szukając spójności w zaparzaniu, jedną z najtrudniejszych rzeczy do osiągnięcia jest powtarzalna grawitacja początkowa. Różnice w szczelinie młyna, temperaturze zacieru, grubości zacieru, pH wody i soli wodnych odgrywają ważną rolę w uderzaniu w stałą grawitację początkową. Jednym z problemów z pomiarem grawitacji brzeczki podczas sparge lub wrzenia za pomocą hydrometru jest potrzeba szybkiego schłodzenia próbki wystarczająco dużej dla hydrometru. Używałem litrowej kolby w łaźni z wodą lodową, gdy znajomy zasugerował wypróbowanie refraktometru. Myślałem, że to będzie magiczna kula, ponieważ potrzebowałem tylko kilku kropli brzeczki, aby to działało. Szybko dowiedziałem się, że refraktometry są bardzo wygodne, ale wymagają kilku poprawek matematycznych, aby były dokładne.

Refraktometry są najczęściej stosowane w browarnictwie w celu uzyskania szybkich pomiarów ciężaru właściwego niesfermentowanej brzeczki. Przy odrobinie większego wysiłku możesz jednak uzyskać informacje o fermentowanych brzeczkach-w tym o znalezieniu poziomu alkoholu w piwie i pierwotnej grawitacji gotowego piwa! Matematyka może być trudna, ale dostępne są programy, które wykonają za Ciebie matematykę.

na szczęście znalazłem wiele osób przede mną, które wykonały wszystkie prace domowe, aby uczynić z tego wygodny instrument w użyciu. Jeffrey Donovan z Sausalito Brewing Company napisał wspaniały program o nazwie ProMash, który — wraz z wieloma innymi rzeczami-zawiera kalkulator refraktometru dla piwowarów. Używam tego programu cały czas. Louis Bonham przeszukał również literaturę fachową i rozpowszechnił wiele informacji na temat refraktometrii wśród społeczności domowej.

co to jest Refraktometr?

Refraktometr Brix jest przyrządem optycznym, który mierzy stężenie sacharozy w roztworze sacharozy i wody w funkcji współczynnika załamania roztworu. Rodzaj refraktometru Brix, którego używa większość browarów, nie zawiera żadnych elementów elektronicznych.

załamanie jest tym, co sprawia, że ołówek wygląda na zgięty, gdy jest zanurzony w szklance wody pod kątem. Współczynnik załamania jest technicznie stosunek prędkości światła w próżni podzielonej przez prędkość światła w próbce. Jest równy sinusowi kąta padania (kąt, pod którym światło wchodzi do wody) podzielonemu przez sinus kąta załamania (stopień, w jakim światło wydaje się wygięte) wiązki światła. W postaci równań jest: RI = sin(I)/sin(r)

Jeśli włożyłbyś Ołówek do serii szklanek z coraz bardziej skoncentrowaną wodą z cukrem, zauważyłbyś, że ołówek najwyraźniej wyginał się w większym stopniu, gdy zawartość cukru rosła. Refraktometr bardzo ułatwia ten pomiar i zamienia współczynnik załamania na Brix, który jest równy procentowi sacharozy. Refraktometr wykorzystuje próbkę do zgięcia światła, rzutując linię na siatkę złożoną z linii i liczb, pozwalając zmierzyć kąt, w którym światło zostało zgięte.

refraktometr wygląda jak mały teleskop. Podnosisz okno i umieszczasz kroplę płynu w środku, czekasz 30 sekund, aby refraktometr stał się stabilny termicznie (pozwalając również na równomierne rozłożenie próbki na płytce), a następnie odczytujesz wynik w skali Brixa. Brix można w przybliżeniu przekształcić do ciężaru właściwego (SG) za pomocą prostego równania:

SG = 1 +(0,004 X Brix)

większość ludzi po prostu pamięta zasadę mnożenia przez cztery. Weź odczyt Brixa, pomnóż przez 4, A to da ci ciężar właściwy w ” punktach grawitacji.”Na przykład, jeśli przeczytasz 11 Brix, pomnożenie tego przez 4 daje 44, co odpowiada ciężaru właściwego 1.044.

nieco dokładniejszy wzór konwersji to:

SG = 1,000019 +

używając tego wzoru, odczyt Brixa 11 daje ciężar właściwy 1,043.

wybór refraktometru

istnieje wiele rodzajów refraktometrów. Typ używany przez piwowarów to typ używany przez sadowników do pomiaru stężenia cukru w owocach, aby sprawdzić, czy są Dojrzałe. Zwykle mierzy od 0 do 30 Brix (1.000 do 1.120 SG) i jest to przydatny zakres do zastosowań w branży piwowarskiej. Ważne jest, aby nie dostać takiego, który mierzy kwas akumulatorowy lub inny roztwór chemiczny, ponieważ będzie to wymagało niedostępnych równań do konwersji na Brix i prawdopodobnie zmierzy niewłaściwy zakres refrakcji.

Refraktometry są dostępne z lub bez automatycznej kompensacji temperatury (ATC). ATC to miły luksus, ale nie jest konieczny, jeśli używasz wykresu kompensacji temperatury. (W prostych refraktometrach ATC odbywa się optycznie — nie jest to efekt elektroniczny.) Kosztują od $75 do $300 w zależności od jakości i funkcji, a także kraju pochodzenia. Korzystałem z tańszych modeli z dobrymi wynikami. Ponieważ próbka ma bardzo małą masę w porównaniu z refraktometrem, tylko temperatura refraktometru jest ważna dla uzyskania dokładnego odczytu.

używanie refraktometru

używanie refraktometru jest bardzo proste. Kalibrujesz refraktometr, czyszcząc okno i umieszczając na szkle kroplę wody destylowanej lub RO. Zamknij pokrywę i upewnij się, że szkło nie ma suchych plam ani pęcherzyków powietrza. Odczekaj 30 sekund. Przytrzymaj refraktometr z okienkiem skierowanym w stronę Źródła światła i spójrz w okular. Miernik pokaże linię pomiędzy niebieskim i jasnym. Linia ta będzie odpowiadać podziałce z boku ekranu podglądu. Tutaj odbywa się odczyt. Następnie wyreguluj śrubę kalibracyjną, aż miernik odczyta 0 Brix. Po skalibrowaniu miernika Wyczyść Okno, umieść kroplę lub dwie próbki na oknie i odczytaj wartość przez okular.

kalibracja temperatury

Jeśli używasz modelu z ATC, możesz po prostu użyć posiadanego odczytu. Jeśli nie masz ATC, musisz użyć wykresu dołączonego do refraktometru, aby uzyskać kompensowany odczyt. Wystarczy użyć temperatury otoczenia i odczytu, aby uzyskać wartość, którą należy dodać lub odjąć od odczytu, aby dokonać kompensacji. Podczas kalibracji refraktometru nie należy stosować żadnych korekt temperatury. Zamiast tego należy upewnić się, że kalibracja jest wykonywana, gdy miernik znajduje się w prawidłowej temperaturze, 68 °F (20 °C) dla większości mierników.

zrozumienie odczytu

jeśli próbka jest po prostu sacharozą i wodą, można bezpośrednio wykonać odczyt refraktometru. Jeśli jednak testujesz brzeczkę-która jest głównie maltozą-musisz dokonać korekty, którą nazywam kalibracją brzeczki.

Kalibracja brzeczki

pomiary ciężaru właściwego brzeczki przy użyciu refraktometru nie zgadzają się z pomiarami ciężaru przy użyciu hydrometru. Refraktometry Brix służą do pomiaru zawartości procentowej cukru w czystym roztworze sacharozy. Ponieważ brzeczka to nie tylko cukier i woda, musisz dokonać niewielkiej korekty ze względu na składniki inne niż cukier brzeczki. Współczynnik korekcji jest różny dla różnych browarów. Piwa, które są bardzo ciemne lub mają bardzo wysoką grawitację początkową, mogą również wymagać innego współczynnika korekcji. Aby obliczyć wartość korekty, zmierz ciężar właściwy za pomocą refraktometru. Następnie schłodzić próbkę brzeczki i zmierzyć grawitację za pomocą hydrometru. Przelicz odczyt hydrometru na Brix używając równania: Brix = (SG-1) / 0,004. Następnie podziel odczyt refraktometru przez rzeczywisty odczyt hydrometru. Powinieneś mieć numer między 1.02 a 1.06. Jeśli zrobisz to dla kilku brzeczek i uśrednisz je, otrzymasz numer, który możesz wykorzystać do swojego browaru. ProMash domyślnie jest 1.04 i jest to numer, którego używam. Po uzyskaniu tej liczby podziel wszystkie kolejne odczyty refraktometru przez numer kalibracji, aby uzyskać rzeczywisty odczyt. Na przykład, jeśli twój odczyt wynosi 14,6 Brix, to poprawiony odczyt wynosi 14,04 Brix (14,6 / 1,04=14,04). Następnie możemy przeliczać pomiar w skali Brixa na ciężar właściwy.

Po skalibrowaniu refraktometru i zmierzeniu współczynnika korekcji brzeczki można szybko uzyskać pomiar ciężaru właściwego, bez konieczności chłodzenia wystarczającej ilości brzeczki do próbki hydrometru. Za pomocą refraktometru można zmierzyć ciężar brzeczki podczas spływu, aby pomóc w podjęciu decyzji, kiedy przestać zrzucać brzeczkę. Podobnie, możesz szybko uzyskać swoją grawitację w dowolnym momencie podczas wrzenia, aby określić, czy musisz gotować barleywine lub czy dodawanie wody do najlepszej gorzkiej jest w porządku.

przy ostrożnym użyciu refraktometr 0-30 Brix jest precyzyjny z dokładnością do 0,2–0,3 Brix. Jako taki jest mniej precyzyjny niż dobry hydrometr. Może jednak zapewnić szybki pomiar grawitacji do około jednego „punktu grawitacji”, gdy chłodzenie brzeczki dla próbki hydrometru zajęłoby zbyt dużo czasu.

pomiar ABV

tutaj zaczyna się komplikować. Na szczęście Louis Bonham wykonał świetną robotę badając tę metodę dla homebrewers. Musisz wziąć odczyt z refraktometrem, a także hydrometrem i użyć tego równania:

ABV = x (SG/0.79)

w tym równaniu Brix jest odczytem Brix twojego refraktometru, a SG jest odczytem ciężaru właściwego z twojego hydrometru.

jeśli tego spróbujesz, ważne jest, aby wziąć bardzo ostrożne odczyty. Odgazuj próbkę w blenderze lub nalewając ją między dwie szklanki, aż nie spieni się. Odczyt powinien być możliwie jak najbliżej 68 ° F (20 °C). Jeśli twój hydrometr jest skalibrowany w Brix, użyj dłuższego wzoru, o którym wspomniałem wcześniej, aby przekształcić go w SG. Równanie to bardzo dobrze pasuje do punktów danych. Środek-ment ABV może być wykonane w ciągu 0,3%, jeśli jesteś ostrożny.

pozorny i prawdziwy ekstrakt

to, co czyta Twój hydrometr, to pozorny ekstrakt (AE) twojego piwa. Rzeczywisty ekstrakt (RE) to rzeczywisty procent niesfermentowanego cukru. Można to zmierzyć, przyjmując odczyt refraktometru i przekształcając go w współczynnik załamania za pomocą tego równania:

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

następnie należy podłączyć współczynnik załamania (Ri) do tego równania:

RE = 194.5935 + 129.8(SG) + ri

>

Lubię znać re, ponieważ uważam, że lepiej koreluje z postrzeganą słodyczą niż AE. Jeśli chcesz sprawdzić grawitację fermentującej brzeczki i wcześniej mierzyłeś OG, możesz wziąć
odczyt refraktometru z zaledwie kilku kropli fermentującego piwa i umieścić wyniki w równaniu, aby uzyskać ciężar właściwy piwa. Ma to tę zaletę, że pozwala znaleźć, czy fermentacja jest kompletna, bez konieczności gromadzenia wystarczającej ilości do odczytu hydrometru.

możliwe jest również znalezienie początkowego ciężaru sfermentowanego piwa. Powiedzmy, że masz butelkę Samuela Smitha IPA i szukasz grawitacji wyjściowej. Możesz wziąć odczyt refraktometru i podłączyć wartość do jeszcze innego wzoru. (Używam ProMash do tych dwóch obliczeń.)

Gorąco polecam refraktometr jako sposób na szybkie odczytanie grawitacji brzeczki podczas sparowania i gotowania-oraz pomiar ABV gotowego piwa. Chociaż równania mogą być zniechęcające na początku, mogą być podejmowane przez każdego, kto ma trochę matematyki w liceum. Alternatywnie można użyć oprogramowania browarniczego, takiego jak ProMash lub stworzyć arkusz kalkulacyjny, aby je rozwiązać.