När Man Letar efter konsistens i bryggning är en av de svåraste sakerna att uppnå en reproducerbar startgravitation. Variationer i Kvarn gap, mäsk temperatur, mäsk tjocklek, vatten pH och vattensalter alla spelar en viktig roll i att slå en konsekvent start gravitation. Ett problem med att mäta wort gravitation under spargen eller koka med en hydrometer är behovet av att snabbt kyla ett prov som är tillräckligt stort för din hydrometer. Jag använde en en-liters kolv i ett isvattenbad när en vän föreslog att prova en refraktometer. Jag trodde att detta skulle vara den magiska kulan eftersom jag bara behövde ett par droppar urt för att få det att fungera. Jag fick snabbt reda på att medan refraktometrar är mycket praktiska, kräver de några matematiska korrigeringar för att vara korrekta.

refraktometrar används oftast vid bryggning för att få snabba åtgärder av den specifika vikten av ofermenterad urt. Med lite mer ansträngning kan du dock få information om fermenterade worts — inklusive att hitta alkoholnivån i din öl och den ursprungliga gravitationen från en färdig öl! Matematiken inblandade kan vara utmanande, men det finns program tillgängliga som kommer att göra matten för dig.

lyckligtvis fann jag att det fanns många människor före mig som hade gjort alla läxor för att göra detta till ett bekvämt instrument att använda. Jeffrey Donovan från Sausalito Brewing Company har skrivit ett underbart program som heter ProMash som — tillsammans med många andra saker-innehåller en refraktometerkalkylator för bryggerier. Jag använder det här programmet hela tiden. Louis Bonham har också sökt den professionella litteraturen och spridit mycket information om refraktometri till homebrewing-samhället.

Vad är en refraktometer?

en Brix refraktometer är ett optiskt instrument som mäter sackaroskoncentrationen i en sackaros-och vattenlösning som en funktion av brytningsindexet för lösningen. Den typ av Brix refraktometer som de flesta bryggerier använder innehåller inga elektroniska komponenter.

refraktion är det som gör att en penna Ser böjd ut när den doppas i ett glas vatten i en vinkel. Brytningsindexet är tekniskt förhållandet mellan ljusets hastighet i ett vakuum dividerat med ljusets hastighet i provet. Det är lika med sinus för infallsvinkeln (vinkeln som ljuset kommer in i vattnet) dividerat med sinus för brytningsvinkeln (graden till vilken ljuset verkar böjt) av en ljusstråle. I ekvationsform är det: RI = sin(i)/sin (r)

Om du skulle hålla en penna i en serie glasögon som håller allt mer koncentrerat sockervatten, skulle du se pennan uppenbarligen böjd i högre grad när sockerhalten steg. En refraktometer gör denna mätning mycket enkel och omvandlar brytningsindexet till Brix, vilket är lika med procent sackaros. Refraktometern använder provet för att böja ljus och projicera en linje på en reticule bestående av linjer och siffror, så att vi kan mäta vinkeln i vilken ljuset böjdes.

en refraktometer ser ut som ett litet teleskop. Du lyfter ett fönster och placerar en droppe vätska inuti, vänta 30 sekunder för att låta refraktometern bli termiskt stabil (även låta provet spridas över plattan jämnt) och läs sedan resultatet i Brix. Brix kan ungefär omvandlas till specifik gravitation(SG) med en enkel ekvation:

SG = 1 +(0,004 X Brix)

de flesta kommer bara ihåg multiplicera med fyra regel. Ta Brixläsningen, multiplicera med 4 och detta ger dig specifik gravitation i ” gravitationspunkter.”Om du till exempel läser 11 Brix multiplicerar du det med 4 ger 44, vilket motsvarar en specifik vikt på 1.044.

en något mer exakt konverteringsformel är:

SG = 1.000019 +

Med denna formel ger en brixavläsning av 11 en specifik vikt på 1.043.

välja en refraktometer

det finns många typer av refraktometrar. Typ brewers användning är den typ fruktodlare använder för att mäta sockerkoncentrationen i frukt för att se om den är mogen. Det mäter vanligtvis 0 till 30 Brix (1.000 till 1.120 SG) och detta är ett användbart intervall för homebrewing-applikationer. Det är viktigt att inte få en som mäter batterisyra eller någon annan kemisk lösning eftersom det kommer att kräva otillgängliga ekvationer för att konvertera till Brix och kommer sannolikt att mäta fel brytningsområde.

refraktometrar finns med eller utan automatisk temperaturkompensation (ATC). ATC är en trevlig lyx, men inte nödvändigt om du använder ett temperaturkompensationsschema. (I enkla refraktometrar görs ATC optiskt-det är inte en elektronisk effekt.) De kostar var som helst från $75 till $300 beroende på kvalitet och funktioner samt Ursprungsland. Jag har använt de billigare modellerna med bra resultat. Eftersom provet har en mycket liten massa jämfört med refraktometern är det bara temperaturen på refraktometern som är viktig för att få en korrekt avläsning.

att använda en refraktometer

att använda en refraktometer är mycket enkelt. Du kalibrerar refraktometern genom att rengöra fönstret och placera en droppe destillerat eller RO-vatten på glaset. Stäng locket och se till att glaset inte har några torra fläckar eller luftbubblor. Vänta 30 sekunder. Håll refraktometernivån med fönstret pekat mot en ljuskälla och titta in i okularet. Mätaren visar en linje mellan blått och klart. Denna rad kommer att motsvara en skala på sidan av visningsskärmen. Det är här läsningen tas. Justera sedan kalibreringsskruven tills mätaren läser 0 Brix. När mätaren är kalibrerad, rengör fönstret, placera en droppe eller två av provet på fönstret och läs värdet genom okularet.

Temperaturkalibratio

Om du använder en modell med ATC kan du helt enkelt använda den läsning du har. Om du inte har ATC måste du använda ett diagram som ingår i refraktometern för att få den kompenserade avläsningen. Du använder helt enkelt omgivningstemperaturen och avläsningen för att få ett värde som måste läggas till eller subtraheras från läsningen för att göra kompensationen. Använd inga temperaturkorrigeringar när du kalibrerar din refraktometer. Se istället till att kalibreringen görs när mätaren är vid rätt temperatur, 68 ml F (20 kg C) för de flesta mätare.

förstå läsningen

om ett prov helt enkelt är sackaros och vatten kan du ta en refraktometerläsning direkt. Om du testar vört — som mestadels är maltos-måste du göra en korrigering som jag kallar vörtkalibrering.

Wortkalibrering

mätningar av den specifika vikten av wort med hjälp av en refraktometer överensstämmer inte med mätningarna av gravitationen med hjälp av en hydrometer. Brix refraktometrar är avsedda att mäta procentandelen socker i en ren sackaroslösning. Eftersom urt inte bara är socker och vatten, måste du göra en liten korrigering på grund av de icke-sockerkomponenterna i urten. Korrigeringsfaktorn är olika för olika bryggerier. Öl som är mycket mörka eller har en mycket hög startvikt kan också kräva en annan korrigeringsfaktor. För att beräkna ditt korrigeringsvärde, mäta den specifika gravitationen med din refraktometer. Kyl sedan ett prov av din urt och mät tyngdkraften med en hydrometer. Konvertera hydrometeravläsningen till Brix med ekvationen: Brix = (SG-1)/0.004. Dela sedan avläsningen av refraktometern med din faktiska hydrometerläsning. Du bör ha ett nummer mellan 1.02 och 1.06. Om du gör detta för flera worts och genomsnittliga dem får du ett nummer som du kan använda för ditt bryggeri. ProMash är standard 1.04 och det här är numret jag använder. När du har detta nummer, dela alla dina efterföljande refraktometeravläsningar med ditt kalibreringsnummer för att få den faktiska avläsningen. Om din läsning till exempel är 14,6 Brix är din korrigerade läsning 14,04 Brix (14,6/1,04=14,04). Sedan kan vi konvertera mätningen i Brix till specifik gravitation.

När du har kalibrerat din refraktometer och mätt din wortkorrigeringsfaktor kan du snabbt få en mätning av din specifika gravitation utan att behöva svalna tillräckligt med wort för ett hydrometerprov. Du kan använda refraktometern för att mäta allvaret i din vört under avrinning för att hjälpa dig att bestämma när du ska sluta sparga. På samma sätt kan du snabbt få din gravitation när som helst under koka för att avgöra om du behöver fortsätta koka din barleywine eller om du lägger till vatten till din bästa bittera är i ordning.

med noggrann användning är en 0-30 Brix refraktometer exakt inom 0,2-0,3 Brix. Som sådan är det mindre exakt än en bra hydrometer. Det kan emellertid ge en snabb mätning av tyngdkraften inom ungefär en ”gravitationspunkt” ibland när kylning av vörten för ett hydrometerprov skulle ta för mycket tid.

mätning av ABV

det är här det börjar bli komplicerat. Lyckligtvis gjorde Louis Bonham ett bra jobb med att undersöka denna metod för homebrewers. Du måste ta en läsning med refraktometern såväl som en hydrometer och använda denna ekvation:

ABV = x (SG/0.79)

i denna ekvation är Brix brixläsningen av din refraktometer och SG är den specifika gravitationsavläsningen från din hydrometer.

om du försöker detta är det viktigt att ta mycket noggranna avläsningar. Degas provet i en mixer eller genom att hälla det mellan två glas tills det inte skumar. Gör din läsning på så nära 68 c / c (20 C / C) som möjligt. Om din hydrometer är kalibrerad i Brix, använd den längre formeln jag citerade tidigare för att konvertera den till SG. Denna ekvation passar mycket bra med datapunkterna. Mätning av ABV kan göras inom 0,3% om du är försiktig.

uppenbart och verkligt extrakt

vad din hydrometer läser är det uppenbara extraktet (AE) av din öl. Det verkliga extraktet (RE) är den faktiska andelen socker som inte är fermenterad. Du kan mäta detta genom att ta refraktometeravläsningen och konvertera den till brytningsindex med denna ekvation:

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

då måste du ansluta brytningsindexet (RI) till denna ekvation:

RE = 194.5935 + 129.8(SG) + RI

Jag gillar att veta re som jag tycker att det korrelerar bättre med den upplevda sötma än ae. Om du vill ta reda på gravitationen hos en jäsande vört och du tidigare har mätt OG, kan du ta en refraktometerläsning från bara ett par droppar jäsande öl och sätta resultaten i en ekvation för att få ölens specifika vikt. Detta har fördelen att du kan hitta om jäsningen är komplett utan att behöva samla tillräckligt för en hydrometerläsning.

det är också möjligt att hitta startgravitationen för en fermenterad öl. Säg att du har en flaska Samuel Smiths IPA och du letar efter startgravitationen. Du kan ta en refraktometerläsning och ansluta värdet till ännu en formel. (Jag använder ProMash för att göra dessa två beräkningar.)

Jag rekommenderar starkt en refraktometer som ett sätt att läsa wort gravitation snabbt medan du spargar och kokar — och mäter ABV på din färdiga öl. Medan ekvationerna kan vara skrämmande i början, de kan genomföras av vem som helst med lite high school matematik. Alternativt kan man använda bryggprogram som ProMash eller göra ett kalkylblad för att lösa dem.