Алкоголь по объему (сокращенно алк/об. ) — это стандартная мера того, сколько алкоголя ( этанола ) содержится в данном объеме алкогольного напитка (выраженное в объемных процентах ). [1] [2] [3] Он определяется как количество миллилитров (мл) чистого этанола , присутствующего в 100 мл (3,5 имп. жидких унций; 3,4 жидких унций США) 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 унции/жидкая унция США; 0,79122 унции/имп. жидкая унция; 0,45633 унции). / у.е. в). [4] Стандарт alc /vol используется во всем мире. Международная организация законодательной метрологии располагает таблицами плотности водно-этанольных смесей при различных концентрациях и температурах.
В некоторых странах, например во Франции , объем алкоголя часто называют градусами Гей-Люссака (в честь французского химика Жозефа Луи Гей-Люссака ), [5] хотя есть небольшая разница, поскольку в конвенции Гей-Люссака используется международный стандарт. Значение температуры атмосферы : 15 °C (59 °F).
Смешивание двух растворов спирта разной крепости обычно вызывает изменение объема. Смешивание чистой воды с раствором с массовой долей менее 24% вызывает незначительное увеличение общего объема, тогда как смешивание двух растворов с массовой долей более 24% вызывает уменьшение объема. [а] Явление изменения объема вследствие смешивания разнородных растворов называется « частичным молярным объемом ». Вода и этанол являются полярными растворителями. Когда к этанолу добавляется вода, более мелкие молекулы воды притягиваются к гидроксильной группе этанола, и каждая молекула меняет поле полярности другой. Притяжение обеспечивает более близкое расстояние между молекулами, чем обычно наблюдается в неполярных смесях.
Таким образом, алк/объем – это не то же самое, что объемная доля, выраженная в процентах. Объемная доля, широко используемая в химии (обычно обозначаемая как об/об), определяется как объем определенного компонента, деленный на сумму всех компонентов смеси, когда они измеряются отдельно. Например, чтобы приготовить 100 мл 50% раствора этанола с концентрацией спирта/объема, к 50 мл этанола нужно добавить воду, чтобы получить ровно 100 мл. Принимая во внимание, что для приготовления 50%-ного раствора этанола 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 высокое содержание этанола. концентрация этанола. [6] Разница невелика: максимальная разница составляет менее 2,5%, а разница менее 0,5% для концентраций ниже 20%.
Для некоторых напитков предъявляются требования к содержанию алкоголя, чтобы они могли быть сертифицированы как определенная марка или этикетка алкоголя. Некоторые алкогольные напитки по закону могут считаться безалкогольными, несмотря на относительно высокий уровень содержания алкоголя, например, в Финляндии, где продукты ниже 3 градусов могут продаваться на законных основаниях как безалкогольные.
Слабоалкогольное пиво (0,5<) считается в некоторых странах, таких как Иран, разрешенным (или «халяльным» в мусульманском словаре), несмотря на то, что алкоголь запрещен. Однако уровень безалкогольного пива обычно составляет самый низкий коммерческий уровень — 0,05.
Здоровому человеку практически невозможно опьянеть, употребляя слабоалкогольные напитки. Низкая концентрация серьезно ограничивает скорость поступления, которая легко распределяется метаболизмом человека. В исследовании, проведенном на немецких добровольцах, быстрое употребление 1,5 л пива с крепостью 0,4% алкоголя/объема в течение часа привело к максимальному содержанию 0,0056% BAC . [7] Почки здорового человека могут выделять только 0,8–1,0 л воды в час, поэтому водная интоксикация может наступить раньше алкогольной интоксикации. [8]
Процесс ферментации этанола замедлится и в конечном итоге остановится, поскольку производимый алкоголь становится слишком концентрированным, чтобы его могли переносить дрожжи, что определяет верхний предел содержания спирта/объема для недистиллированных алкогольных напитков. Типичная толерантность к пивным дрожжам составляет 8–12%, в то время как винные дрожжи обычно колеблются в пределах 14–18%, а специальные достигают 20% алк/об. Любое более высокое потребует дистилляции, производящей спиртные напитки . [9] [10]
Подробности о типичном количестве алкоголя, содержащегося в различных напитках, можно прочитать в статьях о них.
При производстве вина и пива в сахаристый раствор добавляют дрожжи . Во время брожения дрожжи поглощают сахар и производят алкоголь. Плотность сахара в воде больше плотности спирта в воде. Ареометр используется для измерения изменения удельного веса (SG) раствора до и после ферментации. Затем можно оценить объем спирта в растворе. Существует ряд эмпирических формул, которые пивовары и виноделы используют для оценки содержания алкоголя в приготовленном напитке.
Удельный вес — это плотность жидкости по отношению к плотности воды, т. е. если плотность жидкости в 1,05 раза превышает плотность воды, ее удельный вес равен 1,05. В пивоварении в Великобритании принято считать эталонное значение воды равным 1000, поэтому удельный вес того же пива будет указываться как 1050. В приведенных здесь формулах предполагается, что для удельного веса используется первое определение.
Самый простой метод приготовления вина описал английский автор CJJ Berry : [17]
Один расчет для пива: [18]
Для более высокой крепости выше 6% многие пивовары используют эту формулу: [19]
Еще один способ указать количество алкоголя — это показатель алкоголя , который в Соединенных Штатах в два раза превышает количество алкоголя по объему (алк/объем). Это может привести к путанице в отношении аналогичных продуктов, купленных в разных регионах и имеющих разные названия на этикетках для конкретной страны. Например, ром Stroh крепостью 80% рекламируется и маркируется как Stroh 80 при продаже в Европе, но называется Stroh 160 при продаже в Соединенных Штатах.
В Соединенном Королевстве доказательство в 1,75 раза превышает это число (выраженное в процентах). [20] [17] Например, 40% алкоголя/объема соответствует 80 градусам в США и 70 градусам в Великобритании. Однако с 1980 года доказательство содержания алкоголя в Великобритании было заменено на «алк/объем» как мера содержания алкоголя, чтобы избежать путаницы между стандартами доказательства алкоголя в Великобритании и США.
В Соединенных Штатах и Индии несколько [ какие? ] штаты регулируют и облагают налогом алкогольные напитки в зависимости от веса алкоголя ( ABW ), выраженного в процентах от общей массы . Некоторые пивовары печатают ABW (а не количество алкоголя/объема) на пивных емкостях, особенно на недорогих версиях популярных отечественных марок пива. [ нужна цитация ] Значение алкоголя/объема напитка всегда выше, чем ABW.
Поскольку ABW измеряет долю алкоголя в массе напитка, а alc/vol — это долю алкоголя в объеме напитка, эти два значения находятся в той же пропорции, что и плотность напитка с плотностью алкоголя. Следовательно, для преобразования ABV и ABW можно использовать следующее уравнение:
При относительно низком алк/об. процентное содержание спирта по массе составляет около 4/5 от алк/об. (например, 3,2% ABW составляет около 4% алк/об.). [21] Однако из-за смешиваемости спирта и воды коэффициент пересчета не является постоянным, а зависит от концентрации спирта. При 0% и 100% алк/объем равен ABW, но при значениях между алк/объем всегда выше, примерно на 13% выше, около 60% ABV. [ нужна цитата ]