Измерение Брикс (Brix)

Измерение Брикс (Brix) и анализаторы Brix — основные сведения

Определение Brix по плотности и показателю преломления

Brix можно определять, измеряя как показатель преломления, так и плотность. Если в воде растворена чистая сахароза, оба способа дают одинаковые результаты. Однако для других образцов результаты могут отличаться в зависимости от того, какой прибор (метод) используется — ареометр, пикнометр, рефрактометр или цифровой плотномер.

В следующей таблице показаны результаты измерения Brix различных образцов с помощью плотномера и рефрактометра.

Какой из методов правильный?

В данном случае оба! Но для каждой лаборатории правильным является метод, определенный в ее стандартных рабочих процедурах (SOP). Во многих случаях значение Brix используется в качестве контрольной величины, более удобной в обращении, чем плотность или показатель преломления (например, 8,5 °Bx вместо nD: 1,3458, 9,1 °Bx вместо nD: 1,3465).

ОбразецОпределение Brix по плотностиBrix по рефракцииКомментарий
20-процентный раствор сахарозы20,00 %20,00 %Идентично, т. к. сахароза чистая
Мальтоза20,02 %20,34 %Отличается, т. к. это не сахароза
Фруктоза39,95 %40,01 %Отличается, т. к. это не сахароза
Патока43,92 %42,20 %Побочный продукт производства сахара; патока содержит 50 % сахарозы

Влияние температуры

Пять способов измерения Brix: преимущества, недостатки и другие сведения

Тип прибора
 

Ареометр
 

Ареометр — как его выбрать, основные сведения, преимущества и т. д.
Ареометр — как его выбрать, основные сведения, преимущества и т. д.

Основные сведения / информация

Ареометр — это стеклянный прибор, состоящий из нижней утолщенной части, в которую насыпана свинцовая или стальная дробь, и тонкой верхней части, на которую нанесена градуировка. Ареометр используется для измерения удельного веса по плавучести. Чем выше концентрация сахара (Brix) в растворе, тем выше его плотность и тем больше выталкивающая сила, действующая на ареометр.

Используя ареометр для измерения Брикс, убедитесь, что его градуировка соответствует анализируемому образцу.

Основные области применения
 

  • Быстрая проверка показателя Brix (по плотности) в лабораториях контроля качества
  • Подходит для повторного анализа однотипных образцов (вино, пиво, соки) ввиду ограниченного диапазона измерения
  • Не подходит при высокой стоимости измеряемого материала (т. к. требует большого количества).

Преимущества
 

  • Просто и недорого
  • Быстрая приблизительная оценка

Недостатки
 

  • Зависимость результатов от оператора
  • Длительное время для выравнивания температуры
  • Узкий диапазон измерения (для расширения диапазона измерений необходимо иметь до 20 ареометров)
  • Большой объем образца (от 140 до 600 мл)
  • Трудоемкая очистка
  • Хрупкость.

Тип прибора
 

Пикнометр
 

Пикнометр — как его выбрать, основные сведения, преимущества и не только
Пикнометр — как его выбрать, основные сведения, преимущества и не только

Основные сведения / информация

Пикнометр — это колба определенного объема, как правило, стеклянная, предназначенная для измерения плотности жидкостей. С его помощью можно также определять плотность дисперсных материалов, твердых тел и даже газов. При правильном использовании пикнометр дает очень точные результаты.

Основные области применения
 

  • В образовательных целях в технических колледжах или университетах
  • Контроль продукции: проверки, требующие более высокой точности.
  • В аналитических лабораториях; не подходит при высокой стоимости анализируемого материала (т. к. требует большого количества).

Преимущества

  • Невысокая стоимость
  • Вычисление плотности делением веса на объем в полном соответствии с определением — идеально для научных и образовательных целей

Недостатки

  • Зависимость результатов от оператора
  • Действительность результатов измерения только при температуре калибровки, например при 20 °C; необходимость выдержки образца при температуре калибровки
  • Необходимость расчета плотности
  • Необходимый объем образца — как правило, 25 мл
  • Необходимость специальной подготовки для получения точных результатов
  • Длительное время (до 25 минут на образец)

Тип прибора
 

Оптический рефрактометр (рефрактометр Аббе, переносной)
 

Оптический рефрактометр Аббе — основные сведения, основные области применения, преимущества и не только
Оптический рефрактометр Аббе — основные сведения, основные области применения, преимущества и не только

Основные сведения / информация

В данном приборе имеется оптическая призма, на которую помещается анализируемая жидкость. Для считывания показателя преломления по встроенной шкале необходимо смотреть внутрь прибора.

Для определения концентрации сахара можно приобрести оптические рефрактометры со встроенной шкалой Brix. Для получения более точных результатов необходимо учитывать температуру и корректировать значения с помощью таблицы температурных поправок.

Основные области применения
 

  • Ускоренный контроль «грубого» значения показателя преломления, особенно при измерении показателя Brix напитков, фруктов, варенья, меда и других продуктов, содержащих сахар
  • Анализы крови и мочи
  • Анализ теплопередающих жидкостей (антифризов) — этиленгликоля и пропиленгликоля
  • Анализ смазочно-охлаждающих жидкостей, мочевины.

Преимущества
 

  • Простой метод
  • Недорогой прибор
  • Специальные приборы для непосредственного определения Brix или солености
  • Идеально для научных и образовательных целей
  • Возможность подключения некоторых рефрактометров Аббе к жидкостному термостату для термостатирования образцов

 

 

Недостатки

  • Узкий диапазон измерения (для расширения диапазона необходимо несколько портативных рефрактометров)
  • Отсутствие термостата или внешний термостат
  • Зависимость точности измерения от оператора
  • Отсутствие встроенных протоколов измерений

Тип прибора

Цифровые рефрактометры (переносные и настольные)
 

Цифровые анализаторы Brix — основные сведения, основные области применения, преимущества и не только
Цифровые анализаторы Brix — основные сведения, основные области применения, преимущества и не только

Основные сведения / информация

Высокочувствительный оптический датчик измеряет полное отражение светового луча, испускаемого специальным светодиодом, от поверхности образца. Измеренный сигнал конвертируется в показатель преломления, Brix, HFCS или заданные пользователем единицы концентрации. В настольных приборах температура регулируется встроенным термостатом Пельтье.

Основные области применения
 

Контроль качества сырья и готовой продукции в самых разных отраслях, таких как:

  • продукты питания и напитки;
  • реактивы;
  • фармацевтические препараты;
  • косметика;
  • отдушки и ароматизаторы;
  • нефтепродукты.

Преимущества
 

Простота использования

  • Образцы малого объема
  • Автоматическое измерение, независимость результатов от оператора
  • Функция управления материалами с автоматическим контролем качества
  • Возможность подключения других приборов для измерения нескольких параметров
  • Только для настольных анализаторов.

Недостатки
 

  • Более высокая стоимость по сравнению с ареометрами, пикнометрами и портативными оптическими рефрактометрами
  • Отсутствие термостата в портативных рефрактометрах; возможна только температурная компенсация

Тип прибора

Цифровые плотномеры (переносные и настольные)
 

Измерение Брикс (Brix) с помощью плотномеров
Измерение Брикс (Brix) с помощью плотномеров

Основные сведения / информация

Полая стеклянная трубка совершает свободные колебания с определенной частотой. При наполнении трубки ее собственная частота колебаний изменяется: чем больше масса образца, тем ниже частота колебаний. Частота измеряется, а затем пересчитывается в плотность. Температура в настольном приборе точно регулируется встроенным термостатом Пельтье (без использования жидкостного термостата).

Основные области применения
 

Контроль качества сырья и готовой продукции в самых разных отраслях, таких как:

  • продукты питания и напитки;
  • реактивы;
  • фармацевтические препараты;
  • косметика;
  • отдушки и ароматизаторы;
  • нефтехимия.

Преимущества
 

Простота использования

  • Образцы малого объема
  • Автоматическое измерение, независимость результатов от оператора
  • Встроенная функция температурной компенсации (в переносных приборах)
  • Точное регулирование температуры встроенным термостатом Пельтье (в настольных приборах)
  • Большой объем памяти для хранения результатов и возможность подключения к ПК для управления данными
  • Возможность измерения непосредственно в емкости с образцом (в портативных приборах)

Недостатки
 

  • Большая стоимость, чем у ареометра или пикнометра
  • Отсутствие термостата в портативных плотномерах; возможна только температурная компенсация

 

 

Шкала Боллинга

Подробнее о шкале Боллинга для анализа сахарсодержащего сусла.

Градусы Плато (°P)

Подробнее о шкале Плато для измерения содержания сахара в процессе брожения.

Шкала Эксле

Шкала Эксле, основные сведения и не только

Шкала Боме

Шкала Боме, основные сведения, применение, формулы и не только

Таблицы Плато, Боллинга, Брикса, Эксле и Боме: в чем разница?

Шкала

Боллинг
(°Balling, °Bg или °Blg)

Информация

Шкала Боллинга — самая первая из всех подобных. Она до сих пор встречается на старых сахариметрах, но была заменена шкалами Брикса и Плато, главным образом потому, что шкала Боллинга калибруется при 17,5 °C.

Применение

Виноделие (концентрация сахара в виноградном сусле)

Пивоварение (концентрация растворенных твердых веществ, в основном сахаров)

 

 

Инструменты измерения

Плотномер, пикнометр, ареометр, сахариметр

 

 

Шкала

Brix
(°Bx или вес. %)

Информация

Шкала Брикс (Brix) создана инженером Адольфом Бриксом (Adolf Brix) в ходе исправления неточностей в таблицах Боллинга.  

Применение

Эта шкала чаще всего используется по всему миру в различных отраслях и продуктах для измерения концентрации сахара (в фруктовых соках, винограде, газированных напитках и т. д.).

Инструменты измерения

Цифровой плотномер, цифровой рефрактометр, пикнометр, ареометр, ручной рефрактометр

Шкала

Плато
(°P)

Информация

Шкала Плато также является улучшенным вариантом шкалы Боллинга. Она калибруется при 20 °C. Расхождение между шкалами Боллинга и Плато составляет около 0,05 вес. %.

При пересчете градусов Плато и Брикс из вес. % в удельный вес разница обычно наблюдается в пятом и шестом десятичных разрядах.

Применение

Используется в основном в Европе, в пивоваренной отрасли

Инструменты измерения

Цифровой плотномер, ареометр, ручной рефрактометр

Заключение: Шкалы Боллинга, Плато и Брикс взаимозаменяемы. На практике часто принимают, что

1 °Bg = 1 °Bx = 1 °P

Это приблизительное равенство. Для упрощения измерений и достижения высокой точности рекомендуется использовать настольные цифровые плотномеры или настольные цифровые рефрактометры

Шкала

Эксле
(°Oe)

Информация

Шкала Эксле была разработана для измерения сусла в виноградном соке. Она градуируется по удельному весу при 15 °C или по показателю преломления при 20 °C.

Применение

Используется для измерения плотности виноградного сусла преимущественно в германоязычных странах.

 

Инструменты измерения

Цифровой плотномер, цифровой рефрактометр, пикнометр, ареометр, ручной рефрактометр

Шкала

Боме
(°B, °Be, °Bé или Baume, с диакритическим знаком или без него)

Информация

Шкала Боме основана на измерении удельного веса, а не показателя преломления. Существуют две версии шкалы: для жидкостей плотнее воды и жидкостей легче воды. Плотность дистиллированной воды по шкале Боме равна 0.

Применение

Используется во франкоязычных странах, Испании, Австралии и Новой Зеландии в химической и фармацевтической отраслях, в пивоварении и виноделии.

Инструменты измерения

Цифровой плотномер, цифровой рефрактометр, пикнометр, ареометр, ручной рефрактометр

 

 

Пересчет удельного веса в градусы Боллинга, Плато и Брикса за три шага

ЭтапыПример
1. Измерить удельный вес образца.Результат: 1,062
2. Взять две последние цифры.62
3. Разделить на 4.62/4 = 15,5 °Balling, °P или °Bx
Это соответствует раствору с содержанием сахара около 15,5 вес. %.  

ВАЖНО! Такой расчет является приблизительным. Если требуется точное измерение с автоматическим регулированием температуры и пересчетом на другую шкалу, идеальным выбором будет настольный цифровой плотномер или настольный цифровой рефрактометр.

Определение Брикс по плотности

Определение Брикс по показателю преломления

Часто задаваемые вопросы

Для чего нужен показатель Брикс (Brix)?
Какому количеству сахара соответствует один градус Brix?
Что означает показатель Брикс (Brix) для вина?

Градусы Брикс (Brix) и Плато — это одно и то же?

Как измерить Брикс (Brix) на цифровом рефрактометре?
Как измерить Брикс (Brix) на цифровом плотномере?