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EIN PROJEKT ?
In der professionellen Brauerei sind die präzise Überwachung der Gärung und die genaue Bestimmung des Alkoholgehalts (TAV oder % Alc. Vol.) unerlässlich für die Qualitätskontrolle und die steuerliche Deklaration.
Während das Refraktometer dank seiner Geschwindigkeit und des sehr geringen Probenbedarfs (einige Tropfen genügen) das ideale Laborwerkzeug im Sudhaus ist, erfordert seine Verwendung während und nach der Gärung eine wichtige Vorsichtsmaßnahme.
Tatsächlich verfälscht die Anwesenheit von Alkohol die Lichtbrechung und führt zu einer fehlerhaften Dichteablesung.
Entdecken Sie unseren technischen Leitfaden und unsere Korrekturformeln, um das Beste aus Ihrem Brauereilabor‑Equipment herauszuholen.
1. Warum verfälscht Alkohol die Refraktometer‑Messung?
Das Refraktometer misst die Menge an gelöstem Zucker in der Würze (in Grad Brix oder Plato), indem es die Ablenkung eines Lichtstrahls beobachtet:
- Vor der Gärung (reine Würze): Die Würze enthält nur Wasser und Zucker. Die Brix‑Messung ist direkt und vollkommen zuverlässig.
- Während und nach der Gärung: Die Hefe verbraucht Zucker und produziert Alkohol (Ethanol) sowie CO₂. Da Alkohol einen niedrigeren Brechungsindex als Wasser hat, verfälscht er die Optik des Geräts. Der während der Gärung gemessene Wert ist daher ein scheinbar erhöhter, aber falscher Wert.
2. Formel zur Berechnung des Alkoholgehalts (klassische Methode mit Hydrometer)
Wenn Sie Ihre Messungen mit einem klassischen Hydrometer (Aräometer) in spezifischer Dichte (z. B. 1.050) durchführen, basiert die Berechnung des Alkoholgehalts (% Alc. Vol.) auf der Standardformel:
% Alkohol Volumen = (Stammwürze – Endvergärungsgrad) × 131,25
Beispiel: Stammwürze (SW) = 1.050, Endvergärungsgrad (EVG) = 1.010
Berechnung: (1.050 – 1.010) × 131,25 = 0.040 × 131,25 = 5,25 % Alc. Vol.
3. Korrekturformel für das Refraktometer in Anwesenheit von Alkohol
Um die tatsächliche Enddichte (ED) und den Alkoholgehalt aus Ihren Refraktometer‑Messungen in Grad Brix zu erhalten, müssen Sie eine mathematische Korrekturformel anwenden (z. B. die Terrill‑Gleichung):
Benötigte Daten:
- Initialer Brix‑Wert (IB): Der Wert, der vor dem Hefezugabe auf dem Refraktometer abgelesen wird.
- Abgelesener Brix‑Endwert (BE gelesen): Der Wert, der am Ende der Gärung auf dem Refraktometer erscheint.
Tatsächlicher Brix = (0,22 × IB) + (0,78 × BE gelesen)
Formel für den korrigierten Alkoholgehalt:
% Alkohol Volumen = (IB – tatsächlicher Brix) × 0,59
Konkretes Rechenbeispiel:
- Ursprungswürze (vor der Gärung): 13,0 °Brix
- Messung am Ende der Gärung: 6,5 °Brix
- Berechnung des tatsächlichen Brix: (0,22 × 13,0) + (0,78 × 6,5) = 2,86 + 5,07 = 7,93 °Brix
- Berechnung des Alkoholgehalts: (13,0 – 7,93) × 0,59 = 5,07 × 0,59 = 2,99 % Alc. Vol.
4. Schnellübersicht: Brix / Dichte / Potenzieller Alkohol
Diese Tabelle ermöglicht eine schnelle Umrechnung der süßen Würze (vor der Gärung) zwischen verschiedenen Laboreinheiten:
| Grad Brix (°Bx) | Grad Plato (°P) | Spezifische Dichte (SG) | Potenzieller Alkohol (bei FG ~1.010) |
|---|---|---|---|
| 10,0 °Bx | 9,6 °P | 1,040 | 3,9 % Vol. |
| 12,0 °Bx | 11,5 °P | 1,048 | 5,0 % Vol. |
| 14,0 °Bx | 13,5 °P | 1,057 | 6,2 % Vol. |
| 16,0 °Bx | 15,4 °P | 1,065 | 7,2 % Vol. |
| 18,0 °Bx | 17,3 °P | 1,074 | 8,4 % Vol. |
5. Präzisionstipps für das Brauereilabor
- Achten Sie auf die Temperatur (ATC‑Kalibrierung): Verwenden Sie Refraktometer mit automatischer Temperaturkompensation (ATC). Kalibrieren Sie Ihr Gerät immer mit einem Tropfen destilliertem Wasser bei 20 °C vor jeder Messreihe.
- Berücksichtigen Sie den WCF (Wort Correction Factor): Je nach Malzzusammensetzung Ihrer Würze kann die Brix‑Messung leicht vom tatsächlichen Brix‑Wert abweichen. Ein Korrekturfaktor (meist zwischen 1,00 und 1,04) kann in Brausoftware (BeerSmith, LittleBock) angewendet werden.
- Verwenden Sie ein Hydrometer oder ein digitales Densitometer zur finalen Validierung: Um das Ende der Gärung und den offiziellen Alkoholgehalt vor dem Abfüllen zu bestätigen, führen Sie immer eine abschließende Hydrometer‑Messung im Messzylinder durch (nach Entgasung der Probe).
Hinweis des technischen Teams von Rolling Beers
Vergessen Sie nicht, Ihre Probe zu entgasen! Wenn Sie die Dichte einer gärenden Bierprobe mit Hydrometer oder Refraktometer messen, haften gelöste CO₂‑Blasen an den Wänden des Geräts oder lassen das Hydrometer aufschwimmen, was die Messung verfälscht. Schütteln Sie Ihre Probe kräftig in einem geschlossenen Gefäß oder filtern Sie sie durch einen Kaffeefilter, bevor Sie die Dichtemessung durchführen.