Mäta jäsning genom vägning: Skillnad mellan sidversioner

Från BryggarWiki
Hoppa till navigering Hoppa till sök
Staffanu (diskussion | bidrag)
Skapade sidan med 'Att öppna jäskärlet för att mäta hur långt jäsningen kommit är förknippat med risk för infektion och oxidation, men det...'
 
Staffanu (diskussion | bidrag)
Ingen redigeringssammanfattning
Rad 1: Rad 1:
Att öppna [[Jäskärlet|jäskärlet]] för att mäta hur långt jäsningen kommit är  
Att öppna jäskärlet för att mäta hur långt jäsningen kommit är  
förknippat med risk för [[Infektion|infektion]] och [[Oxidation|oxidation]], men det går att mäta utjäsningen när som helst under jäsningen,
förknippat med risk för infektion och oxidation, men det går att mäta utjäsningen när som helst under jäsningen,
helt utan att riskera ölets kvalitet!
helt utan att riskera ölets kvalitet!


[[Jästen|Jästen]] bryter ner vörtens [[Socker|socker]] till [[Etanol|etanol]], [[Koldioxid|koldioxid]] och en del andra
Jästen bryter ner vörtens socker till etanol, koldioxid och en del andra
restprodukter som till exempel [[Estrar|estrar]] och [[Högre_alkoholer|högre alkoholer]].  En del av sockret
restprodukter som till exempel estrar och högre alkoholer.  En del av sockret
används också för att bilda mer [[Jäst|jäst]].
används också för att bilda mer jäst.


Det mesta av koldioxiden lämnar [[Jäskärlet|jäskärlet]] genom jäsröret.  Ett sätt
Det mesta av koldioxiden lämnar jäskärlet genom jäsröret.  Ett sätt
att ta reda på hur långt jäsningen kommit är alltså att mäta hur
att ta reda på hur långt jäsningen kommit är alltså att mäta hur
mycket som bubblat ut, och det kan göras genom att helt enkelt väga
mycket som bubblat ut, och det kan göras genom att helt enkelt väga
koldioxiden!  Ett indirekt sätt att göra det är att mäta hur mycket
koldioxiden!  Ett indirekt sätt att göra det är att mäta hur mycket
[[Jäskärlet|jäskärlet]] minskar i vikt när koldioxiden bubblar bort.  Den [[Koldioxid|koldioxid]]
jäskärlet minskar i vikt när koldioxiden bubblar bort.  Den koldioxid
som avgår väger i storleksordningen ett kilogram vid utjäsningen av 25
som avgår väger i storleksordningen ett kilogram vid utjäsningen av 25
liter [[Vört|vört]] till ett normalstarkt öl, och kan alltså vägas utan allför
liter vört till ett normalstarkt öl, och kan alltså vägas utan allför
dyrbar [[Utrustning|utrustning]].
dyrbar utrustning.


Att beräkna viktminskningen sedan jässtart för en brygd som [[Jäst|jäst]] från
Att beräkna viktminskningen sedan jässtart för en brygd som jäst från
en känd [[Densitet|densitet]] [[OG|OG]] till en annan [[Densitet|densitet]] [[SG|SG]] är enkelt, förutsatt att volymen inte
en känd densitet OG till en annan densitet SG är enkelt, förutsatt att volymen inte
ändrar sig under jäsningen:
ändrar sig under jäsningen:
<math>
<math>
\mbox{viktminskning i kg} = (\mbox{[[OG|OG]]} - \mbox{[[SG|SG]]}) \times \mbox{volym i $\mbox{m}^3$}\mbox{.}
\mbox{viktminskning i kg} = (\mbox{OG} - \mbox{SG}) \times \mbox{volym i $\mbox{m}^3$}\mbox{.}
</math>
</math>
Formeln är enkel att förså om [[OG|OG]] och [[SG|SG]] mäts i <math>\mbox{kg}/\mbox{m}^3</math>, men eftersom vi betraktar differensen mellan två densiteter är det även korrekt att använda relativ [[Densitet|densitet]] och att då mäta volymen i liter för att få enheterna rätt:
Formeln är enkel att förstå om OG och SG mäts i <math>\mbox{kg}/\mbox{m}^3</math>, men eftersom vi betraktar differensen mellan två densiteter är det även korrekt att använda relativ densitet och att då mäta volymen i liter för att få enheterna rätt:
<math>
<math>
\mbox{viktminskning i kg} = (\mbox{[[OG|OG]]} - \mbox{[[SG|SG]]}) \times \mbox{volym i liter}\mbox{.}
\mbox{viktminskning i kg} = (\mbox{OG} - \mbox{SG}) \times \mbox{volym i liter}\mbox{.}
</math>
</math>


Om vi till exempel har 25 liter [[Vört|vört]] som [[Jäst|jäst]] från [[OG|OG]]=1,055 till [[SG|SG]]=1,014 blir viktminskningen <math>(1,055-1,014) \times 25 = 1,025\,\mbox{kg}</math>.
Om vi till exempel har 25 liter vört som jäst från OG=1,055 till SG=1,014 blir viktminskningen <math>(1,055-1,014) \times 25 = 1,025\,\mbox{kg}</math>.


När formeln skall användas för att bestämma utjäsningen för en brygd
När formeln skall användas för att bestämma utjäsningen för en brygd
skrivs den om så här:
skrivs den om så här:
<math>
<math>
\mbox{[[SG|SG]]} = \mbox{[[OG|OG]]} - \frac{\mbox{viktminskning i kg}}{\mbox{volym i liter}}\mbox{.}
\mbox{SG} = \mbox{OG} - \frac{\mbox{viktminskning i kg}}{\mbox{volym i liter}}\mbox{.}
</math>
</math>


Rad 41: Rad 41:
* Formeln förutsätter att vörtens volym är lika stor när jäsningen påbörjas som vid mättillfället.
* Formeln förutsätter att vörtens volym är lika stor när jäsningen påbörjas som vid mättillfället.
    
    
* Det förutsätts att eventuell [[Bottensats|bottensats]] har samma [[Densitet|densitet]] som resten av ölet.  Eftersom [[Jästen|jästen]] typiskt sjunker långsamt till botten verkar det troligt att jästens [[Densitet|densitet]] är högre än ölet, men att skillnaden är liten.
* Det förutsätts att eventuell bottensats har samma densitet som resten av ölet.  Eftersom jästen typiskt sjunker långsamt till botten verkar det troligt att jästens densitet är högre än ölet, men att skillnaden är liten.


* När man väger [[Jäskärlet|jäskärlet]] efter [[Jäsning|jäsning]] finns fortfarande en del [[Koldioxid|koldioxid]] kvar i lösning.  Mängden varierar med temperaturen, men för en 25-litersbrygd är det ca <math>40\,\mathrm{g}</math> i rumstemperatur, och uppåt det dubbla när temperaturen närmar sig fryspunkten.
* När man väger jäskärlet efter jäsning finns fortfarande en del koldioxid kvar i lösning.  Mängden varierar med temperaturen, men för en 25-litersbrygd är det ca <math>40\,\mathrm{g}</math> i rumstemperatur, och uppåt det dubbla när temperaturen närmar sig fryspunkten.


* Tillsammans med koldioxiden slipper en del andra ämnen ut genom jäsröret.  En gissning är allt annat än [[Vatten|vatten]]ånga är försumbart, och att även mängden [[Vatten|vatten]]ånga är liten, omkring <math>10\,\mbox{g}</math> totalt för en normalstark 25-litersbrygd som jäser i rumstemperatur. Då är antagandet att gasen ovanför vörten i [[Jäskärlet|jäskärlet]] har 100 % relativ luftfuktighet, och att mättnadstrycket för [[Vatten|vatten]]ånga är runt <math>2\,\mbox{kPa}</math>.
* Tillsammans med koldioxiden slipper en del andra ämnen ut genom jäsröret.  En gissning är allt annat än vattenånga är försumbart, och att även mängden vattenånga är liten, omkring <math>10\,\mbox{g}</math> totalt för en normalstark 25-litersbrygd som jäser i rumstemperatur. Då är antagandet att gasen ovanför vörten i jäskärlet har 100 % relativ luftfuktighet, och att mättnadstrycket för vattenånga är runt <math>2\,\mbox{kPa}</math>.
   
   
Jag har enligt bästa förmåga gjort mer exakta beräkningar med avseende
Jag har enligt bästa förmåga gjort mer exakta beräkningar med avseende
på de två första felkällorna.  Resultatet avviker från den enkla
på de två första felkällorna.  Resultatet avviker från den enkla
formeln ovan med högst ett par procent för brygder med [[OG|OG]] under
formeln ovan med högst ett par procent för brygder med OG under
1,100, och med mycket mindre än så för [[OG|OG]] under 1,070.
1,100, och med mycket mindre än så för OG under 1,070.


Den felkälla som dominerar i praktiken är antagligen vågens mätfel.  Om man exempelvis använder en  
Den felkälla som dominerar i praktiken är antagligen vågens mätfel.  Om man exempelvis använder en  
paketvåg med ett maximalt mätfel om <math>15\,\mbox{g}</math> bör felet för en 25-litersbrygd vara ca <math>\pm 0,001</math> i relativ [[Densitet|densitet]], eller <math>\pm 1^\circ\mbox{Öchsle}</math> vilket stämmer väl med praktisk erfarenhet.
paketvåg med ett maximalt mätfel om <math>15\,\mbox{g}</math> bör felet för en 25-litersbrygd vara ca <math>\pm 0,001</math> i relativ densitet, eller <math>\pm 1^\circ\mbox{Öchsle}</math> vilket stämmer väl med praktisk erfarenhet.

Versionen från 23 januari 2015 kl. 19.12

Att öppna jäskärlet för att mäta hur långt jäsningen kommit är förknippat med risk för infektion och oxidation, men det går att mäta utjäsningen när som helst under jäsningen, helt utan att riskera ölets kvalitet!

Jästen bryter ner vörtens socker till etanol, koldioxid och en del andra restprodukter som till exempel estrar och högre alkoholer. En del av sockret används också för att bilda mer jäst.

Det mesta av koldioxiden lämnar jäskärlet genom jäsröret. Ett sätt att ta reda på hur långt jäsningen kommit är alltså att mäta hur mycket som bubblat ut, och det kan göras genom att helt enkelt väga koldioxiden! Ett indirekt sätt att göra det är att mäta hur mycket jäskärlet minskar i vikt när koldioxiden bubblar bort. Den koldioxid som avgår väger i storleksordningen ett kilogram vid utjäsningen av 25 liter vört till ett normalstarkt öl, och kan alltså vägas utan allför dyrbar utrustning.

Att beräkna viktminskningen sedan jässtart för en brygd som jäst från en känd densitet OG till en annan densitet SG är enkelt, förutsatt att volymen inte ändrar sig under jäsningen: Misslyckades med att tolka (syntaxfel): {\displaystyle \mbox{viktminskning i kg} = (\mbox{OG} - \mbox{SG}) \times \mbox{volym i $\mbox{m}^3$}\mbox{.} } Formeln är enkel att förstå om OG och SG mäts i kg/m3, men eftersom vi betraktar differensen mellan två densiteter är det även korrekt att använda relativ densitet och att då mäta volymen i liter för att få enheterna rätt: viktminskning i kg=(OGSG)×volym i liter.

Om vi till exempel har 25 liter vört som jäst från OG=1,055 till SG=1,014 blir viktminskningen (1,0551,014)×25=1,025kg.

När formeln skall användas för att bestämma utjäsningen för en brygd skrivs den om så här: SG=OGviktminskning i kgvolym i liter.

Den här formeln är en approximation av verkligheten, men den stämmer förvånansvärt väl. Några felkällor, förutom vägningens onoggrannhet, är:

  • Formeln förutsätter att vörtens volym är lika stor när jäsningen påbörjas som vid mättillfället.
  • Det förutsätts att eventuell bottensats har samma densitet som resten av ölet. Eftersom jästen typiskt sjunker långsamt till botten verkar det troligt att jästens densitet är högre än ölet, men att skillnaden är liten.
  • När man väger jäskärlet efter jäsning finns fortfarande en del koldioxid kvar i lösning. Mängden varierar med temperaturen, men för en 25-litersbrygd är det ca 40g i rumstemperatur, och uppåt det dubbla när temperaturen närmar sig fryspunkten.
  • Tillsammans med koldioxiden slipper en del andra ämnen ut genom jäsröret. En gissning är allt annat än vattenånga är försumbart, och att även mängden vattenånga är liten, omkring 10g totalt för en normalstark 25-litersbrygd som jäser i rumstemperatur. Då är antagandet att gasen ovanför vörten i jäskärlet har 100 % relativ luftfuktighet, och att mättnadstrycket för vattenånga är runt 2kPa.

Jag har enligt bästa förmåga gjort mer exakta beräkningar med avseende på de två första felkällorna. Resultatet avviker från den enkla formeln ovan med högst ett par procent för brygder med OG under 1,100, och med mycket mindre än så för OG under 1,070.

Den felkälla som dominerar i praktiken är antagligen vågens mätfel. Om man exempelvis använder en paketvåg med ett maximalt mätfel om 15g bör felet för en 25-litersbrygd vara ca ±0,001 i relativ densitet, eller ±1Öchsle vilket stämmer väl med praktisk erfarenhet.