自分でビールを醸造したり、サイダーを作ったりしたことがあるなら、比重という言葉に出くわしたことがあるでしょう。これは、最終的な飲み物に含まれるアルコールの量を決定するために一般的に使用されるツールです.しかし、それは実際にはどういう意味ですか？また、どのように判断しますか?
それは密度から始まります
比重を掘り下げる前に、基本的な特性である密度に注目する必要があります。オブジェクトの密度。マシュマロまたはピーナツは、その材料の特定の体積の重量です。物質の体積は、その物質が占めるスペースの量であり、たとえば、1 リットルまたは 1 ガロンの場合があります。数学的には次のように表されます:
ρ =m / V
ρ =密度 (kg/l で表します)
m =重量/質量 (キログラムを使用しています)
V =容量 (リットルを使用しています)
密度が非常に高い物体は、少量の材料であっても非常に重くなります。逆もまた真であり、密度が非常に低い物体は、同じ体積に対して非常にわずかな重さしかありません。
参考資料:水
食品の最も一般的な成分は水です。ほぼすべての食品には、少なくともいくらかの水分が含まれています。純水の密度は約1kg/lです。つまり、水1リットルの重さは1キログラム※。これにより、水の計量と測定が非常に簡単になります。 1 リットルの重さは 1 kg であることはわかっているので、体積と重さの測定値は一般的に交換可能です。
水は密度値の基準点としてよく使用されるため、この記事でもそうします。それでは、他のいくつかを見て、それらが水とどのように比較されるか見てみましょう.
*この記述は 100% 正確ではありません。実際には多少の誤差がありますが、キッチンでのほとんどの実用的な目的では問題なく使用できます。また、これはグラムとミリリットルだけでなく、キログラムとリットルにも適用されることに注意してください。オンスまたはポンドを使用すると、1 対 1 の変換は機能しません。
非常に密度の低い食品
あなたの周りは空気に囲まれています (宇宙でこれを読んでいる場合を除きます;-)。空気は非常に密度の低い物質の好例です。 1リットルの空気の重さは1kgよりもはるかに少ない.実際のところ、同じ体積の空気の重さは、同じ体積の水の重さの 1/1.000 にすぎません。これは良いことです。重い空気が 1 日中押し寄せていると想像してみてください。
空気を多く含む食品は、密度も非常に低い傾向があります。マシュマロ、ビールの上にのせた泡、またはフレンチメレンゲだけでなく、パンも。それらはすべて空気を多く含んでいるため、密度が非常に低くなります。非常に大きなマシュマロやメレンゲでもそれほど重くありません。
低密度食品
油が水の上に浮く様子を覚えていますか？これは、油が水よりも密度が低いためです。密度が低い製品は、同じ体積でも重量が軽くなります。その結果、ゆっくりと上に移動しますが、「重い」液体は下に沈みます。
食品中のほとんどの油の密度は約 0.9 kg/l です。これは水の 1.0 kg/l より少し少ないです。
高密度食品
他の成分を水に溶かすことで、水の密度を上げることができます。他の成分を溶かすと、水は体積よりも重量が増えます (体積も変化します)。以下で比重についてさらに詳しく説明するときは、砂糖溶液に焦点を当てます.砂糖溶液は、純水よりも密度が高いことが知られています。砂糖が水に溶けるほど、密度が高くなります。
水に落としたときに沈む他のすべての食品は、水よりも密度が高くなります。とろみのある濃厚なブラウニー、ジャガリーのブロック、チョコレート バー、ココア パウダー (チョコレート ミルクに沈殿するのはそのためです)。
密度の比較 =比重
物質の密度を測定することは必ずしも容易ではありません。代わりに、物質の密度を基準点と比較する方が簡単です。液体の場合 (この記事の残りの部分で焦点を当てます)、その参照は一般的に水です。
比重 (相対密度とも呼ばれます) は、2 つの密度を比較するために使用される尺度です。数学的には次のように表されます:
比重 =s.g. =密度試験液/密度参照液
試験液の濃度が大きい場合 基準 (砂糖溶液など) よりも、比重 1,0 より大きい .テスト液の密度が小さい場合 基準 (オイルなど) よりも、比重は <1.0 です。 .
温度は重要です
液体の密度は温度に大きく依存することに注意してください。温水は冷水よりも密度が低くなります。その結果、比重も温度に依存する可能性があります。
いつ比重を使用しますか?
比重の一般的な用途は、最初に述べたように、ビール、ワイン、サイダーなどのアルコール飲料を作ることです。これらの飲み物のいずれでも、穀物、ブドウ、またはリンゴの糖分が酵母によって (発酵によって) アルコールに変換されます。出発液体に含まれる砂糖が多ければ多いほど、これらの酵母は砂糖からより多くのアルコールを作ることができます（一定の制限まで）.その結果、プロセスの開始時に存在する糖の量は、形成されるアルコールの量を決定する重要な要素です。
液体の糖度を分析するのは、費用がかかり面倒です。ただし、液体の相対密度/比重を測定する方がはるかに簡単です。最初の液体の密度に影響を与えるのは主に糖分であると仮定すると、比重/相対密度を測定することで、液体の糖分を合理的に見積もることができます!
アルコール度数の計算
ビールを醸造したり、アップルサイダーを作ったりすると、発酵中に液体の密度が変化します。最初は、最後よりも糖分が多くなります。ビール醸造者は、一般に、消失したすべての糖がアルコールに変換されたと想定しています。そのため、液体の密度がどのように変化するかがわかれば、飲み物のアルコール含有量を合理的に見積もることができます。これには電卓があり、使用するプロセスと材料によって多少異なります。
どのように比重を測定できますか?
液体の比重を測定するのに複雑なツールは必要ありません。一般的に使用される単純なツールは比重計です。
比重計
比重計は、多くの場合、加重ガラス管です (写真を参照)。比重計を分析したい液体に入れるだけです。液体の密度に応じて、かなり低く沈んだり、かなり高く浮いたりします。比重計は、密度の低い液体では低く沈み、密度の高い液体では高く浮いたままになります。
比重計は、特定の目的のために校正されています。たとえば、特定の温度や特定の種類の液体に合わせて調整できます (ただし、ほとんどは水と比較するように作られています)。
比重の測定は、1 つの特性 (密度) を使用して別の特性 (糖度とアルコール含有量) について何かを調べる完璧な例です。食べ物と飲み物は非常に複雑なので、これが頻繁に行われているのを目にするでしょう!それは、その背後にあるより複雑な科学を行うことなく、私たちの食べ物について何かを学ぶ方法です!これは、食品科学者が定期的に行っていることです。
参考文献
Randy Mosher、Mastering Homebrew、2015、Chronicle Books、p。 32-33
