為了確定他們制作的啤酒中的酒精含量,啤酒制造商將啤酒開始發(fā)酵前的比重與發(fā)酵完成時(shí)的比重進(jìn)行比較。
比重是液體相對(duì)于水的密度的量度,水的密度為每公升1千克,因此如果液體的比重為1.06,則一升液體的重量為1.06千克。
形成啤酒的液體稱為麥汁,它的比重始終高于水,因?yàn)樗写罅康娜芙馓?。添加到麥芽汁中的酵母將一些溶解的糖轉(zhuǎn)化為乙醇。當(dāng)釀造結(jié)束時(shí),比重始終小于開始時(shí)的比重,因?yàn)橐恍┨且艳D(zhuǎn)化為酒精,其濃度低于水(0.79 kg / L)。
葡萄糖(C?6?H?12?O?6)是將轉(zhuǎn)化為酒精的主要糖,許多反應(yīng)發(fā)生在酵母內(nèi)部,最終將每個(gè)葡萄糖分子轉(zhuǎn)化為兩分子乙醇(CH?3?CH?2?OH)和兩分子二氧化碳(CO?2)。
C?6?H?12?O?6?=> 2(CH?3?CH?2?OH)+ 2(CO?2)
如果查看元素周期表,可以計(jì)算出這兩種分子的分子量。乙醇的分子量為46.0688,二氧化碳的分子量為44.0098,您需要這些數(shù)字來(lái)計(jì)算啤酒的酒精含量。
在發(fā)酵過(guò)程中,由反應(yīng)形成的大部分二氧化碳從溶液中冒出并通過(guò)排氣口離開發(fā)酵容器。你可以說(shuō)它全部都離開了,因?yàn)槠【浦惺S嗟牧颗c離開量相比非常小。
如果你看一下反應(yīng)的等式,你會(huì)發(fā)現(xiàn)每種葡萄糖被分成兩個(gè)乙醇分子和兩個(gè)二氧化碳分子。這意味著對(duì)于離開發(fā)酵容器的每個(gè)二氧化碳分子,必須在容器內(nèi)形成一個(gè)乙醇分子。如果在分子量回頭看,你可以說(shuō),每個(gè)44.0098克的CO?2離開形成46.0688克酒精的容器。換句話說(shuō),對(duì)于每克氣泡脫落的CO?2,產(chǎn)生約1.05克乙醇。
您可以將起始比重與最終比重進(jìn)行比較,如果麥芽汁的起始重力是1.06,并且在發(fā)酵之后,重力是1.02。從第一減去第二給我們CO的重量2留下的容器中。這相當(dāng)于0.04千克/升,然后乘以1.05得到容器中酒精的重量。那是0.042千克/升,既然您已經(jīng)知道溶液的質(zhì)量(1.02 kg / L)和酒精的質(zhì)量(0.042 kg / L),您可以通過(guò)除以兩者來(lái)計(jì)算酒精的質(zhì)量百分比,這給出0.042 / 1.02,等于0.041,或4.1%。
值得注意的是,按質(zhì)量計(jì),酒精的百分比高于按體積計(jì)算的酒精百分比,因?yàn)橄嗤|(zhì)量的酒精比水的體積更多。因此,要將酒精質(zhì)量百分比轉(zhuǎn)換為按體積計(jì)算的酒精百分比,您只需將酒精密度除以。在這種情況下,您可以獲得4.1 / 0.79或5.2%的酒精含量。