Benevelde berekeningen

Als je iemand een zelfgebrouwen bier inschenkt is de vraag al snel "zo, hoeveel alcohol is dat?" En,  wanneer je dat tot achter de komma kunt vertellen, "hoe weet je dat"? Het antwoord op de eerste vraag is meestal lager dan verwacht (maar soms brouw ik ook zware bieren). Het antwoord op de tweede vraag is ook niet zo ingewikkeld, dat leg ik hier uit. Kortom - vandaag een technisch verhaal.

Bovenaan: hydrometer, onderaan refractometer.

We beginnen met het slechte nieuws. Is je bier klaar en wil je weten hoe zwaar het is? Dan ben je waarschijnlijk te laat. Je kunt namelijk maar op één manier* goed bepalen hoeveel alcohol ontstaan is - door te meten, vóór en na vergisting, en dan te rekenen. En wat je meet is het soortelijk gewicht. Bij het brouwen heb je suikerwater gemaakt. De suiker wordt door de gist omgezet in alcohol en koolzuurgas. Suiker is zwaarder dan water, maar alcohol flink lichter, en de koolzuur ontsnapt. Het soortgelijk gewicht zal dus dalen, en uit het verschil bereken je het ontstane percentage alcohol.

Hoe gaat het concreet in zijn werk? Allereerst nog even kort het brouwproces - mout schroten (grof malen), maischen (rond de 67 graden de zetmelen uit de granen oplossen in water en omzetten in suikers), filteren en tot slot koken met hop. De hop filter je eruit en je koelt het eindproduct (dat dan wort heet) af.

Dan is het dus tijd voor dichtheid meten. Daarna de gist erbij, wachten tot het uitvergist is (dat duurt in de regel een week of twee, drie, maar dat hangt van de gist af) en nogmaals meten. Het meten van de dichtheid gebeurt meestal met een simpele hydrometer of een refractometer - zie de uitleg hieronder.

Op basis van de meetresultaten bereken je het alcoholpercentage. De meeste thuisbrouwers zullen afvullen op fles met een beetje suiker om te zorgen voor de koolzuur (en dus prik) - dan komt er nog een beetje alcohol bij, meestal zo'n 0.7%. Tel die op bij je berekende percentage en voilá.

De berekening is als volgt:

(soortelijk gewicht (sg) voor vergisting - sg na vergisting) * 0.131

De hydrometer is nauwkeuriger, maar kost zo'n 200ml vloeistof die daarna meestal wordt weggegooid. Een hydrometer is van glas en dus kwetsbaar, maar ook niet zo duur. Hij is gekalibreerd op één temperatuur (want die is nogal belangrijk bij dichtheid), meestal op 20 graden Celcius. Je neemt dus voldoende vloeistof, laat die afkoelen en kijkt waar de vloeistof op de meter uitkomt. Let op, want de vloeistof kruipt wat op en meestal zit er wat schuim in de weg. Meet je vóór het koken (niet strikt noodzakelijk, maar wel interessant) dan kun je de vloeistof weer teruggooien in de kookketel, maar bij het meten vlak voor het vergisten kun je het maar beter niet terugdoen in verband met gevaar voor infectie.

Hydrometer - de vloeistof kruipt wat op.

De refractometer is minder nauwkeurig maar vereist slechts een druppel en die koelt dus ook vrijwel direct af. Met een pipet neem je een druppel vloeistof, die leg je op de juist plek. Je doet het doorzichtige klepje dicht en kijkt naar een lichtbron (houdt het deel met de druppel horizontaal!). De waarde wordt weergegeven door de grens tussen blauw en wit. Een refractometer moet je kalibreren, en als er eenmaal alcohol in je bier zit kun je hem niet meer zomaar aflezen, maar moet er gerekend worden. Voor de begindichtheid is dat dus geen probleem, maar voor de einddichtheid wel. Voordeel is wel dat het makkelijk is om tijdens het proces de waarden te controleren, want je hebt maar een drupje nodig. Zit je bijvoorbeeld vóór de anderhalf uur koken al op je gewenste dichtheid dan weet je dat je wat water kunt toevoegen, want bij het koken verdampt er aardig wat.

Refractometer - goed tegen het licht houden

De wort voor het bier in dit voorbeeld is nogal zwaar: 1092 g/l. Het wordt dan ook een baltic porter.  Wanneer de gist zijn werk goed doet zal hij uitkomen op een verwachte dichtheid van 1015, met als alcoholpercentage:

(sg voor vergisting - sg na vergisting) * 0.131

(1092-1015) * 0.131 = 10.1%

Het is natuurlijk afwachten of de gist ook echt zover komt - zeker bij hoge percentages stopt het wel eens wat eerder. Dan komt dus de bottelgist er nog bij, waarbij het bier dus uit zou kunnen komen op bijna 11%. Een zware jongen dus.

Tot zover deze uitleg. Zelf gebruik ik al jaren een hydrometer en pas sinds zeer kort een refractometer - je kunt prima brouwen zonder een refractometer, maar het tussendoor extra meten is een leuke bijkomstigheid en tegenwoordig kun je de meters in China bestellen voor een euro of 10.


*) Ja, er zijn meer manieren, maar die zijn omslachtig, onnauwkeurig of gewoon veel te duur