Álcool gerado no Primming

Discussão em 'Brew Science' iniciado por FrancoPicarelli, 18/9/13.

  1. 18/9/13 #1

    FrancoPicarelli

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    Boa tarde nobres cervejeiros!

    Essa questão do álcool gerado durante o primming vem ocupando minha cabeça há algum tempo. Não pelo preciosismo de saber exatamente quanto ABV tem minhas levas, mas pelo preciosismo de entender a lógica por traz desses números que utilizamos no processo :)

    É um tópico meio obscuro, mas li em alguns lugares que a carbonatação por primming agrega cerca de 0,2~0,3% numa breja. Mas pelos meus cálculos é mais do que isso. Por favor, se notarem algum erro nas minhas considerações e/ou cálculos, me avisem!

    Vou tentar exemplificar pra ficar mais fácil de explicar. Considero uma leva de 20L, OG = 1,050kg/L e FG = 1,010kg/L (ABV = 5,3%). Preparando o primming utilizando 147g de açúcar refinado comum dissolvido em 1L de água (para obter 7g/L no final), temos 1L de uma solução com densidade 1,147kg/L (considerando densidade água = 1,000kg/L e que o açúcar se dissolve completamente). Agora, a abstração: o açúcar refinado é 98% fermentável, então, para contabilizar apenas o álcool gerado na carbonatação, vou imaginar que a fermentação do primming aconteça independentemente do resto da leva. A solução de OG 1,147kg/L "atenua" então para 1,003kg/L e finaliza em 18,4% ABV segundo a fórmula mais precisa para altas densidades do http://www.brewersfriend.com/abv-calculator/ .
    Des-abstraindo, temos duas soluções alcoólicas, a primeira é a cerveja, 20L a 5,3% ABV = 1,06L de álcool, e a segunda é o primming, 1L a 18,4% = 0,184L de álcool. Misturando tudo obtemos 21L de breja com ABV = 5,9% ( 1,06+0,184 = 1,244L álcool; 1,244L/21L = 5,9%).

    Isso tudo resultando em um acréscimo de 0,6% ABV. A diferença pode parecer pouca, mas é de duas a três vezes maior que o que se encontra por aí, e como disse, esse tópico é mais sobre a lógica e não sobre os resultados.

    Comentários:
    1) Segundo esses cálculos o acréscimo de ABV depende tanto da proporção utilizada no primming quanto da quantidade de água utilizada na diluição. Se a mesma proporção de 7g/L fosse diluída em 0,5L de água, teríamos uma acréscimo de 1% de ABV. O que faz sentido, porque assim você "água" menos a breja.
    2) Não tenho certeza se posso dizer que o primming é 98% fermentável, porque pensando sobre o assunto, não sei como o aumento da pressão devido a carbonatação afeta a fermentação.
    3) A medida que fui escrevendo esse tópico me toquei que é impossível uma solução com 20% de álcool e praticamente nada de açúcar tenha densidade 1,003kg/L, uma vez que a densidade do álcool é menor que 1. Isso indica que as fórmulas de ABV utilizadas não são precisas para atenuações próximas de 100%. Essa é uma provável fonte de erro nos meus cálculos, mas resolvi postar isso mesmo assim porque talvez clareie as idéias de alguém com dúvidas semelhantes as minhas...

    Qualquer comentário é bem vindo!
    Abraços!
     
    NizaorJr curtiu isso.
  2. 18/9/13 #2

    rodrigo

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    Franco,

    Na realidade, vc não vai fermentar o açúcar separado, então não terá 18% de álcool gerado. O açúcar diluirá no restante da cerveja alterando muito pouco sua densidade.

    O que acontecerá será o seguinte: [(1,147 * 1L) + (1,010 * 20L)] / (1L + 20L) = 1,01652381

    Isso quer dizer que após a adição do primming, sua cerveja terá a densidade de quase 1,017.

    Para tirar a prova de quanto de álcool gerará na realidade, vc precisa medir novamente a densidade na cerveja após a carbonatação (retirando o CO2 para não influenciar na medição e usando um densímetro).

    abraços!
     
    NizaorJr curtiu isso.
  3. 18/9/13 #3

    paulo

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    O erro está em considerar que 147g de açúcar misturados a 1L d'água produzirão uma solução com densidade de 1,147, quando, na verdade, ela será de aproximadamente 1,055.

    Edit:

    Só pra explicar o raciocínio: 1 Brix corresponde a 1g de açúcar em 100ml de solução. Desprezando o volume dos 147g de açúcar, a sua solução de priming teria 147/10 = 14,7°Bx, o que corresponde a uma densidade de 1,060 pela fórmula:

    Densidade = (Brix / (258.6-((Brix / 258.2)*227.1))) + 1

    Na prática vai ser um pouco menos, porque, ao adicionar o açúcar, o volume final da solução será maior que 1 litro.

    Edit 2:

    Na verdade esse cálculo está errado porque a definição de Brix é 1g de açúcar em 100g de solução, não em 100ml como eu tinha escrito. Então:

    Brix = 147/(1147/100) = 12,8
    Densidade = 1,052
     
    NizaorJr curtiu isso.
  4. 18/9/13 #4

    rodrigo

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    Então está aí o engano...

    Mas de qualquer forma, para identificar o volume de álcool que foi acrescido, devemos medir a gravidade após a refermentação, correto?

    Na minha linha de raciocínio inicial, após essa adição do primming ele teria uma densidade de aproximadamente 1,012, certo?

    Restaria só a nova medição e calcular a diferença?
     
  5. 18/9/13 #5

    paulo

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    Sim, mas o que que o Franco propôs foi um cálculo para estimar esse valor sem a necessidade de fazer uma nova medida.

    A propósito, você precisaria medir a **densidade** após a fermentação - a gravidade provavelmente continuará a mesma :)
     
    rodrigo e RicardoCharqueadas curtiram isso.
  6. 18/9/13 #6

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    Verdade, hahaha, errei!

    Se bem que dependendo do volume de álcool, tenho certeza que a gravidade pode alterar! hahaha :tank:
     
  7. 18/9/13 #7

    paulo

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    Tem um cálculo muito simples, que o pessoal que produz vinho usa para corrigir a densidade do mosto quando a uva não atinge o grau de maturação desejado. Basicamente, eles consideram que cada 17g de açúcar por litro corresponde a um incremento de 1% no teor alcoólico.

    Ou seja:

    ABV (%) = (gramas/litro de açúcar) / 17

    No caso do Franco, os 7g/litro de priming causariam um aumento de 7/17 = 0,41% no teor alcoólico.

    g/litro %ABV
    --------------
    1 0,06
    2 0,12
    3 0,18
    4 0,24
    5 0,29
    6 0,35
    7 0,41
    8 0,47
     
    NeoRamza curtiu isso.
  8. 19/9/13 #8

    FrancoPicarelli

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    Ok, vamos por partes haha

    Rodrigo, acho que as contas que você fez no seu primeiro post são equivalentes as minhas. Se olhar bem, a adição de 7g/L de primming subiu em quase 0,007 a densidade, que foi o que eu considerei quando pensei numa solução de primming com densidade 1,147g/mL.

    Isso faz todo sentido pra mim, uma vez que considerei que todo açúcar se dissolve completamente na água. Na minha cabeça, quando você adiciona 147g de açúcar na água, você não tem variação de volume, apenas acréscimo da massa adicionada. Como Densidade = Massa/Volume, você teria densidade = (1000g H20 + 147g Açúcar)/(1000mL Solução) = 1,147g/mL.

    Mas provavelmente é ai mesmo que está meu erro, afinal o cálculo através da fórmula do Paulo dá resultados muito diferentes... Pelo que entendi lendo a wikipedia (haha) não posso assumir 100% de solubilização do açúcar (ou seja, ao adicionar o açúcar, aumenta também o volume da solução), e essa fórmula deve levar isso em conta... Será que é isso, Paulo, ou estou viajando de novo?

    Bom, essa história me fez repensar um outro cálculo que já utilizei em brassagens. Se tenho 10L de mosto com densidade 1,050kg/L, posso considerar que consegui extrair 0,5kg de açúcar dos grãos? Acho que não né? Pela fórmula dos Brix eu teria mais do que isso...

    Usei esse raciocínio uma vez pra calcular a perda de eficiência devido ao trub pós-lavagem, mas acho que vou ter que refazer as contas... Por sinal, vou ter que refazer algumas planilhas hahaha

    Bom galera, valeu pelas respostas! :mug:
     
  9. 19/9/13 #9

    rafaelrick

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    na verdade o açúcar ocupa um lugar no espaço, hehehe

    Segundo o fontes da internet, o açúcar tem densidade de 1,57g/cm³. Densidade real e não aparente. Então o volume que ele ocupará será de 94ml.
     
  10. 19/9/13 #10

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    Então, se me lembro bem, o conceito de solubilidade é exatamente que o certas quantidades de soluto ocupam os espaços entre as moléculas do solvente, então é como se ele ele preenchesse espaços "vazios", sem alterar o volume do solvente.

    Interessante essa conta dos 94mL, seria o outro extremo! Se nada do açúcar se solubiliza, teríamos um volume final de 1,094L. Calculando, teríamos Densidade = 1,147kg/1,094L = 1,048kg/L, menor que os 1,060 calculados através da fórmula dos Brix. O que faz sentido afinal estes 1,048 foram obtidos considerando solubilização nula...
     
  11. 19/9/13 #11

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    A X da questão é que o volume total da solução não é uma coisa simples de se calcular (segundo o Google, envolve um conceito da termodinâmica chamado "volume molar parcial").

    O "truque" do raciocínio em Brix é que aquela fórmula de conversão para massa específica já tem isso embutido de forma simplificada.

    Por sinal, tinha um erro conceitual no meu cálculo do post #3, porque 1 Brix é 1g de açúcar em 100g de solução, não em 100ml como eu tinha escrito inicialmente.

    Corrigindo isso, a densidade da solução 147g de açúcar + 1L de água fica em 1,052 (o que equivale a dizer que o volume da solução é 1,147/1,052 = 1,090L)
     
    FrancoPicarelli curtiu isso.
  12. 26/9/14 #12

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    Se ganha mais alcool no priming, e se vc faz priming na garrafa, como e que Cervejarias artesenais tem o ABV no garrafa quando eu compro? Deve ser errada entao pq o ABV vai crescer quando esta na garrafa pra chegar na loja pra vender ne? Eu imaginei que eles testar o ABV antes que bota na garrafa e usa essa para os labels?
     
  13. 27/9/14 #13

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    Não sei como as cervejarias procedem quanto à isso, mas o cálculo de ABV não é assim tão preciso (IBU então nem se fala), pra acertar só na comparação das medidas, o mais correto é mandar pra um laboratório analisar. Nem todo açucar que o fermento usa vira álcool, ele usa muito açucar pra se reproduzir, então isso pode variar de acordo com a taxa de inoculação, oxigenação, etc...
     
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  14. 27/9/14 #14

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    O que o Paulo mencionou está correto. As propriedades de uma substância em uma mistura difere das propriedades quando pura. Primeiro que não segue um modelo linear, o que dificulta um pouco calcular (não dá pra fazer a média das propriedades). Mas é possivel usar o volume molar parcial, só é um pouco chatinho.

    E vale a pena lembrar que densidade não é SG. SG é densidade da solução dividido por densidade do solvente (água). E por mais que a densidade da água é próxima de 1, vale a pena considerar a densidade real. Um exemplo simples:

    Para o caso em que o Franco calculou a densidade da solução e chegou em um valor de 1.048. Se a água tem a densidade 0,997 a 25 Celsius. A SG acaba sendo 1.048/0,997=1.051 e chega bem perto do calculo.

    Pela simplicidade eu acabo usando software pra fazer essa conta.
     
  15. 30/3/15 #15

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    Buenas galeres...
    sou novo na arte, mas acredito que posso dar uma ajuda, mesmo que não seja na prática, a matemática pode corrigir um pouco.
    Tenho lido os tópicos do forum ha alguns meses e notei que em grande parte dos casos, não raros, os problemas da diferença entre o resultado esperado e o resultado obtido não está em flutuações no processo devido a uma falha na fermentação ou por intervenção divina, mas sim por simples erros físicos (a matemática está certa), onde estão sendo matematicamente operadas grandezas de unidades diferentes, o que não se faz.

    Quanto à correção do cálculo ali em cima, não tenho como fazer agora a demonstraçao pq não tenho o "Mathematica" aqui no trampo pra demonstrar onde está o erro, primeiro no preparo da solução para o primming, que reflete na MASSA de solução, na MASSA de álcool e na MASSA de verveja final.

    Ah, façam todas as contas em massa, não em volume, como a densidade da nossa "solução" cervejeira varia no decorrer do processo, o reflexo no rendimento pode variar entre 5% e 8% ou até mais dependendo do processo empregado...

    abraço
     
  16. 13/7/15 #16

    ViniciusCarpentieri

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    Galera, Procure por fórmula de Balling, vai facilitar muito a vida de vcs. Bem fácil de calcular...
    A propósito. Com 7g/L dá cerca de 0,4% a mais de álcool, como colocado anteriormente.
     
  17. 13/7/15 #17

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    Tem certeza desse valor? Eu sempre achei que era uma quantidade desprezível, 0,4% a mais, dependendo do estilo para mim faz bastante diferença.
     
  18. 14/7/15 #18

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    É mais ou menos isso mesmo... na real, é só simular no Beer Smith, por exemplo, como se estivesse adicionando açúcar no final da fervura. Partindo do princípio que 100% será fermentado, é a mesma coisa adicionar no início ou no final da fermentação.

    Em uma leva de 20 litros, cada 100g de açúcar acresce ~ 0.002 na OG, que dá um acréscimo de ~ 0.002*132 = 0,264%... 140 daria 0,37%...
     
  19. 22/12/16 #19

    Krishna

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    Galera, peço licença pra desenterrar esse tópico...

    Tempão que estou com uma dúvida relacionada ao acréscimo de abv no primming: o beersmith já prevê isso quando faz seus cálculos pro abv final? Ou nós que devemos fazer esse acréscimo de aproximadamente 0,4%?
     

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