Как измерить крепость браги рефрактометром
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).
Вычисляем крепость браги: популярные методы и их особенности
Вычисление крепости браги: с чего начать
Начнем с самого главного вопроса: а можно ли посчитать крепость браги точно? Однозначно нет! Измерительными приборами вычисляют содержание чистого продукта в воде: вода+спирт или вода+сахар и т.д.
Брага же содержит воду, спирт, остаточные сахара и другие примеси, поэтому измерительные приборы будут сильно грешить. Но не спешите отчаиваться — для измерения крепости используют косвенные методы, приближенные к точным. О них и поговорим.
Косвенные методы измерения крепости браги
1. По сахару
Универсальный, подходит для винокуров, виноделов и пивоваров. Подсчеты будем производить исходя из содержания сахара (или плотности), а не прямыми измерениями традиционным ареометром.
Сахар перерабатывается в алкоголь. Из 100 граммов переброженного сахара получается 60 граммов чистого спирта. Это послужит основой для измерений.
Нам понадобится один из приборов:
Измерения делаем в два этапа: сначала перед внесением дрожжей, после — по окончании брожения. В обоих случаях собираем около 200 мл сусла или готовой браги в мензурку. Ни в коем случае не измеряйте напрямую в бродильной емкости — там много примесей, у сусла другая плотность.
Условия проведения замеров:
Снимаем показания содержания сахара до внесения дрожжей, затем — после окончания брожения.
По сути вы можете уже примерно определить крепость еще перед брожением. Смотрите в таблице ваши показатели и определяйте крепость.
Таблица содержания алкоголя в браге в зависимости от плотности
Вы дотошный и хотите еще точнее? Произведите расчеты 3 раза и выведите среднее арифметическое.
Важно знать, что сахар не всегда до конца выходит при брожении и возможны остатки. После окончания брожения сделайте измерения еще раз. При показаниях менее 1,5 можно считать крепость. Если больше — дрожжи съели не весь сахар, стоит довести дело до конца еще какое-то время.
Исходя из этих двух цифр считаем крепость браги по формуле:
Формула легкая, примеров приводить не буду.
Но что если дрожжи не съели сахар или вы пытаетесь получить большую крепость и вносите сахар дополнительно? В таком случае нужно повторное внесение.
Как считать крепость браги, если во время брожения вносится сахар
Здесь замеряем плотность до внесения партии и сразу после. Сразу переводим плотность в алкоголь по таблице. В конце брожения делаем окончательный замер.
Например, ваше сусло по плотности 18,5 ( по таблице переводим в показатель 9,25%). Перед внесением сахара измерения показали 2,5 (1%). Вы добавили сахара до плотности 15 (7,5%). Окончилось брожение на 1 (0,25%)
Считаем: (9,25-1)+(7,5-0,25) = 15,5% крепость итоговой браги.
Также для измерения крепости уже готовой бражки используют капиллярный виномер. Инструмент для виноделов перекочевал к самогонщикам и пивоварам. Можно быстро померить крепость готовой браги или вина. Главное правило — сахар должен быть переброжен до 0.
Способ измерения с нюансами:
Про измерениях рефрактометром посмотрите видео от блоггера канала «Русская дымка» Владислава Кислицина. Человек опытный, за несколько минут обучит, как им пользоваться.
2. Метод для винокуров: расчет крепости браги апостериорно
Этот метод уже более точный, но подойдет только для самогонщиков — после первой перегонки. То есть высчитываем крепость браги не до, а уже после первой перегонки по спирту-сырцу и сравниваем объемы выхода.
Спирт сырец — это вода+спирт с вредными примесями, но чище браги и содержание алкоголя измеримо ареометром. Такой метод понадобится для улучшения качества браги в следующие разы или просто для интереса.
Подсчет крепости браги нужен всем, кто готовит алкогольные напитки с нуля. Несмотря на то, что методы неточные, измеряя и корректируя показатели можно добиваться отличных характеристик готового продукта.
Рефрактометр для сахара, рефрактометр для спирта, как пользоваться рефрактометром.
Для самогонщика основным вспомогательным прибором измеряющим процент содержание спирта в жидкости является рефрактометр по спирту.
Лично я без него как без рук.
Спиртометры ареометры это уже прошлый век.
Ареометры бьются, для измерения крепости самогона нужны дополнительные колбы.
Рефрактометр удобен. Вы просто капает измеряемую жидкость на подложку рефрактометра, закрываете крышечкой, смотрите на свет и на границе раздела синего и белого прибор показывает вам содержание спирта в самогоне.
При перегонке браги нам не нужны приспособления типа попугай, мы просто капаем на рефрактометр и смотрим сколько спирта в струе.
Стоит он дороже ареометра, но удобства все окупают.
Рефрактометр работает так.
Мы капаем пипеткой самогон на подложку.
Свет падает на подложку на которой есть жидкость со спиртом, потом проходит через окошечко, где призма направляет его на шкалу с делениями.
В зависимости от концентрации спирта в самогоне свет преломляется, отклоняется по разным углом, граница синего и белого перемещается.
Новый рефрактометр надо проверить на жидкостях с различной крепостью.
Если нет у вас ареометра, чтобы разбавить жидкости до нужной крепости, можно проверить рефрактометр на купленной водке.
Если показания рефрактометра не совпадают с показаниями ареометра, то подкрутите отвёрткой на приборе до нужного значения.
Не забывайте что эталонная температура жидкостей для ареометра 20 С.
Ещё одно из преимуществ рефрактометра, температура измеряемой капли, быстро остывает или нагревается до комнатной температуры.
Можно ли рефрактометром измерить содержание спирта в браге.
Если мы будем измерять содержание спирта рефрактометром в самогоне или браге где есть сахар, дрожжи, то прибор будет показывать неправду, так как они тоже дополнительно отклоняют луч света, а значит границу синего и белого на приборе.
Рефрактометром, как и спиртометром- ареометром измеряем содержание спирта в растворе, только если там вода и спирт, без других веществ.
Второй измерительный прибор для самогонщика это рефрактометр по сахару.
Если вы делаете брагу из сахара, то он вам и не нужен.
Рефрактометр по сахару будет полезен тем кто варит пиво или делает вино и не знает сколько сахара в них на данный момент.
Когда надо добавить сахара в сусло или вино до нужной концентрации.
Рефрактометр по сахару работает так же как и по спирту.
Мы капаем раствор на подложку рефрактометра, свет проходит через неё и отклоняется, попадает через призму на проградуированную шкалу, где на границе разделения синего и белого указана наша концентрация сахара в капле в Brix.
Один Brix, это и есть 1% сахара в растворе.
Мой рефрактометр по сахару немного отклоняется от теоретической концентрации сахара в браге при различных гидромодулях.
Гидромодуль | Сахар.% | Крепость.% | Brix |
---|---|---|---|
1:6 | 15 | 9.2 | 14.5 |
1:5.5 | 16.4 | 9.8 | 15.5 |
1:5 | 17.8 | 10.8 | 17 |
1:4.5 | 19.5 | 11.8 | 18 |
1:4 | 21.6 | 13.2 | 20 |
1:3.5 | 24.2 | 14.8 | 21 |
1:3 | 27.5 | 16.8 | 24 |
Свой рефрактометр я градуировал по воде из под крана,так как именно ее использую в браге, капнул на подложку и подкрутил отверткой на ноль.
Хорошо бы отградуировать его по эталону воды с сахаром, где взять такой, сахар из магазина думаю может врать
Можно ли измерить рефрактометром концентрацию остатков сахара в созревшей браге.
Опять ответ нет, спирт влияет на угол отклонения луча света, а значит рефрактометром измерить остатки сахара в браге нельзя, он будет врать.
Начальные показания сахара в браге в зависимости от гидромодуля можно посмотреть в таблице.
Рефрактометр для сахара, рефрактометр для спирта
Рефрактометр, на примере приготовления браги
Рефрактометр. Делаем правильную брагу
«Можно жить и без рефрактометра, но с ним интереснее» — подумал я, нажимая кнопку «Купить».
Для чего вообще нужен рефрактометр? Для начала давайте разберемся, что такое рефрактометрия.
Рефрактометрия (от лат. refractus — преломленный и др.-греч. μετρέω «измеряю») — это метод исследования веществ, основанный на определении показателя (коэффициента) преломления (рефракции) и некоторых его функций. Рефрактометрия (рефрактометрический метод) применяется для идентификации химических соединений, количественного и структурного анализа, определения физико-химических параметров веществ. Относительный показатель преломления n представляет собой отношение скоростей света в граничащих средах.
Данная модель рефрактометра имеет шкалу измерений в Brix и следовательно предназначена для измерения сахарозы в растворе жидкости.
Градус Brix (Брикс) (символ °Bx) — мера массового отношения растворённой в воде сахарозы к жидкости. Измеряется 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.
Каково практическое применение рефрактометра в народном домашнем хозяйстве? Меня заинтересовало определение содержания сахара в браге для самогона. Это же элементарно скажет читатель. Сколько сахара засыпать в воду, столько его там и будет. Можно высчитать все на калькуляторе. И конечно читатель будет прав. Но всегда есть нюанс.
Нюансы:
1. Бывают браги фруктовые, ягодные, зерновые, да разные они бывают (вплоть до опилок ☺ ). Их сахаристость калькулятором не рассчитать
2. Хорошо бы наблюдать за изменением сахаристости браги во время процесса брожения
Для чего надо знать содержание сахара в браге на всех этапах брожения? Да очень просто. По разнице в содержании сахара можно элементарно высчитать процент спирта, который набродили наши дрожжи за время между измерениями. Если процент спирта находится в нормальном для того или иного сырья диапазоне, то все отлично, а если нет то надо срочно принимать меры. Например, аэрировать брагу, регулировать температуру, подкармливать и т.д. и т.п.
Так как домашнее самогоноварении это для меня прежде всего хобби, то и заморачиваться надо по полной. Поэтому и был приобретен рефрактометр.
Приехал он в жесткой пластиковой коробке
В коробке находился сам рефрактометр, пипетка, отвертка, краткая инструкция и салфетка для протирания оптики.
Модель называется RZ113 – со шкалой измерения от 0 до 32 Brix или % сахара в воде.
В сети есть куча моделей рефрактометров внешне выглядящих абсолютно одинаково. Единственное различие между ними — шкалы измерения, нанесенные на стекло окуляра. Где-то это Brix, как в моем случае, где-то это объемная доля спирта, specific gravity (отношение плотности измеряемого вещества к плотности воды) и многие другие величины. В принципе можно покупать любой из них и использовать формулы пересчета, либо линейку, наподобие такой:
Но если Вы измеряете какую- либо конкретную величину, то разумеется удобнее пользоваться рефрактометром со шкалой в нужных Вам единицах измерения.
Сам рефрактометр представляет собой металлический прибор с предметным стеклом и окуляром.
Окуляр имеет диоптрическую подстройку, что для меня, как очкарика, пришлось весьма кстати.
Измерения производятся следующим образом. На стеклышко капают жидкостью и смотрят в окуляр. За счет разницы в преломлении света появляется полоса смены цвета с синего на белый. Записываем в каком месте шкалы прошло разделение цветов. Вот и все.
Перед использованием прибор необходимо откалибровать. В инструкции написано, что лучше это делать при температуре 20 градусов Цельсия. Для этого нужно капнуть на стеклышко дистиллированной водой, и крутя винтик регулировки вывести показания прибора на ноль.
Винт регулировки находится под колпачком.
Также на приборе была наклейка ATC, что означает автоматическую компенсацию температуры в диапазоне 10-30 градусов Цельсия. Вообще информация по прибору была разбросана по интернету и ни один из продавцов не давал всей информации сразу. Удалось также найти, что точность измерений составляет 0.2 Brix.
Давайте проверим прибор в действии! Сделаем правильную брагу. Для простоты это будет сахарная брага.
Какие основные проблемы возникают при изготовлении сахарной браги и последующей перегонке самогона? Прежде всего это излишние компоненты, появляющиеся в браге, как побочный продукт жизнедеятельности дрожжевых культур.
Сахар, содержащийся в сусле, сбраживают в спирт дрожжами Saccharomyces cerevisiae, представляющими собой одноклеточные микроорганизмы, относящиеся к классу аскомицетов (сумчатых грибов). Основная проблем кроется в том, что невозможно культивировать чистый и однородный штамм дрожжей одного вида. Обязательно в основной культуре будут и другие дрожжи, которые также будут потреблять сахар, производить всевозможные побочные продукты жизнедеятельности, а не спирт. Это приводит к загрязнению браги побочными продуктами, плохому запаху как браги, так и самогона. Увеличению «голов» и «хвостов» при перегонке браги в конечный продукт.
Бороться мы с этим будем при помощи предварительной селекции дрожжевых культур.
Мы засеем дрожжи не в воду, а в слабо спиртовой (4-5%) раствор. При этом от содержащегося в растворе спирта слабые штаммы погибнут, и останутся только сильные спиртовые штаммы дрожжей. Приступим
Для изготовления 16 литров браги мы для предварительного сбраживания возьмем: 1.6 литра воды (10 % от общего планируемого объема браги), 200 мл. водки (чтобы получилась спиртуозность 4-5%), 4 столовых ложки сахара (одна столовая ложка сахара на 4 литра планируемой браги), 4 чайных ложки муки (одна чайная ложка на 4 литра планируемой браги).
Мука нужна для подкормки дрожжей. Как и любой живой организм, дрожжи любят разнообразное питание, и на одном только сахаре чувствуют себя неуютно. Мука дает им разнообразные микроэлементы, и дрожжи радостно начинают поглощать сахар и размножаться.
Замешиваем все компоненты и оставляем на одни сутки.
Прошли сутки. В паре литров горячей воды (около 70 градусов Цельсия) растворяем 4 кг сахара и выливаем в бродильную емкость с 12 литров заранее отстоянной воды (можно использовать бутилированную воду). Тщательно размешиваем. Итого у нас получилось 14 литров сладкой воды.
Измеряем температуру воды. Она должна быть не более 30 градусов Цельсия. Вливаем банку с разбродившимися сильными штаммами спиртовых
дрожжей в бродильную емкость.
Измеряем начальную сахаристость сусла.
У нас получилось 21 Brix, запоминаем это. Накрываем крышкой и оставляем.
Через 1.5 часа дрожжи начинаю работать и гидрозатвор начинает весело булькать.
Через шесть суток я решил посмотреть, что у меня происходит внутри бродильной емкости.
Однородная брага с легким приятным запахом дрожжей и чего-то слегка хлебного. На поверхности разрываются сотни маленьких пузырьков, будто это шампанское. Брага почти выбродила. На вкус появилась горечь, но и сладость еще присутствует.
Измеряем плотность раствора.
У нас получилось 10.5 Brix. Используем калькулятор, вводим начальную и конечную сахаристость и получаем процент набродившегося спирта – 9.473%.
Неплохо, но пока маловато. Закрываем крышку и ждем еще сутки.
Брага наконец перестала играть и успокоилась. Замеряем ее сахаристость
Результат 9.5 Brix. Опять берем калькулятор
Содержание спирта 10.263%, это приемлемый результат. Норма для сахарной браги 10-12% В Москве началась осень с холодными дождями. Температура на улице уже 12-13 градусов днем и 6-8 ночью. В квартире около 19-20. Батареи пока не включили. Дрожжам некомфортно, но они все равно проявили себя неплохо и выдали результат в рамках нормы.
Теперь брагу можно поставить на холод, она осветлится и ее можно будет перегонять. Но это будет уже совсем другая история)))
Резюме. Без рефрактометра жить можно, но с ним однозначно удобнее. Данный прибор работает просто, точно и удобно. Диоптрийная подстройка окуляра сильно облегчает жизнь людям с ослабленным зрением. Если вы занимаетесь виноделием, самогоноварением, пивоварением и подобными увлечениями, то есть полный смысл приобрести данный рефрактометр.
Как правильно использовать рефрактометр для максимальной точности
Рефрактометры и сусло:
Удобство рефрактометров зависит от цены, так как устройство рефрактометров не такое простое, когда дело доходит до измерения сусла.
У нас есть полное руководство, в том числе электронные таблицы для внесения измерений, что будет способствовать определению вашего поправочного коэффициент сусла.
Чтобы прояснить путаницу в терминологии, мы решили назвать измерение Брикс сусла рефрактометром: Брикс ИПС (индекс преломления сусла). Только после деления Брикс ИПС на поправочный коэффициент сусла мы вычислим фактическое значение в Брикс / Плато. Имейте в виду, что Брикс и Плато практически тоже самое, и отличается на 3 знаке после запятой, так что полученное значение может рассматриваться, как Плато (° Р).
Рефрактометры и пиво (алкоголь):
В присутствии спирта точные измерения рефрактометра получить еще сложнее. Алкоголь еще сильней изменяет преломление. Хорошей новостью является то, что это можно исправить, если известна начальная плотность (НП). По этому вопросу было выявлено следующее уравнение.
КП = 1.0000 – 0.0044993*RI i + 0.011774*RI f + 0.00027581*RI i ² – 0.0012717*RI f ² – 0.0000072800*RI i ³ + 0.000063293*RI f ³
Применение измерений рефрактометра на нашем сайте:
Использование нашего программного обеспечения в значительной степени облегчит применение рефрактометра.