utraty masy nastawu

[Andy05]

Obliczanie zawartości alkoholu na podstawie utraty masy


Przyszedł mi do głowy wczoraj pewien pomysł, przelałem go wieczorem na papier, potem na pendrive … no i … teraz szybki przesył na forum do MĄDROŚCI GRUPOWEJ (jeśli ktoś to wcześniej opisywał – proszę o usunięcie wątku). Pomysł tak prosty w założeniu, że wręcz genialny . Oczywiście od pomysłu do realizacji już nie jest tak łatwo.

Czy na podstawie utraty masy nastawu (zakładając, że balon/fermentator nie będzie otwierany i próbki nie będą pobierane) można oszacować (powiedzmy z dokładnością do 0,5 % ) zawartość końcową alkoholu etylowego w winie/piwie/miodzie pitnym?

Korzyści (w przypadku możliwości wyznaczenia odpowiednich współczynników):
a) likwidacja ryzyka infekcji fermentującego nastawu/brzeczki (balon nieotwierany – niskie ryzyko infekcji z powietrza, ewentualnego dostępu owadów, brak zanurzania instrumentów do poboru próbek itp. ),
b) uzyskanie prostego wzoru do obliczenia zawartości alkoholu w winie/piwie/miodzie pitnym (nie jestem chemikiem ani matematykiem więc proszę skorygować mój tok rozumowania),
c) odpadną dodatkowe poprawki na np. zawartość alkoholu przy pomiarze blg (którą stosujemy jak mi się zdaje „na oko” bo nie wiemy jeszcze ile tego alkoholu jest, czyli nie wiemy wstępnie jaką poprawkę zastosować),
d) odpadnie problem temperatury (bo ona chyba na masę nie wpływa),


Z reakcji chemicznej (mocno sprawę upraszczając i pomijając fakt innych reakcji alkoholowych np. FJM szczególnie istotną np. dla miodów) wynika, że ze 180 g czystej glukozy/fruktozy powstaje 92 g alkoholu etylowego (czyli 100 g cukru – 51 g). Tyle teoria. Wydajności 100 % nie uzyskamy – wiem (tworzą się przy okazji różne kwasy, estry, trochę innych alkoholi itp., coś tam pewnie też drożdżaki spożytkują na własne potrzeby ).

Zakładając optymistycznie, że jest możliwe określenie wydajności procesu dla
a) piwa
b) miodów homogenicznych
c) miodów owocowych
d) win owocowych,
e) win „zbożowych” (np. żytnie czy ryżowe),
f) win kwiatowych (tu wydaje się najprościej, bo dodatkowych substancji „do przerobu” poza dodanym cukrem jest niewiele – choć może się mylę )

Problemy:
Najtrudniejsze wydają mi się pozycje c) i d) ze względu na dużą ilość choćby kwasów, które również mogą być przerabiane na alkohol,

I zapewne wiele, wiele innych


Dm - mp-mk

Dm* XXX = % [vol]


Dm =różnica mas
mp = masa początkowa
mk = masa końcowa

Jest ktoś na tyle biegły by
a) wprowadzić XXX do wzoru by uzyskać teoretyczną zawartość % [vol] ?

b) określić/znaleźć/ podać ze źródła itp. współczynnik (współczynniki) korekcyjne „sprawności fermentacji” (K) dla któregoś (wszystkich) z wymienionych napojów?

% [vol] rzeczywisty = % [vol] teoretyczny* K

c) uzasadnić czemu moje rozumowanie jest bez sensu (z naciskiem na uzasadnić, bo dyskusja „po co i na co” zbyt dużo do sprawy nie wniesie).


Jak ktoś coś istotnego wniesie, będę ten post edytował (zapewne dojdzie do totalnej komplikacji – choć podkreślam, że uproszczenie całości nawet do 0,5 % w zupełności wystarczy – nasze pomiary blg, poprawki itp. i tak pewnie koło 1% się bujają).

[mkosicki]

Produkcja różnych związków niebędących alkoholem etylowym różnią się w zależności od szczepu drożdży. I wg mnie to tyle w tym temacie - przy produkcji glikolu i etanolu są różne stosunki składników do produktu, a jeśli nie wiemy, ile czego dane drożdże produkują(a to zależy też od temperatury itp), z deficytu masy nic nie osiągniemy.

To tak na rozumowanie i z podstawowej wiedzy. Jeśli się mylę, to poprawcie mnie.

[Andy05]

To tak na rozumowanie i z podstawowej wiedzy. Jeśli się mylę, to poprawcie mnie.

Przy pomiarach blg też nie nie rozróżnisz produktów, gęstość tylko zmierzysz. Udział produktów, które wymieniłeś nie może być duży (choć istotny z punktu widzenia bukietu czy smaku). Nie słyszałem o poprawkach np. na glikol propylenowy (inne glikole są toksyczne w większych stężeniach), estry czy kwasy organiczne ...

Chyba jednak odchodzimy od tematu ... którym jest deficyt masy a zawartość alkoholu

[jacuś]

Witam.
Było o tym już kilka razy. Było tu , było tam i jeszcze gdzieś było .
Forum jest wielki.
Pozdrawiam Jacek.

[Andy05]

Wszystko to czytałem. Żadna z odpowiedzi nie jest na moje pytanie . Potwierdzają one jedynie fakt, że masa nastawu się zmniejsza.

[jacuś]

...Żadna z odpowiedzi nie jest na moje pytanie ...

Jak to? Przecież pytanie brzmiało:

...Czy na podstawie utraty masy nastawu (zakładając, że balon/fermentator nie będzie otwierany i próbki nie będą pobierane) można oszacować (powiedzmy z dokładnością do 0,5 % ) zawartość końcową alkoholu etylowego w winie/piwie/miodzie pitnym?

W jednym z linkowanych wątków jak byk stoi:

1 kg cukru w nastawie = 0,6 l.
Z 1 kg cukru powstaje dziwnym zbiegiem okoliczności 0,6 l alko.
Z tego wynika, objętość nastawu w czasie fermentacji się nie zmienia.
Co innego masa ( ciężar ) nastawu, ten niestety maleje.
0,6 l alko waży ok 0,5 kg.
Drugie brakujące 0,5 kg to nieszczęsne CO2, które sobie ucieka nie dając nam pożytku.
Powyższe obliczenia są tylko "cirka ebaut" gdyż jak wiemy fermentacja nie przebiega tylko w kierunku C2H5OH.

Z tego wyraźnie wynika, że spadek masy nastawu o 1/2 kg oznacza, że zawiera on 0,6 litra alkoholu. Jeżeli ten ubytek dotyczy np. nastawu dziesięciolitrowego, to oznacza że zawartość alkoholu wynosi 6 %. Czy nie jest to odpowiedź na Twoje pytanie?
Pozdrawiam Jacek.

[Andy05]

Z tego wyraźnie wynika, że spadek masy nastawu o 1/2 kg oznacza, że zawiera on 0,6 litra alkoholu. Jeżeli ten ubytek dotyczy np. nastawu dziesięciolitrowego, to oznacza że zawartość alkoholu wynosi 6 %. Czy nie jest to odpowiedź na Twoje pytanie?

No właśnie jakby nie.

No dobra, to spróbuję wyłuszczyć dokładniej.

Zakładam, że nie mam objętości nastawu (chciałbym by była ona nieistotna tak jak przy pomiarach blg – które w przytoczonym przykładzie chcę zmierzyć tylko raz – na początku, tak dla określenia stylu – np. dla miodów trójniak, czwórniak itp. dla piwa np. by ucelować w konkretny zaplanowany styl). Mam masę końcową i masę początkową oraz marzę o określeniu wzoru i tego „współczynnika sprawności”który zapewne inny będzie dla brzeczek słodowych, inny miodowych itp.) a chcę uzyskać (nigdy nie twierdziłem, że będzie łatwo ) objętościową zawartość alkoholu (i jedyne przybliżenie jakie chce zastosować to właśnie to jakie daje wspomniany współczynnik (o tolerancji 0,5%). Masa będzie zawsze stała i łatwa do określenia dla nastawów dajmy na to 10-30 kg) Nie chcę stosować kolejnych przybliżeń (przy pomiarach blg - wiadomo- przybliżenie, objętość - przybliżenie, temperatura - poprawka, zawartość alkoholu - poprawka, zawartość niecukrów - poprawka , ... ):

Przykład:

Planuję piwo o blg startowym 18


Mam baniak z ekstraktem słodowym 25 kg,
Dużą ilość baniaków z wodą po 5l.

Przykładowe działania:
Wlewam do gara 10 l wody, leję ekstrakt słodowy „na oko”, mieszam, rozpuszczam itp. tak by blg było większe niż zakładane (dajmy na to, że po ostudzeniu okazało się, że strzeliłem 21 blg), leję wodę „na oko” do uzyskania upragnionych 18 blg. Mam 18. Nie wiem ile było ekstraktu słodowego, ani wody (nie istotne dlaczego: nie mam jak zmierzyć, nie chce mi się, inny dowolny powód). Przelewam do nieskalowanego balonu . Wiem ile waży pusty balon (żeby tu nie pojawił się kolejny dylemat). Ważę brzeczkę (ważę całość z balonem, z różnicy uzyskuję masę brzeczki).

Całość sobie fermentuje przez miesiąc (żeby ktoś nie wyjechał postem o granatach, a zapachem osadu drożdżowego się nie przejmuję). Wiem, że już drożdże nie pracują i tyle.

Ważę całość ponownie (określam masę piwa tak jak poprzednio masę brzeczki). Mam masę X2 kg

To jedyne dane, którymi dysponuję

Uwaga istotna: robię piwo nie chmielone, bo tak mi się chce (np. chmielę je sobie potem na zimno), robię miód pitny „czysty” itp. - by nie rozmywać tematu na IBU i inne problemy nie związane z OBLICZNIEM ZAWARTOŚCI ALKOHOLU NA PODSTAWIE UBYTKU MASY. Powtarzam jeszcze raz : mam masę początkową, końcową i rodzaj trunku, który robię.

Jest ktoś w stanie określić wzór albo wskazać Instytut/ doktora/ profesora na tyle nawiedzonego, by poprowadzić takie badania w ramach prowadzenia prac doktorskich/magisterskich/ dowolnych innych.
Niestety badań domowych Unia nie sfinansuje, a rodzina nie zrozumie

[BullyTheLarch]

Radził bym się nastawić jak coś, na jeden rodzaj trunku. A potem ew. rozważania dostosować do reszty.
Teoretycznie:
Chociaż mając BLG i ciężar brzeczki możesz obliczyć objętość nastawu. Co z kolei umożliwi po fermentacji określić po różnicy ciężarów ile cukru zostało przerobione, a to plus objętość powie ci ile orientacyjnie % ma trunek.
Problemy jakie ja widzę to dokładność wagi. Urządzenia ważące większe ciężary są zazwyczaj mało dokładne jeśli chodzi o małe wartości.
Tak więc teoretycznie wygląda to obiecująco. Co do różnych parametrów drożdży to wystarczy pierwszy nastaw zrobić używając wagi i cukromierza.

[Andy05]

O! Czyli tu już coś można podziałać.

Jest ktoś w stanie wrzucić tabelkę przeliczania blg na gęstość w wyższych zakresach? Znalazłem na forum do 28 blg a tak np. do 38 ktoś ma?

Zawsze wierzyłem, że mądrością grupową można dużo zdziałać.

[krzysztof1970]

Tabeli nie mam ale jest program do liczenia


  Przeliczanie_skali_OG-FG_na_BLG_v2.xls (Rozmiar: 14 KB / Pobrań: 1.347)

[jacuś]

...Zakładam, że nie mam objętości nastawu...
...Mam masę końcową i masę początkową...
...nie mam jak zmierzyć, nie chce mi się, inny dowolny powód). Przelewam do nieskalowanego balonu ...

No to qrwy nędzy odwróć ten balon do góry nogami (dla ułatwienia przed wlaniem nastawu) spojrzyj na dno, odczytaj jaką ma pojemność i nie zawracaj dalej dupy.
Nie ma możliwości powiązania ubytku masy nastawu z zawartością alkoholu jeżeli nie znasz objętości tego nastawu.
A poza tym, ten pomysł tak prosty, że wręcz genialny - jest wręcz oczywisty dla pierwszego lepszego maturzysty zdającego chemię lub fizykę na egzaminie dojrzałości.
Pozdrawiam Jacek.

[tata1959]

Jacuś, jestem chmmmm....., po tęgim testowaniu, ale wrzuć na luz i imaginuj sobie, iż objętość jednak da się (czy to proste czy nie, nie upieram się - ale rym!!!) przelożyć na masę. Rozumuję, że zdawałeś maturę z chemii - wal więc śmiało.
Po edycji: może pójdźmy spać?

[jacuś]

...Po edycji: może pójdźmy spać?

Szkoda, już miałem prawie gotowego posta... Ale masz rację, idziemy spać, niemniej jeżeli chodzi o maturę z chemii, przeczytaj mój pierwszy powitalny post.
Pozdrawiam Jacek.

[Abstynent]

Trochę się w tym wszystkim zgubiłem. Czy to chodzi może o rozwiązanie takiego zadania?

Masa netto nastawu wynosi 20 kg (M1), zaś masa netto wina wytrawnego otrzymanego z tego nastawu wynosi 18,2 kg (M2). Jakie będzie stężenie procentowe (% obj.) alkoholu w tym winie?

Pomyślałbym wtedy tak.

Spadek o 1,8 kg masy oznacza, że w tym co pozostało jest 1,8 kg etanolu (etanolu na masę powstało tyle ile CO2, który będąc gazem uciekł z wina, obniżając jego masę). Tak więc stężenie procentowe (ale wagowe) etanolu wyniesie 1,8 / 18,2 = 9,9% (wag.).

Teraz należy przejść na % obj. Wino wytrawne powinno mieć odczyt w Blg bliski 0, co oznacza, że jego gęstość wynosi ok. 1000 g/l. Tak więc, objętość wina jest zapewne 18,2 l. Czysty etanol ma w przybliżeniu gęstość 800 g/l, tak więc 1,8 kg etanolu zajmuje objętość 2,25 l. Z tego można obliczyć, że stężenie objętościowe etanolu w tym winie wyniesie 2,25 / 18,2 = 12,4 % (obj.).

Wzór: przemnóż ubytek masy przez 1,25 i otrzymaną wartość podziel przez masę wina

[(M1-M2) x 1,25] / M2

Jest w tym trochę przybliżeń, ale jeśli nie ma błędu rozumowego, to raczej nie jest to bardzo skomplikowane i pewnie wylicza to stężenie przy założonym błędzie (mniej niż 0,5 punktu %, tak więc przyjmijmy, że wynosi ono 12-13% obj.).

[BullyTheLarch]

@Abstynent myślę że poszedłeś lekko na skróty, ponieważ 1l nastawu nie waży równo 1kg, szczególnie jeśli założyć, że kończysz nie z zerowym wskazaniem blg (pozostałe cukry)

@Andy05 jeśli chodzi o piwo: (nie wiem czy do innych trunków tez ma to zastosowanie) OG=260/(260-°Blg)

No to qrwy nędzy odwróć ten balon do góry nogami (dla ułatwienia przed wlaniem nastawu) spojrzyj na dno, odczytaj jaką ma pojemność i nie zawracaj dalej dupy.
Nie ma możliwości powiązania ubytku masy nastawu z zawartością alkoholu jeżeli nie znasz objętości tego nastawu.

No pomysł genialny z odczytem pojemności na dnie!! No może pomijając fakt, że nie na każdym balonie jest taka informacja. No i pomijając fakt każdy winiarz - choćby na poziome mocno podstawowym wie, że nastawu nie nalewa się pod korek.

A jak już wcześniej napisałem - znając blg i ciężar brzeczki (a Andy napisał w założeniach, że to znamy) jest możliwość obliczenia dokładnej objętości nastawu. Jest to wręcz oczywiste dla pierwszego lepszego maturzysty zdającego matematykę na egzaminie dojrzałości. (Dlatego dzięki bogu wraca ona do obowiązkowego repertuaru)


P.S. Na oko już widać, że nie będzie to bardzo dokładna metoda, ale myślę, że błąd będzie mniej więcej taki jak przy liczeniu z pomiarami blg.

[Abstynent]

@Abstynent myślę że poszedłeś lekko na skróty, ponieważ 1l nastawu nie waży równo 1kg, szczególnie jeśli założyć, że kończysz nie z zerowym wskazaniem blg (pozostałe cukry)

nie przeczę z tym uproszczeniem, ale zwróć uwagę, że jednak 1 l WINA waży równo 1 kg, jeśli Blg tego wina jest równe 0 (cukromierz to gęstościomierz i wskazuje 0 zarówno dla czystej wody, tj, roztworu o d = 1g/cm3, jak i dla innego roztworu, w którym ostateczna gęstość wynosi 1g/cm3 i wynika ona z obniżenia gęstości wody przez etanol i jej zwiększenia przez niecukry).

Teraz załóżmy, że Blg ma większą wartość, np. 3 (wino nie jest takie wytrawne), to gęstość roztworu wynosi 1,012 g/cm3. To bardzo mała różnica i wyliczona objętość w tym zadaniu wyniosłaby wtedy 18,2 / 1,012 = 18 l, zaś ostatecznie wyliczone stężenie 2,25 / 18 = 12,5 % (obj.). Dla Blg 6 (1,024 g/cm3) wyliczone w ten sposób stężenie wyniosłoby 12,7% obj. Dla Blg 9 (1.036 g/cm3), zaś 12,8% obj.

Tak więc, nawet bez mierzenia Blg, można z dość dużym przybliżeniem określić stężenie alkoholu - spora różnica w Blg, zmienia w tym zadaniu jedynie wartość po przecinku (z 12,4 na 12,8% obj.).

[Andy05]

Panowie, dzięki za merytoryczny udział w dyskusji,
jako, że lato mamy dziś piękne, udaję się dziś (bez wnikliwaj analizy powyższych - która nastąpi jak umysł odświeżę) na łono natury.
Widzę, że jednak zarys rozwiązania się rysuje.

Nawet nowy pomysł mi przyszedł do głowy. Z deficytu masy oszacujemy(o ile się uda ) blg w dowolnym momencie! Możemy doporowadzić nastaw np. do żądanego blg nie przejmując się latającymi owocówkami.

Kiedyś spotkałem się z informacją dot. jednej z renomowanych polibud światowych. Wyróżniający sie studenci dostali do opracowania projekty, o których profesorowie i "guru" wiedzieli "nie da się zrobić, projekt nie wykonalny". Studenci nie wiedzieli ... i kilka z nich wykonali i ponoć działały


Jacuś, oj tam, oj tam, co się nerwować,
najwyżej czasem warto skorzystać z prawa do milczenia... .
Twój wkład też jest istotny i z pewnością w analizie problemu będzie miał istotne znaczenie .

[piwkot]

Teraz załóżmy, że Blg ma większą wartość, np. 3 (wino nie jest takie wytrawne), to gęstość roztworu wynosi 1,012 g/cm3. To bardzo mała różnica i wyliczona objętość w tym zadaniu wyniosłaby wtedy 18,2 / 1,012 = 18 l, zaś ostatecznie wyliczone stężenie 2,25 / 18 = 12,5 % (obj.). Dla Blg 6 (1,024 g/cm3) wyliczone w ten sposób stężenie wyniosłoby 12,7% obj. Dla Blg 9 (1.036 g/cm3), zaś 12,8% obj.

@Abstynent, jakiś błąd się wkradł chyba. Jeśli przy niezmienionych założeniach z twojego pierwszego postu, teraz liczysz procenty dla nastawu w którym jest 3, 6, 9 BLG cukru to wartość procentowa alkoholu powinna spadać, a tu rośnie. Dla 0 BLG masz 12,4% , a dla 9 BLG 12,8. Poza tym nie mam czasu teraz liczyć , ale różnica powinna być znacząca tak ze 2 -3 % chyba, ale może się myle ( można to policzyć tylko muszę spadać )

[Abstynent]

Teraz załóżmy, że Blg ma większą wartość, np. 3 (wino nie jest takie wytrawne), to gęstość roztworu wynosi 1,012 g/cm3. To bardzo mała różnica i wyliczona objętość w tym zadaniu wyniosłaby wtedy 18,2 / 1,012 = 18 l, zaś ostatecznie wyliczone stężenie 2,25 / 18 = 12,5 % (obj.). Dla Blg 6 (1,024 g/cm3) wyliczone w ten sposób stężenie wyniosłoby 12,7% obj. Dla Blg 9 (1.036 g/cm3), zaś 12,8% obj.

@Abstynent, jakiś błąd się wkradł chyba. Jeśli przy niezmienionych założeniach z twojego pierwszego postu, teraz liczysz procenty dla nastawu w którym jest 3, 6, 9 BLG cukru to wartość procentowa alkoholu powinna spadać, a tu rośnie. Dla 0 BLG masz 12,4% , a dla 9 BLG 12,8. Poza tym nie mam czasu teraz liczyć , ale różnica powinna być znacząca tak ze 2 -3 % chyba, ale może się myle ( można to policzyć tylko muszę spadać )

Rozumiem, o co chodzi, ale nie ma tutaj chyba sprzeczności.
Mi chodziło jedynie, że nawet wtedy, kiedy końcowy Blg nie jest równy 0, to gęstość wina jest tak zbliżona do gęstości wody, że w praktyce jego 1 l waży 1 kg (starałem się to przedstawić na dość szerokim zestawie końcowego Blg).

Z drugiej strony pamiętaj, że nic nie wiemy o początkowym Blg. Mogłoby być to odpowiednio 20, 23, 26 albo 29 Blg (zawsze ten sam spadek zawartości cukru w trakcie fermentacji - ok. 20 Blg, a więc tyle samo etanolu by powstało). To ostatnie to chyba punkt graniczny, który pojawił się tylko dlatego, że wcześniej w dyskusji pojawiło się 9 Blg.

[piwkot]

Chodziło mi o to, że u Ciebie w obliczeniach ze wzrostem BLG rośnie poziom alkoholu a tak nie powinno być.

[jacuś]

Jacuś, oj tam, oj tam, co się nerwować...

To było bardziej w kategorii złośliwej uszczypliwości niż nerwów , co prawda pisałem to w nocy po "bardzo bardzo aktywnym" dniu, stąd i dowcip może nie bardzo wyszukany. Jeżeli poczułeś się urażony to przepraszam.
Ale wracajmy do tematu. Napisałeś w jednym z poprzednich postów:

...Powtarzam jeszcze raz : mam masę początkową, końcową i rodzaj trunku, który robię....

Powtarzam raz jeszcze, nie ma takiej opcji aby z tych danych na podstawie ubytku masy wyliczyć zawartość alkoholu w procentach objętościowych. Żeby to było możliwe musisz dołożyć objętość nastawu. I nie ma tu znaczenia czy zrobisz to przez bezpośredni pomiar objętości nastawu, czy - tak jak sugerują to tata1959 i BullyTheLarch - wyliczysz go na podstawie wskazań cukromierza czy innego areometru, czy też jak to proponuje Abstynent założysz że 1 litr przefermentowanego nastawu to jeden kilogram. Ale w każdej z tych propozycji wszyscy określają tę objętośc w większym lub mniejszym przybliżeniu. Po prostu inaczej się nie da. Dlatego jeszcze raz powtórzę:

Nie ma możliwości powiązania ubytku masy nastawu z zawartością alkoholu jeżeli nie znasz objętości tego nastawu.

A wielkość błędu jaki popełnisz robiąc założenie 1 litr = 1 kilogram?
Weźmy dla przykładu 20 kilogramów nastawu o Blg=22. Gęstość takiego nastawu to 1,09 kg/l. Objętość takiej masy nastawu to 18,35 litra. Niech spadek wagi wyniesie 1 kilogram, oznacza to, że w nastawie jest 1,2 litra alkoholu. 1,2 / 18,35 daje nam 6,54% - oczywiście w tym momencie nie dyskutujemy o słuszności zaokrąglania wyniku do drugiego miejsca po przecinku.
No i przy założeniu 1 litr = 1 kilogram 1,2 / 19,00 - wychodzi 6,32%
Ponieważ są to założenia czysto teoretyczne, nie ma możliwości porównania tych wyników z wynikiem opartym na pomiarze rzeczywistego spadku Blg.
Sam teraz oceń, czy ta dokładność zadowala Cię czy nie. No i oczywiste jest, że zawartość alkoholu możesz w ten sposób określać w każdym momencie fermentacji. Jeżeli dysponowałbyś odpowiednią ilością pomiarów, to z powodzeniem możesz na podstawie takich pomiarów zrobić ładny wykres wzrostu zawartości alkoholu w czasie dla Twojego nastawu.
Pozdrawiam Jacek.
Ps. Pozdrowienia dla wszystkich tegorocznych "ścisłych" maturzystów

[Abstynent]

Chodziło mi o to, że u Ciebie w obliczeniach ze wzrostem BLG rośnie poziom alkoholu a tak nie powinno być.

Tak, rozumiem, ale to wynikło z rozbudowy zadania o odpowiedź w przypadku wyższego Blg.

W celu rozwiania wszelkich wątpliwości:

mamy 3 nastawy, każdy o masie 20 kg, ale różniące się początkowym Blg: 22, 25 i 28 Blg, przy czym wartości Blg NIE są znane osobie rozwiązującej zadanie. Po zakończonej fermentacji masa wina wyniosła we wszystkich trzech przypadkach 18,2 kg. Jakie jest stężenie procentowe (objętościowe) alkoholu etylowego w każdym z tych nastawów.

Stężenie wagowe to 1,8 kg / 18,2 kg = 9,9% w każdym z tych 3 nastawów.

Do obliczenia stężenia procentowego potrzebujemy znać objętość etanolu, która w tym zadaniu wynosi 1,8 x 1,25 = 2,25 l oraz objętość wina. Z tą ostatnią jest pewien problem, ale nie taki duży.

Po pierwsze, objętość wina wytrawnego (bliskiego 0 Blg) jest równa 1 g/cm3, tak więc jego objętość jest równa masie, czyli wynosi 18,2 l.

Dla wina o wyższym Blg gęstość jest ODROBINĘ większa. Załóżmy, że w każdym przypadku (nieznany dla osoby rozwiązującej zadanie) spadek Blg wyniósł 22. Tak więc, w gotowym winie z tych nastawów mamy odpowiednio, 0, 3 i 6 Blg. Przypadek wina wytrawnego, mamy już omówiony wcześniej. Dla wina o Blg 3, gęstość wynosi 1,012 g/cm3, a więc objętość wina byłaby 18,0 l (18,2 / 1,012), zaś dla Blg 6, gęstość wynosi 1,024 g/cm3, co dałoby objętość 17,8 l (18,2 / 1,024).

Tak więc ostatecznie, w zależności od końcowego Blg, stężenie procentowe objętościowe wynosiłoby:

wino wytrawne (0 Blg) 2,25 / 18,2 = 12,4 %
wino połwytrawe (3 Blg) 2,25 / 18,0 = 12,5 %
wino półslodkie (6 Blg) 2,25 / 17,8 = 12,6 %

Jak widać różnica między tymi wynikami nie jest duża i o to mi chodziło, kiedy napisałem, że końcowe Blg nie musi być w ogóle znane, bo ma minimalny wpływ na końcowy wynik (zmienia wartość po przecinku) i na potrzeby tych obliczeń można w każdym przypadku przyjąć, że masa wina równa się jego objętości.

A jak ktoś jednak chce być bardzo dokładny (a jest bardzo uparty, aby nie używać cukromierza), to może po wyliczeniu stężenia obj. alkoholu przy założeniu 1 kg = 1 l, dodać poprawkę na podstawie własnej analizy organoleptycznej. Jak wino smakuje jak półwytrawne, do wyniku dodaje 0,1%, jak półsłodkie, to dodaje 0,2%.

[Andy05]

Jeżeli poczułeś się urażony to przepraszam.

Absolutnie! dzięki za udział w dyskusji, podejrzewam, że Tobie zawdzięczamy rozkręcenie tematu A jak widzę nie dość, że można, to jeszcze można na kilka sposobów Być może zaproponowane sposoby okażą się nawet przystępniejsze niż ten, do którego ja doszedłem.


   

Doszedłem do takich wzorów.
Może ktoś widzi błąd logiczny? Kompromisem jest jeden początkowy pomiar blg (choć jak wspomniałem da się to zrobić przy pomocy wagi i np. strzykawki). Wiadomo, założenie 100%, nie da rady inaczej jak współczynnik należałoby wyznaczyć empirycznie … ale kierunek prawdopodobnie wykonalny.
Przy fermentacji w skalowanym baniaku - pomiar blg - całkiem zbędny przy fermentacji jednoetapowej do granic drożdży.

[jacuś]

... Być może zaproponowane sposoby okażą się nawet przystępniejsze niż ten, do którego ja doszedłem.

Okażą, okażą, zwłaszcza że strasznie to skomplikowałeś.
Przecież jeżeli objętość dołożysz do tych wielkości które znasz, to wyliczenie zawartości alkoholu na dowolnym etapie fermentacji jest bardzo proste:
stężenie alk. [%vol]=100 * V alko / V całk. nastawu
czyli:
V alko = 1,2 * (m p - m k) - bo tak jak stwierdzono wcześniej, ubytek masy o 1 kg oznacza powstanie 1,2 litra czystego alkoholu. Z tego wynika, że:
stężenie alk. [% vol] = 120 * (m p - m k) / V całk.
Ot i wszystko. Życie jest wystarczająco skomplkowane, nie ma sensu komplikować go bardziej. Oczywiście ktoś inny może przyjąć inną wydajność fermentacji i zamiast 1,2 litra alkoholu związanego z ubytkiem masy o 1 kilogram, może przyjąc inną wartość, ja dla swoich potrzeb pozostanę przy swoim.
Matma jest wielka!
Pozdrawiam Jacek.

[Andy05]

Postanowiłem porównać wyniki uzyskane dwoma metodami


Założenia i obliczenia:

blg start 29
blg koniec 4 - przyjąłem tylko i wyłącznie dla celów porównawczych obu metod i z niego wyliczyłem masę końcową do zastosowania przy obu wzorach, no i by jakoś zweryfikować potem wyniki na podstawie różnicy blg ...

m start [kg] 25

m koniec [kg] 22,55859375 - wyliczona z przekształcenia mojego wzoru

V [dm3] 22,21153846 - wyliczenia mojego wzoru

Teoretyczne wyliczenia:

stęż. alko [%] 14,51948052 obliczona z mojego wzoru

stęż. alko [%] 13,18993506 obliczona z Twojego wzoru stężenie alk. [% vol] = 120 * (m p - m k) / V całk.


Celowo masęe wyliczałem z Blg, aby dało się oszacować trzecią metodą standardowo stosowaną w winiarstwie
Będę wdzięczny, jak ktoś, kto umie zastosować poprawki na zawartość alkoholu itp. poda jeszcze jak z blg wynika zawartość alkoholu w tym teoretycznym nastawie (blg start 29, blg koniec 4) - nie chcę stosować "swojego" wzoru by nie być jeszcze bardziej tendencyjnym

Różnica jest jednak spora, no i kłopot z empirią ... (trzeba spore laboratorium zaangażować )