Spørgsmål:
Måling af alkoholindhold
pkofod
2018-11-05 17:37:17 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Hvordan måler du alkoholindholdet i en gæret drik uden at stole på tyngdekraftens målinger?

Sig, at vi har en flaske vand (pasteuriseret), tilsæt sukker (der er blevet behandlet for ikke at have levende organismer på den), og derefter en pakke med 100% ren gær. Derefter kan vi måle tyngdekraften før og efter for at beregne, hvor meget alkohol der skal være produceret.

Overvej dog tankeeksperimentet, hvor du gør det samme som ovenfor. Men du er usikker på, hvad gær faktisk gør. Din hypotese er, at den producerer alkohol, men du er usikker på, at den måske producerer noget andet. Hvilket instrument kan du bruge til specifikt at måle alkohol% direkte , ikke indirekte ved at bruge viden om gærets stofskifte. Dette inkluderer fangst af den producerede C02 og beregning af mængden af ​​alkohol.

I'm curious why you don't want an indirect measurement, and insist on a _direct_ measurement. If you have access to a chemistry lap, you could, for example, use mass spectrometry. Just about every other measurement will be the result of deducing alcohol content through some physical characteristic of the mixture.
Det kan være lidt underligt spørgsmål, men sig, at jeg gærer noget ved hjælp af bakterier eller gær på huden eller i frugt / rod (ingefær) / kål. Jeg ved, at vi bevæger os ud over at brygge med kål, men det er relateret til mit spørgsmål ret tæt. Hvordan ved du, at gæringen faktisk producerer ethanol, og at den ikke er homolaktisk gæring? Spørgsmålet kom ind i mit hoved, da jeg indsamlede oplysninger om produktion af ingefærøl / ingefærøl. Oplysningerne var meget forskellige fra forskellige kilder, så jeg spekulerede på, om du direkte kunne måle alc% bestemme gærens rolle.
Fire svar:
Dave
2018-11-05 22:58:20 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Hvis du ikke ønsker at gøre refraktometri eller hydrometri, ville din næstbedste generiske mulighed være ebulliometri, som grundlæggende måler væskens boblepunkt, hvor boblepunktet afhænger af, hvor meget alkohol der er.

Nitpick: It's the "bubble point", not the "boiling point". An alcohol/water mixture doesn't have a boiling point, it has a "bubble point" (where it begins to boil) and a "dew point" (where it begins to condense). Because these two temperatures are not the same, and that both of them vary with alcohol concentration, it's possible to build multi-stage distillation devices.
@Flydog57: tak for rettelsen og forklaringen. Jeg redigerede mit svar.
Philippe
2018-11-05 18:58:01 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Et vinometer kan indeholde alkohol af en tør vin (alt sukker skal gæres). Du skal tilføje noget farvestof for at se resultaterne, hvis du har en gennemsigtig væske. Det kan normalt måle mellem 0 og 20%.

Franklin P Combs
2018-11-09 00:01:32 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Den mest pålidelige måde at bestemme alkohol i enhver gæret drik uden behov for flere tusinde amerikanske dollars i udstyr og nogle seriøst tekniske laboratorieprocedurer er destillation.

Svarene, der allerede er givet, giver gode løsninger under visse omstændigheder, men begge vil give ukorrekte aflæsninger i opløsninger med betydelige mængder opløste stoffer (især sukker), fordi disse forbindelser ændrer de fysiske egenskaber for væsken, der bliver bruges til at bestemme alkoholindholdet. Generelt gælder disse metoder kun direkte for opførelsen af ​​rene blandinger af vand og ethanol, og når du måler noget andet (f.eks. En gæret drik), vil andre opløste stoffer (sukker, protein, organiske syrer) skæve resultaterne (eller, i med andre ord medmindre du måler en ren blanding af alkohol og vand, er enhver aflæsning, du får, blot en ekstrapolering, der fortæller, hvordan den væske, du måler, sammenligner med en ren blandings opførsel). p>

Destillation sikrer dog, at du kun måler flygtige stoffer og efterlader ikke-flygtige opløste bestanddele. Ethanol og vand er de mest flygtige stoffer, som du sandsynligvis støder på i de største mængder. Eddikesyre (eddike), som findes i nogle gærede drikkevarer, er også let flygtig (ca. halvt så meget som vand ved destillationstemperaturer), men dens densitet svarer meget til vand og kan sandsynligvis ignoreres i alle undtagen de højeste koncentrationer. Flygtige syrer (inklusive eddikesyre) kan neutraliseres med tilsætning af en base (natriumhydroxid), som omdanner dem til en ikke-flygtig form og dermed fjerner den fejl, de ellers måtte have.

Andre stoffer er meget flygtige men findes næsten altid i så små mængder, at de bliver fuldstændig ubetydelige (dele pr. milliard for nogle).

Det er ikke den mest praktiske måling, der skal foretages for hjemmegæreren (selvom du sandsynligvis kunne få alle de værktøjer, du har brug for til et destillationsapparat i laboratoriekvalitet for et par hundrede amerikanske dollars), men det er det mest nøjagtige . De fleste andre metoder er stadig kalibreret til destillation.

Her er en oversigt over en fælles metode og en anden. Du kan også købe en af ​​disse, hvis du har et stort overskud af penge ved hånden.

Til reference angiver American Society of Brewing Chemists destillation som sin primære metode til måling af alkoholindhold.

-

Der er selvfølgelig mange andre metoder, der anvendes til bestemmelse af alkohol med høj nøjagtighed. Generelt involverer disse metoder dyrt udstyr og indviklet prøveforberedelse og måleprocedure, og af denne grund ligger de for mig uden for almindelig hjemmegæringspraksis:

  • Refraktometri - brydningsindekset for en væske anvendes sammen med den specifikke tyngdekraft til at bestemme alkoholindholdet. Nogle få problemer inkluderer:
    • Refraktometer skal læses i 'brydningsindeks', ikke Brix eller andre almindeligt fundne enheder. Noget som dette eller ethvert andet abbe refractometer.
    • Denne metode bruger generelt en kalibreringskurve, der er baseret på destillationsmetoden (ASBC-metoden nævner det kan være nødvendigt at oprette en kalibreringskurve for hver enkelt type drikke, der skal testes).
    • Der er refraktometre til direkte måling af alkoholindhold, men som kræver, at prøven først destilleres.
    • Helt ærligt kan denne teknik ligge inden for mange hjemmegæringsmænds grænser for budget og tålmodighed, men kan være unøjagtig uden en korrekt kalibreringskurve (se ovenfor). Her er en prøveprocedure.
  • Gaskromatografi - du behøver ikke lave meget googling for at forstå, hvorfor dette er uden for de fleste menneskers rækkevidde. Men hvis du har adgang til udstyret og metoderne, er det bestemt en god metode, selv til at skelne og kvantificere forskellige typer alkoholer (dvs. fuselalkoholer)
  • HPLC (højtydende væskekromatografi) stærk> - samme som ovenfor.
  • Enzymatisk analyse - hvor alkohol reduceres af specifikke enzymer i et kontrolleret miljø, og resultaterne måles med en spektrofotometer.
  • Proprietære metoder - såsom Anton Parr Alcolyzer eller lignende enheder.

Måling af ethanolkoncentration er faktisk et aktivt forskningsfelt, hovedsagelig i forfølgelsen af ​​metoder, der kan automatiseres og bruges in-line i anlæg med stort volumen.

Så selvom der er mange meget nøjagtige metoder derude, tror jeg stadig, at destillation er det bedste kompromis mellem kvalitetsresultater og at være inden for rækkevidde af den gennemsnitlige 'højt motiverede' hjemmegærer.

Thank you, this seems like the answer I was looking for. Unfortunately, it's illegal to distill at home in Denmark, but you can still buy "decorative" distilling equipment in some shops ;)
It's illegal to distill at home here in the US as well, but it's still perfectly legal to buy the lab equipment (i.e. authorities don't care if you want to try to distill and sell spirits 100mL at a time). I don't know much about Danish law but I would be surprised if it didn't allow you to own basic laboratory equipment.
barking.pete
2018-11-09 16:38:50 UTC
view on stackexchange narkive permalink

IMHO HPLC er den bedste metode, sandsynligvis efterfulgt af spektroskopi. måling af ABV ved destillation er "indirekte" på grund af dannelsen af ​​en azeotrop blanding mellem alkohol og vand. De kan ikke let adskilles ved destillation, selvom man kan foretage en "tilbageberegning" for at estimere (ganske nøjagtigt) procentdelen af ​​alkohol i den oprindelige blanding. HPLC adskiller faktisk mixrturen ligesom GC. EtOH-spidsen kan måles mod en standard for nøjagtigt at bestemme den tilstedeværende ethanolmængde. Jeg accepterer, at få mennesker rent faktisk har GC eller HPLC, men hvis en kemiker virkelig ville analysere en simpel gæring, kan kromatografi (eller alternativt spektroskopi) være en foretrukken mulighed. Jeg er ikke sikker på, hvorfor bryggerikemikere foretrækker destillation som målemetode - måske fordi den er enkel og "traditionel".

Jeg er lidt uklar om, hvordan dannelsen af ​​den azeotrope blanding af vand og ethanol forringer destillationsmetoden. Som jeg forstår det, forhindrer azeotropen dig i at være i stand til at opnå en destillatrenhed over 95,6% alkohol. Men den analytiske metode kræver aldrig opnåelse af dette renhedsniveau, kun at der sker fuldstændig adskillelse af ethanol fra den oprindelige væske. Da alkoholniveauet i væsken, der destilleres, nærmer sig nul, gør alkoholen i dampen det også, hvilket betyder, at det skulle være muligt at opnå en næsten perfekt isolering af ethanol fra bulkvæsken.
I agree, though, that these may be the best methods in absolute terms. I suppose I was just imagining the best method that's remotely accessible to the average home fermenter.


Denne spørgsmål og svar blev automatisk oversat fra det engelske sprog.Det originale indhold er tilgængeligt på stackexchange, som vi takker for den cc by-sa 4.0-licens, den distribueres under.
Loading...