Meranie Brix určuje obsah čistej sacharózy vo vzorkách a je známe nielen v potravinárskom a nápojovom priemysle, ale aj v chemickom segmente. Stupeň Brix je reprezentovaný nasledujúcou rovnicou:

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

Ale platí to pre akýkoľvek druh vzorky? Rovná sa 12 °Bx v pomarančovej šťave 12 g cukru?

V praxi nie nevyhnutne. Brixova stupnica sa používa na meranie obsahu cukru v látkach, ako sú nealkoholické nápoje, ovocné šťavy a paradajkové koncentráty, ako aj vo výrobkoch, ako je olej na rezanie, ktoré majú veľmi často ďaleko od čistých roztokov sacharózy a vody. To viedlo k určitým nejasnostiam najmä pri porovnávaní výsledkov získaných rôznymi meracími technikami (hydrometer, pyknometer, refraktometer, digitálny hustomer).

Na tejto stránke získate základné poznatky o stupnici Brix a ďalších súvisiacich stupniciach používaných pri určovaní obsahu cukru.

Ballingova stupnica bola vyvinutá v roku 1843 a je najstaršou stupnicou používanou na meranie koncentrácie rozpustených pevných látok, najmä obsahu cukru v mladine počas varenia piva.

Rozpustené cukry pochádzajú hlavne zo sladu, nachádzajú sa v ňom spolu s ďalšími látkami a zmes sa súhrnne označuje ako "extrakt". Na monitorovanie procesu kvasenia pivovarníci zvyčajne zbierajú Ballingove alebo podobné merania (pozri ďalej) v priebehu času, aby určili koncentráciu mladiny. Keďže cukry v mladine sa počas kvasenia menia na alkohol, koncentrácia cukru sa v priebehu času postupne znižuje; pivovarníci tak môžu odhadnúť konečný obsah alkoholu vo svojich pivách a zároveň získajú dodatočnú kontrolu a prehľad o procese varenia, čím sa zabezpečí stála kvalita ich konečného výrobku.

Digitálne refraktometre eliminujú závislosť od obsluhy, poskytujú výsledky do 2 sekúnd a zvyšujú spoľahlivosť výsledkov.

Stupne Plato, známe aj ako Platónova stupnica, je ďalšia stupnica, ktorá meria obsah cukru v mladine počas varenia. Vyjadruje sa v hmotnostných percentách (% w/w) a podľa nasledujúcej definície:

1 stupeň Plato = 1 g extraktu / 100 g mladiny

Keďže pivo obsahuje vodu, alkohol a rozpustený "cukor" pochádzajúci najmä zo sladu, pivovarníci musia tento rozpustený cukor merať, aby mohli lepšie kontrolovať proces kvasenia piva.

Referenčná teplota pre Platónovu stupnicu je 17,5 °C; preto sa na prepočet hodnoty zo špecifickej hustoty na Platóna môže použiť nasledujúca rovnica:

°P = 260 * ( 1 - (1 / merná hmotnosť vodného roztoku pri 17,5 °C))

Oechsle je stupnica používaná na meranie hustoty hroznového muštu a používa sa najmä v Nemecku, Luxembursku a Švajčiarsku. V skutočnosti existuje dve definície Oechsle: Jedna sa označuje ako "stará" a je založená na na základe mernej hmotnosti; "nová" definícia je založená na lomovej hmotnosti. indexe.

"Stará" Oechsle sa vypočíta ako:

Oeo = 1000(sg - 1,0)

kde

Oeo (starý) = stupne Oechsle
sg = merná hmotnosť

"Nové" Oechsle sa vypočíta ako:

Oen = 2639,22*nD - 3514,83

kde

Oen (nový) = stupne Oechsle
nD = index lomu

Baumého stupnicu vyvinul v roku 1768 francúzsky lekárnik Antoine Baumé, ktorý zostrojil aerometer na meranie mernej hmotnosti kvapalín.

Táto stupnica umožňuje vyhodnotiť koncentráciu akéhokoľvek roztoku pomocou rovnakých jednotiek (Baumého stupňov; °Bé) a rovnakého prístroja (Baumého aerometra); na určenie koncentrácie každého druhu látky je však potrebné použiť osobitnú tabuľku. V súčasnosti sa používa pri priemyselnej výrobe piva, vína, medu a koncentrovaných kyselín. Vzťah medzi hustotou a stupňami Baumé bol počas jeho používania vyjadrený rôznymi spôsobmi. V súčasnosti je pri teplote 16 °C vzťah medzi hustotou a stupňami Baumé roztoku daný nasledujúcimi vzťahmi:

• Kvapaliny s menšou hustotou ako voda:

Špecifická hmotnosť = 140 / (130 + °Bé)

• Kvapaliny s väčšou hustotou ako voda:

Merná hmotnosť = 145 / (145 - °Bé)

Vzťah medzi Brix a Baumé nie je lineárny. Pomocou tejto jednoduchej rovnice je však možné urobiť veľmi hrubý prepočet:

Brix = (°Bé x 1,905) - 1,6

Stupne Baumé = (°Brix + 1,6) / 1,905

Ak potrebujete presný výsledok v stupňoch Baumé pre vašu vzorku pri požadovanej teplote, stolový digitálny hustomer je ideálnou voľbou.

Okrem stupnice Brix existujú aj iné porovnateľné stupnice na určenie obsahu sacharózy vo vzorke, ako sú stupne Plato, Baumé, Oechsle a Balling. V nasledujúcej tabuľke je uvedený prehľad jednotlivých typov meraní spolu s ďalšími informáciami o stupniciach.

Nezabudnite, že základom každého merania obsahu cukru je špecifická hmotnosť kvapalnej vzorky pri použití digitálneho hustomeru alebo pyknometra a index lomu pri použití digitálneho refraktometra alebo jednej z uvedených manuálnych metód.

Presné stanovenie Brix je veľmi dôležité z hľadiska nákladov a kontroly kvality v nápojovom priemysle. Stanovením presnej úrovne Brix môžete nielen zabezpečiť najlepšiu požadovanú kvalitu, ale aj optimalizovať náklady, čo vašej spoločnosti umožní ušetriť tisíce dolárov ročne.

Ak svetelný lúč prechádza z jedného prostredia do iného, opticky menej hustého, mení smer. S rastúcim uhlom dopadu dosiahne kritickú hodnotu, pri ktorej z hustejšieho prostredia neuniká žiadne svetlo. Ak sa tento kritický uhol prekročí, nastane úplný odraz. Z tohto kritického uhla sa vypočíta index lomu. Keďže lom závisí od vlnovej dĺžky dopadajúceho svetla, index lomu sa meria pri vlnovej dĺžke D čiary sodíka (589,3 nm) ako štandard a symbolizuje sa nD. Index lomu závisí nielen od vlnovej dĺžky použitej na meranie, ale aj od teploty meraného roztoku.

Preto existuje priamy vzťah medzi indexom lomu a Brix. Nameraný index lomu sa priamo prepočíta na hmotnostné percento obsahu sacharózy (°Brix / °Bx).

Áno, hodnota Brix v kvapaline sa mení v závislosti od teploty. Brix studenej vzorky sa zdá byť vyšší ako Brix tej istej vzorky pri izbovej teplote. Preto je pri presnom meraní Brix potrebné zohľadniť teplotu. Aby ste sa vyhli manuálnemu výpočtu, ktorý je náchylný na chyby, odporúča sa používať digitálny merač s reguláciou teploty.

Jeden stupeň Brix sa rovná 1 gramu sacharózy v 100 gramoch roztoku, čo je 1 % Brix. Preto medzi nimi nie je žiadny rozdiel: V tomto prípade 1 °Brix = 1 % Brix (hmotnosť/hmotnosť).

Refraktometer je najjednoduchší a najpresnejší nástroj na meranie Brix.

Brix je miera množstva rozpustených pevných látok v kvapaline prostredníctvom jej špecifickej hmotnosti a používa sa najmä na meranie rozpusteného cukru. Jeden stupeň Brix predstavuje 1 gram sacharózy v 100 gramoch roztoku.

Brix vo víne, ako aj v každej inej látke, znamená množstvo cukrov v kvapaline. Vo víne sa Brix meria pred zberom hrozna, aby sa určil obsah cukru, a teda aj obsah alkoholu, ktorý bude mať víno po skvasení cukru. Brix by sa mal merať aj minimálne raz denne počas procesu kvasenia; sledovanie sklonu premeny umožňuje vinárovi upraviť teplotu procesu na dosiahnutie optimálnej kvality vína.

Aj keď sa zdá, že stupnica Brix je tajomná, je užitočná v kulinárskom svete, najmä pri vínach. V závislosti od chuti a špecifických cieľov daného vína je vo všeobecnosti ideálna hodnota približne 18 až 24 °Bx.

Chceli by ste kontrolovať koncentráciu Brix vo vašej vzorke?

Dobrý med by mal mať 70 až 88 stupňov Brix. Kvalita medu však závisí od jeho vlhkosti. Stručne povedané, je to pretože čím vyšší je obsah vlhkosti, tým vyššia je pravdepodobnosť, že sa med sa med počas skladovania pokazí. Podľa normy AOAC 969.38 je vlhkosť by nemala byť vyššia ako 20 %.

Podľa normy CODEX STAN 247 by mala byť hodnota Brix pre pomarančový džús medzi 11,2 a 11,8 a v súlade s hodnotami stanovenými vnútroštátnymi právnymi predpismi dovážajúcej krajiny, nie však nižšia ako 11,2. Uznáva sa však, že v rôznych krajinách sa úroveň Brix môže prirodzene líšiť od tohto rozsahu hodnôt. V prípadoch, keď je úroveň Brix trvalo nižšia, bude rekonštituovaná šťava z týchto krajín uvádzaná do medzinárodného obchodu prijateľná za predpokladu, že spĺňa metodiku pravosti uvedenú vo všeobecnej norme pre ovocné šťavy a nektáre a úroveň nie je nižšia ako 10 °Brix.

Upozorňujeme, že kyslosť pomarančovej šťavy ovplyvňuje hodnotu Brix. Ovocné šťavy obsahujú aj iné látky, napríklad kyseliny. Tieto látky tiež ovplyvňujú index lomu a vedú k nižším hodnotám Brix. Preto sa hodnoty Brix musia korigovať, aby sa kompenzoval príspevok kyselín a aby predstavovali skutočný obsah cukru vo vzorke.

Ďalšie informácie o stanovení kyslosti a obsahu kyselín: Stiahnite si našu príručku.

Presné meranie koncentrácie Brix pomocou našich refraktometrov alebo hustomerov

Jeden stupeň Brix je definovaný ako 1 gram sacharózy v 100 gramoch vodného roztoku; ak je jedinou rozpustnou pevnou látkou v roztoku sacharóza, potom 1 gram cukru zvýši hodnotu o 1 °Bx.

Chcete si vyrobiť vlastný štandard Brix?

Krok 1: Overte refraktometer pomocou destilovanej vody. To by malo poskytnúť nulovú hodnotu; ak sa táto hodnota nezistí, prístroj vyčistite a nakalibrujte.

Krok 2: Mali by ste zabezpečiť, aby bol povrch refraktometra čistý a suchý.

Krok 3: Na hranol umiestnite malé množstvo testovaného roztoku. Stačí niekoľko kvapiek.

Krok 4: Pozrite sa cez okulár, zatiaľ čo hranol nasmerujete na zdroj svetla. Nedívajte sa na slnko.

Krok 5: Zaostrite okulár a odčítajte hodnotu v mieste, kde sa základňa modrej farby stretáva so stupnicou. Tento údaj predstavuje Brix vzorky.

Meranie Brix pomocou klasického refraktometra však môže mať určité nevýhody:

• Malý rozsah merania / na pokrytie širokého rozsahu je potrebných niekoľko refraktometrov
• Žiadna termostatizácia (aby bolo meranie dostatočne presné, musí byť teplota presne 20 °C)
• Odčítanie údajov závisí od obsluhy, preto je presnosť obmedzená.
• Žiadny protokol o meraní.

Používajte digitálny refraktometer na jednoduchšie a presnejšie meranie, ktoré zvýši produktivitu vášho laboratória a ušetrí čas a peniaze.

Vo všeobecnosti sú pojmy stupne Brix, stupne Plato a stupne Balling vzájomne zameniteľné. Všetky tri stupnice vyjadrujú hmotnostné percento roztokov cukru a vzťahujú túto hmotnosť na špecifickú hmotnosť. Špecifická hmotnosť sa vzťahuje na hmotnosť daného objemu kvapaliny k rovnakému objemu vody. Tekutiny ťažšie ako voda, ako napríklad mušt alebo mladina, majú špecifickú hmotnosť vyššiu ako 1,000. Kvapaliny ľahšie ako voda, napríklad alkohol, majú špecifickú hmotnosť menšiu ako 1,000.

Najstaršia stupnica, Ballingova, bola zavedená v roku 1843. O niečo neskôr Brix opravil niektoré chyby vo výpočtoch Ballingovej stupnice a zaviedol Brixovu tabuľku. Potom na začiatku 20. storočia Platón a jeho spolupracovníci vykonali ďalšie vylepšenia a zaviedli Platónovu stupnicu. V podstate sú rovnaké. Tabuľky sa líšia v prepočte z hmotnostného percenta na špecifickú hmotnosť na piatom a šiestom desatinnom mieste stupnice špecifickej hmotnosti.

Kukuričný sirup s vysokým obsahom fruktózy alebo HFCS je tekuté sladidlo, ktoré sa získava z kukuričného škrobu a obsahuje najmä fruktózu a D-glukózu. HFCS sa používa ako náhrada sacharózy v nápojovom a potravinárskom priemysle. HFCS je k dispozícii v troch rôznych hmotnostných percentách fruktózy, HFCS 42, 55 a 90, a používa sa najmä v USA.

Ako sladidlo sa HFCS často porovnáva s granulovaným cukrom, ale medzi výrobné výhody HFCS v porovnaní s cukrom patrí jednoduchá manipulácia a cenová výhodnosť.

Obsah Brix a HFCS je možné merať buď pomocou hustomeru, alebo refraktometra. Obe metódy poskytnú rovnaký výsledok, ak sa meria obsah čistej sacharózy/HFCS v roztoku.

Digitálne hustomery a refraktometre, ako napríklad hustomer Excellence D4 a refraktometer Excellence R4 od spoločnosti METTLER TOLEDO, umožňujú priame meranie stupňov Brix alebo HFCS %. Obe metódy merania umožňujú automatický prepočet indexu lomu/hustoty na stupne Brix alebo HFCS %. Pri oboch metódach sú získané výsledky pri meraní čistej sacharózy alebo čistého HFCS identické a možno ich navzájom porovnávať.

Pomer Brixovej kyseliny je pomer stupňov Brix a gramov bezvodej kyseliny citrónovej na 100 gramov šťavy. Je to jedným z najčastejšie používaných ukazovateľov kvality šťavy, ako aj kvality ovocia. zrelosti.

Najprv skontrolujte refraktometer s deionizovanou vodou; výsledok by mal byť 0 % hm. alebo 1,3332 nD pri 20 °C (zvážte svoje tolerancie). Potom sa uistite, že je vaša metóda nastavená na meranie Brix pri požadovanej teplote. Pridajte približne 0,3 ml vzorky do meracej bunky a stlačte tlačidlo štart. Výsledok získate za niekoľko sekúnd.

Najprv skontrolujte hustomer s deionizovanou vodou; výsledok by mal byť 0 % hm. alebo 0,9982 g/cm³ pri 20 °C (zvážte svoje tolerancie). Potom sa uistite, že je vaša metóda nastavená na meranie Brix pri požadovanej teplote. Pridajte približne 2 ml vzorky do meracej bunky pomocou injekčnej striekačky a stlačte tlačidlo štart. Výsledok získate za niekoľko sekúnd.