Procedure giststarter op magneetroerder met foto's

[Brouwerij De Stichting]

Hoe voorkom je (lucht) besmetting via het slangetje?

[hansHalberstadt]

Hoe voorkom je (lucht) besmetting via het slangetje?

Via een steriel standaard 0.2u filtertje in de luchtleiding en uitkoken van het slangetje na het luchtfilter.

[Jacques]

Dus ze geven aan dat er zuurstof nodig is en denken dat te bereiken door alufolie waar de zuurstof wel langs kan. Dat werkt dus alleen gedurende de eerste paar uur zoals ik heb aangetoond.

Nogmaals, je hebt aan getoond dat er niet genoeg zuurstof aanwezig is om een vlam te laten branden. Niet zo heel vreemd want er moet ook koolzuur weg. Boven de stater bevinden zich zuurstof, stikstof en koolzuur.
Voor een echte bepaling is een zuurstofnemer noodzakelijk.

[Jacques]

Ik denk dat dat eerder komt omdat je de wanden opwarmt met je handen. Daarna gaat het weer afkoelen en zuigt wat lucht aan. Het kan ook zijn dat je door het openen van de erlemeyer zuurstof inbrengt wat daarna gaat oplossen in het wort en daardoor onderdruk geeft en lucht aanzuigt. Ik zou daar anders geen verklaring voor kunnen geven.

De wanden van de erlemeyer worden door mij amper aangeraakt. De folie wijderik door aan een punt deze omhoog te trekken, de stop wordt daarna op de hals van de erlemeyer geduwd.

De verklaring ik ik heb is dat de gist steeds zuurstof verbruikt en dat de toevoer van lucht beperkt wordt door het waterslot waarna de gist stopt met de aerobe vergisting.

[Jacques]

Volgens mij is het dan beter om de zuurstofopname nog wat te verlengen door zuurstof bij te voegen via een slangetje, maar misschien doen ze dat niet om het voor de hobbybrouwers niet al te ingewikkeld te maken met meer kans op besmetting. Maar dat wil nog niet zeggen dat het misschien wel beter is om het wel te doen.

Zoals ik opmerk komt er door diffusie zuurstof bij het wort. Als het gehalte aan zuurstof lager is in de erlemeyer verloopt de diffussie sneller.

Ongetwijfeld zal het zuurstofgehalte hoger zijn als je lucht in de erlemeyer blaast. Daar staat tegenover dat je meer apparatuur nodig hebt en ook meer moet desinfecteren. Verder blijkt uit de praktijk dat je voldoende gistgroei hebt als je alleen een stuk aluminiumfolie over de erlemeyer doet. Duidelijk meer dan wanneer je vanaf het begin een waterslot op de starter zet.

[hansHalberstadt]

Inmiddels de nieuwe meting gedaan. Zojuist bleek dat de vlam aanbleef, dus er zit nu meer dan 80% lucht in de erlemeyer.
dat betekent dat als er gistermorgen 80% lucht inzat (gunstigste scsnario) er 434 ml per uur lucht naar binnen diffundeerde op tijdstip 0 met 100% koolzuur. In het ongunstigste scenario (dat er pas vanmorgen 80% lucht inzat) kom je dan op dat 180 ml per uur lucht naar binnen diffundeerde op t=0. 

Zolang de starter dus minder dan die hoeveelheid per uur aan koolzuur produceert komt er dus nog zuurstof naar binnen, maar wel bij vrijwel 100% koolzuuromgeving. bij 10% koolzuur is de diffusie van lucht 10 x zo laag en komt er nog maar 40 ml lucht per uur naar binnen.

Als er dus meer dan die hoeveelheid per uur aan koolzuur geproduceerd wordt dan is de afvoerstroom te snel voor het diffucieproces en wordt de naar binnen diffunderende lucht gelijk weer meegenomen naar buiten. 
Als je nagaat dat bij een werkende starter je 25 liter koolzuur per dag produceert (=1000 ml per uur) dan is 400 ml per uur bereikt als de starter de halve hoeveelheid gist heeft gemaakt (aannemende dat de koolzuurproducitie evenredig is met het aantal cellen) wat er dan dus gebeurt is dat bij ca 10% van de eindhoeveelheid cellen het koolzuurpercentage flink begint op te lopen om dan bij 50% van de eindhoeveelheid cellen op 100% te komen. De 2e helft van de gevormde cellen doet dat dus anaroob in het gunstigste geval (tau=11 uur, blauwe lijn) in het ongunstige geval begint dat oplopen van de koolzuurconcentratie al bij 18 ml koolzuurproductie per uur (ca 1.8% van de eindhoeveelheid cellen gevormd) en is bij 18% van de eindhoeveelheid cellen gevormd opgelopen tot 100% koolzuur, dus anaroob.

Mijn conclusie hieruit is dus dat alufolie wel voldoende is om een deel van de cellen aeroob te laten vormen, maar als je zeker wilt zijn dat de volledige hoeveelheid cellen wat zuurstof te beschikking heeft om te vormen dan moet je de alufolie in ieder geval losjes om de afsluiting doen zodat het grensoppervlak tussen buitenlucht en atmosfeer aan de andere kant van het folie een oppervlak heeft van minstens een cm2 oid, maar dan loop je ook het risico op fruitvliegjes die er dan langs kunnen. Dus op basis van bovenstaande zou mijn keuze nog steeds zijn om een luchtslangetje toe te voeren met steriel luchtfiltertje. Alternatief zou kunnen zijn een heel dun doekje ipv folie, maar ook dan zal de diffusie al snel niet meer tegen de koolzuurstroom in kunnen diffunderen.         
 

[hansHalberstadt]

Nogmaals, je hebt aan getoond dat er niet genoeg zuurstof aanwezig is om een vlam te laten branden. Niet zo heel vreemd want er moet ook koolzuur weg. Boven de stater bevinden zich zuurstof, stikstof en koolzuur.
Voor een echte bepaling is een zuurstofnemer noodzakelijk.

Ik heb met een ander proefje met grote injectiespuit een gedefinieerde C02 percentage maken aangetoond waar de grens ligt van wel of niet branden, zie het eerdere bericht Reactie #110. Dus kan ik dat als referentie gebruiken voor de test met vlammetje in de erlemeyer. Je hoeft dus geen zuurstofsensor te gebruiken daarvoor. Ik weet nu dat de praktijk ligt tussen de rode en blauwe curve.

[hansHalberstadt]

De verklaring ik ik heb is dat de gist steeds zuurstof verbruikt en dat de toevoer van lucht beperkt wordt door het waterslot waarna de gist stopt met de aerobe vergisting.

Dat zal zeker gebeuren, maar zodra er koolzuurvorming begint wordt de zuurstof verdrongen en is er al snel geen zuurstof meer om de rest van de nog te vormen cellen van wat zuurstof te voorzien.

[hansHalberstadt]

Verder blijkt uit de praktijk dat je voldoende gistgroei hebt als je alleen een stuk aluminiumfolie over de erlemeyer doet. Duidelijk meer dan wanneer je vanaf het begin een waterslot op de starter zet.

Dit was ook wat ik had opgepikt uit een van jouw links. (ik meen een japans onderzoek). zuurstof aan het begin is cruciaal, dus vanaf het begin een waterslot blokkeert alle diffusie terwijl diffusie in het begin nog wel een rol speelt ook met alufolie. Maar omdat de cellen die aan het einde pas gevormd worden (en omdat de groei exponentieel gaat is dat juist het merendeel) zou ik verwachten dat ook die cellen zuurstof nodig hebben net zoals de cellen die vanaf het begin gevormd worden, dus als dan blijkt dat tegen het einde er geen zuurstof meer is, dan is het voor mij niet logisch om dat zo te gaan doen. 

ps, deze hele discussie kost nu waarschijnlijk al meer tijd dan het ontsmetten van 10 slangetjes, maar goed het is wel belangrijk om de conclusies op een rijtje te krijgen. 

[Jacques]

Als er dus meer dan die hoeveelheid per uur aan koolzuur geproduceerd wordt dan is de afvoerstroom te snel voor het diffucieproces en wordt de naar binnen diffunderende lucht gelijk weer meegenomen naar buiten. 

Het is de vraag of deze conclusie juist is.

Zie onder andere
http://www.lowoxygenbrewing.com/brewing-methods/bottle-cap-oxygen-ingress-real/
Het feit dat er een overdruk van een bepaald gas aanwezig is wil nog niet zeggen dat een gas waarvan de concentratie laag is niet tegen de stroom in diffundeert. 

[hansHalberstadt]

Het is de vraag of deze conclusie juist is.

Zie onder andere
http://www.lowoxygenbrewing.com/brewing-methods/bottle-cap-oxygen-ingress-real/
Het feit dat er een overdruk van een bepaald gas aanwezig is wil nog niet zeggen dat een gas waarvan de concentratie laag is niet tegen de stroom in diffundeert. 

Overdruk en beweging zijn 2 verschillende dingen. Vergelijk het bv met een meertje met stilstaand water waar je aan een uiteinde een pot kaliumpermanganaat in gooit. Na verloop van tijd is het hele meertje rood door diffusie. Doe hetzelfde nu met een heel langzaam stromende rivier en kijk of er stroomopwaarts roodkleuring optreedt. De vraag is dan hoe snel het water moet stromen om de diffusie voor te blijven zodat de roodverkeuring zich niet stroomopwaarts kan verplaatsen.

[de Machtige Wil]

Allereerst mijn complimenten voor dit zeer uitgebreide artikel.

Het heeft mij over de streep getrokken hier maar eens mee te beginnen. Afgelopen zaterdag kwamen de laatste onderdelen binnen maar helaas waren twee Erlenmeyers (waaronder de 2 liter) gebroken in de doos.

De grootste hele is een 1 liter.

Nu heb ik volgens mrMalty voor mijn volgende brouw 226 miljard gistcellen nodig. Hiervoor nodig 1 Wyeast smackpack en in totaal 3,1 liter wort.

Ik zou dit kunnen doen door in 4 stappen steeds 0,77 liter wort toe te voegen.

Met vier stappen duurt het wat langer maar ik vraag me af of er verder nog bezwaren zijn van wat meer stappen?

[hansHalberstadt]

Opkweken in stappen is op zich prima lijkt mij, maar je moet je wel realiseren dat gistgoei in groeifase (logfase)  niet lineair gaat maar exponentieel. dat betekent dat je over een verdubbelingstijd kunt spreken en iedere keer als je die tijd wacht is de hoeveelheid cellen verdubbeld. ipv dus steeds gelijke hoeveelheden wort toe te voegen zou je dus beter steeds een bepaalde factor kunnen nemen bv een factor 5 of 10. dan liggen de tijden dat je iets moet toevoegen  steeds ongeveer even ver uit elkaar, bv 10 ml, 100 ml 1000 ml 3000 ml.  of 10 ml, 50 ml, 250 ml, 1250 ml, 3000 ml. Steeds als je begin van gisting waarneemt kun je opschalen naar een volgende stap. bij de laatste stap moet je eigenlijk wachten tot je de koffie verkeerd kleur hebt en liefst met roerder. als je zo doorgaat zit zo zo op 3 liter opgekweekt uit bv 10 ml. 

[de Machtige Wil]

Hans, bedankt voor die tip.

dan nog een vraag.

Wanneer ik een Wyeast pack van 125 ml gebruik (van half mei), wat zou dan de minimale hoeveelheid starterswort voor de eerste stap moeten zijn?

[hansHalberstadt]

Zo'n pack is normaal als genoeg voor 20 liter wort, dus zit al heel veel gist in. Ik denk dat je dus wel in een keer naar 3 liter goed beluchte wort kunt zodra het begint te bollen.

[Jacques]

Overdruk en beweging zijn 2 verschillende dingen. Vergelijk het bv met een meertje met stilstaand water waar je aan een uiteinde een pot kaliumpermanganaat in gooit. Na verloop van tijd is het hele meertje rood door diffusie. Doe hetzelfde nu met een heel langzaam stromende rivier en kijk of er stroomopwaarts roodkleuring optreedt. De vraag is dan hoe snel het water moet stromen om de diffusie voor te blijven zodat de roodverkeuring zich niet stroomopwaarts kan verplaatsen.

De zuurstof gaat tegen de stroom in omdat het gehalte in de erlemeyer lager is...
Het gedrag van gassen is anders dan dat van vloeistoffen.

Lees het artikel...

[hansHalberstadt]

Het artikel gaat over afgesloten dopjes waar wel diffusie is maar geen stroming. Dan heb je dus wel diffusie waardoor zuurstof naar binnen kan. In de Erlemeyer heb je ook stroming naar buiten toe van geproduceerde koolzuur. Er is nog steeds diffusie, maar die kan boven een bepaalde stroomsnelheid niet tegen de stroming op. Diffusie via vloeistof is in principe hetzelfe als bij gas, alleen met andere diffusiecoefficient.
https://biologielessen.nl/index.php/a-18/1887-wet-van-fick
 

[Jacques]

Het artikel gaat over afgesloten dopjes waar wel diffusie is maar geen stroming. Dan heb je dus wel diffusie waardoor zuurstof naar binnen kan. In de Erlemeyer heb je ook stroming naar buiten toe van geproduceerde koolzuur. Er is nog steeds diffusie, maar die kan boven een bepaalde stroomsnelheid niet tegen de stroming op. Diffusie via vloeistof is in principe hetzelfde als bij gas, alleen met andere diffusiecoefficient.
https://biologielessen.nl/index.php/a-18/1887-wet-van-fick

Het door mij bedoelde artikel beschrijft dat er tegen de stroom in (er is een overdruk koolzuur) zuurstof de fles in gaat. Zoals in het artikel vermeld is, is dit in strijd met wat je met je zou verwachten.
In de door jou genoemde Wet van Fick wordt ook het concentratieverschil genoemd. Hoe lager de concentratie aan zuurstof in de erlemeyer is des te meer zuurstof tegen de koolzuurstof in diffuseert.

[hansHalberstadt]

Het door mij bedoelde artikel beschrijft dat er tegen de stroom in (er is een overdruk koolzuur) zuurstof de fles in gaat. Zoals in het artikel vermeld is, is dit in strijd met wat je met je zou verwachten.

Nee volgens mij niet. Nogmaals de essentie is stroming van koolzuur naar buiten. Dat heb je bij een flesje met dopje erop niet. (als het niet lekt) diffusie kan tegen de druk in werken dat is duidelijk. Ik doe nog een poging om het met een voorbeeldje te verduidelijken:
neem een buis en doe daar een aan kant A een druppeltje parfum in. Na verloop van tijd ruik je de parfum aan de andere kant B van de buis vanwege de diffusie van parfum door de lucht. Nu herhaal je de proef, maar zet je een langzaam draaiende computerfan aan kant B die de pijp inblaast. Denk je dat je dan nog na verloop van tijd parfum kunt ruiken aan kant B?

[Jacques]

Nee volgens mij niet. Nogmaals de essentie is stroming van koolzuur naar buiten. Dat heb je bij een flesje met dopje erop niet. (als het niet lekt) diffusie kan tegen de druk in werken dat is duidelijk. Ik doe nog een poging om het met een voorbeeldje te verduidelijken:
neem een buis en doe daar een aan kant A een druppeltje parfum in. Na verloop van tijd ruik je de parfum aan de andere kant B van de buis vanwege de diffusie van parfum door de lucht. Nu herhaal je de proef, maar zet je een langzaam draaiende computerfan aan kant B die de pijp inblaast. Denk je dat je dan nog na verloop van tijd parfum kunt ruiken aan kant B?

Bij het voorbeeld dat jij noemt heb je te maken met je waarnemingsvermogen. Door een lage concentratie neem je een geurstof niet meer waar. Dit heeft te maken met een geurdrempel.

Laten we deze discussie afsluiten. Ontelbare hobbybrouwers hebben een goede gistgroei bij het opkweken van gist zonder extra zuurstof in de erlemeyer te blazen. Als je er van overtuigd bent dat je een veeeel beter resultaat krijgt door jouw methode moet je er vooral mee doorgaan.
In navolging van bekende leveranciers van vloeibare gist zoals Wyeast en White labs ga ik door met enkel een stuk aluminiumfolie, dat levert aanzienlijk meer gist op dan de erlemeyer voorzien van een waterslot heb ik gemerkt.

[hansHalberstadt]

Er is inderdaad genoeg over gezegd en men zou hiermee in staat moeten zijn om de juiste conclusies te trekken over wat een luchtslangetje doet even los van het feit of dat ook nodig is. Ik kan het ook verder niet meer verduidelijken omdat alles al gezegd is. Conclusie is in ieder geval dat de gist in het begin zuurstof nodig heeft.

[Neetje]

Misschien wil iemand de opkweek langs elkaar uit proberen om te zien of en hoeveel verschil er ontstaat in groei.
Gezien ik sporadisch nog met de knijpfles methode werk, kan ik niets bijdragen.

[lier]

Ik gebruik de alu-folie methode, voer geen extra zuurstof toe en ben elke keer weer verwonderd hoeveel gist dat oplevert.

Onder het motto als het niet kapot is moet je het niet repareren, blijf ik er maar bij denk ik

[Serge VL]

De zuurstof gaat tegen de stroom in omdat het gehalte in de erlemeyer lager is...
Het gedrag van gassen is anders dan dat van vloeistoffen.

Lees het artikel...

Jacques partiële druk stabilisatie over een semipermeabel membraan verloopt en heel traag, het artikel geeft dit zelfs aan. En is ook aldus zo in de wetenschappelijke literatuur beschreven.
Hans heeft het bij het rechte eind   

[hansHalberstadt]

Voor mij lijkt het erop alsof Jacques naar redenaties zoekt om te laten zien dat er toch zuurstof naar binnen diffundeert terwijl er ook al koolzuur geproduceerd wordt om zo te laten zien dat de groeiende gist ook tijdens de 2e helft van het opkweken nog zuurstof van de buitenlucht krijgt toegeleverd. Blijkbaar doet hij dat omdat hij wel denkt dat er zuurstof nodig is voor de groei en als argument om te laten zien dat dat ook gebeurt gebruikt hij dan het feit dat er voldoende gistgroei is.
Maar dat is natuurlijk de volgorde van  oorzaak en gevolg omdraaien en je kan het daarmee niet verklaren omdat de natuur zich nu eenmaal gedraagt zoals hij doet ( is de natuur mannelijk of vrouwelijk  ) en niet zoals wij graag zouden willen.

Zoals al eerder gezegd kan de gist blijkbaar tot acceptabele hoeveelheden groeien ook zonder zuurstof toevoer tijdens de 2e helft. Maar het is dus nog onduidelijk of:
1) er toch meer gistgroei is als er zuurstof is ook tijdens de 2e helft
2) als er zuurstof is tijdens de 2 helft of die gevormde cellen dan ook fitter zijn in het hoofbbrouwsel als je dat niet belucht.

Voor beide punten is onvoldoende onderbouwing aangedragen om daar een uitspraak over te kunnen doen.     
Maar speelt waarschijnlijk wel een rol. Vandaar dat ik toch lucht toevoer omdat ik niet kan concluderen of het nodig/voordelen oplevert is of niet. Nadelig is het niet lijkt mij en voor mij vrijwel geen extra werk.