Шкала brix что это
Как пользоваться рефрактометром: подробная инструкция
Рефрактометр – это оптический прибор, предназначенный для измерения плотности жидкости за счет преломления света. Любители самодельных алкогольных напитков используют рефрактометры для определения концентрации сахара в сусле и для измерения крепости водно-спиртовых растворов (водки или хорошо очищенного самогона).
Принцип работы рефрактометра
Работа рефрактометра основана на разнице преломления света в разных средах. При возрастании плотности исследуемой жидкости одновременно и пропорционально увеличивается индекс её рефракции (преломления). Для растворов за эталон (нулевое значение) берется дистиллированная вода.
Исследуемую жидкость наносят на главную призму – прозрачное стекло с высоким коэффициентом преломления солнечных лучей. Через систему линз преломленный свет попадает на шкалу с градацией, разделяя её на светлую и темную часть. Шкалу можно увидеть через монокуляр. Именно граница между светлой и темной частью шкалы показывает численное значение, например, концентрацию сахара в соке или спирта в воде.
Внешне все устройства выглядят одинаково
Виды рефрактометров
Рефрактометры бывают лабораторными, промышленными и портативными. В домашних условиях применяются портативные рефрактометры. Они не такие функциональные и точные как два других вида, зато менее громоздки и проще в эксплуатации.
Домашним винокурам интересны два вида рефрактометров:
Любой рефрактометр предназначен для работы в двухкомпонентных жидкостях, а наличие даже небольших концентраций сторонних веществ увеличивает погрешность измерений. Например, кислоты во фруктовых соках искажают преломление, поэтому возрастает ошибка рефрактометра для сахара. Такая же ситуация и с рефрактометром для спирта – он хорошо работает для водки и очищенных дистиллятов, но начинает давать неправильное значение в случае с выдержанным алкоголем – коньяком или виски, а для вина и пива не подходит вовсе. Эту особенность нужно учитывать, проводя измерения.
Также рефрактометры чувствительны к температуре жидкости и окружающей среды. Рекомендуется проводить измерения при температуре исследуемой жидкости и воздуха 20 °C. Исключением являются рефрактометры с пометкой АТС (автоматическая температурная компенсация), такие устройства способны работать в температурном диапазоне (+10-30 °C), точные значения, а также класс точности прибора указаны в техническом паспорте.
Рефрактометр с температурной компенсацией
Инструкция к рефрактометру
Калибровка
Перед началом использования рефрактометра его нужно откалибровать. Калибровочная жидкость идет в комплекте вместе с прибором, а если её нет, то можно взять дистиллированную воду.
В инструкции к большинству моделей рефрактометров рекомендуется проводить калибровку перед каждым измерением, но на практике это необходимо не чаще 1-2 раз в месяц или после того как устройство не использовалось длительное время – 3 и больше месяцев
Как пользоваться рефрактометром
Особенности эксплуатации
Рефрактометр нельзя погружать в воду и другие жидкости, допускать попадания влаги во внутрь, а также наносить на призму агрессивные химические вещества, которые могут повредить её покрытие. Чистить инструмент можно только тканью, поставляемой в комплекте.
Как измерить рефрактометром крепость вина, браги или пива
Для этих целей использовать спиртовой рефрактометр не получится, потому что сахар и другие вещества будут существенно искажать замеры.
Узнать крепость вина (браги, пива) можно с помощью рефрактометра для сахара. Для этого нужно замерить сахаристость сусла до начала и после брожения, затем произвести расчеты.
Известно, что 1% перебродившего сахара дает около 0,6% спирта. Например, если до брожения сок содержал 22% сахара, а после – 3%, то примерная крепость вина будет 11,4% ((22 – 3) * 0,6 = 11,4).
Более продвинутый и точный метод расчета заложен в калькуляторе спирта до и после брожения, вводить значения нужно не в Брикс, а в единицах Wort SG (есть не на всех устройствах).
Рефрактометр со шкалой Брикса. Проверяем сахарный песок
Здравствуйте. В сегодняшнем обзоре я расскажу о рефрактометре RSG-100ATC со шкалой 0-32% Brix. Рефрактометр измеряет коэффициент преломления жидкости. В данном случае используется шкала Брикс — мера массового отношения растворённой в воде сахарозы к жидкости. Например, Раствор в 25 °Bx — 25 % (вес/вес), означает 25 граммов сахарозы в 100 граммах жидкости. Или, выражаясь иначе, в 100 граммах раствора находятся 25 граммов сахарозы и 75 граммов воды. Шкала Брикса используется в пищевой промышленности для измерения среднего количества сахара во фруктах, овощах, соках, вине, безалкогольных напитках, в сахарной промышленности и т.д. Из обзора вы узнаете зачем это нужно, а также в завершении обзора вас ждет тестирование сахарного песка от четырёх производителей. Как выяснилось, не весь сахар одинаково полезен…
Рефрактометр добрался ко мне за две недели почтой Китая. Он поставляется вот в такой удобной пластиковой коробочке для хранения:
В комплект входит инструкция на английском языке:
Тряпочка для протирки призмы, отвертка для калибровки и пипетка для отбора проб:
И, прежде чем я перейду непосредственно к рефрактометру – его краткие характеристики со страницы магазина:
Test Range: Brix 0 — 32%
Min. Div.: Brix 0.2%
Accuracy: Brix ± 0.20%
Automatic Temperature Compensation System (ATC)
Traditional version: Using screw driver for calibration
Sturdy and light weighted Aluminum body
Item length: approx. 175 mm
Рефрактометр выполнен из алюминиевого сплава. Для удобного удержания используется рифлёная резина.
Рефрактометр оснащен системой ATC. Это автоматическая температурная компенсация, позволяющая использовать растворы температурой от 10 до 30 градусов. Но наиболее точное измерение обеспечивается при температуре раствора 20 градусов:
На фото вы видите калибровочный винт, прикрывающийся резиновым колпачком. Для калибровки нужно капнуть на линзу дистиллированную воду и винтом установить шкалу на ноль.
Призма, прикрытая стеклом:
И капаем одну – две капли раствора на призму:
После чего закрываем призму стеклом. Много раствора не требуется, самое главное, чтобы раствор равномерно распределился по призме и при этом отсутствовали воздушные пузырьки.
Принцип действия рефрактометра основан на свойстве света при переходе из более плотной оптической среды в менее плотную, полностью отражаться от границы сред.
Преломление знакомо многим. Наверное, все видели, эффект преломления в воде, например, ложки в стакане или:
В случае с рефрактометром на стекло известной оптической плотности наносится капля жидкости и по углу преломления считывается коэффициент преломления. Плотность раствора изменяется в зависимости от количества сахара в нём. Для считывания показаний достаточно поднести к глазу окуляр рефрактометра и считать показание по нанесённой шкале. При этом вращением окуляра можно подстроить резкость под своё зрение. Соответственно, одним рефрактометром можно измерять различные величины. Существуют специальные таблицы для перевода различных величин. Но всё же проще и удобнее для разных величин использовать разные рефрактометры. Это практичнее и быстрее, к тому же бОльшая шкала может не уместится в конкретном рефрактометре.
Например, на фото сверху рефрактометр со шкалой Брикса, снизу рефрактометр с бОльшей по размеру шкалой содержания алкоголя:
Соответственно и длина алкогольного рефрактометра – больше.
Перед использованием, как я и писал выше нужно капнуть на призму дистиллированной воды и проверить, а при необходимости и произвести калибровку:
В данном случае – калибровки не потребовалось.
Рефрактометр полезен домашним виноделам, пивоварам, самогонщикам. Можно посмотреть, выработали ли дрожжи весь сахар в браге и не нужно ли добавить подкормку. В случае плодовых браг рефрактометр позволит узнать, не нужно ли добавить сахару и его количество для нормальной работы дрожжей.
Вот результат по сахарной браге. Гидромодуль: 1 килограмм сахара на 4 литра воды.
Изначально – 22 Брикс:
К сожалению, не на всех снимках получилась четкая граница, глазом всё видно резко.
По окончании брожения – 6,5 Брикс:
Для Android существует калькулятор «BrixCalc», который позволяет по этим показаниям определить примерное содержание алкоголя в браге:
13,9 градусов – это нормальное содержание алкоголя. Для браги нормой считается 12-15 градусов, которые можно получить естественным путём, без укрепления, например, «хвостами». При этих градусах дрожжи заканчивают свою работу и умирают.
И в завершении обзора, как я и обещал в самом начале – проверка сахарного песка от четырёх производителей. Наверное, многие замечали, например, когда вы пьёте чай, что один сахарный песок более сладкий, чем другой. И это вам не показалось. Недобросовестные производители – не спят.
В гипермаркете крупной торговой сети «Липкая железяка» я приобрел четыре пакета сахарного песка от разных производителей. Эта торговая сеть очень распространена и многие легко могут приобрести данный сахарный песок. Впрочем, он есть и в других магазинах, но от этого он не станет лучше или хуже.
Сахарный песок в количестве 5 грамм разводился водой до 50 грамм. Все измерения выполнены не на глаз, а всё взвешивалось:
В результате, в идеале мы должны получить 10 Брикс.
Итак, образец номер один:
Беларусь, город Слуцк:
Это качественный сахарный песок.
Беларусь, г.п. Городея:
Качество подкачало. Да и на вкус этот сахар не такой сладкий. И в браге градус получается меньшим. Не советую к приобретению.
После изготовления раствора, стало понятно, что тут всё не так просто… На поверхности воды появилась белая пена. Давайте вспомним, как изготовляется сахар из сахарной свёклы:
Свеклу, которая поступает на сахарные заводы, моют и заливают раствором извести. Это делается для того, чтобы обеззаразить побитую, треснутую, подгнившую свеклу. Раствор извести или известковое молоко уничтожает микробы и бактерии. Если производитель не соблюдает технологию, остатки извести попадают в готовый продукт. А при добавлении такого сахара в чай и появляется белая пена на поверхности жидкости.
А ещё пены может добавить:
Следующим этапом в производстве сахара является измельчение свеклы, получение так называемой стружки, из которой при добавлении воды вытягивают сахар. Сахар вытягивают из свеклы с помощью особых химических соединений. Они называются поверхностно активными веществами (ПАВ). По сути, это чистящее средство. Оказывается, ПАВ есть в мыле и стиральных порошках. Было замечено, что если в смесь тертой свеклы и воды добавить поверхностно активные вещества, сходные с поверхностно активными веществами стирального порошка, то выход сахара в конце процесса увеличивается. Почему так происходит? Грубо говоря, свекольную стружку отстирали. ПАВ склеивают всю грязь в сахарном сиропе и превращают её в осадок. После этого ПАВ отфильтровываются. Если это делают с нарушением технологии, поверхностно активные вещества попадают в готовый продукт. А это однозначно брак.
И мало того, что на поверхности появилась белая пена, на дне осталось немного не растворившегося вещества.
Кроме того, рафинированный и нерафинированный сахар-песок могут быть заменены частично на другие пищевые продукты (мука, манная крупа) или непродовольственные товары (мел, алебастр, гипс, известь, песок). Известны также случаи обнаружения инспекторами Госторгинспскции (ныне Роспотребнадзор) подмешивания к сахарному песку толченого стекла. Для обнаружения таких способов фальсификации проверяется растворимость продукта и прозрачность раствора сахара. Все указанные средства фальсификации нерастворимы в воде. После размешивания и растворения сахара они выпадут в осадок.
Как итог – самый худший результат теста. Всего 9 Брикс:
Данный сахарный песок КАТЕГОРИЧЕСКИ не рекомендую к приобретению. Мало того, что он содержит вещества не полезные для здоровья, сахар не сладкий, так еще и раствор имеет мерзкий вид из-за пены и осадка.
Образец номер четыре:
Россия, город Курск:
Результат – 10 Брикс:
Качественный и сладкий сахарный песок, вреда здоровью он не нанесёт, в отличии от предыдущего образца.
Спасибо за внимание. Всем здоровья.
Товар предоставлен для написания обзора магазином. Обзор опубликован в соответствии с п.18 Правил сайта.
Шкала brix что это
СОДЕРЖАНИЕ
Фон [ править ]
Измерение [ править ]
Удельный вес [ править ]
Показатель преломления [ править ]
Растворение сахарозы и других сахаров в воде изменяет не только ее удельный вес, но и ее оптические свойства, в частности, показатель преломления и степень вращения плоскости линейно поляризованного света. Показатель преломления n D для растворов сахарозы с различным массовым процентным содержанием был измерен, и были опубликованы таблицы зависимости n D от ° Bx. Как и в случае с ареометром, эти таблицы можно использовать для калибровки рефрактометра, чтобы он считывал непосредственно в ° Bx. Калибровка обычно основана на таблицах ICUMSA [5], но пользователь электронного рефрактометра должен это проверить.
Инфракрасное поглощение [ править ]
Сахара также имеют известные инфракрасные спектры поглощения, и это позволило разработать инструменты для измерения концентрации сахара с использованием среднего инфракрасного (MIR), недисперсионного инфракрасного (NDIR) и инфракрасного излучения с преобразованием Фурье.(FT-IR) методы. Доступны встроенные приборы, которые позволяют постоянно контролировать содержание сахара на сахарных заводах, заводах по производству напитков, винодельнях и т. Д. Как и любые другие приборы, приборы MIR и FT-IR могут быть откалиброваны по растворам чистой сахарозы и, таким образом, отображать данные в ° Bx но у этих технологий есть и другие возможности, поскольку они могут различать сахара и мешающие вещества. Новые инструменты MIR и NDIR имеют до пяти каналов анализа, которые позволяют корректировать интерференцию между ингредиентами.
Таблицы [ править ]
Удельный вес [ править ]
получено из таблицы NBS с S, как указано выше. Его не следует использовать выше S = 1,17874 (40 ° Bx). Расхождение RMS между полиномом и таблицей NBS составляет 0,0009 ° Bx. Масштаб Плато может быть аппроксимирована уравнением Lincoln:
или значения, полученные с высокой точностью относительно таблицы ASBC из полинома ASBC:
Разница между ° Bx и ° P, вычисленная по соответствующим полиномам, составляет:
Разница обычно составляет менее ± 0,0005 ° Bx или ° P, за исключением слабых растворов. По мере приближения к 0 ° Bx ° P стремится на 0,002 ° P выше, чем ° Bx, рассчитанный для того же удельного веса. Разногласия такого порядка величины можно ожидать, поскольку NBS и ASBC использовали несколько разные значения плотности воздуха и чистой воды в своих расчетах для преобразования в кажущийся удельный вес. Из этих комментариев должно быть ясно, что Платон и Брикс для всех приложений, кроме самых требовательных, одинаковы. Примечание: все полиномы в этой статье имеют формат, который можно вставить непосредственно в электронную таблицу.
Показатель преломления [ править ]
При использовании рефрактометра значение Brix можно получить из полиномиального подбора таблицы ICUMSA:
Использование [ править ]
Четыре шкалы часто используются как взаимозаменяемые, поскольку различия незначительны.
Современные оптические измерители Brix делятся на две категории. К первым относятся инструменты на основе Аббе, в которых капля раствора образца помещается на призму; результат наблюдается через окуляр. Критический угол (угол, за которым свет полностью отражается обратно в образец) является функцией показателя преломления, и оператор определяет этот критический угол, отмечая, где темная и яркая граница падает на выгравированной шкале. Шкала может быть откалибрована по шкале Брикса или по показателю преломления. Часто призматическая опора содержит термометр, который можно использовать для корректировки до 20 ° C в ситуациях, когда измерение не может быть выполнено при точно такой температуре. Эти инструменты доступны в настольной и портативной версиях.
Из-за более высокой точности и возможности сочетания ее с другими методами измерения (% CO2 и% алкоголя) большинство производителей безалкогольных напитков и пивоварен используют колеблющиеся U-образные плотномеры. Рефрактометры все еще широко используются для фруктовых соков.
Брикс и фактическое содержание растворенных твердых веществ [ править ]
Когда раствор сахара измеряется рефрактометром или плотномером, значение ° Bx или ° P, полученное путем ввода в соответствующую таблицу, представляет только количество сухих твердых веществ, растворенных в образце, если сухие твердые вещества представляют собой исключительно сахарозу. Это бывает редко. Например, виноградный сок ( сусло ) содержит мало сахарозы, но содержит глюкозу, фруктозу, кислоты и другие вещества. В таких случаях значение ° Bx явно нельзя приравнивать к содержанию сахарозы, но оно может представлять собой хорошее приближение к общему содержанию сахара. Например, раствор D-глюкозы (11,0% по массе) («виноградный сахар») измерял 10,9 ° Bx с помощью ручного прибора. [ необходима цитата ] По этим причинам содержание сахара в растворе, полученном с помощью рефрактометрии с таблицей ICUMSA, часто указывается как «рефрактометрическое сухое вещество» (RDS) [6], которое можно рассматривать как эквивалентное содержание сахарозы. Если желательно знать фактическое содержание сухих веществ, могут быть разработаны эмпирические поправочные формулы на основе калибровок с растворами, аналогичными тестируемым. Например, при рафинировании сахара растворенные твердые вещества можно точно оценить на основе измерения показателя преломления, скорректированного путем измерения оптического вращения (поляризации).
Спирт имеет более высокий показатель преломления (1,361), чем вода (1,333). Как следствие, измерение рефрактометром, сделанное для раствора сахара после начала ферментации, приведет к показанию, значительно превышающему фактическое содержание твердых веществ. Таким образом, оператор должен быть уверен, что исследуемый образец не начал ферментировать. На измерения Брикса или Плато, основанные на удельном весе, также влияет ферментация, но в противоположном направлении; поскольку этанол менее плотен, чем вода, раствор этанол / сахар / вода дает значение Брикса или Плато, которое является искусственно низким.
Шкала Брикса
Градус Brix (Брикс) (символ °Bx) — мера массового отношения растворённой в воде сахарозы к жидкости. Измеряется сахариметром, определяющим удельную массу жидкости, или проще — рефрактометром. Раствор в 25 °Bx — 25 % (вес/вес), означает 25 граммов сахара в 100 граммах жидкости. Или, выражаясь иначе, в 100 граммах раствора находятся 25 граммов сахарозы и 75 граммов воды.
Брикс, Боллинг, Плато
Шкала Боллинга была разработана немецким химиком Карлом Боллингом. Она опирается на концентрацию раствора сахарозы как массовая доля сахарозы при 17,5 °C
Шкала Брикса изначально была выведена, когда Адольф Брикс пересчитал шкалу Боллинга в отношении температуры 15,5 °C. Шкала Брикса была впоследствии пересчитана снова и сейчас ссылается к температуре 20 °C. Брикс может быть исчислен по следующей формуле: 261.3*(1 — 1/р), где р — плотность раствора при температуре 20 °C.
Шкала Плато, исчисляемая в градусах Плато также является усовершенствованием шкалы Боллинга. Она основывается на температуре раствора 17,5 °C с небольшой особенностью, с приближением 260*(1 — 1/р), где р — плотность раствора при температуре 17,5 °C.
Эти три шкалы часто используются попеременно, так как разница несущественна. Брикс в основном используется для фруктовых соков, в виноделии и сахарной промышленности.
Плато используется в пивоварении.
Боллинг все ещё встречается в старых сахариметрах и все ещё используется в винодельческой промышленности Южной Африки.
Применение
Шкала Брикса используется в пищевой промышленности для измерения среднего количества сахара в фруктах, овощах, соках, вине, безалкогольных напитках и в сахарной промышленности. Различные страны используют шкалу в различных отраслях промышленности.
Для фруктовых соков один градус брикс примерно равен 1-2 % сахара по массе, что обычно хорошо сопоставимо с воспринимаемой сладостью.
Так как Брикс связан с концентрацией растворённых твёрдых веществ (в основном сахарозы) в жидкости, он также связан с удельной массой (плотностью) жидкостей. А поскольку удельная масса (плотность) раствора сахарозы широко известна, Брикс также может быть определён рефрактометром.
Современные измерители по шкале Брикса — это цифровые рефрактометры, которые определяют значение Брикса на основе значения рефрактометра. Эти приборы обычно компактны, брызгонепроницаемы и просты в использовании, и могут быть использованы кем угодно прямо на месте. Всё чаще Брикс измеряется для определения идеального времени для сбора урожая фруктов и овощей, чтобы продукция достигла потребителя в идеальной стадии или в идеальном качестве для последующей переработки в виноделии.