Temperatuurproblemen

Celocelava · 26-03-2005 20:10 u

Goeiedag zeg,

Nadat ik ben gaan brouwen in mijn nieuwe kookketel van 60 liter had ik diverse keren problemen met het spoelen en met de helderheid van het wort. Schoonvader heeft me vorige week een temperatuurmeter (mulitmeter) gegeven en dus heb ik vandaag maar eens de proef op de som genomen. Wat blijkt: de schaalaanduiding van de thermostaat wijkt 15 graden af van de werkelijke temperatuur in het midden van de kookketel. (70=55). De laatste 3 brouwsels zijn dus allemaal op een te lage temperatuur gebrouwen. 52=37, 60=45, 70=55 en 78=63 hierdoor heb ik behoorlijk wat problemen gehad maar wat me verbaast is dat de bieren uiteindelijk allemaal redelijk tot goed zijn gelukt. 1 keer kon ik de berekende efficientie niet halen maar alle andere keren was het SG gewoon zoals berekend. De bieren bleven allemaal wat troebel (waas), alleen de "Donkerblonde" was gewoon normaal helder. De laatste batch van 50 liter Golden Beverius kloon staat nog te gisten en ook die ziet er behoorlijk troebel uit. Gelukkig dat ik het probleem heb gevonden, scheelt gewoon dik een uur met spoelen. Vandaag een nieuw "Donkerblondje" gebrouwen en die was gelijk helder, 52 liter gespoeld in krap een uur.

Peerrr

Edgar · 26-03-2005 23:44 u

Wow Peer, dat is een enorme afwijking. Heb je beide meters al eens samen in kokend water gehangen? In maisch wil het nog wel eens vertekenen. En sluit niet uit dat de multimeter ook een afwijking heeft. Als het allemaal klopt, heb je de afgelopen tijd heel interessante experimenten gedaan.

Celocelava · 27-03-2005 01:55 u

Ha Edgar,

Inderdaad, behoorlijke experimenten al was het ongewild en onbedoeld. Ik heb de multimeter nog niet gecontroleerd maar alleen al het gemak waarmee ik vandaag heb gebrouwen zegt voor mij eigenlijk al genoeg. Ik zal binnenkort eens een vergelijking maken met een andere temperatuurmeter zodat ik zeker weet dat het nu wel klopt.

Peerrr

Edgar · 27-03-2005 19:19 u

Klopt het dat je bieren weinig schuim hadden (lange onbedoelde eiwitrust), kruidnagelgeur (idem ferulazuur-rust op 45°) en een laag rendement/troebel bier (geen alfa-amylase-rust)? Als je een jodiumtest deed, moet je wel iets zijn opgevallen.

Celocelava · 27-03-2005 23:47 u

Hey Edgar,

Ik doe altijd een jodiumtest en eigenlijk is me nooit iets opgevallen. De eerstvolgende keer zal ik eens direkt na het inmaischen een jodiumtest doen om te zien wat de verkleuring is zodat ik het beter kan herkennen. Inderdaad: Weinig schuim, lager rendement, troebel bier, die kruidnagelgeur heb ik eigenlijk niet geroken.

Met vallen en opstaan.....

Peerrr

Edgar · 27-03-2005 23:59 u

Voor de duidelijkheid: Ik doel op een zetmeel-troebelheid, geen 'chill haze' of eiwittroebelheid. Die zou je door de lange eiwitrust juist niet moeten hebben.

Misschien ontstaat de kruidnagelgeur alleen bij gebruik van tarwe, dat zou kunnen. Het wordt alleszins vooral gedaan (de 44° rust) in tarwebieren. Ik zou dat artikel nog eens moeten lezen...

Al met al een interessant verhaal, en wederom (zie hier en hier

) een pleidooi voor het onoverschatbare belang van goede meetapparatuur. En toch eigenlijk gaaf dat je er toch nog fatsoenlijke bieren mee wist te maken. Maar ik wacht met spanning het verdere onderzoek van de meters af.

Celocelava · 28-03-2005 08:46 u

Hey Edgar,

Jaja, ik weet precies waar je het over hebt: Bij het spoelen krijg je het wort niet helder, het lijkt alsof er een beige-grijs achtige waas in blijft hangen. Het klopt precies.

Peerrr

Celocelava · 28-03-2005 11:22 u

Goeiemorregu,

Vanochtend even de brouwzaal opgeruimd en gelijk maar de temperatuurmeter gecontroleerd. Als tegenpool de digitale thermometer gebruikt (ja, die ja): Resultaat in een glas handwarm water: Thermometer 34,2 en temperatuurmeter 28,6. Toch weer verschil maar nu weet ik in ieder geval weer iets meer.

Peerrr

EBC · 28-03-2005 12:40 u

Hi Celocelava,

IJken is heel simpel:

Neem wat ijsblokjes in weinig water en laat dat een paar minuutjes staan. De temperatuur wordt dan 0C.
Zet een pannetje op met kokend water. Die temperatuur is 100C.

Stop beide meters erin en noteer je resultaten.

Alle andere vergelijkingen tussen de twee leveren je geen bruikbaardere info op dan dat één van de twee, of beide, niet kloppen. Meten is weten!

Jasper

Celocelava · 28-03-2005 13:45 u

Oei,

Dat is zo simpel dat ik er zelf op had kunnen komen! Bedankt!

Peerrr

Nico · 28-03-2005 14:33 u

Hoi Celocelava,

Nog wat aanvullingen voor als je erg precies wilt werken.
In een thermosfles (of dewarvat) ontstaan vaak twee lagen: bovenaan de laag smeltend ijs van 0 ºC, daaronder een waterlaag van 4 ºC (anomalie van water). Houd de sensor dus in de goede laag!
Dat water kookt bij een temperatuur van 100 ºC geldt alleen als de luchtdruk 1 bar is. Wijkt de luchtdruk daar van af, dan moet je de temperatuur omrekenen met de formule van Clausius-Claeyron.
Succes met het ijken.

Met vriendelijke groet,
Nico

Eduard · 28-03-2005 16:31 u

Ik heb ook wel eens problemen gehad met een simpele alcoholthermometer. Het probleem was dat deze meter omgevallen was en daardoor was een kleine hoeveelheid (roodkleurige) alcohol losgeschoten van de rest in de thermometer. Dit druppeltje omvatte iets van 9 °C en dat maakt nogal uit, natuurlijk. Ik heb als reactie hierop een andere thermometer gekocht bij een slijterij. Deze thermometer lijkt van hetzelfde fabricaat te zijn. Er lagen bij die slijterij meerdere thermometers waarvan er ook wat alcohol was losgekomen van de rest, ik kocht de enige die dit niet had.

Pas later kwam ik op het idee om de thermometer d.m.v. een gasvlam op te warmen tot de gehele glaskolom van onder tot boven met alcohol gevuld was, zodat de grote alcoholhoeveelheid aansluiting zou vinden met dat verloren druppeltje, om vervolgens de thermometer weer af te laten koelen tot kamertemperatuur. Dit is goed gelukt en nu wijzen beide thermometers in elk geval met minder dan 0,5 °C verschil dezelfde kamertemperatuur aan. Misschien hebben er meer wat aan deze tip: onderzoek op losgeschoten alcoholdruppeltjes verderop in de kolom!

Groeten uit een onder een prachtig staalblauwe hemel gelegen Oslo

Eduard

Hopmans · 28-03-2005 17:20 u

Hoi Nico,

CiteerWijkt de luchtdruk daar van af, dan moet je de temperatuur omrekenen met de formule van Clausius-Claeyron.

Hoe ziet deze formule er dan uit?
Is het aantal millibarretjes ( dus tevens de kooktemperatuur van water) meer of minder niet te verwaarlozen in Nederland en Belgie, gezien we ons hier nagenoeg net onder of boven zeespiegel bevinden?

Groetjes,

Hoppie

MO · 28-03-2005 17:21 u

Goed dat je dat zelf hebt bedacht. Het is een standaard truc op het laboratorium waarbij er ook nogal eens luchtbellen in thermometers zitten.

Hopmans · 28-03-2005 17:25 u

Oh ja, goede truc Eduard !

Ik wist dat ik wat vergeten was. Sorry.

Nico · 28-03-2005 18:25 u

Hoi Hoppie,

Citaat van: Hoppie op 28-03-2005  17:20 uHoe ziet deze formule er dan uit?
Is het aantal millibarretjes ( dus tevens de kooktemperatuur van water) meer of minder niet te verwaarlozen in Nederland en Belgie, gezien we ons hier nagenoeg net onder of boven zeespiegel bevinden?

Ik heb eens op een middag de luchtdruk zien veranderen van 1023 naar 980 mbar, zeg maar zo'n 4 % en voor de heel preciezen onder ons is dat veel, zeker als je een meetinstrument wilt ijken $:-\$ .

Het kookpunt van water is die temperatuur waarbij de dampspanning van water gelijk is aan de heersende temperatuur. Voor water geldt dan het bij 100 graden celsius kookt als de heersende druk 1 atm bedraagt. Is de omgeveingsdruk hoger of lager dan kun je de temperatuur waarbij het water dan kookt uitrekenen met de wet van Clausius-Clapeyron (uit de fasenleer, chemische thermodynamica of fysische chemie).

ln (p₂/p₁) = - {delta h_verdamping/R} {(1/T₂) - (1/T₁)}

waarin ln staat voor de natuurlijke logarithme
delta h_verdamping = verdampingsenthalpie van water in KJ/kmol = 47300 J/mol, in de buurt van 100 graden celsius.
en R de gasconstante = 8,314 J/deg.mol
De formule lijkt heel wat, maar bij gebruik van een formule-editor valt het wel mee.
voor p₁ vul je dan 1013 mbar en voor T1 100 in, vervolgens meet je met een barometer de luchtdruk (in mbar) en vul je dat getalletje in bij p₂, vervolgens gebruik tuig (rekentuig) om T₂ voor je uitrekenen. Et voila

.

Met vriendelijke groet

,
Nico

Eduard · 28-03-2005 18:38 u

Er is echter één 'maar'.

Ik heb ook even gehengeld naar die formule, en er werd overal gebruik gemaakt van de temperatuur in Kelvin i.p.v. °C. Dan wordt 100 °C dus 373,15 K.

Dus voor Kelvin gewoon 273,15 optellen bij de Celsiusgraden.

Groeten uit een - jullie onderhand al wel bekend zonnig - Oslo

Eduard

100 grC is 373 K en niet 474 K (veranderd door MO)

Hopmans · 28-03-2005 18:47 u

Mag ik de accolades gewoon beschouwen als haakjes?

Hopmans · 28-03-2005 19:14 u

Wacht effe,

Het is p1/p2 ipv p2/p1

P1 DHvap 1 1
ln (---) = ---- (--- - ---)
P2 R T2 T1

Nico · 28-03-2005 20:05 u

Inderdaad Hoppie, je mag p1 en p2 wisselen als je dan het min teken voor de delta dan maar weg laat.
De formule ziet er zo veel handzamer uit. Heb jij een ingebouwde formule-editor

of zo?

Met vriendelijke groet,
Nico

Hopmans · 28-03-2005 20:10 u

Hoi Eduard,

CiteerDus voor Kelvin gewoon 273,15 optellen bij de Celsiusgraden.

Daar heb je gelijk in, maar voor de formule maakt het niet uit.
Als ik Celsius invoer komt het er ook weer uit als Celsius.

ln (p2/p1) = - {delta hverdamping/R} {(1/T2) - (1/T1)}

Dit is gelijk aan:

ln (p1/p2) = + {delta hverdamping/R} {(1/T2) - (1/T1)}

Dit is gelijk aan:

ln (p1/p2) = (delta hverdamping/R) (1/T2 - 1/T1)

Citeerdelta hverdamping = 47300 J/mol

Is het niet 40700 J/mol? (Zag ik ergens op het internet)

Maar uitgaande van 47300 J/mol :

Voorbeeld:

Kookpunt bij 1013mbar is 100 graden.
Wat is het kookpunt bij 980mbar?

ln (p1/p2) = (delta hverdamping/R) (1/T2 - 1/T1)
ln (1013/980)=(47300/8,314) (1/T2-1/100)
0,033 = 5689,20/T2 - 5689,20/100
5689,20/T2 = 0,033 + 5689,20/100
5689,20/T2 = 56,925
T2 = 5689,20/56,925
T2 = 99,94 graden Celsius

Conclusie:
Ik denk toch dat het voor de hobbybrouwer te verwaarlozen is.
Kokend water is hier in Nederland gewoon 100 graden Celsius.

Nico · 28-03-2005 20:29 u

Ik heb mijn gegevens niet thuis liggen, maar weet nog wel dat de verdampingsenthalpie, via de soortelijke warmte, een functie is van de temperatuur. Zou best kunnen dat wat de waarde betreft je gelijk hebt, ik had het getal 47300 nog in het benevelde bolletje zitten

.
In een ver verleden heb ik bij de berekening van een temperatuur in een reactor onder druk wel eens een misstap begaan

. Dat vergeet je nooit meer!.
Jouw driftig rekenwerk doet wonderen zie je wel en toont de geringe afwijking bij het kookpunt aan.
Nu de juiste plaats van de sensor in het al dan niet smeltende ijs nog.

Met vriendelijke groet,
Nico

Hopmans · 28-03-2005 20:47 u

Hoi Nico,

CiteerJouw driftig rekenwerk doet wonderen zie je wel en toont de geringe afwijking bij het kookpunt aan.

Dit houdt me weer even scherp.

Bij de andere waarde kwam ik op 99,93 graden uit.
Het gaat dus inderdaad echt uitmaken bij drukvaten etc.

In ieder geval heb ik weer een formule erbij geleerd.
Daarvoor uiteraard mijn dank.

Ik had er nog niet eerder van gehoord.

Groetjes,

Hoppie

Nico · 28-03-2005 21:12 u

Hoi Hoppie,

Even voor je scherpte. Het maakt wel degelijk uit of je met graden Celsius rekent of met Kelvin. In het laatste geval, bedraagt de temperatuur 99,2 graden Celsius.
Dit doet overigens niets af van je conclusie dat dit voor het hobbybrouwen van nul en gener waarde is, tenzij je maar niet in een hogedrukpan gaat brouwen

.
Maar als je een thermometer nauwkeurig kunt ijken ...

Met vriendelijke groet,
Nico

Hopmans · 28-03-2005 21:33 u

Hoi Nico,

CiteerHet maakt wel degelijk uit of je met graden Celsius rekent of met Kelvin.

Oops foutje.

Dan heeft Eduard het bij het juiste eind.

Achteraf gezien is het een formule met een logarithme, dus niet linear.

Ja, dan kan het inderdaad niet.

Groetjes,

Hoppie

EBC · 29-03-2005 08:45 u

Tjonge, nu maken jullie het wel ingewikkeld met die formules. Lijkt me een beetje overdreven...

Maar als je dan toch echt nauwkeurig wilt zijn, dan zal je ook de samenstelling van het medium dat je meet moeten meenemen. Die 100C geldt alleen voor zuiver water, niet voor het spul dat uit onze kraan komt.

Die kleine afwijking die je dan eventueel bij 100C vindt, wordt weer gemiddeld over het hele traject van 0-100C. Niet ingewikkeld doen dus! Steek je energie maar in het opwarmen zelf en het op tijd je brander uitdoen, daar kan je veel meer winst uithalen!

Hopmans · 29-03-2005 09:44 u

Beste Jasper,

Ik heb juist aangetoond door de formule
door te rekenen, dat er inderdaad niet
te veel tijd ingestoken moet worden.
Dus dat men gewoon aan kan nemen dat
het kookpunt overal bij 100 graden is.

Ik heb mezelf als het ware opgeofferd
voor mijn medeforumers.
Nobel van mij Hè?

Groetjes,

Hoppie

Hopmans · 29-03-2005 10:44 u

Uhh.....
Niet dat ik het niet leuk vind hoor.
Voor hetzelfde geld had ik wel op 96 graden uitgekomen.
Dan was er wel degelijk een probleem.
Dus het nut van de natuurkunde is wel zeer degelijk van belang.
Immers de wet van Black is ook geimplementeerd in BrouwHulp.
Daar hebben Nico en ik ook mee lopen stoeien.
Bier brouwen is science.

Nico · 29-03-2005 12:08 u

Zo is het Hoppie,

Er is geen betere greep op de praktijk dan een goede theorie. Dit forum staat er bol van en vaak leidt het tot nieuwe inzichten, zoals bijvoorbeeld andere maischschema's, inzichten in oxitieverschijnselen ed.

Met vriendelijke groet,
Nico

Adrie · 29-03-2005 12:43 u

Wie maak er eens een goed mathematisch model voor het maischproces?

Adrie · 29-03-2005 13:42 u

Kijk eens aan, daar is al eens een poging aan gewaagd (uiteraard). Zie hier. Heeft iemand toevallig toegang tot dit tijdschrift en het artikel? Zo ja, dan houd ik mij aanbevolen.

Adrie · 29-03-2005 15:16 u

Citaat van: Hoppie op 28-03-2005  20:10 uIs het niet 40700 J/mol? (Zag ik ergens op het internet)

Daar heeft Hoppie mooi gelijk. Als je de waarden die je berekent met de formule vergelijkt met deze tabel, dan komt 40700 beter in de buurt. Opvallend is dat je de waarde van DeltaHverdamping moet variëren om bij verschillende drukken de temperatuur te kunnen berekenen die in de tabel staat.

Bij een druk van 50 mBar is DeltaHverdamping 42561 J/mol en bij een druk van 2150 komt hij uit op 40972 J/mol, maar goed, kniesoor die daar op let, want deze kleine verschillen zijn voor ons niet van belang. Bij een druk van rond de atmosferische druk lijkt een waarde van 40972 het best te voldoen.

Nico · 29-03-2005 15:52 u

Good old Perry heeft altijd gelijk, het is ook mijn bijbeltje

.

William · 15-10-2006 10:27 u

Citaat van: Adrie op 29-03-2005  13:42 uKijk eens aan, daar is al eens een poging aan gewaagd (uiteraard). Zie hier. Heeft iemand toevallig toegang tot dit tijdschrift en het artikel? Zo ja, dan houd ik mij aanbevolen.

Adrie,

Tijdens het doorspitten van het forum stuitte ik op dit bericht. Heb jij hier ooit repons op gekregen. Zo ja, dan houd ik me (ook) aanbevolen. Zo niet, dan ga ik deze zelf aanvragen.

gr
William

William · 25-10-2006 22:50 u

Citaat van: William op 15-10-2006  10:27 uAdrie,

Tijdens het doorspitten van het forum stuitte ik op dit bericht. Heb jij hier ooit repons op gekregen. Zo ja, dan houd ik me (ook) aanbevolen. Zo niet, dan ga ik deze zelf aanvragen.

gr
William

Ik heb het artikel binnen.

Het beschrijft de hydrolyse van zetmeel door a/b amylase in glucose, maltose, maltotriose, totaal extract als functie van temperatuur-tijd profielen en zetmeelconcentraties. Hierbij wordt ook rekening gehouden met de temperatuursafhankelijke deactivatie van beide enzymen. Daarnaast wordt er rekening gehouden met de kinetiek van het oplossen van enzymen en koolhydraten en de zetmeelverstijfseling. Ook wordt er rekening gehouden met enzymatische afbraak van onoplosbaar zetmeel (.......?) (zie plaatje)

Het geheel wordt beschreven met een stelsel van zo'n 10 differentiaal vergelijkingen waarvoor de verschillende constanten zijn bepaald op basis van meting van de concentraties van de verschillende suikers bij verschillende metingen (isotherm maischen bij verschillende temperaturen; maischen bij een constant toenemende temperatuur, de voorgaande twee in combinatie met variatie in mout/water ratio).

Ook wordt rekening gehouden met roeren tijdens het process (een transportfactor) en de temperatuursafhankelijkheid van a/b amylase.

Er wordt geen rekening gehouden met het verschil tussen amylose en amylopectine

Zo te zien lijkt het geheel redelijk gemakkelijk in een model te vatten al zal het wel weer even puzzelen worden. Ik wil binnenkort eens een poging wagen met als doel om een beter gevoel te krijgen wat variatie in temperatuur - tijd voor effect heeft op de uiteindelijke suikersamenstelling na het maischen.......Ik weet het, er zijn nog legio andere factoren die van invloed zijn, maar het lijkt me een leuke, educatief verantwoorde oefening.

Adrie: mocht je belangstelling voor het artikel hebben laat dan even weten hoe je het wilt ontvangen

Adrie · 26-10-2006 09:54 u

Zeker heb ik belangstelling! Ik stuur je wel even een pb'tje.