Сахар представлят собой сахарозу с дополнительными естественными примесями. Все расчеты всегда приближены к идеальным, поэтому в качестве сахара мы рассматриваем химически чистую сахарозу.
У нее есть два важных свойства:
- растворятся в воде
- превращяться в этиловый спирт
Разберемся с каждым из них.
Растворение в воде
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 мл
Превращение в этиловый спирт
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 будет переработана в две молекулы этилового спирта и две молекулы углекислого газа:
2C6H12O6 -> 4C2H5OH + 4CO2
Т.е. из одной молекулы сахарозы, получается чертыре молекулы этанола. Чтобы понять, сколько частей спирта получается из одной части сахара сделаем расчет масс:
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 342кг сахара дает 184кг этанола и 176кг углекислого газа. Теоритический выход (184 / 342) будет равен 0.538кг абсолютного спирта из 1кг сахарозы. Переведем это значение в литры. С учетом плоности абсолютного спирта (0.78927кг/л) получится: 0.538 / 0.78927 = 0.682
Итого
- 1кг сахара добавляет 0.63 л объема
- 1кг сахара дает 0.682 л абсолютного спирта
- 1л абсолютного спирта получается из 1.466 кг сахара
Теперь попробуем ответить на вопрос: сколько воды для браги нужно если у нас есть 5 кг сахара, для гидромодуля 1 : 4? Сколько при этом должно получится абсолютного спирта, какой будет объем браги, какая будет спиртуозность и сахаристость?
Объем воды для браги = Масса сахара * Гидромодуль = 5 * 4 = 20 л
Объем АС = Масса сахара * 0.682 = 5 * 0.682 = 3.41 л
Общий объем сусла = Объем воды для браги + Масса сахара * 0.63 = 20 + 5 * 0.63 = 23.15 л
Сахаристость сусла = Масса сахара / Общий объем сусла * 100 = 5 / 23.15 * 100 = 21.6 %
Спиртуозность браги = Объем АС / Общий объем сусла * 100 = 3.41 / 23.15 * 100 = 14.73 %
Быстро расчитать сахарную брагу можно с помощью вот такого калькулятора сахарной браги, или любого другого в интернете.