Hilfe zu Berechnung von Bierparametern

[tauroplu]

Moin, zusammn,
nachdem ich nun einige meiner Biere im Weinlabor Krauß habe analysieren lassen, habe ich meine Berechnungstools entsprechend angepasst. Es gab da durchaus Unterschiede zwischen Theorie und Praxis.
Aktuell hatte ich mein Wiess mal durch die Mangel drehen lassen und komme mit dem Alkoholgehalt nicht klar. Hier mal die Werte als Gegenüberstellung zwischen meinen Berechnungen und den Analysenergebnissen: TABELLE KORRIGIERT !

Vergesst mal die Farbe, was ich nicht nachvollziehen kann ist der Alkoholgehalt. Der im fertigen Bier bestimmte Wert entspricht exakt dem vorausberechneten Wert, allerdings VOR der Karbonisierung. Ich habe mit 6,4 g Traubenzucker pro Liter karbonisiert. Mit Hilfe der üblichen Berechnungstools für Alkohol müssten da aber noch ca. 0,3 Vol.-% hinzukommen, in Summe also 5,4 Vol.-%.
Wie kann das denn sein? Dass da Null Alkohol hinzugekommen ist kann ja nicht sein und dass die Berechnungen vorher falsch waren, stimmt ja auch nicht, sonst wären nicht die exakten Werte für SW, SVG und SRE dabei herausgekommen...ich bin ratlos. Hat jemand von Euch vielleicht eine Erklärung für diese Ergebnisse?

[Bierjunge]

Wie hast Du den Traubenzucker gegeben? Trocken?

Moritz

[tauroplu]

Korrekt.

[Schoki]

Das ist natürlich jetzt schwierig, daraus etwas zu rekonstruieren. Hast du die Werte so alle vom Labor bekommen oder hast du dem Labor die Stammwürze oder irgendeinen anderen Wert vorgegeben? Dann wäre da eine potentielle Fehlerquelle. Soweit ich mich jetzt nicht völlig täusche, kann man ja nicht alle Werte allein aus dem fertigen Bier rekonstruieren. Misst man beispielsweise Restextrakt und Alkoholgehalt, kann man die Stammwürze nicht errechnen, wenn man den Vergärungsgrad nicht kennt.

[tauroplu]

Hi, alle Werte sind so vom Labor gekommen. Aufgrund des ermittelten Restextrakts bzw. der Dichte kann man alles andere zurückrechnen, auch die Stammwürze. Die verwenden soweit ich weiß ein Anton-Paar Gerät.

[Beerbrouer]

Müsste man nicht auch die Stammwürze um den Faktor "Traubenzuckergabe" nach oben korrigieren? So wie ich das verstehe, sind die gemessenen 12,9°P doch auch der Wert vor der Karbonisierung? Im Umkehrschluss würde ich dann vermuten, dass die ursprüngliche Stammwürze weniger als 12,9°P betrug und erst die Traubenzuckerzugabe einen Alkoholgehalt von 5,1 % "ermöglicht" hat.

Gruß

Gerald

[tauroplu]

Durch die Zuckerzugabe erhöht sich ja der Extraktgehalt nicht, da er zu 100 % vergoren wird, das dürfte also keinen Einfluss auf die eigentliche Stammwürze haben. Da aber der Alk. natürlich Einfluss auf die Dichte nimmt, müsste sich das ja eigentlich auf den Gesamtalkoholgehalt auswirken.

[Beerbrouer]

Hm, bei einer Speisegabe ist das klar. Aber gerade bei der Zuckerzugabe hätte ich schon gedacht, dass man die auf die Stammwürze draufschlagen müsste...

Gruß

Gerald

[Beerbrouer]

Durch die Zuckerzugabe erhöht sich ja der Extraktgehalt nicht, da er zu 100 % vergoren wird, das dürfte also keinen Einfluss auf die eigentliche Stammwürze haben.

Ich denke, dass diese Aussage bei einer Zuckerlösung, die im Stammwürzegehalt genau dem Unterschied zwischen dem Extraktgehalt der Würze vor der Gärung und nach der Gärung entspricht, stimmt. Du schreibst aber, dass du den Zucker trocken gegeben hast.

Gruß

Gerald

[§11]

Du berechnest aus deiner refraktometrischen StW eine falsche Dichte (1,01040 vs. 1,01190). Ihr bestimmt aber beide den Restextrakt gleich. Dadurch kommt das Labor auch ohne Zuckerzugabe auf einen höheren Alkoholgehalt (die Differenz von 1,01190 zur Dichte die dem Restextraktgehalt entspricht ist grösser) Die Dichte fliesst aber in die Alkoholberechnung ein (um von m/m% auf Vol% zu kommen).

Ich vermute das rein Zufällig dieser "Fehler" genauso gross ist wie die "Fehler" der durch die Zuckerzugabe entsteht.

Siehe auch hier https://braumagazin.de/article/dichte-teil-2/

Gruss

Jan

[tauroplu]

So gesehen...hast Du natürlich Recht...Moment mal, ich muss da was prüfen

[tauroplu]

Ihr Lieben, erstmal vielen Dank für all Euren input!

Nun muss ich zu meiner großen Schande gestehen, dass die Tabelle bezüglich der Dichte leider falsch war (das elendigliche copy&paste Problem). Das tut mir echt Leid, dass ich hier zur Verwirrung beigetragen habe. Die Dichte wurde also korrekt berechnet.

Bleibt aber die Tatsache, dass sich tatsächlich die Stammwürze durch die Zuckerzugabe erhöht hat (und damit der Alkoholgehalt). Das würde doch bedeuten, dass ich die Zunahme der Stammwürze vom durch das Labor bestimmten Wert abziehen müsste und sich folglich auch ein niedriger Alkoholgehalt ergeben würde oder?

Meine Rechnung wäre nun:
6,5 g / Liter Zucker = 0,6 % Stammwürzezunahme = 12,4 % Anfangsgehalt für die Stammwürze.

Für den Alkohol würde das dann bedeuten: statt der vom Labor ermittelten 5,1 Vol.-% = 4,7 Vol.-% (plus 0,3 Vol.-% durch die Zuckerzugabe)

Die anderen Werte wie scheinbarer Vergärgrad und Restextrakt verändern sich ebenfalls entsprechend.

[Schoki]

Hi, alle Werte sind so vom Labor gekommen. Aufgrund des ermittelten Restextrakts bzw. der Dichte kann man alles andere zurückrechnen, auch die Stammwürze. Die verwenden soweit ich weiß ein Anton-Paar Gerät.

Jap, da war ich etwas verwirrt. Natürlich kann man das zurückrechnen, wenn man den Alkoholgehalt misst. Da wir das natürlich selbst nicht können, hatte ich irgendwie im Kopf, dass es nicht geht. Schande über mein Haupt.

Bleibt aber die Tatsache, dass sich tatsächlich die Stammwürze durch die Zuckerzugabe erhöht hat (und damit der Alkoholgehalt). Das würde doch bedeuten, dass ich die Zunahme der Stammwürze vom durch das Labor bestimmten Wert abziehen müsste und sich folglich auch ein niedriger Alkoholgehalt ergeben würde oder?

Meine Rechnung wäre nun:
6,5 g / Liter Zucker = 0,6 % Stammwürzezunahme = 12,4 % Anfangsgehalt für die Stammwürze.

Für den Alkohol würde das dann bedeuten: statt der vom Labor ermittelten 5,1 Vol.-% = 4,7 Vol.-% (plus 0,3 Vol.-% durch die Zuckerzugabe)

Die anderen Werte wie scheinbarer Vergärgrad und Restextrakt verändern sich ebenfalls entsprechend.

Strenggenommen erhöht man ja die Stammwürze nachträglich, da man zusätzlich Extrakt einbringt, ohne das durch Flüssigkeit auszugleichen. Das Labor hat dann den Alkoholgehalt gemessen und zurückgerechnet, welche Stammwürze die Würze bei Verwendung von Speise gehabt hätte. Für Alkoholgehalt und Stammwürze vor Abfüllung sollte die Rechnung so grob stimmen.

[tauroplu]

Jo, Schoki, das habe ich jetzt auch kapiert, dass sich NATÜRLICH die Stammwürze erhöht...Schande über MEIN Haupt

Alles gut, nun wird insgesamt ein Schuh draus.

Danke nochmals fürs Mitdenken!

Cheers
Michael

[Sebasstian]

Zweimal von oben bis unten gelesen. Das Problem hab ich jetzt verstanden glaub ich, aber des Rätsels Lösung verstehe ich noch nicht gamz. Michael, kannst du bitte nochmal kurz darlegen wie sich das ganze jetzt für dich aufgeklärt hat? Irgendwie steh ich aufm Schlauch. (ich will doch was lernen aus den thread)
Mich verwirrt, dass du schreibst "natürlich erhöht sich die Stammwürze" aber ist doch laut Tabelle exakt gleich.

[tauroplu]

Meine Güte, ist echt nicht mein Tag heute... Die Stammwürze muss natürlich tiefer sein (habe es nochmals korrigiert). Du bist also zu Recht verwirrt.

Jetzt müsste es nachvollziehbar sein, wenn nicht...melden...

[Sebasstian]

Aaahhh, jetzt ja!
Danke.

[Beerbrouer]

Ehrlich gesagt stehe ich dagegen jetzt auf dem Schlauch. Michael, du hast jetzt in der og. Tabelle nachträglich deine mit Refraktometer gemessene Stammwürze von 12,9°P auf 12,3°P nach unten korrigiert. Aber tatsächlich gemessen hattest du doch 12,9°P, oder war das ein Schreibfehler? Ich hatte ja oben bereits die Vermutung geäußert, dass die tatsächliche ursprüngliche Stammwürze weniger als 12,9°P betrug. Worauf ich letzten Endes hinauswollte war die Frage, ob dein Refraktometer ggf. "falsch" gemessen hatte. Oder hattest du dich wirklich nur verschrieben?

Viele Grüße

Gerald

[tauroplu]

Moin, Gerald,
ich hatte mich tatsächlich leider nur verschrieben. Ich habe 12,3 °P mit dem Refraktometer ermittelt, das ich vorher noch justiert hatte. Das Labor hatte 12,9 °P gemessen, das hatte ich anfangs nicht verstanden, da meine Gehirnwindungen - offenbar durch Corona und die US Wahl - irgendwie ein wenig durcheinander geraten waren...inzwischen habe ich es aber kapiert.

[olibaer]

Hallo tauroplu(Michael), hallo zusammen,

Nachtrag:
Wenn Du Dir ein Tool bauen möchtest dass dir eine Bieranalyse rechnet und du dir zum Abgleich mit Ist-Werten die Größe Vol.-% dazu aussuchst, dann ist das eine ganz schlechte Idee. Mehr Schräglage kann man ungewollt kaum provozieren.

Besser man bleibt zum Abgleich im Einheitenumfeld das Balling in seinen Attenuationslehren[1] verwendet oder in Worten - bei Gewichts-/Massenprozenten:

• °P [ g/100g]
• Ew [g/100g]
• Alc.[g/100g]

So vorzugehen hat den Charme, dass man in der Validierungsphase erst einmal frei ist von Umrechnungen via Massendichten und/oder Temperaturbezügen[2].

Leider habe ich im Moment nicht die Zeit in gewohnter Weise Formelwerke darzustellen und Beispiele zu erfinden. Dennoch - ein Beispiel geht immer:

• P = 12,9%
• Es = 3,5%

Sollte es deinem Tool mit den Werten von oben nicht gelingen exakt einen Extrakt wirklich und einen Alkoholgehalt von

• Ew = 5,41 %
• Alc. = 3,88 [g/100g]

festzustellen, dann machst du etwas falsch.

Viel Spaß beim knobeln und alle/sonstige Ergebniswerte verschieden davon sind ohnehin nur "Umrechnungen" - langweilig also :-)



Quellen:
[1] Balling, Carl Joseph Napoleon; Die Gährungschemie.
3 Bände, Die Gährungschemie: wissenschaftlich begründet und in ihrer Anwendung auf die Bierbrauerei, Branntweinbrennerei, Hefenerzeugung, Weinbereitung und Essigfabrikation practisch dargestellt. Die allgemeine Gährungschemie und die Bereitung des Weines, Band 1, Verlag F. Tempsky, Prag 1845, S.203-228.

[2] Braumagazin; Dichte, Brauer und Extraktangaben II, Herbst 2018


Edith: Ein "ist" zu viel im Text entfernt.

[tauroplu]

Haha, Oli, alles klar, vielen Dank! Morgen ist erst mal wieder Brautag und dann werde ich im Nachgang entsprechend noch mal tüftlerisch rechnen