De Franse natuurkundige Gay-Lussac was de eerste die de alcoholconcentratie in een vloeistof berekende. Eén graad Gay-Lussac (1 °GL) staat voor 1 milliliter zuivere alcohol in 100 milliliter vloeistof bij 15 °C. De Engelsen legden een eigen norm vast: 17,5 British Proof stemt overeen met 10 °GL. Vandaag worden alcoholgraden alleen nog berekend bij 20 °C. Honderd milliliter bier van 8 volumeprocent alcohol bevat 8 ml zuivere alcohol bij 20 °C, wijn van 12° 12 ml zuivere alcohol.

De amateur-brouwer kan op eenvoudige wijze toch redelijk nauwkeurig het alcoholgehalte van zijn bier berekenen. Hiervoor is het nodig zowel de densiteit van het wort als van het eigenlijke bier te kennen.

We gebruiken hiervoor de volgende formule:

(densiteit wort – densiteit bier) * 0,136 = alcoholgehalte in volumeprocent

Nemen we een bier waarvan het stamwortgehalte afgerond 1,048 bedroeg en de densiteit na vergisting 1,010.

(1,048 – 1,010) * 136 = 5,168 volumeprocent alcohol

Om het echte alcoholgehalte van het bier in de fles te kennen moeten we nog ca 0,3 à 0,4 vol.% bijtellen, die afkomstig is van de overgebleven vergistbare suikers en van de suiker die werd toegevoegd voor de hergisting (zie verder onder CO2). In dit geval bedraagt het totale alcoholgehalte dus ca 5,5 vol.%.

NB: 136 is een getal dat op empirische wijze tot stand kwam.

pH

De pH is een eerder moeilijk begrip voor de amateur-brouwer. Het is een manier om de hoeveelheid zuur in een (vloei-)stof aan te duiden. Ze heeft evenwel niet rechtstreeks te maken met de aanwezigheid van zuren die naar ons smaakgevoel in contrast staan met zoet. De pH geeft de hoeveelheid waterstofionen aan, d.w.z. de niet gebonden waterstofatomen. Dit zijn de actieve deeltjes van het zuur. Omdat die hoeveelheid erg klein is, kan de concentratie niet uitgedrukt worden in een rekenkundige schaal, maar gebeurt dit in een (negatieve) logaritmische schaalverdeling van 0 tot 14. Wetenschappelijk uitgedrukt: pH = -log CAH+.

Cijfer Rekenkundige reeks Logaritmische reeks
1 1 1
2 2 10
3 3 100
4 4 1000
5 5 10000

Bij pH 7 zijn de H+- en de OH–ionen in evenwicht. De concentratie aan waterstofionen bedraagt dan 10-7 of 0,000 000 1. In neerwaartse richting hebben we te maken met een toenemende zuurheidsgraad, naar boven toe met een toenemende alkaliniteit.

Houd er rekening mee dat het in de aanduiding van de pH in cijfers van 0 tot 14 om een logaritmische reeks gaat. Het verschil tussen bv. 5,0 en 5,1 is tienmaal groter dan het verschil tussen 6,0 en 6,1. Het verschil tussen 4,0 en 4,1 is honderdmaal groter dan het verschil tussen 6,0 en 6,1! De cijfers achter de komma hebben hier meer dan ooit hun betekenis.

pH 5,1 = ± 0,000 019 pH 5,4 = ± 0,000 044 pH 5,8 = ± 0,000 080
pH 5,2 = ± 0,000 027 pH 5,6 = ± 0,000 062 pH 5,9 = ± 0,000 089

Omdat de enzymen nodig voor het brouwen alleen maar actief zijn in een zuur milieu, zullen we positief geladen ionen moeten toevoegen in de vorm van zuren zoals melkzuur, fosforzuur enz. Calcium en magnesium zijn ook verzurende ionen. Als sulfaat (SO4–) of chloride (Cl-) slaan ze de fosfaten uit de mout neer tot calciumfosfaat waarbij H+-ionen worden vrijgegeven.

De pH meten we met een pH-strip of een pH-meter. Voor pH-strips geldt: hoe kleiner het meetbereik, hoe nauwkeuriger, maar houd toch rekening met een gemiddelde interpretatiefout van 0,2. Een pH-meter is nauwkeuriger op voorwaarde dat hij correct bewaard en regelmatig geijkt wordt. Aan de hand van de afgelezen waarde kunnen we ons beslag of wort aanzuren.

Aangezien de bicarbonaatwaarde van het leidingwater vrij sterk kan veranderen in de loop van het jaar – en dat de bufferende waarde van de mout zelf ook veranderlijk is – is het onmogelijk vaste waarden te geven over hoeveel zuur moet toegevoegd worden.

Heel wat brouwers hebben hiervoor hun eigen methode die niet gebaseerd is op de kracht van verschillende zuren zoals die gemeten is in het laboratorium, maar die is gegroeid uit de praktijk. De ene zal een staal nemen van bv. 250 ml en druppelsgewijs zuur toevoegen tot de gewenste pH is bereikt en daarna uitrekenen hoeveel hij voor zijn hele ketel nodig heeft. De andere zal het hele beslag lichtjes aanzuren en dan na meting berekenen hoeveel hij nog moet toevoegen. Ze gaan hierbij voorzichtig te werk: wat er eventueel te veel in het beslag terechtkomt, kan men er niet meer uithalen. Indien die berekening uitwijst dat op 100 liter beslag nog 20 ml melkzuur nodig is, dan zullen zij slechts 15 ml toevoegen.

Ter oriëntatie: per 100 liter beslag zal tussen 8 en 12 ml melkzuur van 50% nodig zijn om de pH met 0,1 te doen dalen. Voor fosforzuur zal dit ca 2 ml bedragen.

Weer andere brouwers bepalen het aanzuren via de moutstorting. Per 10 kg mout voegen ze ± 3,5 g melkzuur toe om de pH met 0,1 te doen dalen. We kunnen de pH ook doen dalen door toevoeging van calciumsulfaat of calciumchloride, resp. met ± 25 of ± 20 g per 10 kg mout, om een pH-daling van 0,1 te bekomen.

Het aanzurend vermogen van 100 ml huishoudelijke azijn van 6° alcohol stemt overeen met dat van 9,3 ml melkzuur met een densiteit van 1,21 (≈ 80%), 15 ml melkzuur van 50%, 3,1 ml fosforzuur (densiteit 1,73) en 2,8 ml geconcentreerd zwavelzuur (66 °Beaumé).