OG, SG, Brix med mere

Denne tråden er tenkt å diskutere målinger og utregninger av ekstraktmengde I vørter. Mao Brix, SG, OG etc. Jeg (og eventuelt andre) legger fram påstander med stor selvsikkerhet og forumet fyrer løs med sin samlede kunnskap og retter på feiloppfatningene.

Jeg starter med Brix. Som er ren vektprosent regnet som sukrose. Om vi hadde sløyfet volummålinger og bare foretatt veiing av alt vi gjør ville vi (kanskje) klart oss med Brix? Dersom den er målt riktig så forteller den direkte hvor mye ekstrakt det er i vørteren om denne hadde vært sukrose. Men sukrose er det jo ikke der i det hele tatt! Tvert imot er det maltose og andre sukkerarter. Men sukrose er en grei referanse siden vi jo uansett må/bør velge en og slippe å prøve å finne ut de faktiske sukkerartene hver gang.

Altså – 10 Brix tilsvarer 10 vektprosent som igjen sier at en kilo vørter inneholder ekstrakt som tilsvarer 100 gram sukrose (som mengde – ikke som gjærbarhet?).

Men vi jobber med volum og ønsker derfor å knytte dette til spesifikk tetthet (SG som er en relativ tetthet hvor tettheten er dividert med tettheten av vann – altså ubenevnt). Og denne finnes det variasjoner av! Vi har den vi er mest vant til å bruke som er tettheten av prøven (normalt ved 20 grader C) dividert med tettheten av vann på 4 grader C. Vi benevner den d (20/4) Denne litt underlige temperaturen er valgt fordi vann ved 4 C har en tetthet som er så å si lik 1,0 (den er 1/10 000 unna). Demed har vi en praktisk enhet som bare kan ganges med 1 g/cm3 og gi direkte den faktiske tetheten av prøven i g/cm3. Og det er vi jo vant til.

Men de fleste vann-sukrose tabeller kopler ikke Brix mot denne spesifikke d(20/4) tettheten. I stedet finnes det flere andre varianter. Amerikanske tabeller bruker d(20/20). Men tettheten av vann ved 20 C er 0,998203 g/cm3. Dvs at de lister en SG som er litt høyere for den samme Brix verdien. Om en går inn på en slik kalkulator vil SG (som da benevnes OG) på 10 Brix være korrelert mot SG= 1,040. Ønsker vi å finne den «normale» spesifikke tettheten (som da kan ganges med 1,0 g/cm3 for å få faktisk tetthet) så må vi multiplisere med 0,998203. Og da får vi 1,0381 g/cm3. I mange nyere europeiske tabeller finner en denne verdien korrelert mot 10 Brix.

Som om ikke det var nok finnes det eldre tabeller som bruker d(17,5/17,5)!. Så beskjeden her er å sjekke hva som står angitt som referansepunkt for den spesifikke tettheten som oppgis. Og er ingen skikkelig referanse oppgitt så er det tvilsomme greier! Men sjekkpunktet kan jo være 10 Brix og hva som står der.
 
Om det ikke kommer protester på at 10 Brix tilsvarer en sukker-vannoppløsning med tetthet 1038,1 så vil neste episode bli basert på dette!
 
Svært interessant problemstilling. En ørliten rettelse. ‘Vørter’ inneholder ca 6% sukrose. Jeg vet ikke om det er nevneverdig vektforskjell på sukkerartene. Her en en tabell over sukkerarter i vørter. Den vil variere med temperatur, mesketid, kornsammensetning +++, men som en generell tabell. Jeg har slått sammen flere kilder som muligens er feil...

Vørter (etter mesking av malt) består vanligvis av følgende sukkertyper:
45% Maltose - 2 grupper dvs. 2 Glucose molekyler (disaccharide)
14% Maltotriose - 3 grupper dvs. 3 Glucose molekyler (trisaccharides)
8% Glucose - 1 gruppe (monosaccharides) med 6 atomer (hexoses) i hver gruppe
6% Sucrose - 2 grupper dvs. 1 Glucose molekyl og 1 Fruktose molekyl (disaccharide) med 6 atomer (hexoses) i hver gruppe
2% Fructose - 1 gruppe (monosaccharides)
24% Ikke gjærbare dextriner (komplekse karbohydrater) - mer enn tre grupper (oligosaccharides)
Galactose (minimale mengder) - 1 gruppe (monosaccharides)
 
Sist redigert:
Svært interessant problemstilling. En ørliten rettelse. ‘Vørter’ inneholder ca 6% sukrose. Jeg vet ikke om det er nevneverdig vektforskjell på sukkerartene. Her en en tabell over sukkerarter i vørter. Den vil variere med temperatur, mesketid, kornsammensetning +++, men som en generell tabell. Jeg har slått sammen flere kilder som muligens er feil...

Vørter (etter mesking av malt) består vanligvis av følgende sukkertyper:
45% Maltose - 2 grupper dvs. 2 Glucose molekyler (disaccharide)
14% Maltotriose - 3 grupper dvs. 3 Glucose molekyler (trisaccharides)
8% Glucose - 1 gruppe (monosaccharides) med 6 atomer (hexoses) i hver gruppe
6% Sucrose - 2 grupper dvs. 1 Glucose molekyl og 1 Fruktose molekyl (disaccharide) med 6 atomer (hexoses) i hver gruppe
2% Fructose - 1 gruppe (monosaccharides)
24% Ikke gjærbare dextriner (komplekse karbohydrater) - mer enn tre grupper (oligosaccharides)
Galactose (minimale mengder) - 1 gruppe (monosaccharides)
Ok. Men vi er enige om at alle Brix og OG utregninger er basert på sukrose tabeller?
 
Episode 2
1000g vørter inneholder:
100g sukker
900g vann

Og har et volum på:
1,000/1,0381= 0,963 liter

900g vann har et volum på 0,9 L
Dvs at 100g oppløst sukrose har et volum på: 0,963-0,9= 0,063 L.

Dvs at 1 kg sukker øker volumet på et vannvolum med 0,63 L.
 
Det ligger strengt tatt en litt dristig antagelse i konklusjonen over. Nemlig at siden 100g øker volumet med 0,063 så øker 1000g volumet med 0,63. Det må jo verifiseres selv om det synes intuitivt rett.
 
Det var ikke veldig enkelt å finne data for så høye konsentrasjoner. Men det gikk.
Utgangspunktet var altså at 1kg sukker oppløst i 1L vann ville gi et volum på 1,63 L dersom det er en lineær sammenheng med en 10 Brix løsning.
1000g sukker i 1000g vann gir en Brix på 50.
I US Nat. Bureau of Standards Circular C457 oppgis 50 brix å korrelere med d(20/20)=1,23478. Multiplisert med 0,998203 gir det
d(20/4)=1,23256.
Dvs at volumet på denne løsningen er: 2000/1,23256=1,623L. Altså ørlitegrann mindre enn antagelsen på 1,630 L. Siden vi uansett holder oss i området 5-20 Brix er antagelsen om at tilsats av sukker øker volumet med 0,63L per 1000g nøyaktig nok.
 
Jeg blir fort litt svimmel av tall, og detter lett av når det blir mange av dem:). Men jeg ble rimelig overrasket over at amerikanerne opererer med et annet utgangspunkt for tetthetsberegningene enn vi (og resten av verden?) gjør. Og siden de kalkulatorene de fleste av oss bruker, er amerikanske, viser de altså andre verdier enn vi ville fått om vi målte etter vår standard.

Jeg regner med at forskjellen er marginal i praksis, og at jeg bør bekymre meg mer for den feilen du fortalte vi får pga. kullsyra når vi måler for å finne FG. Men jeg regner jo med så mye rart. Stemmer antakelsen om marginal betydning, eller bør jeg faktisk korrigere for at det skal bli riktig?

Sjøl om forskjellene eventuelt er små, er det artig å kjenne avviket:).
 
Så lenge vi som regel bare benytter av oss differensen mellom OG og FG blir forskjellene veldig små. Hadde avlesings skalaen på hydrometeret vært lineær hadde det ikke blitt noen feil i det hele tatt på differensen. Men den er ikke lineær (som du kan verifisere ved å legge cm målet mot hydrometerskalaen). Allikevel blir feilen veldig liten når skalaen forskyves så lite som den faktisk gjør mellom d(20/20) og d(20/4).
Dessuten kan en jo også enkelt sjekke ut hvilken skala hydrometeret har lagt inn ved å sjekke mot en standard sukkerløsning (om det ikke er oppgitt på selve instrumentet). En 10 Brix løsning dvs 10 vektprosent sukker er jo nå ganske gjennomdiskutert her. Den leser 1,040 på d(20/20) skalaen og 1,038 på d(20/4) skalaen.
 
Så lenge vi som regel bare benytter av oss differensen mellom OG og FG blir forskjellene veldig små. Hadde avlesings skalaen på hydrometeret vært lineær hadde det ikke blitt noen feil i det hele tatt på differensen. Men den er ikke lineær (som du kan verifisere ved å legge cm målet mot hydrometerskalaen). Allikevel blir feilen veldig liten når skalaen forskyves så lite som den faktisk gjør mellom d(20/20) og d(20/4).
Dessuten kan en jo også enkelt sjekke ut hvilken skala hydrometeret har lagt inn ved å sjekke mot en standard sukkerløsning (om det ikke er oppgitt på selve instrumentet). En 10 Brix løsning dvs 10 vektprosent sukker er jo nå ganske gjennomdiskutert her. Den leser 1,040 på d(20/20) skalaen og 1,038 på d(20/4) skalaen.

Eller man kan kanskje se på hvor det er produsert? Mitt er franskt - Alla - og da bruker de sikkert ikke en amerikansk skala:p. (Jeg tror ditt er av samme slag, om jeg ikke husker feil fra den andre tråden.)
 
Ja. På mitt star det at avlesningene skal skje ved 20 C. Men det star ikke noe om hva som er brukt som referansetemperatur på tettheten av vann. Sannsynligvis er det vann ved 4 C ("true specific gravity").


Så vidt jeg har klart å bringe på det rene forholder de forskjellige skalaene seg slik:

Balling er basert på d(17,5/17,5)

Brix er basert på d(17,5/4)

Plato er basert på d(20/4)

De fleste (alle jeg fant på nettet – se under) US spesifikk tetthet hydrometere har kalibrert sin skala til d(60F/60F). De fleste hydrometere vi (i europa) bruker er enten d(20C/4C) eller d(20C/20C). I følge wikipedia er det laget korrelasjoner som går fra denne d(20/20) til skalaene over:

https://en.wikipedia.org/wiki/Brix

I alle artiklene rundt dette som jeg har funnet på nettet oppgis forskjellene mellom disse skalaene å være så små at en ikke trenger å ta hensyn til det i praktisk brygging. Dermed er det dersom en faktisk ønsker å bruke en avlest verdi til å beregne eksagt mengde sukrose, som sammen med en gitt mengde vann, gir samme SG at en må holde tunga rett i munnen. Og det var nettopp det jeg gjorde da jeg måtte korrigere 10 Brix = 40 Oe til tetthet = 1,038 g/cm3 ved 20 C.

Spesifikk tetthet hydrometere funnet på nettet hvor kalibreringsskalaen er oppgitt:

Brannan d(15,6/15,6) hydrometer

https://www.brannan.co.uk/specific-gravity-hydrometers

Stevenson Reeves Ltd (15,6/15,6) hydrometer

http://www.stevenson-reeves.co.uk/hydrometers/LANS.htm

Cole-Parmer d(15,6/15,6) hydrometer

https://www.coleparmer.com/p/h-b-instrument-specific-gravity-astm-hydrometers-for-liquids-heavier-than-water/61726
 
  1. Birhanen skrev:
    1. For (veldig) mange år siden lærte jeg (husker ikke fra hva) at 1kg sukker oppløst i vann gir 0,63 L.
      .
    2. Klikk for å utvide...
  2. Sansynligvis meg.
    OK men du må innom regnearket til slutt. bruker selv elektronisk refrac. og det funker som bare det.

  3. #16 Oddvar Demmo, I går kl 10:30
  4. Rapporter
  5. Liker Svar


  6. Oddvar Demmo
    Expand Collapse
    Norbrygg-medlem

    Ja den boka kan godt ha vært for jeg hadde den for mange år siden, men den ble lånt ut. Nå får jeg bare blanke blikk og "har du mere øl" til svar om jeg spør etter den.
 

"Ja. På mitt star det at avlesningene skal skje ved 20 C. Men det star ikke noe om hva som er brukt som referansetemperatur på tettheten av vann. Sannsynligvis er det vann ved 4 C ("true specific gravity")."

For ordens skyld. Referansetettheten som er brukt for vann har ingen betydning for målingen. Målingen må gjøres på hydrometerets kalibreringstemperatur (eventuelt på en annen temperature med korrigering ved hjelp av temperaturkorrigering som følger hydrometeret). Da får en ut spesifikk tetthet (ubenevnt) ved den målte temperaturen. Skal du imidlertid vite hva denne spesifikke tettheten tilsvarer I form av tettheten i g/cm3 på en tilsvarende sukroseoppløsning må du gange med tettheten av vann på referansetemperaturen (f. eks 4 C)
 
  1. Birhanen skrev:
    1. For (veldig) mange år siden lærte jeg (husker ikke fra hva) at 1kg sukker oppløst i vann gir 0,63 L.
      .
    2. Klikk for å utvide...
  2. Sansynligvis meg.
    OK men du må innom regnearket til slutt. bruker selv elektronisk refrac. og det funker som bare det.

  3. #16 Oddvar Demmo, I går kl 10:30
  4. Rapporter
  5. Liker Svar


  6. Oddvar Demmo
    Expand Collapse
    Norbrygg-medlem

    Ja den boka kan godt ha vært for jeg hadde den for mange år siden, men den ble lånt ut. Nå får jeg bare blanke blikk og "har du mere øl" til svar om jeg spør etter den.
Denne posten skjønte jeg ingenting av...:oops:
 
Denne posten skjønte jeg ingenting av...:oops:
Nei det er forståelig. Jeg prøvde å flytte et innlegg fra en annen tråd inn hit og så besvare den her. Ingen stor suksess. Det gikk bare ut på om jeg kunne ha hentet en faktor for volumet av et kilo oppløst sukker fra en bestemt bok.
 
Ahh... Ikke nødvendig å hente fra en bok. Svarte akkurat i en annen tråd, gjentar det her. Tettheten på sukker er 1,587 ( g/ml). Deler du 1 på 1,587 får du 0,63 (ml/g). Dvs 1kg sukker opptar 0,63 liter når oppløst. 100g opptar 0,63 dl. :)
 
Ahh... Ikke nødvendig å hente fra en bok. Svarte akkurat i en annen tråd, gjentar det her. Tettheten på sukker er 1,587 ( g/ml). Deler du 1 på 1,587 får du 0,63 (ml/g). Dvs 1kg sukker opptar 0,63 liter når oppløst. 100g opptar 0,63 dl. :)
Det var jo enkelt! Sjekket det jo ut ved hjelp av tetthets data. Men regnesttykket ditt er jo ikke åpenbart. Dersom sukker hadde løst seg og resultert i noe ioner som påvirket samspillet med vannmolekylene hadde det vel kunnet blitt avvik og feil? Det beviser antagelig at sukkerløsning er en «ideell løsning» i så måte. Dvs at løste sukkermolekyler og vannmolekyler ikke har noen form for krefter mellom seg.
 
Tilbake
Topp