Rekenen met SG, °Br en °P

[MO]

Heren,

Gisteren gebrouwen en veel gemeten. Maar ik word nu even gek. Ik wil eigenlijk alle drie de dichtheidswaarden respectievelijk gram suiker in gram water en gram suiker in ml water onder controle hebben. Maar ik heb moeite met het vinden van een goede conversietabel EN mijn eigen waardes corresponderen hier niet mee.

Gisteren heb ik gemeten, bv SG 1069 = 17,4 °Br en 1048 = 13,0 °Br. In de tabel van Jacques (link) komt dit niet in de buurt. Met A3's BrouwHulp komt dit al wat beter overeen maar nog niet precies genoeg naar mijn zin.

EN wat mij helemaal niet beviel: in het rekenblad bij mouten worden andere °P bij SG's gegeven dan bij het rekenblad alcohol. Bv 1065 is bij mouten 15,89 °P en bij alcohol 16,05 °P. Wat is nu de juiste waarde en waarom zijn er verschillende formules gebruikt A3?

Heeft iemand nog andere tabellen met weer andere waardes?

[MO]

Wauw. Ik heb iets kunnen vinden op Hans Aikema's site (link). Jammer voor mij is het wederom een tabel met weer andere waarden. Komen weer een stukje dichter in de buurt bij die door mij gemeten.

[Adrie]

Wat zegt het Handbook of Chemistry and Physics. Dat heb jij als chemicus gegarandeerd in de kast staan.

[Adrie]

EN wat mij helemaal niet beviel: in het rekenblad bij mouten worden andere °P bij SG's gegeven dan bij het rekenblad alcohol. Bv 1065 is bij mouten 15,89 °P en bij alcohol 16,05 °P. Wat is nu de juiste waarde en waarom zijn er verschillende formules gebruikt A3?

Gebruik de nieuwste versie! Daar is in beide sheets 1065 15,90°P. Evenals in Promash trouwens. Wat zou het volgens jou moeten zijn?

BrouwHulp geeft bij 1069 17,5°B en bij 1048 12,4°B.

[MO]

Mooi is dat, een oude versie geeft 11,9 grBr bij 1048. Maar goed, we komen in de buurt. Ik houd  het tempo van udates van jou niet bij hoor, ik doe mijn best. Die laatste waarden komen goed overeen. Heb jij hier nu een bepaalde formule voor gebruikt of een tabel?

[Adrie]

Ik heb een formule afgeleid uit de waarden die Promash uitspuugt. Eerst had ik een formule erin gezet afgeleid uit de Maltose tabel uit het Handbook of Chemistry and Physics (63e editie), maar deze week te sterk af van wat Promash aan waarden gaf.

[MO]

En waarom zouden die in Promash nu zo goed kloppen? En hoe moeten we dit ijken, met een liter wort op 1000 liter schaal en zo groot mogelijke meters?

[Adrie]

Nou, die Jeffrey Donnovan is nogal een pietlut, volgens mij. Daarnaast komen de meetwaarden tussen hydrometer en refractometer bij mij altijd exact overeen volgens de berekening van Promash.

[MO]

Heren, onderstaand verhaal uit de Brew Your Own (link) wisten jullie allemaal al? Het verklaart denk ik een heel eind de afwijkingen die ik vind.

Wort Calibration

Measurements of the specific gravity of wort using a refractometer will not agree with the measurements of gravity using a hydrometer. Brix refractometers are meant to measure the percentage of sugar in a pure sucrose solution. Since wort is not simply sugar and water, you need to make a small correction because of the non-sugar components of the wort. The correction factor is different for different breweries. Beers that are very dark or have a very high starting gravity may also require a different correction factor. To calculate your correction value, measure the specific gravity with your refractometer. Then chill a sample of your wort and measure the gravity with a hydrometer. Convert the hydrometer reading to Brix using the equation: Brix = (SG-1)/0.004. Then divide the reading of the refractometer by your actual hydrometer reading. You should have a number between 1.02 and 1.06. If you do this for several worts and average them, you will get a number that you can use for your brewery. ProMash defaults to 1.04 and this is the number I use. Once you have this number, divide all of your subsequent refractometer readings by your calibration number to get the actual reading. For example, if your reading is 14.6 Brix then your corrected reading is 14.04 Brix (14.6/1.04=14.04). Then, we can convert the measurement in Brix to specific gravity.

[Emile]

Gelukkig ben ik niet de enige die hiermee loopt te puzzelen. Ik heb uiteraard Adrie zijn spreadsheet aan een grondig onderzoek ontworpen, maar dat lijkt inderdaad allemaal te kloppen.

Wat ik begrijp is dat Brix hetzelfde is als Plato (of je moet erg nauwkeurig willen kijken). In BrouwHulp staan 2 functies, sgtobrix() en brixtosg() die de conversie voor zijn rekening nemen.

Ik heb zitten zoeken op Internet en kwam uit op de volgende links:
http://valleyvintner.com/Refrac_Hydro/Refract_Hydro.htm
http://www.brewingtechniques.com/library/backissues/issue1.3/manning.html
http://byo.com/mrwizard/730.html

Uit link 3 volgt dat de conversie van Plato naar Brix als volgt gaat: SG = 1 + (Plato / (258.6-0.87955*Plato)).
Invullen van 15.9 Plato levert inderdaad 1.06498 op, oftewel 1065.
Het leuke aan die Plato schaal is dat je direct de hoeveelheid suiker weet. Bij 15.9 Plato is dat 159 gr./L

Als je deze formule omwerkt (Als SG 1065 is, vult je hier 1.065 in), kom je uit op Plato = 294,014*(SG-1)/(SG+0.136945)

Volgens mij gebruikt Adrie andere formules (zie link 2), maar ze komen op hetzelfde uit. Als ook Promash op dezelfde waarden uitkomt, dan neem ik aan dat de berekeningen juist zijn.

Vul nog een andere waarde in, bijv. SG = 1.048. Promash geeft hier 11.91 Plato, BrouwHulp geeft 11.91 Plato en met bovenstaande formule kom je uit op 11.90998 = 11.91 Plato.

Conclusie: gebruik BrouwHulp (of Promash) en het zit wel goed, zo blijkt na vergelijking met een andere bron.

[William]

Brix refractometers are meant to measure the percentage of sugar in a pure sucrose solution. Since wort is not simply sugar and water, you need to make a small correction because of the non-sugar components of the wort. The correction factor is different for different breweries. Beers that are very dark or have a very high starting gravity may also require a different correction factor.

Ofwel de correctiefactor is helemaal afhankelijk van het type bier dat je gaat brouwen en dus heeft het waarschijnlijk niet zoveel zin om een correctiefactor te gebruiken. Waarschijnlijk zul je wel de Brixmetingen binnen 1 brouwsel redelijk kunnen vergelijken als maat voor het maischproces hoewel je zelfs dan de suiker/dextrine verhouding continue verandert (en dus een andere correctiefactor)

[Edgar]

Ik ben het met William eens dat het bepalen van 'je eigen correctiefactor' een illusie is. Daarvoor brouwen wij te vaak ontzettend verschillende biersoorten en met andere methoden. Ok, als je zoals MO eigenlijk altijd een uur maischt op 66°, dan ben je al een heel eind, maar dan nog...

Het blijft een rammelende methode vind ik tot nu toe. Ik moet zeggen dat mijn refractometer-metingen zelden consistent zijn, noch met vergelijkende hydrometer-metingen, nog met 'zichzelf'. Twee metingen kort na elkaar willen regelmatig iets verschillen, en soms zelfs 'de verkeerde kant op'. Ook is het grensvlak dat de meetwaarde aangeeft, niet consistent van dikte of scherpte. Of dat met veranderende suikersamenstelling te maken heeft weet ik niet, het zou kunnen meer ik betwijfel het.

Zijn er nog mensen die dat soort rommeligheden merken bij het gebruik van een refractometer? Ik gebruik een 0-30 exemplaar.

[William]

Zijn er nog mensen die dat soort rommeligheden merken bij het gebruik van een refractometer? Ik gebruik een 0-30 exemplaar.

Ja, ik kan er wel een paar noemen:

• Je meet de brekingsindex die daarna op een schaal wordt geprojecteerd die is geijkt voor het % Brix, ofwel het suikergehalte. Het zegt dus in principe niets over andere suikersamenstellingen.
• Ik merk heel vaak dat aan het einde van de maisch het % Brix iets terugloopt wat volgens mij komt door de verandering ratio in lengteverdeling van de suikers.
• Een nadeel van de Brixmeter / Refractometer is dat je maar een heel klein volume gebruikt (druppels) die ik zelf meestal direct vanuit de maischpan op het prisma breng. Als je niet oppast, krijg je verdamping van dit kleine volume omdat je het ook nog eens als een dunne film opbrengt. Dit effect zal groter zijn op het eind van het maischen bij hogere temperaturen
• Op het moment dat je verstrooiing van licht krijgt door aanwezigheid van kleine deeltjes zal dit de refractie beinvloeden. Dit zie je vaak doordat de lijn in de optiek niet meer scherp te krijgen is. Een juistere methode zou zijn om het monster eerst te koelen, te filtreren en daarna pas de refractie te bepalen. De niet scherpe lijn zie ik meestal tijdens de fermentatie - ik denk dat gistcellen hinderlijk licht verstrooien.
• Ik meen dat door het prisma in de refractiemeter het gele licht wordt gebruikt om de meting uit voeren. Dit betekent dat adsorptie van gele kleur (de basiskleur van bier.......) effect kan hebben op de meting.

....maar ondanks alles, vind ik het toch een waardevol apparaatje.... Het bovenstaande is natuurlijk maar kwalitatief; ik durf er weinig kwantitatiefs over te zeggen.

[Johannes]

Ik gebruik het ding enkel voor snelle SG metingen, voor het koken, half uur voor einde koken, en bij einde kooktijd. Een paar puntjes in SG afwijking interesseert me dan ook niet echt. Overigens durf ik inmiddels wel zonder SG metingen te brouwen, de resultaten zijn zo constant dat enkel een peilstok voldoende is.

[Drents Hopbier]

Wat ik begrijp is dat Brix hetzelfde is als Plato (of je moet erg nauwkeurig willen kijken). In
Het leuke aan die Plato schaal is dat je direct de hoeveelheid suiker weet. Bij 15.9 Plato is dat 159 gr./L

Op http://home.wanadoo.nl/jnaikema/goldinerklemannplatobrix.htm is te zien dat Plato en Brix bijna gelijk zijn bij lage s.g.'s Bij hoge s.g.'s zijn de verschillen aanmerkelijk.
De Plato-schaal geeft de grammen suiker per 100 gram oplossing (dus niet gr./L ).

Hopbier

[Drents Hopbier]

Twee metingen kort na elkaar willen regelmatig iets verschillen, en soms zelfs 'de verkeerde kant op'. Ook is het grensvlak dat de meetwaarde aangeeft, niet consistent van dikte of scherpte. Of dat met veranderende suikersamenstelling te maken heeft weet ik niet, het zou kunnen meer ik betwijfel het.

Temperatuur is heel belangrijk voor meting van breking van licht. Een tweede monster gemeten bij iets andere temperatuur kan een verschillende waarde geven t.o.v. het monster vlak daarvoor gemeten.

En ook het soort licht dat op de meter valt doet er toe. Bij de professionele refractometer die ik op het werk gebruikte, stond in de gebruiksaanwijzing dat er Noorder (buiten) licht gebruikt moest worden.

Hopbier

[Edgar]

Temperatuur is heel belangrijk voor meting van breking van licht. Een tweede monster gemeten bij iets andere temperatuur kan een verschillende waarde geven t.o.v. het monster vlak daarvoor gemeten.

Maar daarvoor is dat ding zogezegd ATC. Hoewel ik snap dat dat bij zo'n ontwerp betrekkelijk is.

En ook het soort licht dat op de meter valt doet er toe. Bij de professionele refractometer die ik op het werk gebruikte, stond in de gebruiksaanwijzing dat er Noorder (buiten) licht gebruikt moest worden.

Merci voor de tip, daar ben ik wel eens slordig in. Maar meestal omdat het niet anders gaat (alleen kunstlicht aanwezig bijvoorbeeld).

[MO]

Morgen ga ik een 20 hl brouwsel meten. Speciaal voor jullie. En een beetje voor mijzelve....Wel om zeven uur beginnen, dat is wat minder.

[Drents Hopbier]

Maar daarvoor is dat ding zogezegd ATC. Hoewel ik snap dat dat bij zo'n ontwerp betrekkelijk is.

ATC ?? Mijn meter is fors en ik zie, als ik een paar druppels warme vloeistof opbreng, het aantal graden Brix dalen als de vloeistof afkoelt.
De professionele meter, waar ik het over had, had het prisma in een gekoelde ruimte.
 
Hopbier

[Edgar]

ATC ??

Atomatische Temperatuur Compensatie... Het prisma zit gevat in een stuk massief aluminium, ik denk dat de 'ATC' niet veel meer inhoudt dan dat dat metaal de warmte snel weggeleidt. Of heeft het met omgevingstemperatuur te maken? Misschien weet iemand hier meer over.

Verder heb ik het idee, dat als je een monster neemt uit zeer heet wort, vooral omdat je zo weinig nodig hebt, onderweg van ketel naar meter (in die paar seconden, inderdaad) een niet onsignificant deel water uit het monster kan verdampen. Zeker als je bijv een stuk bestek of breinaald doopt in de vloeistof ter monstering, en alleen het 'aanhangend' wort wil gebruiken.

Je zou dan een zwaarder wort meten.

Morgen ga ik een 20 hl brouwsel meten. Speciaal voor jullie. En een beetje voor mijzelve....Wel om zeven uur beginnen, dat is wat minder.

Cool. Daar hebben we iets aan.

[Adrie]

Gisteravond heb ik een experiment uitgevoerd om te kijken of de wortsamenstelling van invloed is op de refractometerwaarden. Ik heb twee minimaischen uitgevoerd: een bij 65 graden (veel vergistbare suikers) en een bij 70-73 graden (veel dextrinen, weinig vergistbare suikers).

Ik heb twee identieke pannen genomen, hierin een liter water gedaan en opgestookt tot 66 respectievelijk 71 graden. In beide pannen vervolgens 250 gram geschrote pilsmout gestort. Hierna gemaischt en de temperatuur zoveel mogelijk constant gehouden op 65 dan wel 70 graden. De laatste pan schoot nog wel eens door naar 73 graden, maar dat is niet erg, dat levert alleen maar meer onvergistbare suikers op.

Na drie kwartier heb ik beide worten vijf minuten gekookt, au-bain-Joop afgekoeld tot 20 graden en gefilterd door een koffiefilter. Dit leverde ter nauwernood 100 ml per pan op (de koffiefilters slibben heel snel dicht). Vervolgens heb ik van beide monsters de dichtheid bepaald met een hydrometer en met de refractometer.

Hier de resultaten:

Temperatuur SG Gr. Brix gr B / SG punt

65 1064,5 17,0 0,264

70 1067 17,7 0,264

SG punten zijn berekend als SG - 1000.

Voorzichtige conclusie: de samenstelling van het wort maakt niet uit voor de refractometermeting. Wat wel opvallend is, is dat Promash bij een refractometermeting van 17,0 een dichtheid berekent van 1067,0 (en niet 1064,5) en bij 17,7 1069,9 (en niet 1067). Wellicht dat opgeloste eiwitten in de refractometermetingen een rol spelen. Er is immers maar kort gekookt, zodat er weinig eiwitten zijn uitgevlokt in mijn experiment.

[Adrie]

Ook is het grensvlak dat de meetwaarde aangeeft, niet consistent van dikte of scherpte. Of dat met veranderende suikersamenstelling te maken heeft weet ik niet, het zou kunnen meer ik betwijfel het.

Dat heeft te maken met de helderheid van de oplossing. Hoe troebeler, des te minder scherp is het grensvlak.

[William]

Voorzichtige conclusie: de samenstelling van het wort maakt niet uit voor de refractometermeting. Wat wel opvallend is, is dat Promash bij een refractometermeting van 17,0 een dichtheid berekent van 1067,0 (en niet 1064,5) en bij 17,7 1069,9 (en niet 1067). Wellicht dat opgeloste eiwitten in de refractometermetingen een rol spelen. Er is immers maar kort gekookt, zodat er weinig eiwitten zijn uitgevlokt in mijn experiment.

Hoi Adrie,

Inderdaad is het 't beste om gewoon de proef op de som te nemen!

Opgeloste eiwitten kunnen een rol spelen spelen als ze licht adsorberen bij de golflengte die de refractometer gebruikt (uit mijn hoofd ergens rond de 540 nm). Andere componenten zoals bv gekleurde maillardproducten door het mouten zullen een nog grotere rol spelen. Ik ben benieuwd naar twee brouwsels met dezelfde sg maar verschillend EBC waarbij je dan nog onderscheid kunt maken door hoog EBC als gevolg van bv chocolademout en als gevolg van munich en caramout.

gr
William

[Oscar]

Andere componenten zoals bv gekleurde maillardproducten door het mouten zullen een nog grotere rol spelen.

Zou je denken ? Ik denk dat deze in mindere mate een lichtbreking veroorzaken, maar meer de lichtdoorlating beperken. Maar uiteraard is dit het onderzoeken waard.

Groeten en gezondheid
Oscar

[MO]

Elders heb ik ook gelezen dat gekleurd wort andere waardes kan geven dan blond wort. Ik heb heel veel getallen verzameld vandaag, ik hoop dat ik morgen tijd kan vinden ze te posten. Ik weet niet waarom maar ik heb het druk.