Měření Brix určuje obsah čisté sacharózy ve vzorcích a je známé nejen v potravinářském a nápojovém průmyslu, ale také v chemickém segmentu. Stupeň Brix je reprezentován následující rovnicí:

1 stupeň Brix (°Bx) = 1 g sacharózy / 100 g roztoku.

Ale platí to pro jakýkoli druh vzorku? Je 12 °Bx v pomerančovém džusu rovno 12 g cukru?

V praxi ne nutně. Brixova stupnice se používá k měření obsahu cukru v látkách, jako jsou nealkoholické nápoje, ovocné šťávy a rajčatové koncentráty, a také v produktech, jako je řezný olej, které mají velmi často daleko k čistým roztokům sacharózy a vody. To vede k určitým nejasnostem, zejména při porovnávání výsledků získaných různými měřicími technikami (hydrometr, pyknometr, refraktometr, digitální hustoměr).

Na této stránce získáte základní znalosti o stupnici Brix a dalších souvisejících stupnicích používaných při stanovení obsahu cukru.

Ballingova stupnice byla vyvinuta v roce 1843 a je nejstarší stupnicí používanou k měření koncentrace rozpuštěných pevných látek, především obsahu cukru v mladině během vaření piva.

Rozpuštěné cukry, které pocházejí hlavně ze sladu, se nacházejí spolu s dalšími látkami a směs se souhrnně označuje jako "extrakt". Pro sledování procesu kvašení pivovarníci obvykle sbírají Ballingovu stupnici nebo podobná měření (viz níže) v průběhu času, aby zjistili koncentraci mladiny. Protože se cukry v mladině během kvašení přeměňují na alkohol, koncentrace cukrů se v průběhu času postupně snižuje; pivovarníci tak mohou odhadnout konečný obsah alkoholu v pivu a také získat dodatečnou kontrolu a přehled o procesu vaření piva, čímž je zajištěna stálá kvalita jejich konečného produktu.

Digitální refraktometry odstraňují závislost na obsluze, poskytují výsledky do 2 sekund a zvyšují spolehlivost výsledků.

Stupně Plato, známé také jako Platonova stupnice, jsou další stupnicí, která měří obsah cukru v mladině během vaření piva. Vyjadřuje se v hmotnostních procentech (% w/w) a podle následující definice:

1 stupeň Plato = 1 g extraktu / 100 g mladiny.

Protože pivo obsahuje vodu, alkohol a rozpuštěný "cukr", pocházející převážně ze sladu, musí pivovarníci tento rozpuštěný cukr měřit, aby mohli lépe kontrolovat proces kvašení piva.

Referenční teplota pro Platónovu stupnici je 17,5 °C, proto lze pro přepočet hodnoty specifické hustoty na Platónovu stupnici použít následující rovnici:

°P = 260 * ( 1 - (1 / měrná hmotnost vodného roztoku při 17,5 °C))

Oechsle je stupnice používaná k měření hustoty hroznového moštu. a používá se hlavně v Německu, Lucembursku a Švýcarsku. Ve skutečnosti existují dvě definice Oechsle: Jedna se označuje jako "stará" a vychází z definice "starých". "nová" definice je založena na měrné hmotnosti a "nová" na lomové hmotnosti. indexu.

"Stará" Oechsle se vypočítá jako:

Oeo = 1000(sg - 1,0)

kde

Oeo (starý) = stupně Oechsle
sg = měrná hmotnost

"Nové" Oechsle se vypočítá jako:

Oen = 2639,22*nD - 3514,83

kde

Oen (nový) = stupně Oechsle
nD = index lomu

Baumého stupnici vyvinul v roce 1768 francouzský lékárník Antoine Baumé, který sestrojil aerometr k měření specifické hmotnosti kapalin.

Tato stupnice umožňuje vyhodnotit koncentraci jakéhokoli roztoku pomocí stejných jednotek (Bauméovy stupně; °Bé) a stejného přístroje (Bauméova aerometru); pro určení koncentrace každého druhu látky je však nutné použít zvláštní tabulku. V současné době se používá při průmyslové výrobě piva, vína, medu a koncentrovaných kyselin. Vztah mezi hustotou a Baumého stupni byl za dobu jeho používání vyjádřen různými způsoby. V současné době je při teplotě 16 °C vztah mezi hustotou a Baumého stupni roztoku dán následujícími vztahy:

• Kapaliny s menší hustotou než voda:

Měrná hmotnost = 140 / (130 + °Bé)

• Kapaliny s větší hustotou než voda:

Měrná hmotnost = 145 / (145 - °Bé)

Vztah mezi Brix a Baumé není lineární. Pomocí této jednoduché rovnice je však možné provést velmi hrubý přepočet:

Brix = (°Bé x 1,905) - 1,6

stupně Baumé = (°Brix + 1,6) / 1,905

Pokud potřebujete přesný výsledek v Baumé pro váš vzorek při požadované teplotě, je ideální volbou stolní digitální hustoměr.

Kromě Brixovy stupnice existují i další srovnatelné stupnice pro označení obsahu sacharózy ve vzorku, například stupně Plato, Baumé, Oechsle a Balling. V následující tabulce je uveden přehled jednotlivých typů měření spolu s dalšími informacemi o stupnicích.

Mějte na paměti, že základem každého měření obsahu cukru je specifická hmotnost kapalného vzorku při použití digitálního hustoměru nebo pyknometru a index lomu při použití digitálního refraktometru nebo jedné z výše uvedených manuálních metod.

Přesné stanovení Brix je velmi důležité pro kontrolu nákladů a kvality v nápojovém průmyslu. Stanovením přesné hladiny Brix můžete nejen zajistit nejlepší požadovanou kvalitu, ale také optimalizovat náklady, což vaší společnosti umožní ušetřit tisíce dolarů ročně.

Pokud světelný paprsek prochází z jednoho prostředí do jiného, opticky méně hustého, mění směr. S rostoucím úhlem dopadu dosáhne kritické hodnoty, při níž z hustšího prostředí neuniká žádné světlo. Pokud je tento kritický úhel překročen, dochází k úplnému odrazu. Z tohoto kritického úhlu se vypočítá index lomu. Protože lom závisí na vlnové délce dopadajícího světla, měří se index lomu při vlnové délce čáry D sodíku (589,3 nm) jako standard a označuje se symbolem nD. Index lomu závisí nejen na vlnové délce použité k měření, ale také na teplotě měřeného roztoku.

Proto existuje přímá závislost mezi indexem lomu a Brixem. Naměřený index lomu se přímo přepočítá na hmotnostní procento obsahu sacharózy (°Brix / °Bx).

Ano, hodnota Brix v kapalině kolísá v závislosti na teplotě. Hodnota Brix studeného vzorku bude vyšší než u stejného vzorku při pokojové teplotě. Proto je třeba při přesném měření Brix zohlednit teplotu. Abyste se vyhnuli ručnímu výpočtu, který je náchylný k chybám, doporučujeme používat digitální měřidlo s regulací teploty.

Jeden stupeň Brix se rovná 1 gramu sacharózy ve 100 gramech roztoku, což odpovídá 1 % Brix. Proto mezi nimi není žádný rozdíl: V tomto případě 1 °Brix = 1 % Brix (hmotnost / hmotnost).

Refraktometr je nejjednodušším a nejpřesnějším nástrojem pro měření Brix.

Brix je měřítkem množství rozpuštěných pevných látek v kapalině prostřednictvím její specifické hmotnosti a používá se zejména k měření rozpuštěného cukru. Jeden stupeň Brix představuje 1 gram sacharózy ve 100 gramech roztoku.

Brix ve víně, stejně jako v každé jiné látce, znamená množství cukrů v kapalině. U vína se Brix měří před sklizní hroznů, aby se určil obsah cukru, a tedy i obsah alkoholu, který bude víno mít po zkvašení cukru. Brix by se měl měřit také alespoň jednou denně během procesu kvašení; sledování sklonu přeměny umožňuje vinaři upravit teplotu procesu pro optimální kvalitu vína.

Ačkoli se zdá, že je stupnice Brix tajemná, je užitečná v kulinářském světě, zejména u vín. V závislosti na chuti a specifických cílech daného vína je obecně ideální hodnota přibližně 18 až 24 °Bx.

Chcete mít pod kontrolou koncentraci Brix ve svém vzorku?

Dobrý med by měl mít 70 až 88 stupňů Brix. Kvalita medu však závisí na jeho vlhkosti. Stručně řečeno, je to Protože čím vyšší je obsah vlhkosti, tím vyšší je pravděpodobnost, že se med stane neúrodným. med během skladování zkazí. Podle normy AOAC 969.38 je vlhkost např. by neměla být vyšší než 20 %.

Podle normy CODEX STAN 247 by měla být hodnota Brix pomerančové šťávy v rozmezí 11,2 až 11,8 a v souladu s hodnotami stanovenými vnitrostátními právními předpisy dovážející země, avšak ne nižší než 11,2. Uznává se však, že v různých zemích se hladina Brix může přirozeně lišit od tohoto rozmezí hodnot. V případech, kdy je hladina Brix trvale nižší, bude rekonstituovaná šťáva z těchto zemí uváděná do mezinárodního obchodu přijatelná za předpokladu, že splňuje metodiku pravosti uvedenou ve všeobecné normě pro ovocné šťávy a nektary a hladina není nižší než 10 °Brix.

Všimněte si, že kyselost pomerančové šťávy ovlivňuje hodnotu Brix. Ovocné šťávy obsahují i další látky, například kyseliny. Tyto látky rovněž ovlivňují index lomu a vedou k nižším hodnotám Brix. Proto je třeba hodnoty Brix korigovat, aby se kompenzoval příspěvek kyselin a aby představovaly skutečný obsah cukru ve vzorku.

Další informace o stanovení kyselosti a obsahu kyselin: Stáhněte si naši příručku.

Přesné měření koncentrace Brix pomocí našich refraktometrů nebo hustoměrů

Jeden stupeň Brix je definován jako 1 gram sacharózy ve 100 gramech vodného roztoku; pokud je jedinou rozpustnou pevnou látkou v roztoku sacharóza, pak 1 gram cukru zvýší hodnotu o 1 °Bx.

Chcete si vyrobit vlastní standard Brix?

Krok 1: Ověřte refraktometr pomocí destilované vody. Měla by být odečtena nula; pokud se tato hodnota nezjistí, přístroj vyčistěte a zkalibrujte.

Krok 2: Měli byste se ujistit, že povrch refraktometru je čistý a suchý.

Krok 3: Na hranol umístěte malé množství testovaného roztoku. Stačí několik kapek.

Krok 4: Dívejte se okulárem, zatímco hranol směřujete ke zdroji světla. Nedívejte se do slunce.

Krok 5: Zaostřete okulár a odečtěte hodnotu v místě, kde se základna modré barvy setkává se stupnicí. Tento údaj představuje hodnotu Brix vzorku.

Měření Brix pomocí klasického refraktometru však může mít některé nevýhody:

• Malý rozsah měření / k pokrytí širokého rozsahu je třeba několik refraktometrů.
• chybí termostatika (aby bylo měření dostatečně přesné, musí mít teplotu přesně 20 °C)
• měření závisí na obsluze, a proto je přesnost omezená
• Žádný protokol o měření.

Používejte digitální refraktometr pro snadnější a přesnější měření, které zvýší produktivitu vaší laboratoře a ušetří čas i peníze.

Obecně jsou pojmy stupně Brix, stupně Plato a stupně Balling zaměnitelné. Všechny tři stupnice vyjadřují hmotnostní procento cukerných roztoků a vztahují tuto hmotnost ke specifické hmotnosti. Měrná hmotnost se vztahuje k hmotnosti daného objemu kapaliny a stejného objemu vody. Kapaliny těžší než voda, jako je mošt nebo mladina, mají specifickou hmotnost vyšší než 1,000. Kapaliny lehčí než voda, například alkohol, mají specifickou hmotnost menší než 1,000.

Nejstarší Ballingova stupnice byla zavedena v roce 1843. O něco později Brix opravil některé chyby ve výpočtu Ballingovy stupnice a zavedl Brixovu tabulku. Na počátku 20. století pak Plato a jeho spolupracovníci provedli další vylepšení a zavedli Platonovu stupnici. V podstatě jsou stejné. Tabulky se liší přepočtem z hmotnostních procent na měrnou hmotnost na pátém a šestém desetinném místě měrné hmotnosti.

Kukuřičný sirup s vysokým obsahem fruktózy neboli HFCS je tekuté sladidlo, které se získává z kukuřičného škrobu a obsahuje především fruktózu a D-glukózu. HFCS se používá jako náhrada sacharózy v nápojovém a potravinářském průmyslu. HFCS je k dispozici ve třech různých hladinách fruktózy, HFCS 42, 55 a 90 hmotnostních procent, a používá se hlavně v USA.

Jako sladidlo je HFCS často srovnáván s granulovaným cukrem, ale mezi výrobní výhody HFCS oproti cukru patří snadná manipulace a cenová výhodnost.

Obsah Brix a HFCS je možné měřit buď hustoměrem, nebo refraktometrem. Obě metody poskytnou stejný výsledek, pokud se měří obsah čisté sacharózy/HFCS v roztoku.

Digitální hustoměry a refraktometry, jako je hustoměr Excellence D4 a refraktometr Excellence R4 od společnosti METTLER TOLEDO, umožňují přímé měření stupňů Brix nebo HFCS v %. Obě metody měření umožňují automatický přepočet indexu lomu/hustoty na stupně Brix nebo HFCS %. Při měření čisté sacharózy nebo čistého HFCS jsou výsledky získané oběma metodami shodné a lze je vzájemně porovnávat.

Poměr Brixových kyselin je poměr stupňů Brixových kyselin a gramů bezvodé kyseliny citronové na 100 gramů šťávy. Je to jedním z nejčastěji používaných ukazatelů kvality šťávy i ovoce. zralosti.

Nejprve zkontrolujte refraktometr s deionizovanou vodou; výsledek by měl být 0 % hm. nebo 1,3332 nD při 20 °C (zvažte své tolerance). Poté se ujistěte, že je vaše metoda nastavena na měření Brix při požadované teplotě. Do měřicí cely přidejte přibližně 0,3 ml vzorku a stiskněte tlačítko start. Výsledek získáte během několika sekund.

Nejprve zkontrolujte hustoměr s deionizovanou vodou; výsledek by měl být 0 % hm. nebo 0,9982 g/cm³ při 20 °C (zvažte své tolerance). Poté se ujistěte, že je vaše metoda nastavena na měření Brix při požadované teplotě. Pomocí injekční stříkačky přidejte přibližně 2 ml vzorku do měřicí cely a stiskněte tlačítko start. Výsledek získáte během několika sekund.