bij het zoeken naar consistentie bij het brouwen is een van de moeilijkste dingen om te bereiken een reproduceerbare beginzwaartekracht. Variaties in molenspleet, mash temperatuur, mash dikte, water pH en water zouten spelen allemaal een belangrijke rol in het raken van een consistente beginnende zwaartekracht. Een probleem met het meten van de wortzwaartekracht tijdens het uitwassen of koken met een hydrometer is de noodzaak om snel een monster af te koelen dat groot genoeg is voor uw hydrometer. Ik gebruikte een 1-liter fles in een ijswaterbad toen een vriend voorstelde om een refractometer te proberen. Ik dacht dat dit de magische kogel zou zijn omdat ik maar een paar druppels wort nodig had om het te laten werken. Ik ontdekte al snel dat refractometers erg handig zijn, maar dat ze een paar wiskundige correcties nodig hebben om nauwkeurig te zijn.

Refractometers worden het vaakst gebruikt bij het brouwen om snelle metingen van het soortelijk gewicht van ongegist wort te verkrijgen. Met een beetje meer inspanning kun je echter informatie verkrijgen over gefermenteerde worts — inclusief het vinden van het alcoholgehalte in je bier en de oorspronkelijke zwaartekracht van een afgewerkt bier! De wiskunde in kwestie kan uitdagend zijn, maar er zijn softwareprogramma ‘ s beschikbaar die de wiskunde voor u zal doen.

gelukkig vond ik dat er veel mensen voor mij waren die al het huiswerk hadden gedaan om dit een handig instrument te maken om te gebruiken. Jeffrey Donovan van Sausalito Brewing Company heeft een prachtig programma geschreven genaamd ProMash dat — samen met tal van andere dingen-een refractometer calculator voor brouwers bevat. Ik gebruik dit programma de hele tijd. Louis Bonham heeft ook de vakliteratuur doorzocht en veel informatie over refractometrie verspreid onder de thuisbrouwende gemeenschap.

Wat is een Refractometer?

een Brix-refractometer is een optisch instrument dat de sacharoseconcentratie in een sucrose-en wateroplossing meet als functie van de brekingsindex van de oplossing. Het soort Brix refractometer dat de meeste Brouwers gebruiken bevat geen elektronische componenten.

breking is wat een potlood gebogen doet lijken wanneer het onder een hoek in een glas water wordt gedompeld. De brekingsindex is technisch de verhouding van de lichtsnelheid in een vacuüm gedeeld door de lichtsnelheid in het monster. Het is gelijk aan de sinus van de invalshoek (de hoek waarin het licht het water binnenkomt) gedeeld door de sinus van de brekingshoek (de mate waarin het licht gebogen lijkt) van een lichtbundel. In vergelijking vorm is het: RI = sin(I)/sin (r)

als je een potlood in een serie glazen zou steken waarin steeds meer geconcentreerd suikerwater zit, zou je het potlood blijkbaar meer gebogen zien als het suikergehalte steeg. Een refractometer maakt deze meting zeer eenvoudig en zet de brekingsindex om in Brix, wat gelijk is aan procent sucrose. De refractometer gebruikt het monster om licht te buigen en projecteert een lijn op een reticule bestaande uit lijnen en getallen, zodat we de hoek kunnen meten waarin het licht gebogen was.

een refractometer lijkt op een kleine telescoop. U tilt een raam op en plaatst een druppel vloeistof erin, wacht 30 seconden om de refractometer thermisch stabiel te laten worden (ook laat het monster gelijkmatig over de plaat verspreiden) en leest dan het resultaat in Brix. Brix kan ongeveer worden omgezet in soortelijk gewicht (SG) door een eenvoudige vergelijking:

SG = 1 +(0,004 X Brix)

De meeste mensen herinneren zich gewoon de regel vermenigvuldig met vier. Neem de Brixwaarde, vermenigvuldig met 4 en dit geeft je het soortelijk gewicht in ” zwaartekrachtpunten.”Als je bijvoorbeeld 11 Brix leest, vermenigvuldig je dat met 4, dan krijg je 44, wat overeenkomt met een soortelijk gewicht van 1.044.

een iets nauwkeurigere conversieformule is:

SG = 1.000019 +

Met deze formule levert een Brixwaarde van 11 een soortelijk gewicht op van 1,043.

een Refractometer kiezen

Er zijn vele soorten refractometers. Het type dat Brouwers gebruiken is het type fruitkwekers gebruiken om de suikerconcentratie in fruit te meten om te zien of het rijp is. Het meet gewoonlijk 0 tot 30 Brix (1.000 tot 1.120 SG) en dit is een nuttig bereik voor thuisbrouwtoepassingen. Het is belangrijk om er geen te krijgen die accuzuur of een andere chemische oplossing meet, omdat er niet-beschikbare vergelijkingen nodig zijn om in Brix om te zetten en waarschijnlijk het verkeerde bereik van brekende deeltjes zal meten.

Refractometers zijn beschikbaar met of zonder automatische temperatuurcompensatie (ATC). ATC is een mooie luxe, maar niet nodig als je een temperatuurcompensatie grafiek gebruikt. (In eenvoudige refractometers wordt ATC optisch gedaan — het is geen elektronisch effect.) Ze kosten overal van $ 75 tot $ 300, afhankelijk van de kwaliteit en de functies en het land van herkomst. Ik heb de goedkopere modellen met goede resultaten gebruikt. Aangezien het monster een zeer kleine massa heeft vergeleken met de refractometer, is het alleen de temperatuur van de refractometer die belangrijk is bij het krijgen van een nauwkeurige lezing.

gebruik maken van een Refractometer

gebruik maken van een refractometer is zeer eenvoudig. U kalibreert de refractometer door het venster schoon te maken en een druppel gedestilleerd of RO-water op het glas te plaatsen. Sluit het deksel en zorg ervoor dat het glas geen droge vlekken of luchtbellen heeft. Wacht 30 seconden. Houd de refractometer vlak met het venster gericht naar een lichtbron en kijk in het oculair. De meter toont een lijn tussen blauw en helder. Deze lijn komt overeen met een schaal aan de zijkant van het scherm. Dit is waar de lezing wordt genomen. Stel vervolgens de kalibratieschroef in totdat de meter 0 Brix aangeeft. Zodra de meter is gekalibreerd, reinig het venster, plaats een druppel of twee van het monster op het venster en lees de waarde door het oculair.

temperatuur calibratie

Als u een model met ATC gebruikt, kunt u eenvoudig de aflezing gebruiken die u hebt. Als u geen ATC hebt, moet u een kaart gebruiken die is meegeleverd met de refractometer om de gecompenseerde aflezing te krijgen. U gebruikt gewoon de omgevingstemperatuur en de meting om een waarde te krijgen die moet worden toegevoegd of afgetrokken van de meting om de compensatie te maken. Gebruik geen temperatuurcorrecties bij het kalibreren van uw refractometer. Zorg er in plaats daarvan voor dat de kalibratie wordt uitgevoerd wanneer de meter op de juiste temperatuur is, 68 °F (20 °C) voor de meeste meters.

inzicht in de waarde

als een monster gewoon sucrose en water is, kunt u direct een refractometer aflezen. Als u echter wort — dat is meestal maltose — test, moet u een correctie aanbrengen die ik wortkalibratie noem.

kalibratie van Wort

metingen van het soortelijk gewicht van wort met behulp van een refractometer komen niet overeen met de metingen van de zwaartekracht met behulp van een hydrometer. Brix refractometers zijn bedoeld om het suikergehalte in een zuivere sucrose-oplossing te meten. Omdat wort niet alleen suiker en water is, moet u een kleine correctie maken vanwege de niet-suikercomponenten van het wort. De correctiefactor is verschillend voor verschillende brouwerijen. Bieren die zeer donker zijn of een zeer hoge beginnende zwaartekracht hebben, kunnen ook een andere correctiefactor vereisen. Om uw correctiewaarde te berekenen, meet u het soortelijk gewicht met uw refractometer. Laat dan een monster van je wort afkoelen en meet de zwaartekracht met een hydrometer. Zet de meting van de hydrometer om in Brix met behulp van de vergelijking: Brix = (SG-1)/0,004. Verdeel vervolgens de refractometer door de werkelijke meting van de hydrometer. Je moet een nummer hebben tussen 1.02 en 1.06. Als u dit voor meerdere worts doet en ze gemiddeld gebruikt, krijgt u een nummer dat u voor uw brouwerij kunt gebruiken. ProMash staat standaard op 1.04 en dit is het nummer dat ik gebruik. Zodra u dit getal hebt, deelt u al uw volgende refractometerwaarden door uw kalibratienummer om de werkelijke meting te krijgen. Bijvoorbeeld, als uw lezing 14,6 Brix is dan is uw gecorrigeerde lezing 14,04 Brix (14,6 / 1,04 = 14,04). Vervolgens kunnen we de meting in Brix omzetten in soortelijk gewicht.

zodra u uw refractometer hebt gekalibreerd en uw wortcorrectiefactor hebt gemeten, kunt u snel een meting van uw soortelijk gewicht verkrijgen, zonder dat u genoeg wort hoeft af te koelen voor een hydrometermonster. U kunt de refractometer gebruiken om de zwaartekracht van uw wort tijdens het afspoelen te meten om u te helpen beslissen wanneer u stopt met spargen. Ook kunt u tijdens de kook snel uw zwaartekracht verkrijgen om te bepalen of u uw barleywine moet blijven koken of dat het toevoegen van water aan uw beste bitter in orde is.

bij zorgvuldig gebruik is een refractometer van 0-30 Brix nauwkeurig tot op 0,2-0,3 Brix. Als zodanig is het minder nauwkeurig dan een goede hydrometer. Nochtans, kan het een snelle meting van zwaartekracht aan binnen ongeveer één “zwaartekrachtspunt” op tijden verstrekken wanneer het koelen van het wort voor een hydrometersteekproef teveel tijd zou vergen.

meting van ABV

Dit is waar het ingewikkeld begint te worden. Gelukkig heeft Louis Bonham goed werk verricht bij het onderzoeken van deze methode voor thuisbrouwers. U moet zowel met de refractometer als met een hydrometer aflezen en deze vergelijking gebruiken:

ABV = x (SG/0,79)

in deze vergelijking is Brix de Brix-aflezing van uw refractometer en SG De soortelijk gewicht van uw hydrometer.

Als u dit probeert, is het belangrijk om zeer zorgvuldige metingen uit te voeren. Ontga het monster in een blender of door het tussen twee glazen te gieten totdat het niet schuimt. Maak uw meting zo dicht mogelijk bij 20 °C (68 °F). Als je hydrometer gekalibreerd is in Brix, gebruik dan de langere formule die ik eerder noemde om hem om te zetten in SG. Deze vergelijking past heel goed bij de datapunten. Als u voorzichtig bent, kan de ABV tot minder dan 0,3% worden gemeten.

schijnbaar en reëel Extract

wat uw hydrometer leest is het schijnbare extract (ae) van uw bier. Het echte extract (RE) is het werkelijke percentage ongegiste suiker. U kunt dit meten door de refractometerwaarde te nemen en deze om te zetten in brekingsindex met deze vergelijking:

RI = 1.33302 + 0.1427193(Brix) + 0.000005791157(Brix2)

dan moet u de brekingsindex (RI) in deze vergelijking stoppen:

RE = 194.5935 + 129.8(SG) + RI

Ik wil de RE weten omdat ik vind dat het beter correleert met de waargenomen zoetheid dan de eerste hulp. Als je de zwaartekracht van een fermenterend wort wilt achterhalen en je hebt eerder de OG gemeten, kun je een refractometerwaarde nemen van slechts een paar druppels fermenterend bier en de resultaten in een vergelijking zetten om het soortelijk gewicht van het bier te krijgen. Dit heeft het voordeel dat u kunt vinden of de fermentatie is voltooid zonder dat u genoeg hoeft te verzamelen voor een hydrometerlezing.

het is ook mogelijk om de beginnende zwaartekracht van een gefermenteerd bier te vinden. Stel dat je een fles van Samuel Smith ‘ s IPA hebt en dat je op zoek bent naar de beginnende zwaartekracht. U kunt een refractometerlezing nemen en de waarde in nog een andere formule steken. (Ik gebruik ProMash om deze twee berekeningen te maken.)

Ik zou een refractometer ten zeerste aanbevelen als een manier om de wortzwaartekracht snel af te lezen tijdens het sparren en koken — en het meten van het alcoholgehalte van uw afgewerkte bier. Hoewel de vergelijkingen in het begin ontmoedigend kunnen zijn, kunnen ze worden uitgevoerd door iedereen met een beetje wiskunde op de middelbare school. Als alternatief kan men brouwsoftware zoals ProMash gebruiken of een spreadsheet maken om ze op te lossen.