Brix: Grundlagen-Wissen | Brix richtig messen

Brix Messung

Brix-Messung und Brix-Messgeräte, das wichtigste 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 die Verfahren dasselbe Resultat. Für andere Proben werden je nach verwendetem Instrument (verwendeter Technik) – z. B. Hydrometer, Pyknometer, Refraktometer oder digitales Dichtemessgerät – unterschiedliche Resultate erzielt.

In der nebenstehenden 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 Arbeitsanweisung (SOP) 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).

Probe
Brix durch DichtemessungBrix durch RefraktometrieKommentar
20%ige Saccharoselösung20,00 %
20,00 %
Identisch, da nur Saccharose
Maltose
20,02 %
20,34 %
Unterschiedlich, da keine Saccharose
Fruktose
39,95 %
40,01 %
Unterschiedlich, da keine Saccharose
Melasse43,92 %
42,20 %
Rückstand aus der Zuckerproduktion, nur ca. 50 % der Melasse ist Saccharose

Einfluss der Temperatur

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 ist ein Glasinstrument mit 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 und je mehr Zucker sie enthält, 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.

Hauptanwendungs-bereiche

  • Schnelle Überprüfung des Brix-Werts (anhand der Dichte) in Qualitätskontrolllaboren
  • Aufgrund des eingeschränkten Messbereichs für wiederholte Messungen ähnlicher 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 können bei korrekter Verwendung sehr genaue Resultate liefern.

    Hauptanwendungs-bereiche

    • Für Ausbildungszwecke in Berufsfachschulen und Hochschulen
    • Produktionskontrolle, bei der eine höhere Präzision erforderlich ist
    • Analyselabore, jedoch nicht für teure Proben geeignet, da grosses Volumen erforderlich ist.

    Vorteile

    • Kostengünstig
    • Direkter Bezug zur Definition der 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 Refraktometer von ABBE, Definition, Hauptanwendungen, Vorteile und mehr
    Optisches Refraktometer von ABBE, Definition, Hauptanwendungen, 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 mit Brix-Skala für die Bestimmung von Zuckerkonzentrationen sind käuflich zu erwerben. Allerdings muss die Temperatur berücksichtigt und eine Temperaturkorrekturtabelle verwendet werden, um präzisere Resultate zu erhalten.

    Hauptanwendungs-bereiche

    • Schnelle Kontrollen 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 Brix-Wertes oder der Salinität
    • Ideal für Hochschulen/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 Thermostatisierung oder externe Thermostatisierung erforderlich
    • Bedienerabhängige Werte, daher begrenzte Genauigkeit
    • Starke Lichtquelle zum Ablesen der Schattenlinie erforderlich
    • Nicht für GLP geeignet
    • Keine integrierten Messprotokolle
    • Schwierigeres Kalibrierverfahren

    Typ des
    Instruments

    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.

      Hauptanwendungs-
      bereiche

      Qualitätskontrolle von Rohstoffen und Endprodukten in einer Vielzahl von Branchen und Segmenten, darunter:

      • Nahrungsmittel und Getränke
      • Chemikalien
      • Pharmazeutika
      • Kosmetik
      • Aromen und Duftstoffe
      • Erdölprodukte

      Vorteile

      • Bedienerfreundlich
      • Kleine Probenvolumina
      • Schnelle Messung (tragbares Refraktometer: 2 Sek. Benchtop-Refraktometer: 15 Sek.)
      • Dank der automatischen Messung sind die Resultate bedienerunabhängig
      • Dunkle Proben können gemessen werden
      • Integrierte Produktverwaltung mit automatischer Qualitätskontrolle (nur Tischgeräte)
      • Möglichkeit des Anschlusses an andere Instrumente für Multiparametermessungen (nur Tischgeräte)

      Nachteile

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

      Typ des
      Instruments

      Digitales dichtemessgerät (tragbar und als Tischgerät)

      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 Frequenz wird gemessen und in die Dichte umgerechnet. Bei Tischmessgeräten wird die Temperatur durch ein integriertes Peltier-Thermostat präzise geregelt (kein Wasserbad erforderlich).

      Hauptanwendungs-bereiche

      Qualitätskontrolle von Rohstoffen und Endprodukten in einer Vielzahl von Branchen und Segmenten, darunter:

      • Nahrungsmittel und Getränke
      • Chemikalien
      • Pharmazeutika
      • Kosmetik
      • Aromen und Duftstoffe
      • Petrochemie

      Vorteile

      • Bedienerfreundlich
      • Kleine Probenvolumina
      • Dank der automatischen Messung sind die Resultate bedienerunabhängig
      • Integrierte Temperaturkompensation (tragbare Geräte)
      • Integriertes Peltier-Thermostat für genaue Temperaturregelung (Tischgeräte)
      • Es können zahlreiche Resultate 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 alte Waage zur Messung des Zuckergehalts der Würze, erfahren Sie mehr.

      Grad Plato (ºP)

      Waage von Plato, messen Sie den Zuckergehalt während der Gärung, erfahren Sie mehr.

      Oechsle

      Oechsle Waage, Definition und mehr.

      Baumé

      Baumé-Waage, Definition, Anwendung, Gleichungen und mehr

      Plato, Balling, Brix, Oechsle, Baumé-Tabellen: Was ist der Unterschied?

      Einheit

      Balling
      (ºBalling, ºBg oder ºBlg)

      Informationen

      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.

      Verwendung

      Weinproduktion (Zuckerkonzentration in Traubenmost)

      Brauereiwesen (Konzentration der gelösten Feststoffe, hauptsächlich Zucker)

       

       

      Messung mit

      Dichtemessgerät, Pyknometer, Hydrometer, Saccharimeter

       

       

      Einheit

      Brix
      (ºBx oder %w/w)

      Informationen

      Die Einheit Brix wurde von Adolf Brix erfunden, der Berechnungsfehler in den Balling-Tabellen korrigierte.  

      Verwendung

      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)

      Informationen

      Die Einheit Plato ist ebenfalls eine Verbesserung der Einheit Balling und wird bei 20 °C kalibriert. Der Unterschied zwischen Balling und Plato beträgt ca. 0,05 % wt/wt.

      Beim Vergleich von Plato mit Brix wird ein Unterschied in der Umrechnung von Gewichtsprozent in spezifische Dichte in der Regel an der 5. und 6. Dezimalstelle beobachtet.

      Verwendung

      Hauptsächlich in der europäischen Brauereiindustrie eingesetzt

      Messung mit

      Digitalem Dichtemessgerät, Hydrometer, manuellem Refraktometer

       

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

      1 ºBg = 1 ºBx = 1 ºP

      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)

      Informationen

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

      Verwendung

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

       

      Messung mit

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

      Einheit

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

      Informationen

      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..

      Verwendung

      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, manuellem Refraktometer

       

       

       

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

      SchritteBeispiel
      1 - Messen Sie die spezifische Dichte Ihrer Probe
      Resultat: 1,062
      2 – Nehmen Sie die letzten 2 Stellen des Resultats
      62
      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 jedoch ein präzises Resultat benötigen, das über eine andere, automatisch umgerechnete Einheit erzielt wird, 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 Brix wichtig?
      Wie viel Zucker steckt 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?