Кластеризация: метод k-средних

Что ареометр делает на самом деле?

Чтобы найти удельную плотность, т. е. отношение плотности сусла или вина к плотности воды, следует использовать виномер (сахаромер) бытовой. Как пользоваться прибором? Устройство измеряет количество естественного сахара. Это позволяет оценить и скорректировать рецепт приготовления напитка в зависимости от полученных показаний. Винодел также может следить за ходом брожения и в случае необходимости немедленно вносить коррективы.

Любой человек, который занимается изготовлением вина, знает, что существует прямая корреляция между количеством сахара, присутствующем в винограде (или других ягодах и фруктах), и процентным содержанием спирта по окончании ферментации.

Как использовать сахарометр и виномер

Правильно измерять начальную и конечную плотность сусла, поскольку на основании полученной разницы можно сделать вывод о характере брожения (закончилось или нет) и крепости напитка.

Начальная плотность – содержание сахара до брожения. Измеряется перед внесением дрожжей. Рекомендуемые значения зависят от вида напитка.

Оптимальное содержание сахара в браге перед брожением – 18-20%, в случае со спиртовыми дрожжами – 20-30%.

Начальная плотность вина – 10-31%, при этом нужно помнить, что большинство штаммов винных дрожжей могут полностью сбродить сок максимум 20% сахаристости (12% итоговой крепости), а оставшийся сахар не переработается и будет определять вид вина (сухое, полусладкое, сладкое и т.д.).

Начальная плотность пива зависит от сорта, этот показатель находится в диапазоне 5-18% (для большинства популярных в России сортов – 11-12%).

Конечная плотность – содержание сахара в сусле после окончания брожения.

Как считать крепость по сахарометру

Чтобы определить крепость сахарометром, нужно перевести показания начальной и конечной плотности в единицы алкоголя согласно таблице (см. рисунок), затем от начального значения отнять конечное.


Таблица для перевода показаний сахарометра в крепость

Например, если начальная плотность 18,5%, то это соответствует 9,25% алкоголя по таблице, а для конечной плотности сусла в 2,5% эквивалентная крепость – 1%. Итоговая крепость напитка = 9,25 — 1 = 8,25% об.

Инструкция по измерению крепости напитка

Измерения, выполняемые виномером АС-3 до начала и после брожения выполняется в такой последовательности:

  1. Подготовить ёмкость для замера: вымыть и просушить.
  2. Налить в нее сусло – смесь всех ингредиентов, кроме дрожжей.
  3. Ареометр АС-3 (0-25%) опустить в сосуд и подождать, пока прибор остановится, показание зафиксировать. Процедура выполняется при температуре +20 градусов иначе результат будет неточным.
  4. Полученные данные – это начальная плотность затора.

Чтобы определить, закончился ли процесс брожения, следует попробовать напиток на вкус – сладость должна исчезнуть. В этом случае можно сделать вывод, что этап брожения закончен. Как проводится замер конечной плотности:

  1. Опустить прибор в ёмкость, наполненную суслом, дождаться, пока виномер приобретёт состояние покоя и отметить показание.
  2. Данные должны быть в пределах от 1,5-2,5%. Такой показатель обозначает конечную плотностью напитка и свидетельствует об окончании процесса брожения.

Спиртомер вынуть из мерного сосуда, тщательно протереть и положить в упаковочный футляр для хранения.

Виды бытовых ареометров

Все разновидности ареометров функционируют по принципу гидростатического закона Архимеда: объём любого физического тела равен объёму воды, вытесненной этим телом. Устройство может погружаться на разную глубину в зависимости от плотности жидкости.

Выглядит в виде стеклянной колбы, нижняя часть которой заполнена ртутью для балласта во время погружения. В центре расположен поплавок и шкала с градацией плотности раствора.

Применение ареометров необходимо в различных сферах деятельности, а также и в домашней мини-лаборатории. По названию устройств можно определить, где именно будет использоваться тот или иной вид:

  1. Спиртомер.

    Используют для измерения крепости напитка в процентах.

    Только он способен определить крепость готового изделия и момент прекращения процесса брожения сусла, что так необходимо для пивоваров-любителей.

  2. Лактометр.

    Определяет жирность молока. В домашних условиях всегда можно проверить его качество.

    Особенно эта процедура актуальна для людей, закупающих продукцию в больших объёмах.

  3. Солемер.

    Пригодится в домашнем хозяйстве в период консервации заготовок – тестируется концентрация раствора для маринования. Также применяется для определения жёсткости воды и содержания соли.

    Прибор прост в обращении. Представляет собой корпуса с экраном и электродами, функционирует от батареи.

  4. Сахарометр или виномер.

    Выглядит в виде стеклянного поплавка с двойной шкалой.

    Одна шкала сахарометра показывает процентное содержание сахара, а другая концентрацию этилового спирта в сусле.

  5. Капиллярный виномер.

    Широко распространён среди виноделов Европы. Прибор определяет вязкость сухих и сладких вин. Как работает капиллярный виномер?

    Прибор представляет собой воронку с калиброванной трубкой внизу, через которую выходит жидкость с различной скоростью в зависимости от вязкости. При этом известно, что вязкость растворов снижается с увеличением количества спирта в них.

Существует много и других ареометров, которые используются на предприятиях, в медицине, лабораториях. Они тестируют нефтепродукты, кислоты и другие виды жидкостей.

Интерпретация измерений

Первые показания, снятые до начала брожения, скажут, имеется ли достаточное количество сахара, чтобы произвести требуемое количество алкоголя. Для устойчивости вина содержание спирта в нем должно быть не менее 10%, что означает, что начальная удельная плотность должна быть, по крайней мере, 1,080 (значение шкалы Брикса должно быть не менее 20). Если уровень сахара слишком низок, его необходимо отрегулировать, а затем произвести еще одно измерение. Новый показатель станет «первым».

Любые данные, полученные после начала ферментации, можно сравнить с предыдущими и отследить общий ход брожения. Снижение плотности указывает на снижение уровня сахара и повышение содержания спирта. Если показания виномера остаются стабильными между двумя измерениями, то это является одним из признаков того, что ферментация завершена.

Если плотность вина увеличивается, и это произошло не из-за добавления в него сахара или другого элемента, вероятно, причиной является двуокись углерода, особенно если видны пузырьки. Если это происходит ближе к концу периода ферментации, то можно избавиться от газа с помощью интенсивного перемешивания вина после его декантирования.

Если показания остаются стабильными с удельным весом выше 0,996 (или по шкале Брикса нуль или меньше) и желаемое количество спирта присутствует, брожение завершилось с присутствием остаточного сахара. Но если результаты измерений не изменяются при плотности, которая значительно превышает 0,996 (или по шкале Брикса выше нуля), а уровень алкоголя значительно ниже рекомендованного минимума, то ферментация, скорее всего, остановилась и должна быть возобновлена.

После того как удельная плотность падает примерно до 0,996 и ниже (по шкале Брикса – немного ниже нуля), то вино перебродило досуха.

Для расчета фактического количества алкоголя или сахара текущее показание должно сравниваться с первым, которое было взято еще до начала ферментации. При этом процент содержания спирта находится умножением разности между начальной и конечной удельной плотностью на 132.

Как пользоваться виномером-сахаромером? Инструкция по проведению измерений

Следующие несколько простых шагов позволят снять показания устройства:

простерилизовать ареометр, отборник проб вина и измерительный цилиндр метабисульфатом натрия или другим подобным стерилизатором;
установить мерный стакан на ровную поверхность;
пробоотборником взять образец сусла или вина, не содержащий осадка или твердых частиц, так как это будет влиять на показания прибора;
заполнить мерный стакан с достаточным количеством жидкости, чтобы виномер мог плавать (обычно на 80%);
осторожно опустить ареометр в мерный цилиндр (во время погружения его следует вращать, чтобы пузырьки не прилипали к нижней части поплавка, что может повлиять на его показания);
убедившись, что прибор не касается стенок измерительного цилиндра и свободно плавает, снять показания по нижней части мениска.

Мениск – это кривая, образуемая верхней поверхностью жидкости при контакте с другим объектом благодаря силе поверхностного натяжения. Показания следует снимать полностью, записывая число от единицы до тысячных долей, а не ограничиваться последними цифрами, так как в дальнейшем это может вызвать путаницу.

Ареометр, мерный цилиндр и любые другие используемые емкости всегда нужно тщательно мыть.

Следует сделать привычкой записывать все, что измеряет виномер. Как пользоваться его показаниями, описано далее в статье. Кроме того, в будущем непременно возникнет необходимость на них сослаться.

Начальные условия проведения измерений

1. Спиртометр следует хранить в заводской упаковке, не подвергая тряске и другим механическим воздействиям, способным нарушить целостность и точность. Стеклянные модели очень хрупкие и легко ломаются. При появлении трещин, царапин или других дефектов устройство испорчено и требует замены.

2. Большинство спиртометров откалиброваны для работы в растворе, температура которого 20°C (допускается отклонение не больше 0,5 градуса). При более высокой температуре ареометр завышает крепость, при низкой – занижает. Несоблюдение температурного режима вызывает погрешность измерений до 7%. Плотность жидкости также зависит от атмосферного давления, рекомендуемый показатель – 760 мм рт. ст.

3. Все спиртометры (кроме оптического, электронного и виномера) рассчитаны на работу с жидкостями, содержащими только этиловый спирт и воду. Любые другие примеси (сахар, сок, дубильные вещества после настаивания в бочке, соли тяжелых металлов в воде и даже сивушные масла плохо очищенного самогона) изменяют плотность раствора, приводя к неточным замерам.

Проверка на точность

Для проверки на точность виномер сахаромер нужно опустить в дистиллированную воду температурой +20 градусов:

  • Если прибор функционирует качественно, на шкале содержания сахара обозначится нулевое показание.
  • Если ареометр не принимает вертикальное положение, нужно увеличить его массу посредством нанесения лака или скотча на нижнюю часть (при необходимости нескольких слоёв), пока на шкале не появится 0.

При слишком глубоком погружении следует уменьшить его массу срезав часть стекла в самой верхней точке трубки. Если тестируются алкогольные напитки, содержащие примеси возможны погрешности при выдаче показаний.

На качество результатов влияет температура помещения и жидкости. При несоблюдении требований к температурным режимам (20 градусов) данные также не будут соответствовать действительности. Крепость холодного алкогольного напитка будет ниже, чем у такого же, но более тёплого.

Оказывается, что атмосферное давление тоже влияет на точность показаний. Оно должно составлять 760 мм ртутного столба.

Для людей, занимающихся изготовлением домашнего спиртного виномер просто необходим. Он помогает соблюдать весь процесс создания напитка согласно выбранного рецепта

Важно приобрести качественный прибор и правильно его эксплуатировать в дальнейшем, выполняя все условия измерений

Виды бытовых ареометров

В домашнем винокурении распространены 2 вида ареометров:

Сахарометр АС-3 – предназначен для измерения концентрации сахара в водных растворах по массе сухих веществ. Является самым точным бытовым прибором. Для определения крепости требуется сопоставить результат с табличными значениями и провести вычисления.

Диапазон измерений: 0-25%.

Цена деления шкалы: 0,5%.

Предел допустимой погрешности: ±0,5.

Виномер бытовой – устройство для определения сахаристости и крепости браги, вина или пива. Имеет две шкалы, нанесенные с разных сторон, что позволяет одновременно узнать сахаристость и крепость сусла без вычислений. Недостаток – более низкая точность в сравнении с АС-3.

Диапазон измерений: первая шкала – 0-25% (для сахара), вторая шкала – 0-12% (для спирта).

Цена деления шкалы: 1%.

Предел допустимой погрешности: ±1-2% для сахара и ±2-3% для спирта.

Как пользоваться виномером (инструкция для покупателя)

При покупке ареометра нужно обратить внимание на следующее:

  • Диапазон шкалы (максимум и минимум) должен соответствовать конкретной ситуации. Стандартный диапазон измерений для домашних виноделов находится в пределах от 0,990 до 1,120. Например, для того чтобы достичь содержания алкоголя в вине 12%, следует начать брожение с удельной плотностью 1,090.
  • Для каких жидкостей предназначен виномер? Как пользоваться прибором, указано в прилагаемой инструкции.
  • Некоторые ареометры могут измерять лишь удельную плотность, но большинство измеряет также потенциальный процент алкоголя и содержание сахара.
  • Должна быть указана температура, при которой откалиброван виномер, как пользоваться формулами преобразования удельной плотности на основании температуры пробы (наиболее распространенная температура калибровки равна +15 °C).
  • Соответствует ли размер прибора размерам мерного цилиндра.
  • Есть ли защитный футляр (ареометры очень хрупкие).

Инструкция по проведению измерений

1. Наполнить измерительную емкость (колбу, цилиндр или стакан) достаточным количеством сусла температурой +20 °C. При замере конечной плотности слегка перемешать жидкость, чтобы избавиться от остатков углекислого газа, снижающего точность измерений.

2. Протереть ареометр чистой сухой тканью. Перед погружением прибор должен быть полностью сухим.

3. Аккуратно погрузить сахарометр (виномер) нижней частью в жидкость.

4. Подождать, пока ареометр стабилизируется на одном уровне.

5. Снять показания. Расположить глаза чуть ниже уровня жидкости, чтобы отчетливо наблюдалось эллиптическое основание мениска, затем медленно поднимать голову, пока эллипс не превратится в прямую линию.

В зависимости от конструкции, значения снимают с верхнего или нижнего края мениска (этот момент обязательно описан в инструкции к конкретной модели).


Красная стрелка – верхний мениск, зеленая – нижний. Если оригинальной инструкции к прибору не осталось, снимать показания по нижнему мениску

6. Достать сахарометр (виномер) с колбы, вытереть насухо и положить в заводской футляр для хранения. Хотя бы раз в пару месяцев проверять показания и калибровать прибор в случае необходимости.

Ссылка на основную публикацию