计算公式
本页汇总 BrewFans 各计算器当前使用的主要公式与换算流程,便于核对结果来源与假设条件。
1) 苦度(IBU)计算器(IBU 计算器)
Tinseth 利用率:U = 1.65 × 0.000125^(G - 1) × (1 - e^(-0.04 × t)) / 4.15
单次加花 IBU(美制):IBU = U × (AA% / 100) × oz × 7490 / gal
变量含义:U 为酒花利用率,G 为煮沸时麦汁比重,t 为该次酒花煮沸时间(分钟),AA% 为 α 酸百分比,oz 为酒花重量(盎司),gal 为煮沸体积(美制加仑)。
公制输入:先将 g→oz、L→gal 后套用上式。
动态煮沸比重:按线性蒸发推算每次投花时体积,再由提取物守恒计算当时 SG,逐项累加 IBU。
2) 色度(EBC)计算器(EBC 计算器)
EBC→°L:Lovibond = EBC / 1.97
MCU:MCU = (lb × °L) / gal(公制先换算为 lb/gal)
Morey 方程:SRM = 1.4922 × MCU^0.6859
变量含义:°L 为 Lovibond 色度,MCU 为麦芽色度单位,lb 为麦芽重量(磅),gal 为批次体积(美制加仑),SRM 为美国(北美地区)常用啤酒色度单位,EBC 为欧洲、中国、澳洲等大部分地区常用啤酒色度单位。
结果换算:EBC = SRM × 1.97
3) 酒精度(ABV)计算器(ABV 计算器)
家酿常用近似:ABV(%) = (OG - FG) × 131.25
变量含义:OG 为原麦汁比重(发酵前),FG 为终点比重(发酵后),ABV 为酒精体积百分比。
4) 比重校准(温度)(比重校准工具)
线性近似:SG_ref = SG_measured + (T_wort - T_ref) × 0.0002
变量含义:SG_measured 为当前温度下测得的比重,SG_ref 为换算到参考温度后的等效比重,T_wort 为麦汁当前温度(°C),T_ref 为比重计参考/标定温度(°C,常见为 20°C)。
用于将当前温度读数换算为参考温度(常见 20°C)下的等效比重。
5) 折光仪换算(折光仪换算工具)
标度与 WCF:家酿折光仪读数多为蔗糖标度 °Bx;麦汁中含非蔗糖可溶物,读数与真实 °Plato 有偏差,故用麦汁校正系数 WCF(本站默认 1.04,允许约 1.00~1.15)将读数换为「等效麦汁糖度」后再参与换算。
麦汁阶段:校正后 °Bx = 读数 / WCF;令 °P ≈ 校正 °Bx,再按下式换比重(与糖化计算器所用一致):
Plato→SG:SG = 1 + °P / (258.6 − (°P / 258.2 × 227.1))
发酵啤酒阶段(Terrill):末态「校正糖度」恒为 Bf = 当前酒液 °Bx / WCF。初态 Bi 取决于 OG 的填法:若 OG 填比重 SG,则 Bi = °P(OG),其中 °P 由 SG 反算(与 Plato→SG 互逆的家酿三次近似):
SG→Plato:°P ≈ −616.868 + 1111.14×SG − 630.272×SG2 + 135.997×SG3
若 OG 填发酵前折光 °Bx,则 Bi = OG°Bx / WCF(再可由上式 Plato→SG 得到 OG 比重供展示)。Terrill 用 Bi、Bf 推算真实终点比重:
FG = 1.0000 − 0.0044993×Bi + 0.011774×Bf + 0.00027581×Bi2 − 0.0012717×Bf2 − 0.0000072800×Bi3 + 0.000063293×Bf3
ABV:在得到 FG 后与 OG(比重)一并代入本站 ABV 公式 ABV(%) = (OG − FG) × 131.25。
说明:系数见 Sean Terrill《Refractometer FG Results》等;发酵液折光受酒精干扰,本式为经验校正。极端发酵度、低糖终点或成分异常酒款宜与比重计、温度校准(参见上文「比重校准」)交叉核对。
6) 酒花替代(α 酸换算)(酒花替代工具)
替代投料量:m替代 = m配方 × (α配方 / α替代),其中 α 均为质量百分数(%)。
等价关系:在相同熬煮时间、体积、麦汁比重与酒花形态、且利用率模型一致时,苦味贡献与 (α% / 100) × m 成正比,故按上式保持 α×m 乘积不变即可近似替代煮沸苦度。
说明:香气与精油成分不因 α 酸比例相同而一致;漩沉、干投及不同颗粒/花形态请谨慎套用。
7) 色度换算(SRM / EBC / °L)(色度换算工具)
关系:EBC ≈ 1.97 × SRM,且 EBC ≈ 1.97 × °L
变量含义:SRM、EBC、°L(Lovibond)都是色度单位,其中 EBC 与 SRM、°L 之间按本站统一采用近似关系换算。
因此:SRM = EBC / 1.97,°L = EBC / 1.97。
8) 糖化计算器(糖化计算)
理论最大浸出物:Σ(麦芽质量kg × 浸出率/100)
实际溶出浸出物:理论最大浸出物 × 设备糖化效率/100
麦壳吸水(升):麦芽总质量kg × 麦壳吸水率(升/千克麦芽)
洗糟前有效液态体积(升):糖化用水量 − 麦壳吸水
收得麦汁量(升,估算):糖化用水量 + 洗糟用水量 − 麦壳吸水
洗糟前糖度(°P):Plato前 = 100 × 溶出浸出物kg / (溶出浸出物kg + 洗糟前有效液态体积L≈kg)
洗糟后糖度(°P):Plato后 = 100 × 溶出浸出物kg / (溶出浸出物kg + 收得麦汁量L≈kg)
Plato→SG:SG = 1 + Plato / (258.6 - (Plato / 258.2 × 227.1))(洗糟前、洗糟后各算一次)
变量含义:浸出率为麦芽规格中的干基细磨浸出率;设备糖化效率为理论浸出物进入糖化液的比例;麦壳吸水率为每千克麦芽估算持水升数;°P(Plato)为麦汁质量百分比糖度,SG 为比重。本模型将溶出浸出物全部计入收得麦汁,未计过滤死角、蒸发等其它损耗。
9) 二发加糖计算器(二发加糖计算)
目标 CO₂:由所选啤酒风格给定目标体积溶解度 V目标(volumes,与 BJCP 常见区间对应的经验值)。
啤酒温度:先将当前啤酒温度 T℃(°C)换算为华氏温度 T℉ = T℃ × 9/5 + 32,再代入下式(经验式按 °F 标定)。
残留 CO₂(volumes):V残留 = 3.0378 − 0.050062 × T℉ + 0.00026555 × T℉2;若计算结果 < 0 则取 0。
需补充 CO₂:ΔV = V目标 − V残留;若 ΔV ≤ 0,则视为当前温度下残留已不低于目标,不再估算加糖量。
葡萄糖(玉米糖)基准:每升麦汁每增加 1.0 volumes 的 CO₂ 目标,约需葡萄糖 4.01 g,即每升需加 m′葡/L = 4.01 × ΔV(g/L),总葡萄糖质量 m葡 = m′葡/L × V啤酒(V啤酒 为啤酒体积,升)。
其它糖类(相对葡萄糖总质量的倍数系数):蔗糖(白砂糖)×0.91;比利时糖浆 ×1.08;蜂蜜 ×1.22;干麦芽提取物(DME)×1.42;液体麦芽提取物(LME)×1.72。即该糖总克数 ≈ m葡 × 系数(家酿条件下为经验换算,蜂蜜与糖浆因品牌与浓度差异,宜以实测微调)。
说明:残留 CO₂ 与加糖换算计为经验模型;实际还与酵母、瓶颈空间、溶解平衡等有关,结果仅供家酿参考。
10) 水质调节(水质调节工具)
缺省:原水各离子未填视为 0 ppm;目标未填表示该项与原水相同(微调)。碳酸氢根以 HCO₃⁻(ppm)录入。
约束:仅通过溶解盐提高离子浓度,不能使任一项低于原水;体积 V(升)下,盐 k 投加质量 mk(克)对离子 i 的浓度增量为 mk αk,i / V(ppm),其中 αk,i 为 1 g 盐溶于 1 L 水时该离子的增量(ppm),由化合物摩尔质量确定。
求解:令 bi = V × (目标i − 原水i),在固定五种盐上求非负向量 m,使 ‖Am − b‖2 最小(A 的列为各盐的 α 向量),实现采用投影梯度法。本段混合后浓度 = 原水 + Am/V。糖化用水与洗糟用水目标相同,界面支持三种加盐方式:分段独立(默认,糖化/洗糟各自按体积求解)、仅糖化加盐(先按总水量求总盐量,再全部分配到糖化段)、按体积比例分配(先按总水量求总盐量,再按糖化/洗糟体积比例拆分)。洗糟体积为 0 时不计算洗糟段。界面另给出各盐在两段用量之和。硫氯比为硫酸根与氯离子质量比;结果区只出现 1 : 1、X : 1(后项为 1)或 1 : Y,不参与优化求解。
风格预设:页面下拉中的各风格目标为常见参考 ppm 轮廓,仅用于填充「目标」列,仍可在提交前手动修改;计算仍以表单提交值为准。
派生指标(均以 CaCO₃ 计,mg/L):总硬度 = Ca²⁺ × (100.086/40.078) + Mg²⁺ × (100.086/24.305);总碱度(由 HCO₃⁻ 主导时)= HCO₃⁻ × (50.0432/61.0168);剩余碱度 RA = 总碱度 − Ca²⁺/3.5 − Mg²⁺/7(Ca、Mg 为离子 ppm,与 Palmer 等常用 Kolbach 型写法一致)。
风格参考(经验项):根据结果区当前的混合后离子与派生指标(会随手动调盐实时更新),用家酿文献中常见经验规则生成若干条中文说明(如与淡色/深色、酒花干爽/麦芽圆润相关的倾向),**非**啤酒风格法规或竞赛判定;阈值与措辞以 docs/water-chemistry.md 及实现为准。
加盐方式选择建议(工艺经验):分段独立通常更接近分段控水思路,适合希望糖化/洗糟都尽量贴近目标的场景;仅糖化加盐更省事,常见于不单独处理洗糟水时;按体积比例分配便于批量复现与操作统一。高碱原水下,若洗糟段未做酸化管理,建议优先关注洗糟 pH 风险。
说明:未建模酸碱与麦糟反应;粉笔与酸类未纳入 v1。结果仅供家酿参考。