Tu może wtrącę swoje dwa grosze, bo nieco się na tym znam.
Procesy zachodzące pod wpływem promieniowania, nazywamy procesami fotochemicznymi. Proces fotochemiczny zajdzie tylko wtedy, gdy kwanty promieniowania posiadają odpowiednio dużą energię by spowodować proces. Często jest to kwant promieniowania z zakresu UV. Mechanizm procesu możemy podzielić na następujące etapy:
1) Inicjacja
Cząsteczka + kwant promieniowania (zazwyczaj UV) --> wzbudzona cząsteczka
2a) utlenienie
wzbudzona cząsteczka --> przemiana chemiczna
2b) terminacja
wzbudzona cząsteczka
wolny rodnik --> cząsteczka + wypromieniowana energia o niższej mocy
Przeciętny czas wzbudzenia zależy od wielu czynników - struktury chemicznej, możliwości oddania energii na inny sposób. Zazwyczaj czas te szacowany jest od nanosekund do kilku mikrosekund. Czasami w przemyśle stosowane są specjalne fotoinicjatory, których struktura umożliwia długi czas trwania wzbudzonej cząstki przez to może on "zarażać" inne cząsteczki o powodować serie reakcji.
Jest jeszcze jedna ważna zasada -> jeden kwant promieniowania może spowodować przemianę jednej cząsteczki. Zatem szybkość utlenienia zależy wprost od dostępu promieniowania UV.
Teraz o promieniowaniu
Generalnie, w skład spektrum światła słonecznego wchodzą 3 główne części:
Promieniowanie podczerwone - zbyt mała energia, żeby spowodować reakcję, długoścć fali powyżej 750 nm
Promieniowanie widzialne - tylko w pewnych okolicznościach może spowodować przemianę fotochemiczną, długość fali pomiędzy 400 a 750 nm
Promieniowanie UV - około 5% całej mocy spektrum i to jest promieniowanie o najwyższej energii i ono może spowodować przemianę, długość fali poniżej 400 nm
Zanim to promieniowanie dopłynie do piwka musi oczywiście pokonać bariery. Tą barierą w przypadku fermentorów jest najczęściej polipropylen, rzadziej politereftalan etylenu (czyli popularny PET). Z czego macie swój fermentor możecie sprawdzić po oznakowaniu. Na każdym opakowaniu z tworzywa w trójkącie jest liczba. Liczba 1 oznacza PET, liczba 5 - PP itd.
Teraz kwestia transparentności dla poszczególnych kwantów energii. Do tego celu posługujemy się krzywą transmitancji, czyli właśnie % przepuszczalności światła i tak np. dla PP: https://www.researchgate.net/figure/UV-vis-transmittance-spectra-for-PP-and-PP-composite_fig4_360072210
Jak widać na wykresie, PP jest materiałem, który przepuszcza promieniowanie UV, w pewnym ograniczonym stopniu. Natomiast promieniowanie słoneczne zanim dopłynie do fermentora musi przebrnąć np przez szybę szklaną, która już tak chętnie promieniowania UV nie przepuszcza. Natomiast zakres potencjalnie niebezpiecznego światła widzialnego jest również ograniczony, także nie ma tutaj bardzo dużego niebezpieczeństwa. Jeżeli już prowadzicie fermentacje w fermentorze bez izolacji to potrwa ona kilka tygodni, więc jest mało prawdopodobne, że ta przemiana fotochemiczna realnie wpłynie na utlenienie w fermentorze. Raczej obstawiał bym tutaj głównie utlenienie pochodzące od niedojedzenia resztek przez drożdże lub niezamierzonej infekcji.
Dla PET (wykres a):
https://www.researchgate.net/figure/UV-Vis-spectra-from-undoped-PET-films-a-Rare-earths-doped-PET-films-bf_fig2_270595660
Tutaj widać wyraźnie, że w części zakresu UV oraz światła widzialnego materiał jest praktycznie transparenty, więc efekt utlenienia może być istotnie wyższy, ale trudno to stwierdzić, bo trzeba by wyeliminować inne czynniki utleniające, na przykład niedokończona fermentacja albo niepożądane metabolity.
Szkło, te popularne, to jest szkło bromokrzemowe, jest przepuszczalne dla promieniowania widzialnego. Natomiast barieruje promieniowanie UV, czyli to szkodliwe. Barwienie szkła, powoduje, że przepuszcza ono tylko część promieniowania i tak np. butelki zielone, są zielone, dlatego, że pochłaniają promieniowanie częściowo czerwone (o niższej energii) oraz niebieskie (o wyższej energii), jednak zostaje promieniowanie o średniej energii i ono nie jest do końca bezpieczne. W przypadku butelek brązowych, a najlepiej czarnych pochłaniana jest również część promieniowania "zielonego" i o tyle bezpieczniejsze są butelki brązowe od zielonych.
Jest jeszcze szkło krzemionkowe, ono jest praktycznie wzorcowo materiałem transparentnym i jednocześnie drogim, także nie sądze, żeby ktoś z was prowadził fermentacje w bańce ze szkła krzemionkowego.
No i oczywiście, jeżeli przetrzymujemy butelki w miejscu zaciemnionym to utlenienie fotochemiczne nie nastąpi, bo odetniemy dopływ promieniowania. I tutaj im dłuższe narażenie na światło tym bardziej proces może być zaawansowany, czyli możemy odczuć jego efekty.
Tyle od strony fizyki, jest jeszcze kwestia chemii, czyli jak te procesy zachodzą i co jest efektem utlenienia fotochemicznego. Czyli, czy rzeczywiście wskutek reakcji otrzymamy związki chemiczne powodujące jakieś wady w piwie. I czy będzie ich na tyle dużo, że będą wyczuwalne sensorycznie.