Teori: Hur mycket ökar volymen vid tillsättning av socker

Malt, humle, jäst, vatten, körsbär, tallkottar etc. - hur de kan blandas, processer, vad du har på G och vad du gjort

Moderatorer: martinb, Webbgrupp

Teori: Hur mycket ökar volymen vid tillsättning av socker

Inläggav Kenneth » måndag 2019-10-28 21:33

Varning för långt inlägg som innehåller spår av: matematik, kemi och till viss del fysik.

Vid senaste bryggningen så satt jag under mäskningen och funderade på hur SG, implicit mängden socker, påverkar volymen av vörten.
Låter kanske lite konstigt, men det slog mig att det vore rimligt att volymen ökar när man tillsätter socker.
I detta fall så skulle jag ha i 500 gram socker i slutet av koket av cirka 18 liter färdigkokt vört.
Och jag tänkte att jag skulle räkna på hur mycket volymen skulle öka när jag tillsatte sockret.

Jag började söka på nätet men hittade egentligen ingen riktigt bra tillförlitlig källa.
De flesta sidor hävdade att volymen är konstant. Detta för att de lösta sockermolekylerna får plats "mellan" vattenmolekylerna.
Några inlägg (främst av bryggare!) hävdade att det visst påverkade volymen.
Det är rätt länge sedan jag läste kemi, och jag tycker rent intuitivt att det borde påverka volymen.

Jag började med en snabb kontroll.
Ta en 10% sockerlösning, 100 gram socker och 900 gram vatten.
900 gram vatten upptar en volym på 0,902 liter vid 20ºC eftersom vatten väger 998 gram/liter.
100 gram socker tillsätts och om volymen inte ändrar sig så skulle vi få en densitet på 1,11 kg/liter (1 kg/0,902 liter)!

MEN vi vet att en 10% (10ºPlato) sockerlösning har en specfik vikt (SG) på 1,040 (konvertering mellan Plato och SG).
Så det måste vara så att volymen ökar när man tillsätter socker till en lösning!

Lite räknande fram och tillbaka gav mig följande formel.
X = volymökning i liter
V = känd start volym i liter
SG = känd specifik vikt (densitet) på sockerlösningen (räknat som kg/liter, vet att det inte är helt korrekt eftersom SG är dimensionlöst)
M = känd total massa på vatten + socker i kg
X + V = M/SG (Totala volymen efter tillsatt socker = total massa/densiteten)
X = M/SG - V

Exempel på den 10% sockerlösningen ovan med SG = 1,040
X = 1/1,040 - 0,902
X = 0,0597 liter

Dvs volymen ökar med cirka 60 ml och den totala volymen blir 0,962 liter.
Jämfört med de 0,902 liter vätska som man skulle få om volymen inte ökade!

Jag tycker det verkar rimligt och kan inte hitta några större fel på mina beräkningar.
Vad säger ni som orkat läsa så här långt?
Mottager alla kommentarer och synpunkter!
Senast redigerad av Kenneth tisdag 2019-10-29 08:00, redigerad totalt 1 gång.
Härliga tider, strålande tider :)
Användarvisningsbild
Kenneth
Dekoktionsmäskare
Dekoktionsmäskare
 
Inlägg: 861
Blev medlem: tisdag 2007-01-02 10:28
Ort: Stenhamra

Re: Teori: Hur mycket ökar volymen vid tillsättning av socke

Inläggav ekstedt » måndag 2019-10-28 22:26

Verkar både vettigt och rimligt, men det finns bara ett sätt att verifiera: mät!
ekstedt
Munk
Munk
 
Inlägg: 2689
Blev medlem: onsdag 2009-08-12 09:58
Ort: Göteborg

Re: Teori: Hur mycket ökar volymen vid tillsättning av socke

Inläggav skyking » tisdag 2019-10-29 13:45

En liten detalj SG är i förhållande till vattnets densitet. Densiteten på vörten är alltså 1.040*0.998 = 1.038 kg/L.

Sen är det bara att räkna på. Vi har 1kg vört så dess volym är 1/1.038 = 0.963L. Delat med ursprungliga volymen blir det 6.8% procents volymökning.
skyking
Jästodlare
Jästodlare
 
Inlägg: 1212
Blev medlem: lördag 2016-07-09 11:03

Re: Teori: Hur mycket ökar volymen vid tillsättning av socke

Inläggav Kenneth » tisdag 2019-10-29 15:15

Tack Skyking!
Det är ju betydligt enklare än som jag tänkte.
Känd massa och densitet ger ju direkt den totala volymen!
Härliga tider, strålande tider :)
Användarvisningsbild
Kenneth
Dekoktionsmäskare
Dekoktionsmäskare
 
Inlägg: 861
Blev medlem: tisdag 2007-01-02 10:28
Ort: Stenhamra

Re: Teori: Hur mycket ökar volymen vid tillsättning av socke

Inläggav fredrik.stahl » måndag 2019-11-04 22:20

Det var väl precis det experimentet Balling gjorde för att ta fram sin skala.

Om nu nån tycker att det här är rent teoretiska övningar så kan jag berätta att jag har haft nytta av det vid bärvinstillverkning då man behöver lösa lite större mängder socker i vatten utan att volymen blir för stor.
Användarvisningsbild
fredrik.stahl
RIMS-byggare
RIMS-byggare
 
Inlägg: 627
Blev medlem: torsdag 2007-01-04 21:50
Ort: Frösön


Återgå till Recept, bryggtips, metoder, litteratur, ingredienser och teorier

Vilka är online

Användare som besöker denna kategori: Google [Bot] och 2 gäster

cron