Topic: Refractometer

[hansHalberstadt]

De afgelopen maanden heb ik uitgebreid de refractometer en hydrometer metingen bekeken en diverse rekentools daarvoor zitten afleiden. Samengevat komt het erop neer dat zowel je refractometer als je hydrometer een aflezing geven die het resultaat is van de concentratie van suiker,eiwit,alcohol en nog wat reststoffen. (een optelling van het aantal gram per liter voor elke stof met een vermenigvuldigingsfactor ervoor voor elke stof levert  via 2 veries van deze formule SG-1 en Brekingsindex-1.333)
 
Het grote verschil tussen hydrometer en refractometer is dat alcohol een verlaging van het afgelezen SG oplevert en een verhoging van de afgelezen Brix waarde. Wort bevat geen alcohol, en hoofdzakelijk suikers plus een klein beetje eiwit. Daardoor is het verband tussen SG en Brix vrij goed bepaald. (varieert een beetje met je eiwit percentage)  De Brix correctiefactor is gebaseerd op de meting van je wort en nodig omdat de aanwezige eiwit de meting verstoort.

Voor bier is het lastiger, omdat daar de combinatie van restsuiker, alcohol en eiwit het SG en de Brix aflezing bepaalt, echter zowel de restsuiker als de alcohol hebben een dominante, maar elk een andere bijdrage aan de afgelezen waardes van hydrometer en refractometer. Je kan dus alleen een betrouwbare omrekening maken van Brix naar SG of omgekeerd als je de hoeveelheid restsuiker en alcohol weet. Daarom is het dus principieel onmogelijk om Brix en SG  zomaar in elkaar om te rekenen voor je bier. Als je echter extra informatie over je alcoholpercentage en restsuiker hebt, bv via gemeten begin SG en/of Brixwaarde van je wort, of via brouwsoftware plus je recept dan kun je wel een hele nauwkeurige omrekening maken van SG naar Brix. (Ze volgen beide uit de berekening)
De berekening daarvoor heb ik in rekentool gestopt [mathcad] en zal ik op de gildeavond van Triple-W op 30 maart presenteren. Wat mij betreft een veelbelovende methode.

De opmerking van Drents hopbier dat je de omrekening van brix naar SG dus kunt compenseren voor het verwachte alcohol percentage lijkt mij een hele goede.

Hans H.
   

[hansHalberstadt]

Ik heb gemeten:
Amstel maltbier       s.g. 1023  met  6°Bx
met 2 vol % alcohol       1020        6.6
met 4 vol % alcohol       1017        7.0
met 6 vol % alcohol       1013        7.7
met 8 vol % alcohol       1010        8.1
met 10 vol % alcohol     1008        9.0

Je zou de Brix-meting dus wat kunnen corrigeren voor het alcohol %.

Hopbier

Hoe heb je deze meting uitgevoerd?
Zijn dit werkelijke bieren, of is het amstel malt ,aangevuld met alcohol en dan gemeten.
In dat geval is het verband tussen SG en brix zeker anders dan bij normaal gebrouwen bieren,omdat je nu het normale verband tussen restsuikers en alcohol verstoort. In dat geval kun je wel mooi de afname van het SG voor alcohol en toename van de Brix door alcohol zien. Je kunt uitrekenen dat een toevoeging van alcohol aan aan oplossing een delta Sg oplevert van K1*alcoholgewicht/volume en een delta N (brekingsindex) van K2*alcoholgewicht/volume. K1 is negatief en K2 is positief. Via het verband tussen brekingsindex en Brix kom je dan op je delta Brix. 

groet,
HansH

[Drents Hopbier]

Hoe heb je deze meting uitgevoerd?

Inderdaad, uitgegaan van Amstel Malt. Daarbij aangenomen dat die geen alcohol bevat. Een aantal flesjes opgeofferd en na verwijderen van koolzuurgas met pipet absolute alcohol in maatkolf van 200 ml. Dan aangevuld tot 200 ml met bier. Na homogeniseren s.g. en °Bx gemeten.

Hopbier

[hansHalberstadt]

Hier nog een aanvullend technisch artikeltje als resultaat van oa een aantal metingen die "Drents Hopbier ooit aan mij heeft gestuurd" Dit geeft mooi aan wat er gebeurt als je eind SG tegen eindBrix uitzet, aangevuld door wat theorie. Conclusie blijft helaas dat je eind SG en eindBrix niet goed in elkaar kunt omrekenen vanwege  de verstorende invloed van de alcohol.
Je kunt echter wel BeginBrix-eindBrix gebruiken om je alcohol% te bepalen. Helaas is dit wat minder nauwkeurig dan via begin SG en eind SG.

Meet dus als het kan van elk bier je begin SG, Beginbrix, eind SG en eindBrix.

groet,
Hans H

[hansHalberstadt]

Nee niet helemaal.  Mijn begin SG was 1081, gemeten met de traditionele SG hydrometer.  Pas vandaag kreeg ik mijn refractometer (met ATC) binnen en dacht ik: kom zal eens even meten hoever de vergisting al is met deze nieuwe refractometer. Eerst nog even gekalibreerd, was overigens ok. Dat dit achteraf dus niet kan is mij inmiddels wel duidelijk. De hoeveelheid alcohol is namelijk al ruim boven de 8% en laat daardoor dus geen meting meer toe met de refractometer. Conclusie, refractometer geweldig tijdens het brouwen (dus geen alcohol) echter zodra zich er alcohol vormt in het wort dan houdt het dus op. De correctie factor in ProMash is daar dus niet voor bedoeld en tevens niet toe in staat.  Ook niet omdat het ook niet lineair verloopt, met weinig tot geen alcohol vrijwel ok dus kleine correctie (3.5%), meer alcohol exponentieel verschil (correctie 94%), zie verschil SG 1018 versus 1035.

Indien ik dit verkeerd zie, of ProMash kan dit dus wel aan dan zou ik dit dus graag leren.

Met vriendelijke groeten  Arno

PS: indien geen alcohol in wort hoort bij een SG van 1080 een Brix van ongeveer 18.7  (Plato ongeveer 19.4).

Arno,
Ik heb jouw brouwsel ook proberen te berekenen met de "mathcad" berekeningen die ik hier heb.
Ook ik kom net als Jacques niet bij jouw begin SG uit. Ik kom op een begin SG van 1058 met 5.7vol% alcohol, en 1% eiwit in je bier. evt kom ik op begin SG 1066 met 500 g suiker per 10 L tijdens het koken toegevoegd en begin SG van 1066 met 7 vol% alcohol en 0.5% eiwit in je bier. Ik ben wel benieuwd naar jouw recept en evt bijzonderheden tijdens het brouwen.
 
groet,
Hans Halberstadt.

[Oscar]

Ik heb vandaag een medegildelid geholpen met brouwen (zie ook dit) en meteen van de gelegenheid gebruik gemaakt om metingen met de refractometer te doen.

Mijn ervaring is dat de formule in die ik in BrouwVisie heb verwerkt (uit BrouwHulp gehaald) voor omrekening van Brix naar SG akelig gelijk overeenkomt met de uitkomst van een SG meter voor wat betreft wort. Dit stemt mij natuurlijk erg tevreden  .

Wel hierbij de opmerking : als je een monster neemt van een hete wort, meet je ook het SG(dmv brix omrekenen) van die hete wort. Neem je dus een monster en koel je die daarna af onder de kraan, dan meet je dus het SG (dmv brix omrekenen) van de afgekoelde wort.

Op de een of andere manier geld niet dat als je een klein heet druppeltje neemt (die wellicht snel afkoelt) je er dan het SG bepaald bij 20°C.
Als je een klein beetje wort als monster neemt (± 10 ml o.i.d) en deze afkoeld kun je met de refratometer de brix meten en er van uitgaan dat je na omrekenen het juiste SG hebt.

Dit is mijn ervaring van vandaag 

[Oscar]

Ik kreeg vandaag van Hans(lagos) Deze link toegepb't :

http://morebeer.com/learn_vids/vids_refract

Hiermee kun je dus je SG bepalen met de Refractometer tijdens de vergisting, De formule corrigeerd voor de aanwezige alcohol.

Er leuk !! En deze formule zal ik inbouwen in BrouwVisie....

[EBC]

Jippie Oscar, maar dit zit toch al lange tijd in BrouwHulp!

Wel jammer dat het bij mij niet klopt. Ik denk dat het te maken heeft met het feit dat het wort niet helder is tijdens de gisting.

Vandaag meet ik weer een afwijking van 2 SG.

[Drents Hopbier]

Wel hierbij de opmerking : als je een monster neemt van een hete wort, meet je ook het SG (d.m.v. Brix omrekenen) van die hete wort. Niet doen, eerst afkoelen! Neem je dus een monster en koel je die daarna af onder de kraan, dan meet je dus het SG (d.m.v. Brix omrekenen) van het afgekoelde wort.

Op de een of andere manier geldt dat niet dat als je een klein heet druppeltje neemt (die wellicht snel afkoelt) je er dan het SG bepaald bij 20°C. Het verschil tussen warm en koud is er wel, maar zoals je al suggereert: een druppel op een koude plaat ....Als je een klein beetje wort als monster neemt (± 10 ml o.i.d) en deze afkoelt, kun je met de refractometer het aantal graden Brix meten en er van uitgaan dat je na omrekenen het juiste SG hebt.

[EBC]

Een ATC (Automatic Temperature Compensation) refractometer werkt binnen een bepaald temperatuurgebied. Let wel  dit gaat niet om de temperatuur van de vloeistof die je meet, maar om de temperatuur van de refractometer zelf. 

[Oscar]

Jippie Oscar, maar dit zit toch al lange tijd in BrouwHulp!

Ik heb ff gezocht in BrouwHulp, maar die formule corrigeerd volgens mij niet voor het alcohol in de vloeistof...Download dat excel spreadsheetje maar eens en vergelijk de waarde uit dat excelsheetje en de waarde uit BrouwHulp !

[Oscar]

Een ATC (Automatic Temperature Compensation) refractometer werkt binnen een bepaald temperatuurgebied. Let wel  dit gaat niet om de temperatuur van de vloeistof die je meet, maar om de temperatuur van de refractometer zelf. 

De formule uit het excel sheet in de link die ik gaf heeft ook een temperatuurscorrectie 

[EBC]

Beide spreadsheets corrigeren alcohol, maar net iets anders en geven iets anders aan dan ik meet...

Mijn densimeter en refractometer geven beiden dezelfde waarden aan bij gewoon water en water met suikeroplossing.

Over die temperatuur...als je buiten brouwt, of in de schuur en het is daar 5 ºC, dan geeft je refractometer een verkeerde waarde aan. Tenzij je 'm in je broekzak bewaart 

En als je de temperatuur van een ATC-meter in het spreadsheet invult, dan krijg je ook een verkeerde waarde.

't Is maar dat je het weet.

[hansHalberstadt]

Jippie Oscar, maar dit zit toch al lange tijd in BrouwHulp!

Wel jammer dat het bij mij niet klopt. Ik denk dat het te maken heeft met het feit dat het wort niet helder is tijdens de gisting.

Vandaag meet ik weer een afwijking van 2 SG.

Ik heb de sheet vergeleken met mijn berekeningen en demo op de Triple-W site:
resultaat:

Refractbeer.xls
begin SG BeginBrix eind SG eindBrix
1059     15.3       1017    8.46

Bierrekenen.exe
begin SG BeginBrix eind SG eindBrix
1060.2   15.3      1013.4 8.46

Conclusie: Het voorspelde begin SG is vrijwel hetzelfde als ik bereken, maar het eind SG zit 3.5 punten boven wat ik bereken.

HansH

[Oscar]

Conclusie: Het voorspelde begin SG is vrijwel hetzelfde als ik bereken, maar het eind SG zit 3.5 punten boven wat ik bereken.

Leuke coclusie, maar zegt helemaal niets! Wat is nu juist?     En welke formule heb jij in dat proggie gestopt? (Post 'm ff a.u.b)

[hansHalberstadt]

Zoals beloofd komt de theorie die daarachter zit beschikbaar op dit forum. Wat ik daarvoor nog moet doen is de 5 Artikelen die nu voor Triple-W gepubliceerd zijn bundelen tot 1 document. Het is dus niet een kwestie van 1 formuletje. Helaas is het vrijwel elke dag weer zoeken naar een gaatje schaarse vrije tijd en veel compromissen sluiten tussen dit werk en het gezin. Planning was November, maar in dit tempo wordt het later.

Ik kan wel al iets over het principe vertellen. Dat staat schematisch ook in Bierrekenen.exe aangegeven. Je begint met wort, voor de berekeningen bestaande uit suiker en eiwit opgelost in water. Daaruit volgt via 2 formules het SG en de afgelezen Brix waarde. vervolgens gaat de zaak vergisten, je voegt bottelsuiker toe wat ook vergist volgens standaard omzettingen, zie schema Bierrekenen.exe, met als eindresultaat een mengsel van restsuiker, alcohol en eiwit in water. Daarvan bereken je met dezelfde 2 formules weer het SG en de gemeten Brix waarde.

Helaas dus niet 1 formuletje dus maar een combinatie met een aantal parameters die je nog kunt kiezen zoals eiwit%, toegevoegde kristalsuiker, bottelsuiker etc.
HansH   

[hansHalberstadt]

Leuke conclusie, maar zegt helemaal niets! Wat is nu juist?     En welke formule heb jij in dat proggie gestopt? (Post 'm ff a.u.b)

Vanmiddag van mijn bockbierpakket het eind SG gemeten via labweegschaal (± 1 SG punt) en Brix waarde via de hand held refractometer. begin SG en BeginBrix had ik al eerder bepaald op dezelfde manier:

resultaten:
Mout 17160g
wort na koken=62.2L
gebotteld bier=60L

Gemeten waarden, incl 7g/l bottelsuiker:
begin SG=1070, eind SG=1017.9
BeginBrix=17.6, eind Brix=10.0

Berekende waarden met de Excel sheet Refractbeer.xls:
SG is uitkomst, Brix is input.
begin SG=1068, eind SG=1021
BeginBrix=17.6, eind Brix=10.0

Berekende waarden met Bierrekenen.exe (incl 7g/l bottelsuiker):
maisch en spoelrendement=88.7 % (ten opzichte van 100% max)
vergistingsrendement 0.956 (ten opzichte van 100% nominaal)
Begin SG=1070, eind SG=1017.9
BeginBrix=17.56, eind Brix=10.04

Met Bierrekenen.exe lijkt het verband tussen SG en Brix dus aardig te kloppen, zelfs binnen de foutenmarge van de meetapparatuur terwijl met Refractbeer.xls het begin SG 2 punten te laag zit en het eind SG 3 punten te hoog zit ten opzichte van de refractometer waarden.
Ik ga dus voorlopig voor Bierrekenen.exe. Verder is de theorie achter Bierrekenen.exe tot op de bodem toe onderbouwd, dus kan iedereen straks nalezen.

HansH

[Drents Hopbier]

Vanmiddag van mijn bockbierpakket het eind SG gemeten via labweegschaal (± 1 SG punt)

Hoe nauwkeurig meet je het volume dan?

Hopbier

[Oscar]

Ik ben eigenlijk meer geïnteresseerd  tussen een berekende waarde uit een gemeten Brix-waarde en een met een hydrometer gemeten waarde (Waar de meeste thuisbrouwers toch op vertrouwen).

Bij mij volgende brouwsel toch even met spelen....

[EBC]

Vind ik ook...

Laten we eens eerlijk meten hoe onze densimeters en refractometers afwijken.

Wellicht kunnen we een correctiefactor opstellen.

[hansHalberstadt]

Hoe nauwkeurig meet je het volume dan?

Hopbier

Het volume heb ik bepaald aan de hand van de hoeveelheid gebotteld bier. dus zeg 2% nauwkeurig. In dit geval gaat het erom of je uit de refractometer aflezing een goede afschatting kunt maken van je SG. Het was nl de bedoeling om je hydrometer achterwege te laten. De procedure is dan om het  maisch- en spoelrendement af te tunen totdat de Brix waarde van het wort klopt met de meting. Met een onnauwkeurigheid in het volume krijg je dan ook onnauwkeurigheid in het  maisch en spoelrendement, maar niet in de relatie tussen Brix en SG van het wort en daar ging het hier om.

HansH

[Oscar]

totdat de Brix waarde van het wort klopt met de meting.

Dat is bij mij al het  geval... Een brix meting van de warme wort klopt met een SG meting (hydrometer) van de gekoelde wort (enkele keren vergeleken en klopt op de SG punt nauwkeurig)  En dat met deze formule (In BrouwVisie ingebouwd) : SG:=0.01374*(Brix²)+3.70502*Brix+1000 (Uit BrouwHulp gehaald)

Lekker simpel...

De formule in de geposte link (Excel sheet) is voor metingen tijdens de vergisting tot aan SG voor bottelen.

[hansHalberstadt]

vind ik ook...

Laten we eens eerlijk meten moe onze densimeters en refractometers afwijken.

Wellicht kunnen we een correctiefactor opstellen.

Je kunt een 2 punts kalibratie doen door zuiver water te nemen en daarvan de Brix (0) en SG waarde (1000) te bepalen. Vervolgens doe je hetzelfde voor een oplossing van kristalsuiker, bijvoorbeeld 200g glucose opgelost tot 1000 gram zou een SG van 1083.0 en Brix waarde van 20.0 op moeten leveren. Je kunt dan voor alle tussenliggende waarden ook de gecorrigeerde waarden bepalen. Dit komt in Bierrekenen V1.5. Daar gebruik je het verband tussen Brix en SG tbv de alcoholbepalingen. Door de onnauwkeurigheid eerst weg te kalibreren met een referentie sucrose oplossing kun je daarna nauwkeuriger rekenen. Voor geïnteresseerden kan ik die kalibratieformules wel een keer posten.
HansH

[hansHalberstadt]

Dat is bij mij al het  geval... Een brix meting van de warme wort klopt met een SG meting (Hydrometer) van de gekoelde wort (enkele keren vergeleken en klopt op de SG punt nauwkeurig)  En dat met deze formule (In BrouwVisie ingebouwt) : SG:=0.01374*(Brix²)+3.70502*Brix+1000 (Uit BrouwHulp gehaalt)

Lekker simpel...

De formule in de geposte link (Excel sheet) is voor metingen tijdens de vergisting tot aan SG voor bottelen.

Oscar,
Dat is duidelijk. Ik denk dat die formule voor wort redelijk goed zal kloppen uitgaande van normale eiwitpercentages in het wort, maar voor bier met die Excel sheet heb ik mijn vraagtekens. Bij mijn bier klopt het in ieder geval niet.
HansH

[Oscar]

Gemeten waarden, incl 7g/l bottelsuiker:
begin SG=1070, eind SG=1017.9
BeginBrix=17.6, eind Brix=10.0

Zie ook bijlage. Ik vond nog een formule die redelijk in de buurt komt. Met de ingevulde waarden zoals hans die heeft gemeten, kom ik hiermee uit
op een Eind SG van 1019 Dat is toch redelijk in de buurt...Is weer testen waardig denk ik...

Met Bierrekenen.exe lijkt het verband tussen SG en Brix dus aardig te kloppen

Nogmaar ff naar gekeken, maar ik begrijp dit proggie niet. Ik moet te veel variabelen invullen die ik niet kan meten...