Калькулятор расчета сахарной браги

В случае обычных дрожжей, если нет других рекомендаций, на 1 кг сырья (например сахара):
- прессованных дрожжей 100 г
- сухих дрожжей 20 г

Если используются специальные спиртовые дрожжи, то производитель всегда пишет на этикетке, сколько килограмм сырья и за какой срок может переработать одна пачка данных дрожжей - этим инструкциям и следует придерживаться.

Гидромодуль - это соотношение сахара к воде. Например, если взять на 1 кг сахара (или любого другого сырья) 4 л воды, то гидромодуль будет равен 1 : 4.

Оптимальным считается такой гидромодуль при котором дрожжам будет комфортно существовать в растворе.

Дрожжи поедают сахар и вырабатывают тепло (нагревая раствор), углекислый газ (который уходит из системы через гидрозатвор), спирт (который нас интересует) и другие примеси (головы и хвосты от которых мы хотим избавиться).

Если масса сахара в данном объеме будет слишком большая, то дрожжи очень скоро погибнут от избытка тепла и концентрации произведенного спирта. Если масса сахара в данном объеме будет слишком мала, то и выход спирта будет малым.

Задача, найти такой гидромодуль (сделать такую концентрацию сахара внутри данного объема), при котором дрожжи успеют переработать весь сахар в спирт, до того как погибнут в заспиртованной среде. Поэтому в конце брожения, брага не должна быть сладкой на вкус.

Чаще всего гидромодуль делают 1 : 4, но также выбирают 1 : 3 или 1 : 5.

После брожения, из глюкозы или фруктозы получается спирт более высокого качества. Выход спирта из глюкозы или фруктозы на 5 % меньше чем из сахарозы (0.648 л абсолютного спирта из 1 кг глюкозы или фруктозы, в то время как из 1 кг сахарозы получается 0.682 л).

Дрожжи синтезируют этиловый спирт именно из глюкозы (фруктоза будет превращена в глюкозу в процессе). В сахарной браге, из магазинного сахара, глюкоза и фруктоза берется из сахарозы. Но сахар не является химически чистой сахарозой и содержит примеси, а значит процент самой глюкозы с фруктозой в сахаре меньше чем в чистой глюкозе или фруктозе.

Более высокое качество спирта в данном случае обусловлено тем, что в процессе брожения набраживается меньше примесей, потому что сусло содержит только глюкозу, и ничего лишнего, из чего можно было бы набродить больше голов и хвостов. Но это не значит, что ненужно отсекать головы и хвосты, это значит лишь то, что состав примесей будет более однородный.

Также, более высокое качество спирта не означает преимущества в дегустационных свойствах. Скорее всего вкусовые качества такого спирта будут более резкие.

Обычно цена на глюкозу или фруктозу в разы выше чем на сахар, ввиду более сложного технологического процесса очистки первых двух, а значит затрат на их производство. Дешевле всего делать спирт из зерна, далее по возрастанию: из сахара, из глюкозы или фруктозы. Но в таком же порядке, при прочих равных, увеличивается и качество спирта.

Для чего меняют сахар на глюкозу или фруктозу для браги?

Сахаромер АС-3 - это ареометр предназначенный для измерения сахаристости сусла. Прибор показывает сколько грамм сахара содержится в 100 миллилитрах сусла.

Прибор бывает нескольких видов (0-10, 10-20, 0-25, 25-50, 50-75), но наиболее часто встречаемый для целей производства спирта и алкоголя - это 0-25, т.к. при 25 % сахаристости сусла получается оптимальная спиртуозность браги 13 %. Если известно сколько сахара содержит сусло, то можно вычислить начальную сахаристость по формуле: (MS / (MS + V)) * 100, где MS - масса сахара, V - объем воды для сусла. Это же расчетное значение должен показать сахаромер если измерить сахаристость перед внесением дрожжей.

Перед тем как проводить любые измерения, нужно добиться того, чтобы сусло которое было отобрано для измерения содержало как можно меньше взвеси, отфильтровав его. Перед внесением дрожжей необходимо опустить сахаромер в сусло, измерить содержание сахара. После того как брага начнет бродить, постепенно, количество сахара в ней будет уменьшаться, и при каждом последующем измерении, сахаромер будет показывать более низкие значения. Как только брага отбродит полностью, сахаромер должен показать значение близкое к нулю. Зная начальное и конечное содержание сахара можно определить реально получившуюся спиртуозность браги с помощью калькулятора.

Важно! Показания сахаромера должны быть скорректированы по температуре с помощью калькулятора.

У сахарозы есть два важных свойства:
- растворятся в воде
- превращаться в этиловый спирт

Разберемся с каждым из них.

Плотность сахарозы 1.587 г/мл, плотность воды 1 г/мл - поэтому сироп состоящий из 1000 г сахара и 1000 мл воды займет объем:
V = 1000 + 1000 / 1.587 = 1000 + 630 = 1630

Молекула сахарозы представляет собой дисахарид, потому что состоит из остатка одной молекулы глюкозы и одной молекулы фруктозы соединенных между собой. При растворении в воде, сахароза распадается на глюкозу и фруктозу:
C₁₂H₂₂O₁₁ + H₂O -> 2C₆H₁₂O₆

Каждая молекула глюкозы и фруктозы будет переработана в две молекулы этилового спирта и две молекулы углекислого газа:
2C₆H₁₂O₆ -> 4C₂H₅OH + 4CO₂

Т.е. из одной молекулы сахарозы, получается четыре молекулы этанола. Чтобы понять, сколько частей спирта получается из одной части сахара сделаем расчет масс по таблице Менделеева:
C₁₂H₂₂O₁₁ -> 4C₂H₅OH + 4CO₂
H = 1
C = 12
O = 16
12 * 12 + 22 * 1 + 11 * 16 = 4 * (2 * 12 + 5 * 11 + 1 * 16 + 1 * 1) + 4 * (1 * 12 + 2 * 16)
342 = 184 + 176

Это значит, что 342 кг сахара дает 184 кг этанола и 176 кг углекислого газа. Теоретический выход (184 / 342) будет равен 0.538 кг абсолютного спирта из 1 кг сахарозы. Переведем это значение в литры. С учетом плотности абсолютного спирта (0.78927 кг/л) получится:
0.538 / 0.78927 = 0.682

Итого
- 1 кг сахара добавляет 0.63 л объема
- 1 кг сахара дает 0.682 л абсолютного спирта
- 1 л абсолютного спирта получается из 1.466 кг сахара