Pravilno merenje jačine rakije i njeno razblaživanje

Pišu: dr Veselin Vaščić i dr Endre Romhanji

Namera autora ovoga teksta nije da pišu o tehnologijama dobijanja različitih rakija. Naša ambicija je skromnija. Želimo da ukažemo zainteresovanim čitaocima kako pravilno da izmere jačinu i kako da koncentrovanu rakiju razblaže vodom (destilatom) . Ovo će nam pomoći da razumemo zbog čega je ista rakija “slabija“ noću, a “jača“ danju, kao i da pri razblaživanju izbegnemo nepotreban rad oko ponavljanja ciklusa sipanja vode i nesigurnog približavanja planiranoj jačini.

            Alkoholometri su aparati koji se koriste za merenje jačine rakije ili sadržaja etanola izraženog u zapreminskim  procentima, ponekad i u gradima. To je posredno merenje preko gustine.

Princip rada alkoholometra zasniva se na uravnotežavanju sile potiska rakije i težine alkoholometra. Arhimedova eureka! Merenje jačine rakije preko njene gustine je moguće zbog toga što  na 20°C gustina etanola iznosi 0,78927 g/ml, a vode 0,99823 g/ml. Što je rakija jača ima manju gustinu i alkoholometar više tone. Ovo bi bilo jednostavno, međutim priroda se postarala da nam sve to zakomplikuje. 

            Mendeljejevljeva doktorska disertacija odnosi se na raspravu o mešanju etanola i vode. On je ustanovio da osim količine etanola značajan uticaj na gustinu ima i temperatura. Takođe, zapazio je da se tom prilikom smanjuje ukupna zapremina. Maksimalna kontrakcija se događa pri mešanju 46 g (58 ml) čistog etanola sa 54 g (54 ml) vode, kada se ne dobija 112 ml nego oko 108 ml. Ovome odgovara odnos tri molekula vode prema jednom molekulu etanola. Pokazao je i da se sa porastom temperature smanjuje kontrakcija.

            Alkoholometri se baždare i rade se alkoholometarske skale na uobičajenim temperaturama radne okoline, koje se nazivaju referentnim temperaturama.  

            Pravilnik o alkoholometrima, Službeni glasnik RS 39/2014, propisuje da je referentna temperatura 15°C ili 20°C ( jasno istaknuto na alkoholometru). Uz alkoholometarsku  mora biti i termometarska skala.

Skala alkoholometra pokazuje tačne vrednosti jačine ( stvarnu jačinu ) samo ako je temperatura rakije jednaka referentnoj temperaturi. Ukoliko  je temperatura rakije viša u odnosu referentnu temperaturu  alkoholometar će lažno pokazivati da je rakija jača (manja gustina), a ako je temperatura rakija niža od referentne alkoholometar će lažno pokazivati da je rakija slabija od stvarne vrednosti (veća gustina). Recimo, rakije stvarne jačine od: 36% na 30°C, 38% na 25°C, 40% na 20°C , 42% na 15°C i 44% na 10°C imaju približno jednaku gustinu od 0,948 g/ml i alkoholometar sa referentnom temperaturom 20°C u svakom od ovih slučajeva pokazaće  istu jačinu 40%. Da bismo izvršili korekciju potrebne su nam  alkoholometarske tablice što retko imamo pri ruci. Zbog toga preporučujemo uprošćeni postupak.

            Ako je temperatura rakije, prilikom merenja njene jačine, iznad referentne temperature, za svaki stepen razlike u temperaturi oduzmite 0,40 % od očitane jačine i dobićete stvarnu vrednost. Ukoliko je temperatura rakije niža od referentne, za svaki stepen razlike u temperaturi dodajte po 0,40 % na očitanu vrednost. Ovaj princip korekcije  primenljiv je za temperaturni interval merenja  od 5°C do 35°C, što je najčešće slučaj.

            Primer:Ako merite jačinu rakije koja ima temperaturu 5°C, alkoholometrom na kojem je naznačena referentna temperatura od 20°C,  na očitanu vrednost dodajte 6% i na taj način dobićete stvarnu jačinu. Napominjemo da faktor korekcije od 0,40 treba upotrebljavati ukoliko je jačina rakije od 30% do 50%, a za jače rakije do 70% koristiti faktor korekcije 0,35.

            Maksimalna greška prilikom primene ovog načina korekcije je 0,5%. Dešava se samo oko vrednosti 50% jačine rakije (granica za dva faktora korekcije), i uz veliku razliku  između referentne temperature i temperature rakije. Najčešće, greška u određivanju stvarne jačine rakije, uz pomenute faktore

korekcije,  zanemarljivo je mala za domaće uslove merenja.

            Preporučujemo čitaocima da sami provere pouzdanost predloženog načina korekcije. Uzmite jedan litar  rakije koja je bila na sobnoj temperaturi , izmerite jačinu i temperaturu i sve to zabeležite. Posle toga stavite istu rakiju u frižider i nakon 2-3 sata, opet zapišite jačinu i temperaturu. Sledeći pređašnje uputstvo u tekstu izvršite obe korekcije. Ukoliko je predloženi način ispravan dobijene vrednosti stvarne jačine treba da budu približno iste.

Ovde nećemo da komplikujemo sebi život rezmatranjem uticaja sporednih supstanci u rakiji kao sto su: metanol, viši alkoholi, organske kiseline, aldehidi, estri i ostalo na njenu izmerenu jačinu. Taj uticaj postoji, ali se može zanemariti .

            Pominjemo zapreminske procente. Izražavaju se brojem zapreminskih delova rastvorene supstance (etanola) u 100 zapreminskih delova rastvora (rakije). Imajući u vidu kontrakciju tečnosti i potrebu dodavanja dodatne količine rastvarača (vode) za vrednost umanjene zapremine, kao i činjenicu da zapremine zavise od temperature, ovi procenti smatraju se nepouzdanim i u nauci se retko upotrebljavaju. Češće se koriste maseni procenti i tu je, kako kaže Mendeljejev, u dve reči sve jasno. Etanola 40 grama i vode 60 grama daju 100 grama rastvora, odnosno 40% masenih i nema dorade.

            Ranije je u praksi bilo lakše i brže meriti tečnosti zapreminskim jedinicama (vedrima, galonima ) nego težinskim (pudima, funtama). Ovo je posebno dolazilo do izražaja prilikom mešanja više puta destilisanog alkohola i vode. Jačina pića u svetu i danas se meri i obeležava zapreminskim  procentima što je danak tradiciji. Osim toga, marketinški je bolje za proizvođače alkoholnih pića da na ambalaži piše 40% nego 33,3% jer retko koji kupac će obratiti pažnju da su u prvom slučaju zapreminski, a u drugom maseni procenti.

Razblaživanje rakije

            To možemo uraditi “pipanjem u mraku“ ili računski. Za izračunavanje količine rakije nakon razblaživanja upotrebićemo jednostavnu  jednačinu

U=K × J/S

a za proračun količine vode potrebne za razblaživanje, ukoliko zanemarimo uticaj sažimanja tečnosti, koristićemo jednačinu koja proizilazi iz prethodne

V=K× (J/S-1).

U - količina rakije nakon razblaživanja, litara;

K - količina rakije koju želimo da razblažimo, litara;

J - jačina rakije koju hoćemo da razblažimo, zapreminski  %;

S - jačina rakije koju želimo da dobijemo, zapreminski %;

V- količina vode za razblaživanje, litara;

            Primer: Razblažiti 50 litara 68 % rakije do željene jačine od 45 %. Računanje prema navedenim jednačinama daje: U=50×68/45=75,56 i V=50(68/45-1) =25,56 . Da nema sažimanja zapremine tečnosti trebalo bi dodati 25,56 litara vode za razblaživanje i dobilo bi se 75,56 litara rakije željene jačine od 45%.

Postoji nekoliko načina da se odredi potrebna količina vode za razblaživanje u zavisnosti od zahtevane tačnosti:

            1. Zanemariti sažimanje zapremine rakije i za razblaživanje uzeti samo računski dobijenu vrednost količine vode. U našem primeru 25,56 litara . Dobiće se približno jedan litar manje rakije i za oko 0,5% biće jača.

            2. Na računski dobijenu vrednost količine vode dodati 3% zbog sažimanja i greška će biti zanemarljiva.  Za naš primer to je 25,56+0,03×25,56=26,33 litra vode. Rakije će biti manje oko dva decilitra i za jedan deseti deo procenta biće jača.

            3. U stručnoj literaturi ili preko interneta pronaći tabelu za sniženje jačine rakije i iz nje preuzeti podatak 

o potrebnoj količini vode za razblaživanje. U našem primeru to je 26,5 litara. Obratiti pažnju na to da ,u dostupnim tabelama na srpskom jeziku, ima manjih grešaka (kolona 50% željene jačine rakije).

            4. Svi koji žele da sami precizno izračunaju količinu vode za razblaživanje  moraju koristiti priloženu tabelu, koja pokazuje zavisnost sažimanja rakije od njene jačine. Ona, u suštini, predstavlja osnovu za izradu ranije pomenute tabele u tački 3.

            Iz tabele vidimo da je za 100 litara 45% rakije potrebno 45 litara etanola i 58,542 litra vode, znači  na sažimanje  treba utrošiti 3,542 litra vode, što u  našem primeru za računski  dobijenu  količinu razblažene rakije od 75,56 litara iznosi, 75,56/100×3,542=2,676 litara.

            U  50 litara nerazblažene rakije od 68% već je utrošena izvesna količina vode na sažimanje i tu količinu ćemo izračunati korišćenjem tabele. Vidi se da je za 100 litara 68% rakije potrebno dodati, zbog sažimanja, 3,436 litara vode. Sledi: 50/100 × 3,436 =1,718 litara. Razlika ove dve vrednosti 2,676-1,718=0,958 litara, predstavlja zapreminu vode koju treba dodati na računski dobijenu količinu vode za razblaživanje.

             Da bi se rakija razblažila i kompezovao utrošak vode na sažimanje, a time postigla željena jačina od 45% i proračunata količina razblažene rakije od 75,56 litara potebno je ukupno dodati  25,56+0,96=26,52 litra vode.

Sažimanje zapremine smeše etanola i vode pri 20 °C *

sadržaj, litara na 100 litara smeše		sažimanje smeše, litara
etanola	vode
37	66,185	3,185
38	65,242	3,242
39	64,295	3,295
40	63,347	3,347
41	62,395	3,395
42	61,439	3,439
43	60,476	3,476
44	59,511	3,511
45	58,542	3,542
46	57,570	3,570
47	56,596	3,596
48	55,617	3,617
49	54,635	3,635
50	53,650	3,650
51	52,662	3,662
52	51,670	3,670
53	50,676	3,676
54	49,679	3,679
55	48,679	3,679
56	47,679	3,679
57	46,670	3,670
58	45,661	3,661
59	44,650	3,650
60	43,637	3,637
61	42,620	3,620
62	41,601	3,601
63	40,579	3,579
64	39,555	3,555
65	38,529	3,529
66	37,500	3,500
67	36,469	3,469
68	35,436	3,436
69	34,399	3,399
70	33,360	3,360

* Izvodi iz tablice G. I. Fertmana

Voditi računa da rakija i voda, pre razblaživanja, budu približno na sobnoj temperaturi (oko 20˚C). Postepeno dodavati vodu i mešati. Ukoliko se razblaživanje vrši u nekoliko faza, što mnogi preporučuju, neophodno je  računanje potrebne količine vode prilagoditi tome.

I na kraju, nikad ne treba zaboraviti izreku “Jedna je taman, dve su mnogo, a tri su malo”.

 

Imajući u vidu napisane komentare i posebno molbe da pomognemo pri izračunavanju potrebne količine vode za razblaživanje rakije, potražite dodatna objašnjenja ovde!