Определение массовой доли сухих веществ

Она определяется с помощью сахарометра (рис. 3.83).

Рис. 3.83. Сахаро­метр для сусла

в сахарометриче-ском цилиндре:

1 — цилиндр сахаро­метра; 2 — рубашка для охлаждения сусла; 3 — крепление для вертикального подве­шивания; 4 —подача охлаждающей воды; 5— отвод охлаждаю­щей воды; 6 — горячее охмеленное сусло; 7 — сахарометр

© 318___________________________________

Сахарометр — это поплавковый прибор, работающий по принципу всплывания: чем меньше удельная масса жидкости, тем глубже погружается сахарометр. На узкой шейке са­харометра нанесена шкала, показывающая массовую долю в процентах. Сахарометр -это ареометр, откалиброванный с помощью раствора сахарозы.

Измерение производят при температуре около 20 °С. Для этого небольшое количество горячего охмеленного сусла помещают в ме­таллический цилиндр (зачастую подвешива­емый с помощью шарнирного крепления), имеющий охлаждаемую рубашку для сниже­ния температуры до 20 °С; при этом естествен­но сусло не должно разбавляться; точно так же нельзя допускать испарения воды, приво­дящего к концентрированию сусла. Отсчет производят на уровне мениска поверхности сусла, соприкасающегося с шейкой сахаро­метра.

Считывание показания требует навыка, так как металлический цилиндр мешает счи­тывать показания под поверхностью сусла, да к тому же сусло несколько поднимается вверх по шейке сахарометра; из-за этого верхние де­ления шкалы кажутся немного сближенны­ми. В качестве показания сахарометра бе­рут самое верхнее, еще четко распознавае­мое значение.

В варочном цехе показания считывают обычно по верхнему мениску. В лаборатории применяют также сахарометры со считывани­ем показаний по нижнему мениску, посколь­ку там используют стеклянный цилиндр. На сахарометре всегда помечают, калиброван он для верхнего или нижнего считывания.

Для получения неискаженного результата измерения следует проследить за сохранени­ем на неизменном уровне концентрации сус­ла. Поэтому перед погружением сахарометра в сусло его нельзя смачивать водой или дру­гой жидкостью, отличающейся от измеряе­мой. Перед измерением содержимое цилиндра следует перемешать чистой или смоченной суслом лабораторной стеклянной палочкой для исключения возможной температурной неравномерности. Нельзя слишком глубоко погружать сахарометр, так как верхушка его шейки будет смочена суслом, что исказит счи­тываемый результат. Сухой сахарометр сле­дует осторожно взять за верхушку шейки и медленно погрузить до уровня ожидаемого

показания. При этом образовавшиеся пузырь­ки пены следует сдуть с поверхности сусла.

Сахарометр калибруется при 20 °С. Если температура измерения отличается от 20 ˚С, то следует вводить поправку. Ее величина за­висит от температуры сусла. Если сусло на­грето выше 20 °С, то его плотность понижена и поправку следует прибавить, и наоборот.

Для этого в нижней части сахарометра встроен термометр. Поправку получают, ког­да сахарометр извлечен так, что погруженным остается лишь его нижний конец. На обратной стороне шкалы термометра нанесены красным цветом числа и штрихи. На рис. 3.84 красным числам соответствуют числа на правой сто­роне. Приведенные числа означают понижа­ющую поправку на температуру в десятых до­лях процента для возможности внесения кор­ректировки в показания сахарометра.

Пример
Показание сахарометра	11,6%
Поправка	-0,2%
Массовая доля сухих веществ	11,4%

Откорректированное показание сахарометра указывает, сколько кг экстракта содержит­ся при 20 °С в 100 кг сусла.

Рис. 3.84.Термометр сахарометра с пределами измерений 10-15% и числами для внесения поправок

В нашем примере в 100 кг сусла (20 °С) содержится 11,4 кг экстракта.

3.5.1.2. Определение объемно-массовой доли сухих веществ в сусле (содержание экстракта в 1 гл сусла)

Практически массовая доля сухих веществ в 100 кг сусла непосредственно не использу­ется, а вместо нее для расчетов используют объемно-массовую концентрацию экстракта, содержащегося в 1 гл сусла, поскольку коли­чество сусла всегда определяют в объемных единицах, в частности, в гектолитрах.

Пересчет выполняют с учетом относитель­ной плотности сусла.

Содержание экстракта в кг/100 кг х

х относительную плотность =

= содержание экстракта в кг/гл.

Плотность вещества зависит от темпера­туры и давления. Поэтому всегда указывают относительную плотность и приводят отно­сительную температуру измерения, причем величиной относительного давления для жид­кости можно пренебречь.

Для нашего пересчета в кг экстракта на 100 л сусла мы используем плотность сусла (ρ при 20 °С, отнесенную к плотности воды при 4 °С (кратко — d 20/4).

В нижеприведенной таблице «соотноше­ние между относительной плотностью жид­кости и содержанием экстрактивных веществ по Плато», в которую были внесены исправ­ления Комиссией по стандартизации, с точ­ностью до двух знаков после запятой указана объемно-массовая доля экстракта в г на 100 мл при 20 °С (= кг экстракта на 1 гл), соответ-

_______________________________ 319

ствующая определенной массовой доле экст­ракта (см. выдержку из таблицы, рис. 3.89).

Если под рукой нет таблицы, можно опре­делить относительную плотность также по следующему упрощенному правилу:

раствор с массовой имеет относительную долей сухих веществ, % плотность 0(вода) 1,000 г/мл 1 1,004 г/мл 2 1,008 г/мл и т.д.

Таким образом, приближенно получают численное значение относительной плотнос­ти, считая:

Плотность = (% масс. х 0,004) + 1.

В нашем примере: 11,4 х 0,004 + 1 = 1,0456.

По таблице Плато находим относитель­ную плотность 1,043395.

Разность значений невелика, но для точ­ных расчетов она слишком значительна.

В представленной ниже упрощенной таб­лице, предназначенной для повседневного ориентировочного использования, значения плотности опущены и в этой таблице:

■ каждой десятой доле величины массовой
доли сухих веществ;

■ соответствует определенное значение объ­
емно-массовой доли сухих веществ в г /100
мл сусла.

Если взять наш пример, то найдя в табли­це значение массовой доли 11,4, берем в графе «объемно-массовая доля, %» соответствую­щее ему значение 11,90.

Это означает, что в 100 мл данного сусла при 20 ˚С содержится 11,90 г экстракта, чему со­ответствует 11,90 кг экстракта в 1 гл сусла (при 20 °С).

Относи-	Массо-	Относи-	Объемно-	Относи-	Массовая	Относи-	Объемно-
тельная	вая доля,	тельная	массовая	тельная	доля, %	тельная	массовая
плот-	%(гв	плот-	доля, %	плотность	(г в 100 г)	плотность	доля, %
ность	100 г)	ность ρ	(г в 100 мл)	20/20 °С		ρ 20/4 ˚С	(г в 100 мл)
20/20 °С		20/4 °С	при 20 ˚С				при 20 °С
1,04419	11,00	1,04229	11,47	1,04628	11,50	1,04437	12,01
			11,50

Рис. 3.85. Таблица для определения массовой доли в % и объемно-массовой доли в % (фрагмент)

320__________________________________________________________________

Таблица для пересчета массовой доли (в %) в объемно-массовую долю (в%) и коэффициент выхода

Массовая	Объемно-массовая	Коэффициент	Массовая	Объемно-массовая	Коэффициент
доля, %	доля, % (г в 100	выхода	доля, %	доля, % (г в 100 мл)	выхода
(г в 100 г)	мл) при 20 ˚С		(г в 100 г)	при 20 ˚С
0,1	0,10	0,10	0,8	0,80	0,77
0,2	0,20	0,19	0,9	0,90	0,86
0,3	0,30	0,29	1,0	1,00	0,96
0,4	0,40	0,38	1,1	1,10	1,06
0,5	0,50	0,48	1,2	1,20	1,15
0,6	0,60	0,58	1,3	1,30	1,25
0,7	0,70	0,67	1,4	1,41	1,35
1,5	1,51	1,45	6,4	6,55	6,29
1,6	1,61	1,55	6,5	6,66	6,39
1,7	1,71	1,64	6,6	6,76	6,49
1,8	1,81	1,74	6,7	6,87	6,59
1,9	1,91	1,83	6,8	6,97	6,69
2,0	2,01	1,93	6,9	7,08	6,80
2,1	2,11	2,03	7,0	7,18	6,90
2,2	2,21	2,13	7,1	7,29	7,00
2,3	2,32	2,23	7,2	7,39	7,10
2,4	2,42	2,32	7,3	7,50	7,20
2,5	2,52	2,42	7,4	7,60	7,30
2,6	2,62	2,52	7,5	7,71	7,40
2,7	2,72	2,61	7,6	7,82	7,51
2,8	2,83	2,71	7,7	7,92	7,61
2,9	2,93	2,81	7,8	8,03	7,71
3,0	3,03	2,91	7,9	8,13	7,81
3,1	3,13	3,01	8,0	8,24	7,91
3,2	3,23	3,10	8,1	8,35	8,02
3,3	3,34	3,20	8,2	8,45	8,12
3,4	3,44	3,30	8,3	8,56	8,22
3,5	3,54	3,40	8,4	8,67	8,32
3,6	3,64	3,50	8,5	8,77	8,42
3,7	3,75	3,60	8,6	8,88	8,53
3,8	3,85	3,70	8,7	8,99	8,63
3,9	3,95	3,79	8,8	9,09	8,73
4,0	4,06	3,90	8,9	9,20	8,83
4Д	4,16	3,99	9,0	9,31	8,94
4,2	4,26	4,09	9,1	9,41	9,04
4,3	4,36	4,19	9,2	9,52	9,14
4,4	4,47	4,29	9,3	9,63	9,25
4,5	4,57	4,39	9,4	9,74	9,35
4,6	4,67	4,49	9,5	9,84	9,45
4,7	4,78	4,59	9,6	9,95	9,55
4,8	4,88	4,69	9,7	10,06	9,66
4,9	4,99	4,79	9,8	10,17	9,76
5,0	5,09	4,89	9,9	10,27	9,86
5,1	5,19	4.99	10,0	10,38	9,97
5,2	5,30	5,09	10,1	10,49	10,07
5,3	5,40	5,18	10,2	10,60	10,18
5,4	5,51	5,29	10,3	10,71	10,28
5,5	5,61	5,39	10,4	10,81	10,38
5,6	5,71	5,48	10,5	10,92	10,49

321

Массовая	Объемно-массовая	Коэффициент	Массовая	Объемно-массовая	Коэффициент
доля, %	доля, % (г в 100	выхода	доля, %	доля, % (г в 100	выхода
(г в 100 г)	мл) при 20 °С		(г в 100 г)	мл) при 20 °С
5,7	5,82	5,58	10,6	11,03	10,59
5,8	5,92	5,68	10,7	11,14	10,70
5,9	6,03	5,79	10,8	11,25	10,80
6,0	6,13	5,89	10,9	11,36	10,91
6,1	6,24	5,99	11,0	11,47	11,01
6,2	6,34	6,09	11,1	11,57	11,11
6,3	6,45	6,19	11,2	11,68	11,22
11,3	11,79	11,32	15,7	16,68	16,00
11,4	11,90	11,42	15,8	16,79	16,11
11,5	12,01	11,53	15,9	16,90	16,22
11,6	12,12	11,63	16,0	17,02	16,34
11,7	12,23	11,74	16,1	17,13	16,45
11,8	12,34	11,85	16,2	17,24	16,56
11,9	12,45	11,95	16,3	17,36	16,67
12,0	12,56	12,06	16,4	17,47	16,77
12,1	12,67	12,17	16,5	17,58	16,88
12,2	12,78	12,27	16,6	17,70	16,99
12,3	12,89	12,38	16,7	17,81	17,10
12,4	13,00	12,48	16,8	17,92	17,21
12,5	13,11	12,59	16,9	18,04	17,32
12,6	13,22	12,69	17,0	18,15	17,43
12,7	13,33	12,80	17,1	18,27	17,54
12,8	13,44	12,90	17,2	18,38	17,65
12,9	13,55	13,01	17,3	18,50	17,76
13,0	13,66	13,11	17,4	18,61	17,87
13,1	13,77	13,22	17,5	18,72	17,97
13,2	13,88	13,32	17,6	18,84	18,08
13,3	13,99	13,43	17,7	18,95	18,19
13,4	14,10	13,54	17,8	19,07	18,31
13,5	14,21	13,64	17,9	19,18	18,42
13,6	14,32	13,75	18,0	19,30	18,53
13,7	14,43	13,85	18,1	19,41	18,64
13,8	14,55	13,97	18,2	19,53	18,75
13,9	14,66	14,07	18,3	19,64	18,86
14,0	14,77	14,18	18,4	19,76	18,97
14,1	14,88	14,28	18,5	19,88	19,08
14,2	14,99	14,39	18,6	19,99	19,19
14,3	15,10	14,50	18,7	20,11	19,31
14,4	15,22	14,61	18,8	20,22	19,42
14,5	15,33	14,72	18,9	20,34	19,53
14,6	15,44	14,82	19,0	20,45	19,64
14,7	15,55	14,93	19,1	20,57	19,75
14,8	15,66	15,03	19,2	20,69	19,86
14,9	15,78	15,14	19,3	20,80	19,97
15,0	15,89	15,25	19,4	20,92	20,08
15,1	16,00	15,36	19,5	21,04	20,20
15,2	16,11	15,47	19,6	21,15	20,31
15,3	16,22	15,57	19,7	21,27	20,42
15,4	16.34	15,69	19,8	21,39	20,53
15,5	16,45	15,79	19,9	21,50	20,64
15,6	16,56	15,90	20,0	21,62	20,76

В старой литературе вместо массовых указываются весовые проценты.

322_______________________________

Дата добавления: 2015-07-10