Voor alle hobbybrouwers
Als enthousiaste hobbybrouwer geef je graag een flesje zelfgebrouwen bier weg of schenk je je eigen bier bij een feestje. Hoeveel alcohol heeft het bier is zowat de eerste vraag die gesteld wordt. Een vraag die niet zo moeilijk is om te beantwoorden op voorwaarde dat je de zwaarte van het wort en dat van het uiteindelijke bier gemeten hebt. Met het nodige rekenwerk kan het alcoholgehalte vervolgens bepaald worden. Hiervoor zijn verschillende berekeningen. De meest simpele formule, die een redelijk betrouwbaar resultaat geeft, is
alcoholpercentage: begin SG -eEind SG * 0,136.
Voor het meten van het SG kun je diverse methoden gebruiken:
Interessant om te weten is dat je met een refractometer en een nauwkeurige hydrometer kun je met de juiste software het alcoholgehalte en het begin SG uitrekenen van een willekeurig bier. Dat is erg handig als je een bier wilt klonen.
Een hydrometer ziet er uit als een dobber. Door sommige hobbybrouwers wordt hij ook zo genoemd. Hydro staat voor water. Je meet er de zwaarte van een waterige oplossing met behulp van de Wet van Archimedes. Deze klassieke natuurkundige wet luidt als volgt: “De opwaartse kracht die een lichaam in een vloeistof of gas ondervindt, is even groot als het gewicht van het verplaatste volume aan vloeistof of gas.”.
De meter bestaat uit een verdikking met onderin loodkorreltjes en een lange steel. De verzwaring zorgt ervoor dat de meter loodrecht naar beneden in een vloeistof drijft met de steel boven de vloeistof. De meter heeft een vast volume. Afhankelijk van het soortelijk gewicht van de vloeistof steekt de steel hoger of lager boven het vloeistofniveau uit.
Een hydrometer gebruik je in een smalle maatcilinder van helder glas. De vloeistof kruip een beetje tegen de steel omhoog. Lees de schaal af op het vloeistofniveau, dus niet ter hoogte van de opgekropen vloeistof. Bij hele donkere bieren kan het lastig zijn om meter correct af te lezen. Een zaklampje kan handig zijn.
Veel hydrometers kennen verschillende schalen. Let goed op dat je de SG-schaal afleest. SG staat overigens niet voor soortelijk gewicht, maar is een afkorting van het Engelse begrip Specific Gravity. De SG-schaal wordt internationaal gebruikt door hobbybrouwers. SG heeft geen maateenheid. De waarde wordt uitgedrukt in een 1 gevolgd door een punt met daarachter 3 cijfers of door een getal waarbij de punt weggelaten is. Professionele brouwers gebruiken overigens meestal hydrometers met de Plato-schaal.
Als je een hydrometer gebruikt tijdens of na de vergisting moet erop bedacht zijn dat koolzuurbelletjes zich kunnen hechten aan de meter waardoor de met omhoog komt. Het beste is het een monster eerst te ontgassen voordat je het SG meet. Dat kan door het maatgals eerst te vullen met bier. Giet de inhoud van het maatglas in een fles en sluit die af. Schud met de fles om de koolzuur te verwijderen. Laat het vrijgekomen gas ontsnappen en schud opnieuw. Herhaal dit totdat er nagenoeg geen gas meer vrijkomt. Het bier kun je daarna terug gieten in het maatglas voor de meting. Als je toevallig een ultrasoon apparaat in huis, dan kun je die gebruiken voor het ontgassen van het bier.
Zorg er altijd voor dat je maatglas waterpas staat. De hydrometer mag tijdens het meten de wand van het maatglas niet raken.
Een ander punt waar je rekening mee moet houden is dat het SG van het wort sterk afhankelijk is van de temperatuur. Laat daarom een monster even afkoelen tot een temperatuur waarbij de hydrometer bedoeld is om te worden gebruikt (18 tot 20 °C).
Om een idee te geven van de grootte van afwijking, het volgende voorbeeld. Bij 20 °C = SG 1070, bij 40 °C = SG 1075 en bij 60 °C is SG 1085. Dat maakt dus een flink verschil…
Voor het omrekenen van het SG gemeten bij een afwijkende temperatuur zijn diverse rekentools. Onder andere Brewer’s Friend biedt een dergelijke calculator aan.
Een refractometer is een optisch instrument dat gebruikt maakt van opvallend licht en de brekingsindex van een vloeistof . Er zijn diverse refractometers te koop voor verschillende vloeistoffen. Let dus altijd op dat je een refractometer koopt een bereik van 0 – 32% Brix. Je zit dan altijd goed. Er zijn refractometers te koop met een SG-schaal in plaats van een Brix-schaal. Dat lijkt handig, maar is heel verwarrend als je de zwaarte wilt weten van een monster waar alcohol in zit (gistend bier). Alcohol heeft namelijk een andere brekingsindex dan water en suiker, iets waar de SG-schaal van je refractometer geen rekening mee houdt. Een dergelijke meter kun je dus beter niet kopen.
De door de vergisting gevormde alcohol maakt dat je de uitkomst van een meting met een refractometer altijd moet omrekenen. Hiervoor zijn diverse handige tools voor beschikbaar. De meeste algemene brouwsoftware heeft een module voor het omrekenen. Je kunt er ook een apart programma voor gebruiken op je computer zoals die van Hans Halberstadt. Nog handiger is de app BrewKing als je Android telefoon hebt of de app Refracto voor het geval je iPhone gebuikt. Bij de meeste refractorekenprogramma’s kun je een correctiefactor invoeren. Deze factor houdt rekening met het feit dat in wort niet alleen suikers zitten in de oplossing, maar ook andere stoffen (vooral eiwitten). Gebleken is dat 1.03 bijna altijd een goede waarde voor de correctiefactor.
Er mijn meer factoren die van invloed zijn op de metingen met een refractometer. Net als bij een hydrometer is de temperatuur van de vloeistof van groot belang. Veel refractometers zijn voorzien van ATC (automatisch temperatuur correctie). Dat betekent dat de temperatuur van het monster niet zo veel uitmaakt. Toch is dat niet altijd het geval. Wanneer je een hele hete druppel wort wilt meten tijdens het koken verdampt er water als je de druppel uitsmeert over het vloeistofoppervlak van de refractometer. Het gevolg is dat je een te hoog SG meet. Een monster een beetje laten afkoelen voordat je meting doet, is daarom aan te raden.
Zoals hiervoor geschreven is een refractometer een optisch instrument. De consequentie is dat de helderheid van de vloeistof uitmaakt voor een betrouwbare meting. De deeltjes in troebele vloeistof zorgen voor verdere verspreiding van het licht dat door de refractometer valt. Bij een handheld meter geeft dat een brede wazige streep, wat het aflezen van de juiste waarde bemoeilijkt. Digitale refractometers geven een concrete waarde weer, maar als je hetzelfde troebele monster opnieuw meet kan de waarde anders zijn. Anders gezegd de waarde die je in de display ziet is niet altijd betrouwbaar.
Door het monster voorafgaand aan de meting te filteren krijg je wel betrouwbare resultaten. Op het forum Hobbybrouwen.nl zijn een tweetal filtermethodes favoriet. 
De eerste methode bestaat uit het vermengen van een monster van je jongbier met een kleine hoeveelheid bentoniet (te koop bij onze leveranciers). Filter het mengsel met een samengevouwen schijfje koffiefilter (uit 1 filter kun je 2 ronde filters knippen). Vang het jongbier op in een klein maatglas. Giet eventueel terug als het jongbier niet meteen helder is. 
Bij een andere methode zuig je een paar ml wort of bier op met een injectiespuit. Plaats een slangetje op de tuit van de spuit. Prop vervolgens een watje in het slangetje. Het watje mag mag niet te groot of te klein zijn. Duw het watje in het slangetje. Een satéprikker is daarbij een handig hulpmiddel. Druk wat wort uit de spuit voor een meting. Controleer of de druppels die uit het slangetje komen helder zijn. Zodra dat het geval is kun je meten.
Een heel andere manier om het SG van je gistend bier te meten is een elektronische hydrometer. Hiermee worden diverse in je bier drijvend elektronisch meetinstrument bedoeld. Bekende elektronische hydrometers zijn iSpindel, BrewBrain Float, TILT en Kegland Rapt Pill.
De meters bestaan uit een printplaatje met elektronica in een vloeistofdichte omhulsel. Ze hebben een verzwaarde onderkant (meestal de batterij) en de meting is gebaseerd op de hoek waarmee het instrument drijft op het gistend bier. Deze hoek is SG afhankelijk. Ook wordt de temperatuur gemeten.
De gemeten waarden worden via wifi of Bluetooth doorgegeven en worden gebruikt voor het maken van grafieken. Dat laatste is een grote voordeel. Met behulp van de automatisch gemaakte grafieken kun je de vergisting goed volgen. Zeker ook omdat elk kwartier een meting wordt toegevoegd. Daarnaast worden de SG-waarden gelogd met meer cijfers achter de komma. Daar kan een gewone hydrometer of een refractometer niet tegenop.
Ook heel mooi is dat de gemeten waarden ingelezen kunnen worden in brouwsoftware zoals Brewfather en de Grainfather app. Hierdoor kun je alle informatie over een brouwsel in één programma bijhouden.
Toch heeft een elektronische hydrometer ook nadelen. Ze drijven in je gistend bier. Hierdoor zijn ze een infectierisico. Ook omdat ze zo ontworpen zijn dat het omhulsel open kan. Dit is nodig voor het plaatsen van de elektronica en voor het opladen van de batterij. Dat laatste is overigens niet altijd nodig. Sommige elektronische hydrometers kunnen ook stekkerloos opgeladen worden. Dat heeft het voordeel van gebruikersgemak en de zekerheid van het goed afsluiten van de meter. Het nadeel is dat er altijd spleetjes zijn waar reinigings- en desinfecteermiddelen niet zo goed kunnen inwerken. Het openen van de meter maakt het desinfecteren effectiever.
Bij sommige meters kun je eenvoudig de elektronica ui het omhulsel halen. Door dit te doen loop je geen risico op beschadiging ervan tijdens het reinigen en desinfecteren. Het spreekt voor zich dat het verwijderen van de elektronica voorzichtig dient te gebeuren. Het verwijderen van de elektronica is jammer genoeg niet altijd mogelijk. Bij BrewBrain Float vervalt zelfs de garantie indien je de elektronica verwijder! Deze producent adviseert altijd een milde reiniger te gebruiken of een middel op basis van percarbonaat (een oxy-middel dus).
Het advies van BrewBrain houdt echter onvoldoende rekening met het feit dat er een stevige laag hopharsen op je meter kan komen en dat in de ribbels van de dop aanslag kan gaan zitten die je moeilijk wegpoetst.
Een effectieve verwijdering van alle aanslag is mogelijk door gebruik van een ultrasoon apparaat. Het verwijderen van de elektronica is daarvoor vereist… Verzwaar het omhulsel van de elektronische hydrometer met glazen knikkers. Plaats de hydrometer in het ultrasoon apparaat dat gevuld is met een oplossing van een oxy-product of Enzybrew 10. Laat het apparaat minimaal 10 minuten werken bij een temperatuur tussen de 45 en 55 °C. Spoel het omhulsel af met schoon kraanwater. Laat het omhulsel goed drogen. Daarna kun je de elektronica terugplaatsen. Direct voordat je de meter opnieuw gebruikt desinfecteer je hem met behulp van Star San of een vergelijkbaar product van een andere producent. Zo nodig kalibreer je de meter vooraf je hem weer gebruikt.
Naast het risico van infecties is er een ander nadeel. De meter drijft dus in je gistend bier. Dit veroorzaakt meetfouten. Koolzuur dat gevormd wordt kan de meter omhoog duwen. Daarnaast kunnen schuim en zeker ook aangekoekte hopharsen er voor zorgen dat de waarde die doorgegeven wordt niet juist is. Het gevolg van aanklevende gistharsen is dat de metingen naarmate de vergisting vordert minder betrouwbaar zijn afhankelijk van het gedrag van de gist (vorming gistdek en afzetten hopharsen). Door het SG te bepalen met een gewone hydrometer of een refractometer kun je vaststellen wat de werkelijke waarde is. In sommige gevallen is er een verschil van 10 SG-punten. Proef van het monster dat je neemt om de ontwikkeling van je bier organoleptisch te volgen.
Wat is de zin van het gebruik van een elektronische hydrometer als deze niet betrouwbaar is vraag je misschien af. Het antwoord is simpel: je kunt het verloop van de vergisting continu volgen. Hele kleine dalingen in SG worden in beeld gebracht. (De SG-waarden die doorgegeven worden hebben meer cijfers achter de komma.) Het maakt beter het mogelijk beter vast ts stellen dat de vergisting afgerond is, dan wel nagenoeg geheel klaar is. Zodra dat het geval is kun je je bier gaan bottelen, hoewel het soms gewenst kan zijn om nog even te wachten bij een gist die niet zo snel uitlokt. Maar dat gebeurt niet zo vaak.
Door het nemen van een monster kun je het uiteindelijke SG bepalen en visueel beoordelen of je bier al voldoende helder is.
Tijdens de vergisting neemt het gewicht van het gistend jongbier af. Dat kan eenvoudig worden vastgesteld door het vat met gistend bier te wegen. De gewichtsafname is een gevolg van het omzetten van suikers in alcohol en koolzuur. Het koolzuurgas ontwijkt via het waterslot en ook de gevormde alcohol zorgt voor een gewichtsafname. Alcohol heeft een lager soortelijk gewicht dan suikers en water. Daarnaast wordt er tijdens de vergisting veel warmte geproduceerd en is er een toename aan gistcellen.
Naar de alcoholische vergisting is veel onderzoek gedaan. Bekend is de formule van Karl Balling: 2,0665g droog extract = 1,0 g alc. + 0,9565 g CO2 + 0,11 g gist.
Genoemde formule is aanleiding geweest voor Hans Halberstadt van Triple W om de zogenaamde rekenmethode te ontwikkelen. In een Excelrekenblad voer je het begin SG van je wort in, het leeggewicht van je gistvat inclusief je (gevuld) waterslot en het gewicht het gewicht van hetzelfde vat gevuld met te vergisten wort. Het gewicht van je gevuld gistvat bepaal je na het vullen van het vat en het toevoegen van de gist. Vul alle waarden in en ook de tijd waarop je het gewicht hebt bepaald, dit is je beginpunt.
Het vat op een weegschaal zetten is alles wat je moet doen. Doordat alle betaalbare weegschalen na verloop van een tijdje zichzelf uitschakelen moet je het vat steeds op de weegschaal zetten voor elke meting. En dat is meteen een nadeel van de methode. De methode is niet geschikt voor grote volumes wort omdat je die niet zo makkelijk optilt.
Het grote voordeel is dat je het verloop van de vergisting volgen zonder het gistvat op te maken. Hierdoor is er geen kans op infecties.
Je hebt een zo nauwkeurig mogelijke weegschaal nodig passend bij het volume dat je wilt wegen. Zelf heb ik hiervoor een tweetal weegschalen. Een plateauweegschaal die gewichten tot 50 kg kan wegen met een nauwkeurigheid van 2 g. Deze weegschaal is ook geschikt voor het afwegen van mout. En een precisie weegschaal die gewichten kan wegen tot 500 g met een nauwkeurigheid van 0,01 g. Deze weegschaal is geschikt voor het wegen van hop, gist, brouwzouten en bottelsuiker. En ook voor het voor het meten van het SG bij kleine vergistingen. De weegmethode heb ik vaak gebruikt bij het uitvoeren van tests en ik heb er goede ervaringen mee. Voor de fermentaties in mijn CCT gebruik ik de methode niet. Daarvoor is mijn CCT met inhoud te zwaar.
Het leuke is dat als je een geschikte weegschaal al in huis hebt , het je geen cent kost. En als je de weegschaal nog moet aanschaffen dan zijn de kosten vrij laag en kun je de weegschaal dus ook voor andere doeleinden gebruiken.
De laatste mogelijkheid voor het volgen dan de vergisting is de hoeveelheid koolzuurgas dat vrijkomt meten. Dat kan me een zogenaamde bluppenteller of met een Plaato waterslot.
Hoe je een bluppenteller zelf kunt bouwen kun je vinden op het forum Hobbybrouwen.nl.
Een Plaato waterslot kun je kopen bij diverse leveranciers. Ten tijde van het schrijven van dit artikel viel op dat de meter op veel plekken uitverkocht was. Mogelijk is dit het gevolg van een verminderde vraag naar deze meter door de vrij hoge prijs (€ 150) en het feit dat je de temperatuur van het bier niet in het bier meet.
Net als bij de weegmethode heeft het meten van het koolzuurgas het voordeel dat je gistvat niet open hoeft en dat er niets in je gistvat drijft. Nadeel is dat je gistvat hermetisch gesloten moet zijn. Een heel klein gaslekje kan ervoor zorgen dat de mening onbetrouwbaar is.
Het bedrag dat je moet betalen voor Anton Paar EasyDens is hoog (zo’n € 450) en voor de meeste hobbybrouwers ligt deze ver boven het budget dat men wil uitgeven voor het meten van het SG. Toch is het een heel mooi meetinstrument dat het SG bepaalt met behulp van ultrasone geluidsgolven in een U-vormige glazen buis. Het apparaat is heel gebruiksvriendelijk en zeer betrouwbaar.
De techniek die in de EasyDens verwerkt is, is door Anton Paar de nodige jaren geleden ontwikkeld voor professionele brouwerijen.
Voor degenen die het niet weten: Anton Paar is een zeer gerenommeerd merk als het gaat om laboratoriumapparatuur voor de drankenindustrie. In zowat elke grote brouwerij staan apparaten van Anton Paar in het laboratorium.
De EasyDens werkt met monsters van minimaal 2 ml. Met behulp van injectiespuit spuit je het wort of bier in het apparaatje. Zorg ervoor dat als je bier injecteert dat deze vooraf ontgast is. Via een bijgeleverd slangetje kan overtollige vloeistof het apparaatje verlaten.
De meter gebruik je in combinatie met een app op je mobiel. Binnen enkele seconden krijg je de uitkomst van de meting.
Als je voorafgaand aan de vergisting het SG gemeten hebt van het wort, dan rekent de EasyDens het alcoholgehalte uit nadat de vergisting gestart is.
In combinatie met de Anton Paar SmartRef (een elektronisch refractometer) kun je met de app van Anton Paar het begin SG en het alcoholgehalte bepalen van elk willekeurig bier. Het spreekt voor zich dat dit handig is voor het klonen van een bier.
Promash is brouwsoftware uit vervlogen tijden. Het programma is ontwikkeld in 1998 en de laatste update dateert uit 2003. Stokoud dus. Toch is het programma nog steeds heel bruikbaar. Dat is vooral voor degenen die een commercieel bier willen klonen. Daarvoor is het essentieel dat je het begin SG en de vergistingsgraad weet. Dankzij een tool in Promash kun je hier achter komen. Volg hiervoor het pad “Utilities”, “Refractometer” en “%Alcohol, OG and Residual Extract”.
In het scherm waar je terecht komt vul je de waarde in die je bepaalt hebt met een refractometer en de waarde die je bepaalt hebt met een hydrometer. Het programma rekent vervolgens het alcoholgehalte, het begin SG en de vergistingsgraad uit.
Het is verrassend dat deze berekening in bijna geen andere brouwsoftware te vinden is. Je kunt ProMah downloaden via https://promash.software.informer.com/Veilige-download/
Rekendemo s een ander programma uit oude tijden. Het is ontwikkeld door rekenmeester Hans Halberstadt. Ook met dit programma kun je met behulp van metingen gedaan met een refractometer en een hydrometer het begin SG en het alcoholgehalte van een willekeurig bier berekenen. Je kunt Rekendemo downloaden via link https://www.wiki-hobbybrouwen.nl/software/Bierrekenen. Kies het tabblad “EindSG-EindBrixBeginSG-EindSG en vervolgens voor de derde optie/bolletje.
Opmerkingen over dit artikel kun je geven via het topic https://www.hobbybrouwen.nl/forum/index.php/topic,47453.html
Via deze link kun je op deze site zoeken naar het onderwerp “Meten SG”.