Brix - Grundlagen zur Bestimmung des Brixwerts | METTLER TOLEDO

Brix-Messung und Brix-Messgeräte

Brix-Messung und Brix-Messgeräte – Grundlagen-Wissen

Brix durch Dichtemessung versus Brix durch Refraktometrie

Die Brix-Messung kann anhand von Brechungsindex und Dichte erfolgen. Wird der Gehalt reiner Saccharose in Wasser gemessen, ergeben beide Verfahren dasselbe Resultat. Werden allerdings andere Proben als reine Saccharose in Wasser gemessen, sind die Resultate vom verwendeten Instrument (Technik) abhängig: Hydrometer, Pyknometer, Refraktometer oder digitales Dichtemessgerät.

In der folgenden Tabelle sind die Resultate von Brix-Messungen verschiedener Proben dargestellt, die einmal mit einem Dichtemessgerät und einmal mit einem Refraktometer gemessen wurden.

Welche Methode ist also die richtige?

In diesem Fall sind beide korrekt. Es kommt auf die Methode an, die in der SOP (Standard Operational Procedure) des jeweiligen Labors festgelegt ist. In vielen Fällen wird der Brix-Wert nur als Prüfwert verwendet, der einfacher abzulesen ist als ein Dichtewert oder Brechungsindex (z. B. 8,5°Bx anstatt nD: 1,3458,  9,1°Bx anstatt nD: 1,3465)

ProbeBrix durch DichtemessungBrix durch RefraktometrieKommentar
20 %ige Saccharoselösung20,00 %20,00 %Identisch, weil die Lösung ausschliesslich Saccharose enthält
Maltose20,02 %20,34 %Unterschiedlich, weil es keine Saccharose ist
Fruktose39,95 %40,01 %Unterschiedlich, weil es keine Saccharose ist
Melasse43,92 %42,20 %Rückstand aus der Zuckerproduktion, nur ca. 50 % der Melasse ist Saccharose

Temperatureinfluss

5 Möglichkeiten der Brix-Messung: Vorteile, Nachteile und mehr

Typ des Instruments
 

Hydrometer
 

Hydrometer – erfahren Sie mehr über die Auswahl, die Definition, die Vorteile und vieles mehr
Hydrometer – erfahren Sie mehr über die Auswahl, die Definition, die Vorteile und vieles mehr

Definition/Information

Ein Hydrometer besteht aus geblasenem Glas und einem bauchigen Körper, der mit Bleischrot oder Stahlkies beschwert ist, und einem langen, dünnen Stiel mit einer Skala. Es wird eingesetzt, um die spezifische Dichte von Flüssigkeiten anhand des Auftriebs zu bestimmen. Bei der Zuckerbestimmung (Brix) gilt Folgendes: Je dichter eine Flüssigkeit, desto mehr Zucker enthält sie und desto höher schwimmt das Hydrometer.

Wird ein Hydrometer für Brix-Messungen genutzt, muss sichergestellt werden, dass der richtig kalibrierte Typ für die Probe verwendet wird.

Hauptanwendungen
 

  • Schnelle Überprüfung des Brix-Werts (anhand der Dichte) in Qualitätskontrolllaboren.
  • Aufgrund des eingeschränkten Messbereichs für die Messung gleicher Probenarten (Wein, Bier, Saft) geeignet.
  • Nicht für teure Proben geeignet (grosses Volumen erforderlich).

Vorteile
 

  • Einfach, kostengünstig
  • Schnelle Überprüfung eines ungefähren Wertes.

Nachteile
 

  • Benutzerabhängige Resultate
  • Temperaturausgleich dauert lange
  • Kleiner Messbereich, in der Regel sind für einen grossen Messbereich 20 Hydrometer erforderlich
  • Grosses Probenvolumen erforderlich (140 bis 600 mL)
  • Schwierig zu reinigen
  • Zerbrechlich

Typ des Instruments
 

Pyknometer
 

Pyknometer – erfahren Sie mehr über die Auswahl, die Definition, die Vorteile und vieles mehr
Pyknometer – erfahren Sie mehr über die Auswahl, die Definition, die Vorteile und vieles mehr

Definition/Information

Ein Pyknometer ist ein Gefäss mit vordefiniertem Volumen, das in der Regel aus Glas besteht und mit dem die Dichte einer Flüssigkeit gemessen wird. Mit einem Pyknometer kann auch die Dichte von Dispersionen, Festkörpern und sogar Gasen bestimmt werden. Pyknometer sind sehr präzise, wenn sie richtig benutzt werden

Hauptanwendungen
 

  • Für Ausbildungszwecke in Berufsfachschulen und Hochschulen
  • Produktionskontrolle: Wo eine höhere Präzision erforderlich ist
  • Analyselabore, jedoch nicht für teure Proben geeignet, da grosse Volumina erforderlich sind

Vorteile
 

  • Kostengünstig
  • Direkter Bezug zur Definition von Dichte (Masse geteilt durch Volumen): ideal für Hochschule/Ausbildung

Nachteile
 

  • Benutzerabhängige Resultate
  • Pyknometer sind für eine bestimmte Temperatur kalibriert (z. B. 20 °C), sodass Messungen nur bei dieser Temperatur gültig sind! Die Probe muss auf die Kalibriertemperatur gebracht werden.
  • Die Dichte muss berechnet werden
  • In der Regel ist ein Probenvolumen von 25 mL erforderlich
  • Hohes Ausbildungsniveau erforderlich, um genaue Messungen zu gewährleisten
  • Zeitaufwendige Messung (bis zu 25 Min pro Probe)

Typ des Instruments
 

Optisches Refraktometer (tragbar und Abbe)
 

Optisches Abbe-Refraktometer, Definition, Hauptanwendungsbereiche, Vorteile und mehr
Optisches Abbe-Refraktometer, Definition, Hauptanwendungsbereiche, Vorteile und mehr

Definition/Information

Dies ist ein optisches Gerät, bei dem die zu messende Flüssigkeit auf dem Prisma platziert wird. Der Brechungsindex lässt sich direkt auf der integrierten Skala ablesen, indem in das Refraktometer hineingeschaut wird.

Optische Refraktometer verfügen manchmal über eine Grad-Brix-Skala für die Bestimmung von Zuckerkonzentrationen. Allerdings muss die Temperatur berücksichtigt und eine Temperaturkorrekturtabelle verwendet werden, um präzisere Resultate zu erhalten.

Hauptanwendungen
 

  • Schnelle Kontrolle eines ungefähren Brechungsindex, insbesondere für Brix-Messungen in Getränken, Obst, Konfitüre, Honig und anderen Produkten auf Zuckerbasis.
  • Blut- und Urinuntersuchungen
  • Wärmeträgerflüssigkeiten wie Ethylen und Propylenglykol, Frostschutzmittelchemikalien,
  • Schneidflüssigkeiten und Harnstoff

Vorteile
 

  • Einfache Methode
  • Kostengünstiges Instrument
  • Spezialinstrumente mit direkter Anzeige des Brixwertes oder des Salzgehalts
  • Ideal für Hochschulen bzw. Ausbildungszwecke
  • Einige Abbe-Refraktometer können mit einem Wasserbad verbunden werden, um temperaturkontrollierte Messungen durchzuführen

Nachteile
 

  • Kleiner Messbereich (zur Abdeckung eines grösseren Bereichs sind mehrere tragbare Refraktometer erforderlich)
  • Keine oder externe Thermostatisierung
  • Bedienerabhängige Werte, daher begrenzte Genauigkeit
  • Kein Messprotokoll

Typ des Instruments
 

Digitale Refraktometer (tragbare und Tischgeräte)
 

Digitale Brix-Messgeräte, Definition, Anwendungen, Vorteile und mehr
Digitale Brix-Messgeräte, Definition, Anwendungen, Vorteile und mehr

Definition/Information

Ein hochauflösender optischer Sensor misst die Totalreflexion des Lichtstrahls einer speziellen LED-Lichtquelle, der nach dem Auftreffen auf die Probe reflektiert wird. Diese Totalreflexion wird in Brechungsindex, Brix, HFCS oder benutzerdefinierte Konzentrationen umgewandelt. Ein integriertes Peltier-Thermostat regelt die Temperatur von Tischgeräten.

1: Lichtquelle
2: Prisma
3: Probe
4: Optischer Sensor (CCD)

Hauptanwendungen
 

Qualitätskontrolle von Rohstoffen und Endprodukten in einer Vielzahl von Branchen und Segmenten, wie z. B.: 

  • Nahrungsmittel und Getränke
  • Chemikalien
  • Pharmaprodukte
  • Kosmetika
  • Aromen und Duftstoffe
  • Erdöl

Vorteile
 

Einfache Bedienung

  • Kleine Probenvolumina
  • Dank der automatischen Messung sind die Ergebnisse bedienerunabhängig
  • Integrierte Produktverwaltung mit automatischer Qualitätskontrolle
  • Möglichkeit des Anschlusses an andere Instrumente für Multiparametermessungen
  • Nur anwendbar für Tischmessgeräte

Nachteile
 

  • Höhere Kosten als bei Hydrometern, Pyknometern oder tragbaren optischen Refraktometern
  • Tragbare Refraktometer verfügen über keine Thermostatisierung, sondern nur über eine Temperaturkompensation.

Typ des Instruments
 

Digitales Dichtemessgerät (tragbare und Tischgeräte)
 

Brix-Messung mit Dichtemessgeräten
Brix-Messung mit Dichtemessgeräten

Definition/Information

Ein Hohlglasrohr schwingt mit einer bestimmten Frequenz. Diese Frequenz ändert sich, wenn das Rohr mit der Probe gefüllt wird: Je grösser die Masse der Probe, desto niedriger die Frequenz. Die Schwingungsfrequenz wird gemessen und in die Dichte umgerechnet. Bei Tischgeräten sorgt ein integriertes Peltier-Thermostat für eine präzise Temperaturregelung (kein Wasserbad erforderlich).

Hauptanwendungen
 

Qualitätskontrolle von Rohstoffen und Endprodukten in einer Vielzahl von Branchen und Segmenten, wie z. B.:

  • Nahrungsmittel und Getränke
  • Chemikalien
  • Pharmaprodukte
  • Kosmetika
  • Aromen und Duftstoffe
  • Erdöl

Vorteile
 

Einfache Bedienung

  • Kleine Probenvolumina
  • Dank der automatischen Messung sind die Ergebnisse bedienerunabhängig
  • Integrierte Temperaturkompensation (tragbare Geräte)
  • Integriertes Peltier-Thermostat für genaue Temperaturregelung (Tischgeräte)
  • Es können zahlreiche Ergebnisse gespeichert werden und es besteht die Möglichkeit einer Verbindung mit einer PC-Software für Datenmanagement
  • Die Probe kann direkt im Probenbehälter gemessen werden (tragbare Geräte)

Nachteile
 

  • Teurer als Hydrometer oder Pyknometer
  • Tragbare Dichtemessgeräte verfügen über keine Thermostatisierung, sondern nur über eine Temperaturkompensation

 

 

Balling

Balling, die älteste Einheit zur Messung des Würzezuckergehalts, mehr erfahren.

Grad Plato (°P)

Plato-Einheit, Messung des Zuckergehalts während der Gärung – mehr erfahren.

Oechsle

Oechsle-Einheit, Definition und mehr.

Baumé

Baumé-Einheit, Definition, Anwendung, Gleichungen und mehr

Plato, Balling, Brix, Oechsle, Baumé-Tabellen: Was sind die Unterschiede?

Einheit

Balling
(ºBalling, ºBg oder ºBlg)

Information

Balling ist die älteste Einheit und kommt auf älteren Saccharimetern vor, wurde jedoch durch die Einheiten Brix und Plato ersetzt, vor allem weil die Einheit Balling bei 17,5 ºC kalibriert wurde.

Nutzung

Weinbau (Zuckerkonzentration in Traubenmost.)

Brauereiwesen (Konzentration der gelösten Feststoffe, hauptsächlich Zucker)

Messung mit

Dichtemessgerät, Pyknometer, Hydrometer, Saccharimetern

Einheit

Brix
(ºBr oder %w/w)

Information

Die Einheit Brix wurde von Adolf Brix erfunden, der Berechnungsfehler in den Balling-Tabellen korrigierte. Heute berechnen moderne Instrumente den Massenanteil mithilfe von *ICUMSA-Formeln.

*ICUMSA (International Commission for Uniform Methods of Sugar Analysis)

Nutzung

Die weltweit am häufigsten verwendete Einheit zur Messung der Zuckerkonzentration in verschiedenen Branchen und Proben (Fruchtsäfte, Trauben, kohlensäurehaltige Getränke usw.).

Messung mit

Digitalem Dichtemessgerät, digitalem Refraktometer, Pyknometer, Hydrometer, manuellem Refraktometer

Einheit

Plato
(ºP)

Information

Die Einheit Plato ist im Grunde ebenfalls eine Verbesserung zur Einheit Balling. Die Einheit Plato wird bei 20 ºC kalibriert. Der Unterschied zwischen Balling und Plato beträgt ca. 0,05 % wt/wt.

Beim Vergleich von Plato mit Brix unterscheiden sie sich in ihrer Umrechnung von Gewichtsprozent in Dichte an der 5. und 6. Stelle.

Nutzung

Hauptsächlich in der europäischen Brauereiindustrie eingesetzt

Messung mit

Digitalem Dichtemessgerät, Hydrometer, manuellen Refraktometern

Schlussfolgerung: Balling, Brix und Plato sind austauschbar und werden in der Praxis häufig wie folgt verwendet:

1ºBg = 1ºBx = 1ºP

Dies ist eine Annäherung; für präzise und einfache Messungen wird die Verwendung eines digitalen Dichtemessgeräts in Tischausführung oder eines digitalen Refraktometers in Tischausführung dringend empfohlen

Einheit

Oechsle
(ºOe)

Information

Die Einheit Oechsle wurde zur Messung von Weinmost in Traubensaft entwickelt und basiert auf der spezifischen Dichte bei 15 °C. Alternativ basierend auf dem Brechungsindex bei 20 °C

Nutzung

Zur Messung der Dichte von Trauben und vor allem im deutschsprachigen Raum.

Messung mit

Digitalem Dichtemessgerät, digitalem Refraktometer, Pyknometer, Hydrometer, manuellen Refraktometern

Einheit

Baumé
(ºB, ºBe, ºBé oder Baume, mit oder ohne Akzent)

Information

Die Einheit Baumé basiert auf der spezifischen Dichte einer Probe und nicht auf dem Brechungsindex. Es gibt verschiedene Versionen der Einheit, für Flüssigkeiten, die dichter als Wasser sind, und für Flüssigkeiten, die weniger dicht als Wasser sind. Daher ist der Baumé-Wert von destilliertem Wasser 0.

Nutzung

Verwendet in den Segmenten Industriechemie und Pharmazie, Brauereiwesen sowie in der Weinindustrie im französischsprachigen Raum, in Spanien, Australien und Neuseeland.

Messung mit

Digitalem Dichtemessgerät, digitalem Refraktometer, Pyknometer, Hydrometer, manuellen Refraktometern

 

 

3 Schritte zur Umrechnung der spezifischen Dichte in Balling, Plato oder Brix

SchritteBeispiel
1 - Messen Sie die spezifische Dichte Ihrer ProbeErgebnis: 1,062
2 - Nehmen Sie die letzten 2 Stellen des Ergebnisses62
3 - Teilen Sie diese durch 462/4 = 15,5 ºBalling, ºP oder ºBx
Dies entspricht einer Zuckerlösung mit einer Konzentration von ca. 15,5 Gew.-%  

WICHTIG: Dies ist eine grobe Annäherung. Wenn Sie stattdessen ein präzises Ergebnis benötigen und dieses automatisch in verschiedene Einheiten umgerechnet werden soll, inklusive einer automatischen Temperaturkontrolle, ist ein digitales Dichtemessgerät in Tischausführung oder ein digitales Refraktometer in Tischausführung die perfekte Wahl.

Brix durch Dichtemessung

Brix durch Refraktometrie

FAQ

Warum ist der Brix-Wert wichtig?
Wie viel Zucker ist in einem Grad Brix?
Was bedeutet Brix in Wein?

Sind Brix und Plato das Gleiche?

Wie misst man den Brix-Wert mit einem digitalen Refraktometer?
Wie misst man den Brix-Wert mit einem digitalen Dichtemessgerät?
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