Czyli z jednej cz\u0105steczki cukru powstaj\u0105 dwie cz\u0105steczki alkoholu etylowego, tyle\u017c samo dwutlenku w\u0119gla, oraz troch\u0119 ciep\u0142a.\u00a0Z bilansu reakcji wynika, \u017ce ze 100g cukru powinni\u015bmy otrzyma\u0107 51,15g etanolu oraz 48,85g CO2<\/sub>.<\/p>\n Tak by to by\u0142o w idealnym przypadku. W praktyce, transformacj\u0105 cukru w alkohol zajmuj\u0105 si\u0119 dro\u017cd\u017ce, kt\u00f3re nie skupiaj\u0105 si\u0119 wy\u0142\u0105cznie na produkcji etanolu \u2013 w wyniku naturalnej fermentacji powstaje r\u00f3wnie\u017c gliceryna, kwasy, nowe dro\u017cd\u017ce, jak r\u00f3wnie\u017c r\u00f3\u017cne zwi\u0105zki aromatyczne, estry i alkohole wy\u017cszego rz\u0119du oraz sporo\u00a0innych szalonych substancji \u015bladowych, kt\u00f3re to do kupy wnosz\u0105 istotny wk\u0142ad do bukiet smakowo zapachowego ko\u0144cowego produktu.<\/p>\n Trzeba te\u017c pami\u0119ta\u0107 \u017ce nie wszystkie cukry w soku jab\u0142kowym to cukry proste: niema\u0142y udzia\u0142 ma sacharoza, kt\u00f3ra dopiero pod wp\u0142ywem produkowanych przez dro\u017cd\u017ce enzym\u00f3w rozpada si\u0119 na alkoholodajne cukry proste. W efekcie ze 100g cukr\u00f3w zawartych w soku jab\u0142kowym powstaje:<\/p>\n Pewnie troch\u0119 zale\u017cy od konkretnych dro\u017cd\u017cy, ale zak\u0142adam \u017ce r\u00f3\u017cnice te nie s\u0105 dla mnie znacz\u0105ce.<\/p>\n Czyli w\u0142a\u015bciwie mog\u0119 ju\u017c co\u015b policzy\u0107. We\u017amy dla przyk\u0142adu 1L soku o SG 1,047, kt\u00f3ry w przybli\u017ceniu zwiera 100g cukr\u00f3w i 22g innych substancji. W wyniku fermentacji ubywa nam z roztworu 100g cukr\u00f3w, a powstaje 48g etanolu i 5g innych substancji. Jak przysta\u0142o na gaz, CO2<\/sub> ulatnia si\u0119 zabieraj\u0105c ze sob\u0105 swoj\u0105 mas\u0119.<\/p>\n Zawarto\u015b\u0107 alkoholu liczy si\u0119 w procentach obj\u0119to\u015bciowych. Procent obj\u0119to\u015bciowy to stosunek obj\u0119to\u015bci substancji u\u017cytej do zrobienia danego roztworu do ca\u0142kowitej obj\u0119to\u015bci ko\u0144cowego roztworu.\u00a0Maj\u0105c dan\u0105 mas\u0119 czystego etanolu, mo\u017cemy na podstawie g\u0119sto\u015bci odczytanej z tablic alkoholometrycznych<\/a> okre\u015bli\u0107 jego obj\u0119to\u015b\u0107. G\u0119sto\u015b\u0107 etanolu w 20o<\/sup>C wynosi 789,24g\/L, co w naszym przypadku przek\u0142ada si\u0119 na 60,8mL.<\/p>\n Teraz pytanie jaka jest obj\u0119to\u015b\u0107 drugiego sk\u0142adnika: czyli wody z pozosta\u0142ymi substancjami. Do sprawy podejd\u0119 podobnie jak w przypadku dos\u0142adzania soku \u2013 na podstawie stosunku mas oblicz\u0119 procent Brix, dzi\u0119ki kt\u00f3remu poznam SG, a z tego ju\u017c znaj\u0105c mas\u0119 ca\u0142o\u015bci wylicz\u0119 obj\u0119to\u015b\u0107.<\/p>\n \u017beby wyliczy\u0107 procent Brix potrzebuj\u0119 mas\u0119 rozpuszczonych substancji i mas\u0119 ca\u0142o\u015bci. Po odfermentowaniu cukr\u00f3w, w moim soku pozosta\u0142o 22g rozpuszczonych niefermentowalnych substancji. Ale w procesie fermentacji powsta\u0142o w zamian 3,8g innych substancji i 1,2g dro\u017cd\u017cy. W pierwszej chwili chcia\u0142em doliczy\u0107 te 5g do obecnych 22g, ale te 3,8g substancji to gliceryna, kwasy \u2013 og\u00f3lnie substancje p\u0142ynne, za\u015b dro\u017cd\u017ce si\u0119 przecie\u017c nie rozpuszczaj\u0105 \u2013 nie powinienem ich traktowa\u0107 na r\u00f3wni z substancjami kt\u00f3re wyra\u017cam w ekwiwalencie wagowym sacharozy, czyli cia\u0142a sta\u0142ego. Na pewno jest to pewne uproszczenie, ale te 5g rozs\u0105dniej b\u0119dzie doliczy\u0107 do masy wody, nie zwi\u0119kszaj\u0105c masy rozpuszczonych substancji.\u00a0Czyli w efekcie:<\/p>\n Brixsoku z pozosta\u0142ymi substancjami<\/sub> = 22g \/ msoku z pozosta\u0142ymi substancjami<\/sub> * 100<\/em><\/p>\n gdzie czyli Z tablic Circular 440<\/a>, o kt\u00f3rych by\u0142o poprzednio, mo\u017cemy odczyta\u0107 odpowiadaj\u0105c\u0105 temu procentowi Brix warto\u015b\u0107 SGsoku z pozosta\u0142ymi substancjami<\/sub>, kt\u00f3ra wynosi 1,009, co prowadzi nas do\u00a0szukanej obj\u0119to\u015bci:<\/p>\n \u00ad\u00adVsoku z pozosta\u0142ymi substancjami\u00a0<\/sub>=<\/em> Co za tym idzie,\u00a0mamy 0,0608L alkoholu i 0,9433L wody – i ju\u017c mogliby\u015bmy wysnu\u0107 wniosek, \u017ce procent obj\u0119to\u015bciowy alkoholu wynosi:<\/p>\n Cv<\/sub>\u00a0\u2260 0,0608 \/ 1,0041 = 6,06%<\/em><\/p>\n gdyby nie pewien niuans: podczas mieszania etanolu z wod\u0105 ma miejsce zjawisko kontrakcji<\/strong>, czyli innymi s\u0142owy obj\u0119to\u015b\u0107 wynikowej mieszaniny jest mniejsza od sumy obj\u0119to\u015bci u\u017cytych sk\u0142adnik\u00f3w<\/strong>. A w procencie obj\u0119to\u015bciowym chodzi o stosunek obj\u0119to\u015bci substancji przed<\/em> zmieszaniem do obj\u0119to\u015bci roztworu po<\/em> zmieszaniu. Nasz sok z pozosta\u0142ymi substancjami jest roztworem na bazie wody \u2013 zmieszany z etanolem r\u00f3wnie\u017c zmniejszy obj\u0119to\u015b\u0107, a bez znajomo\u015bci ko\u0144cowej obj\u0119to\u015bci niewiele zdzia\u0142am.<\/p>\n Swoj\u0105 drog\u0105 ciekawa sprawa: sumuj\u0105c procenty obj\u0119to\u015bciowe wody i alkoholu w mieszaninie, wynik jest\u00a0wi\u0119kszy od 100%<\/strong> – czyli procenty obj\u0119to\u015bciowe w przypadku mieszaniny wody z alkoholem s\u0105 nieaddytywne.<\/p>\n Nie wiem jak policzy\u0107 zmian\u0119 obj\u0119to\u015bci konkretnie mojego soku, ale przecie\u017c jest w nim obecnie jedynie <3% dodatk\u00f3w \u2013 powinien z du\u017c\u0105 dok\u0142adno\u015bci\u0105 zachowa\u0107 si\u0119 tak samo jak woda. Dobrze, za\u0142\u00f3\u017cmy \u017ce tak b\u0119dzie \u2013 no to jak by to by\u0142o z czyst\u0105 wod\u0105?<\/p>\n Traktuj\u0105c sok jako wod\u0119, znam obj\u0119to\u015bci zar\u00f3wno \u2018wody\u2019 jak i alkoholu. Wiem jaka jest masa danej obj\u0119to\u015bci wody, znam mas\u0119 alkoholu \u2013 no i tutaj cud\u00f3w nie ma: masa mieszaniny jest sum\u0105 mas sk\u0142adnik\u00f3w. Je\u015bli mam mas\u0119 mieszaniny to do wyliczenia obj\u0119to\u015bci potrzebna mi ju\u017c tylko g\u0119sto\u015b\u0107.<\/p>\n Tutaj z pomoc\u0105 ponownie przychodz\u0105 tablice\u00a0alkoholometryczne, z kt\u00f3rych mo\u017cna odczyta\u0107 g\u0119sto\u015b\u0107 mieszaniny etanolu z wod\u0105 w funkcji procentu obj\u0119to\u015bciowego jak i masowego. A ja procent masowy znam:<\/p>\n Cm<\/sub> = (48g \/ mwody z alkoholem<\/sub>) * 100 =<\/em> Na podstawie Tabeli III z tablic, wiem \u017ce odpowiadaj\u0105ca g\u0119sto\u015b\u0107 wynosi 989,62 g\/L, z tego licz\u0119 obj\u0119to\u015b\u0107:<\/p>\n Vmieszaniny<\/sub> = mwody z alkoholem<\/sub> \/ 989,62 g\/L = 989,66 \/ 989,62 L = 1,00004 L<\/em><\/p>\n Czyli obj\u0119to\u015b\u0107 mieszaniny jest o 4,1mL mniejsza od sumy obj\u0119to\u015bci sk\u0142adnik\u00f3w. Niby niewiele, ale ma znaczenie – nie uwzgl\u0119dniaj\u0105c kontrakcji wyliczony ci\u0119\u017car w\u0142a\u015bciwy wyni\u00f3s\u0142by:<\/p>\n SGbez uwzgl\u0119dnienia kontrakcji<\/sub> = (48g + msoku z pozosta\u0142ymi substancjami<\/sub>) \/ row<\/sub> \/ 1,0041 = 0,9958<\/em><\/p>\n podczas gdy uwzgl\u0119dniaj\u0105c kontrakcj\u0119 otrzymuj\u0119:<\/p>\n SG = 0,9999<\/em> Ciekawa sprawa: bez alkoholu odfermentowany\u00a0sok mia\u0142by SG 1,009<\/strong>, ze wzgl\u0119du na zawarto\u015b\u0107 niefermentowalnych substancji, natomiast alkohol niemal idealnie balansuje wynik do poziomu odczytu jak dla czystej wody.<\/strong> I to si\u0119 sprawdza nie tylko dla tej konkretnej warto\u015bci SG, tylko og\u00f3lnie dla naturalnego soku. Dos\u0142adzane soki dadz\u0105 inny wynik, poni\u017cej 1,000, ze wzgl\u0119du na mniejsz\u0105 zawarto\u015b\u0107 niefermentowalnych substancji w stosunku do zawarto\u015bci alkoholu \u2013\u00a0o dos\u0142adzaniu b\u0119dzie nast\u0119pnym razem.<\/p>\n Ko\u0144cz\u0105c ten w\u0105tek: znam obj\u0119to\u015b\u0107 alkoholu, znam obj\u0119to\u015b\u0107 mieszaniny, procent obj\u0119to\u015bciowy alkoholu wynosi:<\/p>\n Cv<\/sub> = 0,0608 \/ 1,00004 = 6,08%<\/em><\/p>\n Kolejna ciekawa obserwacja: na 1% alkoholu w litrze dro\u017cd\u017ce potrzebowa\u0142y przetworzy\u0107 16,44g cukr\u00f3w<\/strong>. To r\u00f3wnie\u017c sprawdza si\u0119 dla r\u00f3\u017cnych SG, i ma\u0142o tego: jest bardzo zbie\u017cne z deklaracjami producent\u00f3w dro\u017cd\u017cy! \ud83d\ude42<\/p>\n Poni\u017csza tabelka zawiera dane dotycz\u0105ce naturalnego soku jab\u0142kowego (nie mo\u017cna jej u\u017cywa\u0107 do sok\u00f3w dos\u0142adzanych). Trzeba pami\u0119ta\u0107, \u017ce zar\u00f3wno wej\u015bciowe jak i wynikowe SG s\u0105 podane w temperaturze referencyjnej areometru \u2013 je\u015bli pomiar jest robiony w innej temperaturze, warto\u015bci trzeba odpowiednio przeliczy\u0107, o czym by\u0142o poprzednio.<\/p>\n Aha, zastanawia\u0142em si\u0119 jak to jest z t\u0105 korekcj\u0105 wskazania areometru, i czy tak\u0105 sam\u0105 mo\u017cna u\u017cy\u0107 zar\u00f3wno do czystego soku, jak i soku po przefermentowaniu. Po przeliczeniu, wychodzi \u017ce faktycznie mieszanina wody z alkoholem troch\u0119 inaczej zachowuje si\u0119 pod wp\u0142ywem temperatury, ale nie ma to du\u017cego wp\u0142ywu\u00a0– np. przy zawarto\u015bci 10%vol alkoholu, i r\u00f3\u017cnicy 5o<\/sup>C, dodatkowa korekta wynosi SG 0,0002, a przy 10o<\/sup>C – SG 0,0004.<\/p>\n \u017beby nie musie\u0107 za ka\u017cdym razem zagl\u0105da\u0107 do r\u00f3\u017cnych tabelek i liczy\u0107, zrobi\u0142em taki prosty kalkulator:\u00a0kalkulator przeliczania SG <-> Brix, z korekcj\u0105<\/a>.<\/p>\n Warto pami\u0119ta\u0107, \u017ce podczas przemiany cukru w alkohol wydziela si\u0119 energia, w postaci ciep\u0142a. To w\u0142a\u015bnie to ciep\u0142o sprawia, \u017ce temperatura fermentuj\u0105cego soku potrafi by\u0107 nawet o 2o<\/sup>C wy\u017csza ni\u017c temperatura otoczenia. Tak\u017ce faktyczna temperatura fermentacji b\u0119dzie ciut wy\u017csza ni\u017c by mog\u0142o si\u0119 nam wydawa\u0107 \u2013 dobrze jest to uwzgl\u0119dni\u0107 i nie polega\u0107 wy\u0142\u0105cznie na termometrze w pomieszczeniu.<\/p>\n\n
\nmsoku z pozosta\u0142ymi substancjami<\/sub> = msoku na pocz\u0105tku<\/sub> – 100g + 5g<\/em>
\n msoku na pocz\u0105tku<\/sub> = SGsoku na pocz\u0105tku<\/sub> * \u03c1w<\/sub> * 1L = 1,047 * 998,23g\/L (@20oC) * 1L = 1045,15g<\/em><\/p>\n
\nBrixsoku z pozosta\u0142ymi substancjami<\/sub> = 22g \/ 950,15g * 100 = 2,315<\/em><\/p>\n
\n\u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 msoku z pozosta\u0142ymi substancjami<\/sub> \/ SGsoku z pozosta\u0142ymi substancjami<\/sub> \/ row<\/sub> = 0,9433 L<\/em><\/p>\n
\n\u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a048g \/ (0,943(3)L * row<\/sub> + 48g ) * 100 =<\/em>
\n\u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a048g \/ 989,66g * 100 = 4,85%<\/em><\/p>\n
\nczyli w\u0142a\u015bciwie SG = 1,0000<\/em><\/p>\nPodsumowanie<\/h1>\n
![\"sg_alk\"](\"http:\/\/projektcydr.pl\/blog\/wp-content\/uploads\/2016\/02\/sg_alk.png\")
<\/a><\/p>\n