Volymdiskrepans

Vid mina senaste bryggningar har jag skrivit om ett problem som jag nu äntligen börjat ta tag i, se det senaste exemplet här. Problemet avser en ekvation av densitetsmätningar som inte riktigt går jämt ut. En del i detta kan, som sagt, troligtvis förklaras av mätfel eller felaktig mätutrustning. En annan del har, åtminstone enligt min misstanke, att göra med volymer. Jag bestämde mig därför att en gång för alla få ordentlig koll på volymen vätska i alla steg av processen.

Mitt bryggverk har en inbyggd gradering i liter på insidan av kärlets vägg. Fram tills nu har jag av praktiska skäl förlitat mig på denna. Frågan är hur väl den stämmer med verkligheten. Bryggverket är helt cylinderformat så volymberäkningen är förhållandevis enkel och rättfram. Den görs enligt formeln härunder.

πr² * h

r innebär radie och är detsamma som halva diametern och h är cylinderns höjd. Särskild uppmärksamhet bör fästas vid enheten, i vilken uträkningen görs. Decimeter är lämpligt eftersom slutprodukten då uttrycks i dm³ (kubikdecimeter) och är detsamma som liter.

Mitt bryggverk ser ut enligt skissen ovan, med de mått som där finns angivna. Här är de dock angivna i millimeter, men omvandlingen är lätt och volymen räknas ut enligt följande.

(π * 1,75²) * 5,4
(π * 3,0625) * 5,4
9,6211 * 5,4 = 51,95 dm³ => ~52 liter

Från botten till bryggverkets övre kant ryms således 52 liter, vilket också överensstämmer med vad tillverkaren har angivit. Det innebär vidare att varje liter vätska mäter 1,038 cm (54 / 52).

Den framräknade volymen ovan är också kontrollerad med vatten. Jag vägde upp 10 liter i min graderade jäshink och mätte därefter höjden i bryggverket. Vatten har en densitet på 997 kg/m³. Det innebär att vatten väger 997 gram per liter och 10 liter väger följaktligen 9 970 gram. I bryggverket mäter detta cirka 10,5 cm, vilket stämmer förhållandevis väl överens med beräkningen ovan.

Observera dock diskrepansen mot jäshinkens gradering som visar närmare 11 liter. En skillnad på cirka 10%. När jag tidigare har trott mig mäta upp 36 liter, vilket brukar vara min standardmängd mäskvatten, så har jag istället endast haft drygt 32 liter.

Åter till problemet som inledde förevarande undersökning, nämligen ekvationen för vörtens densitet före och efter kok. Denna går inte riktigt jämt ut och en hypotes var att det kunde ha med uppmätta volymer att göra. Efter företagna mätoperationer finns det nu en enkel metod för verifiering av dessa. När jag började använda nuvarande utrustning fyllde jag bara bryggverket så mycket jag vågade, beaktat risken för överkok, men utan att notera volymen särskilt. Efterhand började jag ställa högre krav på min process och behövde således veta volymer under olika steg. Jag började uppskatta kokvolymen i enlighet med bryggverkets inbyggda skala och räknade sedermera med denna volym, vilken var 44 liter i recepten.

Från botten av mitt kokkärl mäter 44 liter cirka 45,5 cm (1,038 * 44). Av praktiska skäl är det emellertid enklast att göra en sådan mätning från ovanifrån. Det innebär att tomrummet mellan vört och kittelns kant ska vara ungefär 8,5 cm vid en fyllnadsgrad av 44 liter. Något förvånad blev jag när jag fann att detta överensstämde relativt väl med bryggverkets skala. Det ser faktiskt ut att vara endast ett par liters skillnad, vilket likväl bör ha en betydande effekt.

I samma andra kommer jag förövrigt att upphöra med användningen av min refraktometer. Det är en billigare variant, inköpt för flera år sedan, och trots flera kalibreringar litar jag inte helt på den. Jag kommer därför att övergå till att även göra densitetsmätningarna före kok med hydrometer. Det blir spännande att se, men förhoppningsvis kan mitt problem avseende mätningar vara löst, eller åtminstone en bra bit på vägen, vid nästa bryggtillfälle.