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Alcohol por volumen

El volumen de alcohol que se muestra en una botella de absenta.

El alcohol por volumen (abreviado como alc/vol o ABV ) es una medida estándar del volumen de alcohol contenido en un volumen dado de una bebida alcohólica , expresada como un porcentaje de volumen . [1] [2] [3] Se define como el número de mililitros (mL) de etanol puro presente en 100 mL (3,5 imp fl oz; 3,4 US fl oz) de solución a 20 °C (68 °F). El número de mililitros de etanol puro es la masa del etanol dividida por su densidad a 20 °C (68 °F), que es 0,78945 g/mL (0,82353 oz/US fl oz; 0,79122 oz/imp fl oz; 0,45633 oz/cu in). [4] El estándar alc/vol se utiliza en todo el mundo. La Organización Internacional de Metrología Legal tiene tablas de densidad de mezclas de agua y etanol a diferentes concentraciones y temperaturas.

En algunos países, por ejemplo Francia , el alcohol por volumen a menudo se denomina grados Gay-Lussac (en honor al químico francés Joseph Louis Gay-Lussac ), [5] aunque hay una ligera diferencia ya que la convención Gay-Lussac utiliza el valor de atmósfera estándar internacional para la temperatura, 15 °C (59 °F).

Cambio de volumen

Cambio de volumen con el aumento de alc/vol.

La mezcla de dos soluciones de alcohol de diferente concentración suele provocar un cambio de volumen. La mezcla de agua pura con una solución de menos del 24 % en masa provoca un ligero aumento del volumen total, mientras que la mezcla de dos soluciones de más del 24 % provoca una disminución del volumen. [a] El fenómeno de los cambios de volumen debido a la mezcla de soluciones diferentes se denomina " volumen molar parcial ". Tanto el agua como el etanol son disolventes polares . Cuando se añade agua al etanol, las moléculas de agua más pequeñas son atraídas por el grupo hidroxilo del etanol y cada molécula altera el campo de polaridad de la otra. La atracción permite que haya un espaciamiento más estrecho entre las moléculas que el que se encuentra habitualmente en mezclas no polares.

Por lo tanto, alc/vol no es lo mismo que fracción de volumen expresada como porcentaje. La fracción de volumen, que se usa ampliamente en química (comúnmente denotada como v/v), se define como el volumen de un componente particular dividido por la suma de todos los componentes en la mezcla cuando se miden por separado. Por ejemplo, para preparar 100 mL de solución de etanol al 50% alc/vol, se agregaría agua a 50 mL de etanol para completar exactamente 100 mL. Mientras que para preparar una solución de etanol al 50% v/v, se podrían mezclar 50 mL de etanol y 50 mL de agua, pero el volumen de solución resultante medirá menos de 100 mL debido al cambio de volumen al mezclar, y contendrá una mayor concentración de etanol. [6] La diferencia no es grande, siendo la diferencia máxima menos del 2,5%, y menos del 0,5% de diferencia para concentraciones menores al 20%.

Niveles de umbral

Umbrales legales

Algunas bebidas tienen requisitos de contenido alcohólico para poder ser certificadas como una determinada marca o etiqueta de alcohol.

En algunos países como Irán, las cervezas con bajo contenido de alcohol (<0,5) se consideran permitidas (o "halal" según el vocabulario musulmán) a pesar de que el alcohol está prohibido. [7] Sin embargo, el nivel de cervezas sin alcohol suele ser el más bajo vendido comercialmente: 0,05.

Umbrales biológicos

Es casi imposible que una persona sana se emborrache bebiendo bebidas con bajo contenido de alcohol. La baja concentración limita severamente la velocidad de ingestión, que es fácilmente eliminada por el metabolismo humano. Beber rápidamente 1,5 L de cerveza con 0,4% de alcohol por volumen en una hora resultó en un máximo de 0,0056% de concentración de alcohol en sangre en un estudio con voluntarios alemanes. [8] Los riñones humanos sanos solo pueden excretar entre 0,8 y 1,0 L de agua por hora, por lo que es probable que la intoxicación hídrica se produzca antes que cualquier intoxicación alcohólica. [9]

El proceso de fermentación del etanol se ralentizará y finalmente se detendrá a medida que el alcohol producido se vuelva demasiado concentrado para que la levadura lo tolere, lo que define un límite superior de alcohol por volumen para las bebidas alcohólicas no destiladas. La tolerancia típica para las levaduras de cerveza es de 8 a 12 %, mientras que las levaduras de vino suelen oscilar entre 14 y 18 %, y las especiales alcanzan el 20 % de alcohol por volumen. Cualquier valor superior requeriría destilación, lo que produciría licor . [10] [11]

Niveles típicos

En los artículos sobre las distintas bebidas se pueden encontrar detalles sobre las cantidades típicas de alcohol contenidas en ellas.

Estimación práctica del contenido de alcohol

Durante la producción de vino y cerveza, se añade levadura a una solución azucarada. Durante la fermentación, las levaduras consumen los azúcares y producen alcohol. La densidad del azúcar en el agua es mayor que la densidad del alcohol en el agua. Se utiliza un hidrómetro para medir el cambio en la gravedad específica (GE) de la solución antes y después de la fermentación. Luego se puede estimar el volumen de alcohol en la solución. Hay una serie de fórmulas empíricas que los cerveceros y los productores de vino utilizan para estimar el contenido de alcohol del licor elaborado.

La gravedad específica es la densidad de un líquido en relación con la del agua, es decir, si la densidad del líquido es 1,05 veces la del agua, tiene una gravedad específica de 1,05. En el uso cervecero del Reino Unido, se acostumbra considerar que el valor de referencia para el agua es 1000, por lo que la gravedad específica de la misma cerveza de ejemplo se indicaría como 1050. Las fórmulas aquí suponen que se utiliza la definición anterior para la gravedad específica.

Vino

El método más simple para el vino ha sido descrito por el autor inglés Cyril Berry : [19]

Cerveza

Un cálculo para la cerveza es: [20]

Para un ABV superior al 6%, muchos cerveceros utilizan esta fórmula: [21]

Otros métodos para especificar el contenido de alcohol

A prueba de alcohol

Otra forma de especificar la cantidad de contenido de alcohol es el grado de alcohol , que en los Estados Unidos es el doble del número de alcohol por volumen (alc/vol). Esto puede generar confusión con productos similares comprados en distintas regiones que tienen diferentes nombres en las etiquetas específicas de cada país. Por ejemplo, el ron Stroh que tiene un 80% de alcohol por volumen se anuncia y etiqueta como Stroh 80 cuando se vende en Europa, pero se llama Stroh 160 cuando se vende en los Estados Unidos.

En el Reino Unido , el grado alcohólico es 1,75 veces el número (expresado como porcentaje). [22] [19] Por ejemplo, 40 % alc/vol es 80 grados en los EE. UU. y 70 grados en el Reino Unido. Sin embargo, desde 1980, el grado alcohólico en el Reino Unido ha sido reemplazado por alc/vol como medida del contenido de alcohol, evitando la confusión entre los estándares de grado del Reino Unido y los de los EE. UU.

Alcohol por peso

En Estados Unidos, Arkansas , Kansas , Mississippi , Carolina del Sur y Tennessee [23] regulan y gravan las bebidas alcohólicas según el alcohol por peso ( ABW ), expresado como porcentaje de la masa total . El valor alc/vol de una bebida siempre es mayor que el ABW.

Dado que el ABW mide la proporción de la masa de la bebida que es alcohol, mientras que el alc/vol es la proporción del volumen de la bebida que es alcohol, los dos valores están en la misma proporción que la densidad de la bebida con la densidad del alcohol. Por lo tanto, se puede utilizar la siguiente ecuación para convertir entre ABV y ABW:

Con un contenido alc/vol relativamente bajo, el porcentaje de alcohol en peso es aproximadamente 4/5 del alc/vol (por ejemplo, 3,2 % ABW es aproximadamente 4 % alc/vol). [24] Sin embargo, debido a la miscibilidad del alcohol y el agua, el factor de conversión no es constante sino que depende de la concentración de alcohol.

Véase también

Notas

  1. ^ Consulte los datos en el Manual de química y física del CRC, 49.ª edición, págs. D-151 y D-152. Mezclar una solución con una concentración superior al 24 % con una solución con una concentración inferior al 24 % puede provocar un aumento o una disminución, según los detalles.

Referencias

  1. ^ "Cerveza 101". Lafayette Brewing Co. Archivado desde el original el 19 de febrero de 2012. Consultado el 4 de febrero de 2012 .
  2. ^ "Glosario de whisky y destilación". celtic-whisky.com . Archivado desde el original el 12 de febrero de 2012. Consultado el 4 de febrero de 2012 .
  3. ^ "Glosario de elaboración de cerveza británica". Cervecería inglesa Ales Brewery Monterey . Archivado desde el original el 19 de febrero de 2012. Consultado el 4 de febrero de 2012 .
  4. ^ Haynes, William M., ed. (2011). Manual de química y física del CRC (92.ª edición). Boca Raton, FL: CRC Press. pág. 3.246. ISBN 978-1-4398-5511-9.
  5. ^ "Joseph Louis Gay-Lussac (1778–1850)". chemistry.about.com . Archivado desde el original el 6 de marzo de 2008 . Consultado el 5 de julio de 2008 .
  6. ^ "Densidad ρ de mezclas de etanol y agua a la temperatura en °C indicada por el superíndice" . CRC Handbook of Chemistry and Physics . Consultado el 13 de diciembre de 2019 .
    Esta fuente proporciona datos de densidad para mezclas de etanol:agua en % de peso de etanol en incrementos del 5 % y en función de la temperatura, incluida la de 25 °C, que se utiliza aquí. Se puede calcular a partir de esta tabla que a 25 °C, 45 g de etanol tienen un volumen de 57,3 mL, 55 g de agua tienen un volumen de 55,2 mL; estos suman 112,5 mL. Cuando se mezclan, tienen un volumen de 108,6 mL.
  7. ^ Hajebi, Amirali; Nasserinejad, Maryam; Rezaei, Negar; Azadnajafabad, Sina; Rashidi, Mohammad-Mahdi; Ahmadi, Naser; Gasemi, Erfan; Farzi, Yosef; Yoosefi, Moein; Djalalinia, Shirin; Fattahi, Nima; Rezaei, Shahabeddin; Foroutan Mehr, Elmira; Kazemi, Ameneh; Haghshenas, Rosa (22 de julio de 2024). "Consumo de alcohol entre la población iraní según los resultados de la encuesta STEPS 2021". Informes científicos . 14 (1): 16819. doi : 10.1038/s41598-024-66257-w. ISSN  2045-2322.
  8. ^ Thierauf, A.; Große Perdekamp, ​​M.; Auwärter, V. (agosto de 2012). "Maximale Blutalkoholkonzentration nach forciertem Konsum von alkoholfreiem Bier". Derecho Medizin . 22 (4): 244–247. doi :10.1007/s00194-012-0835-8. S2CID  29586117.
  9. ^ Ballantyne, Coco (21 de junio de 2007). «Extraño pero cierto: beber demasiada agua puede matar». Scientific American . Consultado el 31 de agosto de 2015 .
  10. ^ "Cuadro de cepas de levadura". WineMakerMag.com . Consultado el 29 de noviembre de 2023 .
  11. ^ Smith, Brad (19 de diciembre de 2018). «Tolerancia al alcohol en la levadura de cerveza y BeerSmith 3». BeerSmith . Consultado el 29 de noviembre de 2023 .
  12. ^ Gorgus, Eva; Hittinger, Maike; Schrenk, Dieter (2016). "Estimaciones de la exposición al etanol en niños a partir de alimentos que no están etiquetados como que contienen alcohol". J Anal Toxicol . 40 (7). Oxford Academic: 537–42. doi :10.1093/jat/bkw046. PMC 5421578 . PMID  27405361. 
  13. ^ "Elaboración (y masticación) de los orígenes del sake". Boston Sake . 2 de abril de 2012.
  14. ^ Robinson 2006, pág. 10.
  15. ^ "Vino: del más ligero al más fuerte". Wine Folly . 23 de noviembre de 2015 . Consultado el 20 de junio de 2019 .
  16. ^ Robinson 2006, pág. 279.
  17. ^ Reglamento (CE) n.º 479/2008 del Consejo; Anexo IV, §3 (documento de la Unión Europea). «Vino de licor», pág. 46.
  18. ^ "Bebida alcohólica Caimán - Bebidas alcohólicas". Inspiración de empaque . 10 de enero de 2015 . Consultado el 15 de octubre de 2024 .
  19. ^ desde Berry 1998.
  20. ^ "Conozca su bebida alcohólica (por volumen)". BeerAdvocate.com . 18 de junio de 2003. Archivado desde el original el 3 de julio de 2014.
  21. ^ Peros, Roko (7 de mayo de 2010). "Calcular el porcentaje de alcohol en la cerveza". BrewMoreBeer.com .
  22. ^ Regan 2003.
  23. ^ Alexander, Amie (27 de abril de 2024). «Definición de «cerveza» en términos de ABV o ABW, por estado» (PDF) . Consorcio de Derecho Agrícola y Alimentario . Archivado (PDF) del original el 27 de abril de 2024. Consultado el 27 de abril de 2024 .
  24. ^ "Contenido de alcohol en la cerveza". realbeer.com . Archivado desde el original el 4 de julio de 2008. Consultado el 5 de julio de 2008 .

Bibliografía

Enlaces externos