Pomiar Brix określa czystą zawartość sacharozy w próbkach i jest nie tylko dobrze znanym zastosowaniem w przemyśle spożywczym i napojów, ale także w segmencie chemicznym. Stopień Brix jest reprezentowany przez następujące równanie:

1 stopień Brix (°Bx) = 1g sacharozy / 100g roztworu

Ale czy ma to zastosowanie do każdego rodzaju próbki? Czy 12 °Bx w soku pomarańczowym jest równe 12 g cukru?

W praktyce niekoniecznie. Pomiar Brix jest używany do pomiaru zawartości cukru w substancjach takich jak napoje bezalkoholowe, soki owocowe i koncentraty pomidorowe, a także w produktach takich jak olej do cięcia, które bardzo często są dalekie od czystych roztworów sacharozy/wody. Doprowadziło to do pewnych nieporozumień, zwłaszcza przy porównywaniu wyników uzyskanych za pomocą różnych technik pomiarowych (hydrometr, piknometr, refraktometr, cyfrowy miernik gęstości).

Na tej stronie uzyskasz niezbędną wiedzę na temat Brixa i innych pokrewnych indeksów stosowanych w oznaczaniu zawartości cukru.

Opracowana w 1843 roku metoda Ballinga jest najstarszą metodą używaną do pomiaru stężenia rozpuszczonych substancji stałych, głównie zawartości cukru w brzeczce podczas warzenia piwa.

Pochodzące głównie ze słodu, rozpuszczone cukry znajdują się wraz z innymi substancjami, a mieszanina jest zbiorczo określana jako "ekstrakt". Aby monitorować proces fermentacji, piwowarzy zazwyczaj zbierają pomiary Ballinga lub podobne (patrz poniżej) w czasie, aby określić stężenie brzeczki. Ponieważ cukry w brzeczce są przekształcane w alkohol podczas fermentacji, stężenie cukru stopniowo maleje w czasie; daje to piwowarom sposób na oszacowanie końcowej zawartości alkoholu w ich piwach, a także zapewnia dodatkową kontrolę i wgląd w proces warzenia, zapewniając stałą jakość ich produktu końcowego.

Cyfrowe refraktometry eliminują zależność od operatora, dostarczają wyniki w 2 sekundy i zwiększają wiarygodność wyników.

Degrees Plato, znany również jako skalaP lato, to kolejna skala, która mierzy zawartość cukru w brzeczce podczas warzenia piwa. Jest ona wyrażana w procentach wagowych (% w/w) i według następującej definicji:

1 stopień Plato = 1 g ekstraktu / 100 g brzeczki

Ponieważ piwo zawiera wodę, alkohol i rozpuszczony "cukier", pochodzący głównie ze słodu, piwowarzy muszą mierzyć ten rozpuszczony cukier, aby lepiej kontrolować proces fermentacji piwa.

Odniesieniem temperatury dla wagi Plato jest 17,5 °C; dlatego też, aby przeliczyć wartość z ciężaru właściwego na Plato, można użyć następującego równania:

°P = 260 * ( 1 - (1 / ciężar właściwy roztworu wodnego w temperaturze 17,5°C))

Oechsle to skala używana do pomiaru gęstości moszczu winogronowego i jest używana głównie w Niemczech, Luksemburgu i Szwajcarii. W rzeczywistości istnieją dwie definicje Oechsle: Jedna z nich jest określana jako "stara" i opiera się na na ciężarze właściwym; "nowa" definicja opiera się na współczynniku załamania światła. 

"Stara" Oechsle jest obliczana jako:

Oeo = 1000(sg - 1.0)

gdzie

Oeo (stary) = stopnie Oechsle
sg = ciężar właściwy

"Nowy" Oechsle jest obliczany jako:

Oen = 2639.22*nD - 3514.83

gdzie

Oen (nowy) = stopnie Oechsle
nD = współczynnik załamania światła

Skala Baumé została opracowana w 1768 roku przez francuskiego farmaceutę Antoine'a Baumé, który zbudował aerometr do pomiaru ciężaru właściwego cieczy.

Skala ta umożliwia ocenę stężenia dowolnego roztworu za pomocą tych samych jednostek (stopnie Baumé; °Bé) i tego samego aparatu (aerometr Baumé); konieczne jest jednak użycie specjalnej tabeli do określenia stężenia każdego rodzaju substancji. Jest ona obecnie wykorzystywana w przemysłowej produkcji piwa, wina, miodu i stężonych kwasów. Zależność między gęstością a stopniami Baumé była wyrażana na różne sposoby w czasie, gdy była używana. Obecnie, w temperaturze 16°C, zależność między gęstością a stopniami Baumé roztworu jest podana przez następujące zależności:

• Ciecze mniej gęste niż woda:

Ciężar właściwy = 140 / (130 + °Bé)

• Ciecze gęstsze od wody:

Ciężar właściwy = 145 / (145 - °Bé)

Zależność między Brix i Baumé nie jest liniowa. Możliwe jest jednak dokonanie bardzo zgrubnej konwersji za pomocą tego prostego równania:

Stopnie Brix = (°Bé x 1,905) - 1,6

Stopnie Baumé = (°Brix + 1,6) / 1,905

Jeśli potrzebujesz precyzyjnego wyniku w Baumé dla próbki w żądanej temperaturze, doskonałym wyborem będzie cyfrowy miernik gęstości.

Oprócz skali Brixa istnieją inne porównywalne skale do wyświetlania zawartości sacharozy w próbce, takie jak stopnie Plato, Baumé, Oechsle i Ballinga. Poniższa tabela przedstawia podsumowanie każdego typu pomiaru wraz z dodatkowymi informacjami na temat wag.

Proszę pamiętać, że podstawą każdego pomiaru współczynnika załamania światła jest ciężar właściwy próbki cieczy w przypadku korzystania z cyfrowego miernika gęstości lub piknometru oraz współczynnik załamania światła w przypadku korzystania z cyfrowego refraktometru lub jednej z metod ręcznych wymienionych powyżej.

Dokładne określenie poziomu Brix jest bardzo ważne dla kosztów i kontroli jakości w branży napojów. Określając dokładny poziom Brix, można nie tylko zapewnić najlepszą wymaganą jakość, ale także zoptymalizować koszty, pozwalając firmie zaoszczędzić tysiące dolarów każdego roku.

Jeśli promień światła przemieszcza się z jednego ośrodka do innego, optycznie mniej gęstego, zmienia kierunek. Wraz ze wzrostem kąta padania, osiąga on wartość krytyczną, przy której żadne światło nie wydostaje się z gęstszego ośrodka. Jeśli ten krytyczny kąt zostanie przekroczony, następuje całkowite odbicie. Współczynnik załamania światła jest obliczany na podstawie tego kąta krytycznego. Ponieważ załamanie światła zależy od długości fali padającego światła, współczynnik załamania światła jest mierzony przy długości fali linii D sodu (589,3 nm) jako standard i symbolizowany przez nD. Współczynnik załamania światła zależy nie tylko od długości fali użytej do pomiaru, ale także od temperatury mierzonego roztworu.

Dlatego też istnieje bezpośredni związek między współczynnikiem załamania światła a Brix. Zmierzony współczynnik załamania światła jest przeliczany bezpośrednio na procent wagowy zawartości sacharozy (°Brix / °Bx).

Tak, pomiar Brix cieczy zmienia się w zależności od temperatury. Brix zimnej próbki będzie wyższy niż tej samej próbki w temperaturze pokojowej. Dlatego dokładny pomiar Brix musi uwzględniać temperaturę. Aby uniknąć ręcznych obliczeń, które są podatne na błędy, zaleca się stosowanie miernika cyfrowego z kontrolą temperatury.

Jeden stopień Brix jest równy 1 gramowi sacharozy w 100 gramach roztworu, co jest równe 1% Brix. Dlatego nie ma między nimi różnicy: W tym przypadku 1 °Brix = 1% Brix.

Refraktometr jest najprostszym i najdokładniejszym narzędziem do pomiaru Brix.

Brix jest miarą ilości rozpuszczonych ciał stałych w cieczy poprzez jej ciężar właściwy i jest używany zwłaszcza do pomiaru rozpuszczonego cukru. Jeden stopień Brix to 1 gram sacharozy w 100 gramach roztworu.

Brix w winie, podobnie jak w każdej innej substancji, oznacza ilość cukrów w cieczy. W winie Brix jest mierzony przed zbiorem winogron w celu określenia zawartości cukru, a tym samym zawartości alkoholu, jaką będzie miało wino po fermentacji cukru. Brix powinien być również mierzony co najmniej raz dziennie podczas procesu fermentacji; monitorowanie nachylenia konwersji pozwala winiarzowi dostosować temperaturę procesu w celu uzyskania optymalnej jakości wina.

Choć z pozoru skala Brixa wydaje się tajemnicza, jest ona przydatna w świecie kulinarnym, w szczególności w przypadku win. W zależności od smaku i konkretnych celów danego wina, wartość od około 18 do 24 °Bx jest zazwyczaj idealna.

Czy chcieliby Państwo kontrolować stężenie Brix swojej próbki?

Dobry miód powinien mieć od 70 do 88 stopni Brix. Jakość miodu zależy jednak od zawartości wilgoci. Krótko mówiąc ponieważ im wyższa zawartość wilgoci, tym większe prawdopodobieństwo, że miód miód zepsuje się podczas przechowywania. Zgodnie z normą AOAC 969.38, wilgotność nie powinna przekraczać 20%.

Zgodnie z CODEX STAN 247 poziom Brixa dla soku pomarańczowego powinien wynosić od 11,2 do 11,8 i być zgodny z wartościami określonymi w przepisach krajowych kraju importującego, ale nie niższy niż 11,2. Uznaje się jednak, że w różnych krajach poziom Brix może naturalnie różnić się od tego zakresu wartości. W przypadkach, w których poziom Brix jest stale niższy, odtworzony sok z tych krajów wprowadzony do handlu międzynarodowego będzie akceptowalny, pod warunkiem, że spełnia metodologię autentyczności wymienioną w Ogólnej Normie dla Soków Owocowych i Nektarów, a poziom nie jest niższy niż 10 ° Brix.

Proszę zauważyć, że kwasowość soku pomarańczowego wpływa na wartość Brix. Soki owocowe zawierają również inne substancje, takie jak kwasy. Substancje te również wpływają na współczynnik załamania światła i prowadzą do niższych odczytów Brix. W związku z tym wartości Brix muszą zostać skorygowane, aby skompensować wpływ kwasów i przedstawić rzeczywistą zawartość cukru w próbce.

Proszę dowiedzieć się więcej o oznaczaniu kwasowości i zawartości kwasu: Proszę pobrać nasz przewodnik.

Dokładny pomiar stężenia Brix za pomocą naszych refraktometrów lub gęstościomierzy.

Jeden stopień Brixa definiuje się jako 1 gram sacharozy w 100 gramach roztworu wodnego; jeśli jedyną rozpuszczalną substancją stałą w roztworze jest sacharoza, wówczas 1 gram cukru podniesie wartość o 1 °Bx.

Chcą Państwo wyprodukować własny wzorzec Brix?

Krok 1: Sprawdzić refraktometr przy użyciu wody destylowanej. Powinno to dać odczyt równy zero; proszę wyczyścić i skalibrować urządzenie, jeśli wartość ta nie zostanie uzyskana.

Krok 2: Należy upewnić się, że powierzchnia refraktometru jest czysta i sucha.

Krok 3: Proszę umieścić niewielką ilość badanego roztworu na pryzmacie. Wystarczy kilka kropel.

Krok 4: Proszę spojrzeć przez okular, kierując pryzmat w stronę źródła światła. Proszę nie patrzeć na słońce.

Krok 5: Proszę ustawić ostrość okularu i dokonać odczytu w miejscu, w którym podstawa niebieskiego koloru styka się z wagą. Odczyt ten jest wartością Brix próbki.

Pomiar Brix za pomocą klasycznego refraktometru może mieć jednak pewne wady:

• Mały zakres pomiarowy / wymaga kilku refraktometrów, aby pokryć szeroki zakres.
• Brak termostatowania (aby pomiar był wystarczająco dokładny, temperatura musi wynosić dokładnie 20°C)
• Odczyty zależne od operatora, a zatem ograniczona dokładność
• Brak protokołu pomiarowego.

Proszę skorzystać z cyfrowego refraktometru, aby uzyskać łatwiejsze i dokładniejsze pomiary, które zwiększą produktywność Państwa laboratorium oraz pozwolą zaoszczędzić czas i pieniądze.

Ogólnie rzecz biorąc, terminy stopnie Brix, stopnie Plato i stopnie Ballinga są stosowane zamiennie. Wszystkie trzy wzorce masy wyrażają procent masy roztworów cukru i odnoszą tę masę do ciężaru właściwego. Ciężar właściwy odnosi wagę danej objętości cieczy do tej samej objętości wody. Ciecze cięższe od wody, takie jak moszcz lub brzeczka, mają ciężar właściwy większy niż 1,000. Ciecze lżejsze od wody, takie jak alkohol, mają ciężar właściwy mniejszy niż 1,000.

Najstarszy stopień, Ballinga, powstał w 1843 roku. Nieco później Brix poprawił niektóre błędy obliczeniowe w skali Ballinga i wprowadził tabelę Brixa. Następnie, na początku 1900 roku, Platon i jego współpracownicy dokonali dalszych ulepszeń, wprowadzając wagę Plato. Zasadniczo są one takie same. Tabele różnią się konwersją z procentu masy na ciężar właściwy na piątym i szóstym miejscu po przecinku skali ciężaru właściwego.

Syrop kukurydziany o wysokiej zawartości fruktozy (HFCS) to płynny słodzik pozyskiwany ze skrobi kukurydzianej, zawierający głównie fruktozę i D-glukozę. HFCS jest stosowany w celu zastąpienia sacharozy w przemyśle napojów i żywności. HFCS jest dostępny w trzech różnych poziomach fruktozy, HFCS 42, 55 i 90 procent masy, i jest stosowany głównie w USA.

Jako substancja słodząca, HFCS jest często porównywany do cukru granulowanego, ale przewaga produkcyjna HFCS nad cukrem obejmuje łatwość obsługi i opłacalność.

Możliwe jest zmierzenie zawartości Brix i HFCS za pomocą miernika gęstości lub refraktometru. Obie metody dadzą taki sam wynik w przypadku pomiaru zawartości czystej sacharozy/HFCS w roztworze.

Cyfrowe mierniki gęstości i refraktometry, takie jak miernikgęstości ExcellenceD4 i refraktometr Excellence R4 firmy METTLER TOLEDO, umożliwiają bezpośredni pomiar stopni Brix lub % HFCS. Obie metody pomiaru umożliwiają automatyczne przeliczanie współczynnika załamania światła/gęstości na stopnie Brixa lub % HFCS. W przypadku obu metod wyniki uzyskane podczas pomiaru czystej sacharozy lub czystego HFCS są identyczne i można je ze sobą porównywać.

Współczynnik Brixa to stosunek stopni Brixa soku do gramów bezwodnego kwasu cytrynowego na 100 gramów soku. soku do gramów bezwodnego kwasu cytrynowego na 100 gramów soku. Jest to jednym z najczęściej stosowanych wskaźników jakości soku, jak również dojrzałości owoców. dojrzałości owoców.

Najpierw należy sprawdzić refraktometr przy użyciu wody dejonizowanej; wynik powinien wynosić 0% wag. lub 1,3332 nD w temperaturze 20°C (proszę wziąć pod uwagę tolerancje). Następnie należy upewnić się, że metoda jest ustawiona na pomiar Brix w żądanej temperaturze. Proszę dodać ok. 0,3 ml próbki do celi pomiarowej i nacisnąć przycisk Start. Wynik otrzymają Państwo w ciągu kilku sekund.

Najpierw należy sprawdzić gęstościomierz za pomocą wody dejonizowanej; wynik powinien wynosić 0 % w/w lub 0,9982 g/cm³ w temperaturze 20 °C (proszę wziąć pod uwagę tolerancje). Następnie należy upewnić się, że metoda jest ustawiona na pomiar Brix w żądanej temperaturze. Proszę dodać około 2 ml próbki do celi pomiarowej za pomocą strzykawki i nacisnąć przycisk start. Wynik otrzymają Państwo w ciągu kilku sekund.