Алкоголь по объему

Мера содержания алкоголя в напитке

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 встречается в неполярных смесях.

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% и менее 0,5% разницы для концентраций ниже 20%.

Пороговые уровни

Правовые пороги

Для сертификации некоторых напитков как определенной марки или маркировки существуют требования к содержанию алкоголя.

Слабоалкогольное пиво (<0,5) считается в некоторых странах, таких как Иран, разрешенным (или «халяльным» в мусульманской терминологии), несмотря на запрет алкоголя. ^[7] Однако уровень безалкогольного пива, как правило, является самым низким из продаваемых в продаже и составляет 0,05.

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

При производстве 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.

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 будет указан как 1050. Формулы здесь предполагают, что для удельного веса используется предыдущее определение.

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 показателя содержания 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.

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.

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.

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.
8. Тиерауф, А.; Гроссе Пердекамп, М.; Аувартер, В. (август 2012 г.). «Максимальная Blutalkoholkoncentration nach forciertem Konsum von alkoholfreiem Bier». 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.