Как использовать рефрактометр в пивоварении

27.05.2017

Рефрактометр широко используется в винной и пивной промышленности для контроля процесса ферментации, домашними же пивоварами он используется гораздо реже. А между тем, при помощи рефрактометра очень удобно контролировать удельную плотность, если использовать его вместо ареометра (или в дополнение к нему). Но рефрактометром надо правильно пользоваться. В этой статье я расскажу об этих приборах, о том, как они работают, и как их можно использовать в домашнем пивоварении. Я собираюсь пользоваться программой BeerSmith как инструментом для пересчета показаний рефрактометра, потому что ручные вычисления весьма сложны, и для того, чтобы в них разобраться, потребовалась бы еще одна статья.

Как работает рефрактометр

Рефрактометр – это оптический прибор, который, как и ареометр, измеряет удельную плотность пива или сусла. Для этого берется небольшое количество жидкости, и исследуются ее оптические свойства. Главное преимущество рефрактометра перед ареометром – небольшой требуемый объем образца, обычно несколько капель.

Если исследовать стакан чистой воды с оптической точки зрения, то можно заметить, что вода и стекло отклоняют проходящий через них свет определенным образом.
Это отклонение света при прохождении через прозрачную среду, например воду, называется рефракцией.  При прохождении через разные вещества свет отклоняется по-разному, в разной степени. Это то же явление, которое применяется в линзах очков – линзы отклоняют свет, позволяя очкам навести фокусировку на предмет и сделать его изображение более четким для глаз.

Если добавить сахара в стакан с водой, то величина отклонения света возрастет. В рефрактометре используется этот эффект для определения количества сахара в образце путем измерения величины отклонения света, то есть рефракции. В большинстве рефрактометров используются призма и источник света, который освещает образец. Недорогие рефрактометры используют в качестве источника света естественное освещение. Более дорогие модели имеют встроенный источник света.

Большинство рефрактометров, используемых в пивоварении, делают измерения в Бриксах, или процентах по шкале Брикса. Первоначально эта шкала использовалась для измерения удельной плотности виноделами. Некоторые рефрактометры используют шкалу показателя преломления (Refractive Index, RI). Как шкала Брикс, так и шкала RI требуют пересчета в стандартные единицы удельной плотности, или единицы по шкале Плато.

Как откалибровать рефрактометр

Перед использованием рефрактометра необходимо откалибровать его. Большинство рефрактометров калибруются при помощи образца, состоящего из дистиллированной воды. Поднимите световую пластину и капните несколько капель дистиллированной воды на призму. Закройте световую пластину и дайте воде растечься по призме. Проследите, чтобы не образовалось пузырей. Рефрактометры чувствительны к температуре, поэтому образец должен быть комнатной температуры, кроме тех случаев, когда ваша модель рефрактометра имеет систему автоматической температурной коррекции.

Поверните рефрактометр к свету и считайте показания. Большинство приборов имеют калибровочный регулятор или винт, позволяющие выставить показания на ноль. То есть ваша задача сейчас – так настроить рефрактометр, чтобы он показывал 0, когда в нем находится дистиллированная вода. Возможно, придется попробовать несколько раз. Если установить на ноль показания рефрактометра не удается, или регулировка не работает, можно сделать калибровку в программе BeerSmith (ищите пункт "Calibration" для инструмента "Refractometer").

Если вы хотите добиться точных показаний, то следует также  откалибровать рефрактометр, используя образец сусла с известной удельной плотностью. Эту калибровку можно сделать, смешав небольшое количество сухого солодового экстракта с водой, затем возможно более точно измерить плотность раствора ареометром и рефрактометром и занести оба значения в инструмент "Refractometer" программы BeerSmith (используйте кнопку "calibrate refractometer settings" (калибровка установок рефрактометра)).

Использование рефрактометра при варке пива

При использовании рефрактометра вы делаете примерно то же, что и при его калибровке. Откройте световую панель, убедитесь, что призма чистая и сухая, затем налейте на нее несколько капель сусла. Еще раз напоминаем, что сначала сусло нужно охладить до комнатной температуры (лучше всего до 20°C). Закройте световую пластину, убедитесь в отсутствии воздушный пузырей в образце, затем направьте прибор на источник естественного освещения.

Снять показания очень просто – просто считайте их со шкалы прицела. Снятые показания скорее всего будут в процентах (или градусах) Брикс или  единицах показателя преломления RI.

Ограничения по использованию рефрактометра при варке пива

Достигнув этого пункта, некоторые пивовары разочаровываются в рефрактометрах. Рефрактометры откалиброваны на измерение плотности раствора сахара (сахарозы) в чистой воде.  Сахар в ячменном пиве (мальтоза) – это нечто совершенно другое. Поэтому надо делать поправку на то, что мы измеряем плотность раствора мальтозы, имеющей цвет, а не раствора бесцветной сахарозы. Показания рефрактометра в чистом виде использовать нельзя.

Конвертирование процентов Брикса, замеренных на образце неферментированного сусла, в удельную плотность или единицы по шкале Плато, является сравнительно сложным вычислением, которое требует электронной таблицы или инструмента, подобного программе BeerSmith.  И кроме этого, есть еще одно осложнение: как только началось брожение сусла и начал вырабатываться алкоголь, то его наличие изменит все соотношения.

Практически, это означает, что для того, чтобы вычислить истинную плотность бродящего или полностью сброженного пива, потребуются не только текущие показания рефрактометра, но и значение начальной плотности. Поэтому, если вы используете рефрактометр, то, если вы хотите вычислить удельную плотность сусла во время брожения и конечную плотность пива по его окончании, совершенно необходимо зафиксировать  начальную плотность сусла перед брожением.

Конвертация процентов Брикса в удельную плотность или единицы Плато при помощи программы BeerSmith

Итак, вы откалибровали ваш рефрактометр, вы понимаете его ограничения. Теперь откройте инструмент Refractometer в программе BeerSmith. Предположим, что вы определяете плотность начального сусла и сняли показания рефрактометра. Выберите пункт расчета "Unfermented Wort Gravity" (Плотность неферментированного сусла) в верхней части и введите снятые показания рефрактометра в процентах Брикса или единицах RI. Значение "corrected gravity" (скорректированная плотность) покажет начальную плотность сусла.

После того, как вы определили начальную плотность, вы можете делать дополнительные замеры во время брожения сусла. В этом случае используйте расчет "Fermenting Wort Gravity" (Плотность бродящего сусла) и введите показания рефрактометра и начальную плотность. Скорректированная плотность покажет текущую плотность бродящего сусла.

Есть еще один расчет в программе BeerSmith, который называется  "Finished Beer ABV/OG" (Объемное содержание алкоголя в готовом пиве и начальная плотность), который позволяет определить задним числом начальную плотность сусла, если вы забыли измерить ее до начала брожения. В этом случае вы должны измерить конечную плотность как при помощи рефрактометра, так и при помощи ареометра, и ввести эти значения в программу для получения плотности начального сусла.

Купить рефрактометр.

Внимание! Данная статья 18+ не рекламирует пиво или отдельно взятые пивные бренды, а носит информационно-энциклопедический характер. Чрезмерное употребление пива вредит вашему здоровью.© Полное или частичное копирование материалов без согласования с владельцами ресурса запрещено. - 2291397

Система Orphus