Алкоголь по объему

Measure of how much alcohol is in a beverage

Содержание алкоголя по объему, указанное на бутылке абсента.

Алкоголь по объему (сокращенно алк/об или ABV ) — стандартная мера объема алкоголя , содержащегося в заданном объеме алкогольного напитка , выраженная в процентах по объему . ^{[1] [2] [3]} Он определяется как количество миллилитров (мл) чистого этанола, присутствующего в 100 мл (3,5 имп. жидк. унц.; 3,4 амер. жидк. унц.) раствора при 20 °C (68 °F). Количество миллилитров чистого этанола — это масса этанола, деленная на его плотность при 20 °C (68 °F), что составляет 0,78945 г/мл (0,82353 унц./амер. жидк. унц.; 0,79122 унц./имп. жидк. унц.; 0,45633 унц./куб. дюйм). ^[4] Стандарт алк/об используется во всем мире. Международная организация законодательной метрологии располагает таблицами плотности смесей вода-этанол при различных концентрациях и температурах.

В некоторых странах, например, во Франции , содержание алкоголя по объему часто называют градусами Гей-Люссака (в честь французского химика Жозефа Луи Гей-Люссака ) ^[5] , хотя есть небольшая разница, поскольку в конвенции Гей-Люссака используется значение международной стандартной атмосферы для температуры, равное 15 °C (59 °F).

Изменение громкости

Изменение объема с увеличением содержания алкоголя.

Смешивание двух растворов спирта разной крепости обычно вызывает изменение объема. Смешивание чистой воды с раствором с массовой долей менее 24% вызывает небольшое увеличение общего объема, тогда как смешивание двух растворов с массовой долей более 24% вызывает уменьшение объема. ^[a] Явление изменения объема из-за смешивания разнородных растворов называется « частичным молярным объемом ». Вода и этанол являются полярными растворителями. Когда вода добавляется к этанолу, более мелкие молекулы воды притягиваются к гидроксильной группе этанола, и каждая молекула изменяет поле полярности другой. Притяжение позволяет установить более близкое расстояние между молекулами, чем обычно бывает в неполярных смесях. ^{[ необходима цитата ]}

Таким образом, alc/vol не то же самое, что объемная доля, выраженная в процентах. Объемная доля, которая широко используется в химии (обычно обозначается как v/v), определяется как объем определенного компонента, деленный на сумму всех компонентов в смеси, когда они измеряются по отдельности. Например, чтобы сделать 100 мл 50% раствора этанола alc/vol, нужно добавить воду к 50 мл этанола, чтобы получить ровно 100 мл. В то время как для приготовления 50% раствора этанола v/v можно смешать 50 мл этанола и 50 мл воды, но полученный объем раствора будет меньше 100 мл из-за изменения объема при смешивании и будет содержать более высокую концентрацию этанола. ^[6] Разница невелика, максимальная разница составляет менее 2,5%, а разница менее 0,5% для концентраций ниже 20%. ^{[ необходима цитата ]}

Пороговые уровни

Правовые пороги

Для некоторых напитков существуют требования к содержанию алкоголя, чтобы их можно было сертифицировать как определенную марку или этикетку алкоголя. ^{[ необходима цитата ]}

Слабоалкогольное пиво (<0,5) считается в некоторых странах, таких как Иран, разрешенным (или «халяльным» в мусульманском словаре), несмотря на запрет алкоголя. ^[7] Однако уровень безалкогольного пива, как правило, является самым низким из продаваемых в продаже — 0,05. ^{[ необходима цитата ]}

Биологические пороги

Здоровому человеку практически невозможно опьянеть, употребляя слабоалкогольные напитки. Низкая концентрация существенно ограничивает скорость потребления, которая легко расправляется с человеческим метаболизмом. Быстрое употребление 1,5 л пива с содержанием алкоголя 0,4% в час привело к максимальному содержанию алкоголя в крови 0,0056% в крови в исследовании немецких добровольцев. ^[8] Здоровые почки человека могут выделять только 0,8–1,0 л воды в час, что делает водную интоксикацию более вероятной, чем алкогольную интоксикацию. ^[9]

Процесс этаноловой ферментации замедлится и в конечном итоге остановится, поскольку полученный спирт станет слишком концентрированным для дрожжей, чтобы его переносить, определяя верхний предел содержания алкоголя/об. для недистиллированных алкогольных напитков. Типичная толерантность для пивных дрожжей составляет 8–12%, в то время как винные дрожжи обычно колеблются в пределах 14–18%, а специальные достигают 20% содержания алкоголя/об. Более высокие значения потребуют дистилляции, в результате чего получится ликер . ^{[10] [11]}

Типичные уровни

Подробную информацию о типичном содержании алкоголя в различных напитках можно найти в статьях о них.

Практическая оценка содержания алкоголя

В процессе производства вина и пива дрожжи добавляются в сахаристый раствор. Во время брожения дрожжи потребляют сахара и производят спирт. Плотность сахара в воде больше плотности спирта в воде. Для измерения изменения удельного веса (УВ) раствора до и после брожения используется ареометр . Затем можно оценить объем спирта в растворе. Существует ряд эмпирических формул, которые пивовары и виноделы используют для оценки содержания спирта в произведенном напитке. ^{[ необходима цитата ]}

Удельный вес — это плотность жидкости относительно плотности воды, то есть, если плотность жидкости в 1,05 раза больше плотности воды, то ее удельный вес равен 1,05. В британском пивоварении принято считать эталонным значением для воды 1000, поэтому удельный вес того же пива в качестве примера будет указан как 1050. Формулы здесь предполагают, что для удельного веса используется предыдущее определение. ^{[ необходима цитата ]}

Вино

Самый простой метод приготовления вина описал английский автор Сирил Берри : ^[19]

$${\displaystyle {\text{ABV}}\approx 136\times \left({\text{Starting SG}}-{\text{Final SG}}\right)}$$

Пиво

Один из расчетов для пива: ^[20]

$${\displaystyle {\text{ABV}}\approx 131\times \left({\text{Starting SG}}-{\text{Final SG}}\right)}$$

Для получения пива крепостью выше 6% многие пивовары используют следующую формулу: ^[21]

$${\displaystyle {\text{alc/vol}}\approx {\frac {105}{0.79}}\times \left({\frac {{\text{Starting SG}}-{\text{Final SG}}}{\text{Final SG}}}\right)}$$

Другие методы определения содержания алкоголя

Алкоголь устойчив

Другой способ указания содержания алкоголя — это алкогольная крепость , которая в Соединенных Штатах в два раза больше числа алкоголя по объему (alc/vol). Это может привести к путанице с похожими продуктами, купленными в разных регионах, которые имеют разные названия на этикетках, характерных для разных стран. Например, ром Stroh крепостью 80% ABV рекламируется и маркируется как Stroh 80 при продаже в Европе, но называется Stroh 160 при продаже в Соединенных Штатах. ^{[ необходима цитата ]}

В Соединенном Королевстве крепость равна 1,75 от числа (выраженного в процентах). ^{[22] [19]} Например, 40% алкоголя/объем составляет 80 в США и 70 в Великобритании. Однако с 1980 года крепость алкоголя в Великобритании была заменена на alc/vol как меру содержания алкоголя, что позволяет избежать путаницы между стандартами крепости Великобритании и США. ^{[ необходима цитата ]}

Алкоголь по весу

В Соединенных Штатах, Арканзас , Канзас , Миссисипи , Южная Каролина и Теннесси ^[23] регулируют и облагают налогом алкогольные напитки в соответствии с содержанием алкоголя по весу ( ABW ), выраженным в процентах от общей массы . Значение alc/vol напитка всегда выше, чем ABW.

Поскольку ABW измеряет долю массы напитка, которая является алкоголем, в то время как alc/vol — это доля объема напитка, которая является алкоголем, эти два значения находятся в той же пропорции, что и плотность напитка к плотности алкоголя. Таким образом, можно использовать следующее уравнение для преобразования между ABV и ABW:

$${\displaystyle {\text{ABV}}={\text{ABW}}\times {\frac {\text{density of beverage}}{\text{density of alcohol}}}}$$

При относительно низком содержании алкоголя в объемной доле процентное содержание алкоголя по весу составляет около 4/5 от содержания алкоголя в объемной доле (например, 3,2% ABW составляет около 4% алкоголя в объемной доле). ^[24] Однако из-за смешиваемости алкоголя и воды коэффициент пересчета не является постоянным, а зависит от концентрации алкоголя. ^{[ необходима цитата ]}

Смотрите также

• Кажущаяся молярная собственность
• Избыточное молярное количество
• Стандартный напиток
• Единица алкоголя
• Объемная доля

Примечания

1. См. данные в CRC Handbook of Chemistry and Physics, 49-е издание, стр. D-151 и D-152. Смешивание раствора выше 24% с раствором ниже 24% может привести к увеличению или уменьшению, в зависимости от деталей.

Ссылки

1. "Beer 101". Lafayette Brewing Co. Архивировано из оригинала 19 февраля 2012 года . Получено 4 февраля 2012 года .
2. "Глоссарий виски и дистилляции". celtic-whisky.com . Архивировано из оригинала 12 февраля 2012 . Получено 4 февраля 2012 .
3. "British Brewing Glossary". English Ales Brewery Monterey . Архивировано из оригинала 19 февраля 2012 года . Получено 4 февраля 2012 года .
4. Хейнс, Уильям М., ред. (2011). CRC Handbook of Chemistry and Physics (92-е изд.). Бока-Ратон, Флорида: CRC Press. стр. 3.246. ISBN 978-1-4398-5511-9.
5. "Жозеф Луи Гей-Люссак (1778–1850)". chemistry.about.com . Архивировано из оригинала 6 марта 2008 года . Получено 5 июля 2008 года .
6. "Плотность ρ смесей этанола и воды при температуре в °C, указанной верхним индексом" . CRC Handbook of Chemistry and Physics . Получено 13 декабря 2019 г. .
   Этот источник дает данные о плотности смесей этанол:вода по весовому % этанола с шагом 5% и в зависимости от температуры, включая 25 °C, использованную здесь. Из этой таблицы можно рассчитать, что при 25 °C 45 г этанола имеют объем 57,3 мл, 55 г воды имеют объем 55,2 мл; в сумме они составляют 112,5 мл. После смешивания они имеют объем 108,6 мл.
7. Хаджеби, Амирали; Нассеринежад, Марьям; Резаи, Негар; Азаднаяфабад, Сина; Рашиди, Мохаммад-Махди; Ахмади, Насер; Гасеми, Эрфан; Фарзи, Йосеф; Юсефи, Моэн; Джалалиния, Ширин; Фаттахи, Нима; Резаи, Шахабедин; Форутан Мехр, Эльмира; Каземи, Амене; Хагшенас, Роза (22 июля 2024 г.). «Потребление алкоголя среди населения Ирана на основе результатов исследования STEPS 2021». Научные отчеты . 14 (1): 16819. doi : 10.1038/s41598-024-66257-w. ISSN  2045-2322. ПМЦ 11263364 . 
8. Тиерауф, А.; Гроссе Пердекамп, М.; Аувартер, В. (август 2012 г.). «Максимальная концентрация алкоголя на форсированном приеме алкоголя». Рехтсмедизин . 22 (4): 244–247. дои : 10.1007/s00194-012-0835-8. S2CID  29586117.
9. Ballantyne, Coco (21 июня 2007 г.). «Странно, но факт: употребление слишком большого количества воды может убить». Scientific American . Получено 31 августа 2015 г.
10. "Таблица штаммов дрожжей". WineMakerMag.com . Получено 29 ноября 2023 г. .
11. Смит, Брэд (19 декабря 2018 г.). «Переносимость алкоголя пивными дрожжами и BeerSmith 3». BeerSmith . Получено 29 ноября 2023 г. .
12. Горгус, Ева; Хиттингер, Майке; Шренк, Дитер (2016). «Оценка воздействия этанола на детей из продуктов питания, не маркированных как содержащие алкоголь». J Anal Toxicol . 40 (7). Oxford Academic: 537–42. doi :10.1093/jat/bkw046. PMC 5421578. PMID  27405361 . 
13. «Варка (и жевание) происхождения сакэ». Boston Sake . 2 апреля 2012 г.
14. Робинсон 2006, стр. 10.
15. "Вино: от самого легкого к самому крепкому". Wine Folly . 23 ноября 2015 г. Получено 20 июня 2019 г.
16. Робинсон 2006, стр. 279.
17. Регламент Совета (ЕС) № 479/2008; Приложение IV, §3 (документ Европейского Союза). «Ликерное вино», стр. 46.
18. "Caimán Alcohol Drink - Alcoholic Beverages". Вдохновение для упаковки . 10 января 2015 г. Получено 15 октября 2024 г.
19. Берри 1998.
20. "Узнайте свой алкоголь (по объему)". BeerAdvocate.com . 18 июня 2003 г. Архивировано из оригинала 3 июля 2014 г.
21. Перос, Роко (7 мая 2010 г.). «Рассчитать процент алкоголя в пиве». BrewMoreBeer.com .
22. Реган 2003.
23. Александр, Эми (27 апреля 2024 г.). «Определение «пива» с точки зрения ABV или ABW по штатам» (PDF) . Консорциум по сельскохозяйственному и продовольственному праву . Архивировано (PDF) из оригинала 27 апреля 2024 г. . Получено 27 апреля 2024 г. .
24. "Содержание алкоголя в пиве". realbeer.com . Архивировано из оригинала 4 июля 2008 г. Получено 5 июля 2008 г.

Библиография

• Хенер, Отто (1880). Таблицы спирта: для всех удельных весов от 1,0000 до 0,7938 указаны проценты абсолютного спирта по весу и объему. Лондон: J & A Churchill. ASIN  B0008B5HOU.
• Берри, CJJ (1998). Первые шаги в виноделии. Специальные интересы Nexus. ISBN 978-1-85486-139-9.
• Реган, Гэри (2003). Радость миксологии. Кларксон Поттер. ISBN 978-0-609-60884-5.
• Робинсон, Дженсис (2006). Оксфордский компаньон по вину (3-е изд.). Оксфорд: OUP. ISBN 978-0-19-860990-2.

Внешние ссылки

• «Как пивовары измеряют содержание алкоголя в пиве?». HowStuffWorks . 12 декабря 2000 г.
• Джейс, Уэйн. «Крепость и плотность алкоголя». sugartech.co.za . Инженеры-сахарники.