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Autor: Betreff: Können Spindel und Refraktometer gleich gehen?
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pippen
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red_folder.gif erstellt am: 30.6.2011 um 14:19  
Hi,

ich hab mal eine Frage zum Refraktometrieren. Ich hab bei der Suche nichts gefunden, was mir helfen würden, deshalb mach ich mal dieses Thema auf.

Ich habe gestern abgefüllt und das Jungbier refraktometriert. Es zeigte nach der Korrektur in Earls Programm einen scheinbaren Restextrakt von 2.3 Plato. Das ergäbe bei einer Stammwürze von 13.1 einen Endvergärungsgrad von 82.3%. Da wurde ich stutzig, weil die California Lager eigentlich nicht so hoch vergären sollte. Also die olle Spindel wieder mal ausgepackt und siehe da: 3.2 Plato, temperaturkorrigiert und engast.

Hm. Da habe ich mich zu einem Experiment entschlossen: 5g Trockenmalzextrakt in 95ml Wasser augelöst, kurz aufgekocht und abgekühlt. Diese Probe habe ich dann bei 20 Grad gespindelt, ergab einen Extraktgehalt von 5.7; dann ein paar Tropfen refraktometriert, und siehe da, auch 5.7.

Kann es also sein, dass Spindel und Refraktometer gleich gehen? Oder habe ich vielleicht eine Brix-Spindel? Auf der Spindel steht "Angabe in Gewichtsprozenten". Das Refraktometer ist 0-18% mit ATC und natürlich auch mit Wasser kalibriert.

Sieht da jemand, was ich übersehe? Gibt's vielleicht einen Thread, in dem schon mal sowas besprochen wurde?

Weiss einfach nicht mehr, worauf ich mich verlassen soll.... :puzz:

Merci für die Hilfe!

Pippen


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muldengold
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red_folder.gif erstellt am: 30.6.2011 um 19:50  
Hi Pippen,

der Unterschied zwischen Jungbier und deinem Experiment ist der der Alkohol im Jungbier. Dieser beeinflusst den Brechungsindex enorm und lässt sich nur über einige Annahmen und Näherungen korrigieren. Die "Goldfomrel" scheint es dabei (zumindest bisher) nicht zu geben. Hier der Blog von Sean Terrill, der sich näher mit der Sache beschäftigt hat und die Problematik etwas eingehender unter die Lupe nimmt (leider in Englisch).

Viele Grüße
Sandro


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muldengold
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red_folder.gif erstellt am: 30.6.2011 um 19:59  
Nach Terrill's Beobachtungen ist diese Formel sehr präzise:

FG = 1.0000 – 0.00085683*RIi + 0.0034941*RIf

(FG = Final Gravity, RIi = Refraktionsindex zu Beginn der Gärung und RIf Refraktionsindex am Ende der Gärung).

Würde das (umgerechnet in Plato) Deinen 3,2°P entsprechen?

Sandro


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pippen
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red_folder.gif erstellt am: 30.6.2011 um 23:03  
Hey Sandro,

Vielen Dank für deine Antwort! Was du schreibst ist mir klar, das Programm von Earl tut genau das, es berechnet den Einfluss des Alkohols auf den Brechungsindex und trotz dieser Korrektur verhalten sich Spindel und Refraktometer unterschiedlich.
Naja, ich mess mal in Zukunft immer mit Spindel und Refraktometer, dann werd ich vielleicht noch herausfinden, wo da der Wurm drin ist.

Merci!


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muldengold
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red_folder.gif erstellt am: 1.7.2011 um 13:51  
Hi Pippen, wieviel Brix (unkorrigiert) hatte denn das Refraktometer im Jungbier angezeigt? Ist die 13,1% Stammwürze mit dem Refraktometer gemessen oder mit der Spindel?

Viele Grüße
Sandro


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pippen
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red_folder.gif erstellt am: 1.7.2011 um 14:11  
Das Refraktometer hat unkorrigiert 6.7 Brix angezeigt, mehrmals gemessen. Die Stammwürze hab ich nur mit dem Refraktometer gemessen, 13.5 Brix, ergibt korrigiert 13.1 Plato.

Hm?


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muldengold
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red_folder.gif erstellt am: 1.7.2011 um 16:02  
Hi Pippen, ok, die 2,2°P scheinbarer Restextrakt kommen auch mit der Terrillformel raus. Entspricht einem Fehler von einem ganzen °P! (vorausgesetzt Deine Spindel ist verlässlich). Mmmhh, also wer genau wissen will wieviel Extrakt im Jungbier ist, sollte wahscheinlich doch spindeln. Refraktometer sind wohl besser für das Messen der Stammwürze aufgehoben.

Mal ne andere Frage - Deine 82,3% (=67% tatsächlicher EVG) sind zu hoch für California Lager?

Grüße
Sandro


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pippen
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red_folder.gif erstellt am: 1.7.2011 um 16:22  
Ja vielleicht ist das so. Ich kann mir auch nicht vorstellen, dass meine Spindel falsch geht.
Naja, so schlimm ist das alles ja nicht.

Auf jeden Fall tausend Dank für deine Hilfe!

Ach ja, ich hätte mir etwas mehr Restextrakt gewünscht, das Jungbier schmeckt etwas zu trocken (ist ein California Common). Laut Wyeast sollte die California Lager eher niedrig vergären. Muss beim nächsten Mal mit höherer Temperatur maischen.

Gruss,

Pippen


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red_folder.gif erstellt am: 1.7.2011 um 18:14  
Hallo Pippen,

dass der mit dem Refraktometer und meinem Programm ermittelte Wert so sehr falsch sein soll, dass kann ich mir nur sehr schwer vorstellen. Ein bis max. zwei Zehntel Abweichung vom Restextrakt wären noch vorstellbar, aber 0,9°P auf keinen Fall. In einer ganzen Reihe Vergleichsmessungen zur Refraktometermethode mit verschiedenen Spindeln, konnte ich die Genauigkeit jedesmal bestätigen. Daher vermute ich, dass Dir beim Spindeln irgend ein kleiner Fehler unterlaufen sein muss.

Wie hast Du denn die Probe entgast?
Hattest Du auch die entgaste Probe mit dem Refraktometer gemessen?
Spindeln sind entweder von oben (Ables. oben) oder von unten (Ables. unten) abzulesen. Hast Du das berücksichtigt?
In einem anderen Thread hatte ich kürzlich gelesen, dass das 0-18% Refraktometer sich gerne selbst dejustiert. Hattest Du nach der Messung dies nochmal mit Wasser kontrolliert?

Ich bin mir sicher, wir finden den Fehler.

Gruß,

Earl


[Editiert am 1.7.2011 um 18:28 von Earl]



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Unimog
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red_folder.gif erstellt am: 1.7.2011 um 19:21  
Hallo Zusammen,

@muldengold:
Kannst du mir die Formel noch mal erklären? Wenn ich die Werte von Pippen einsetze kommt nur Bullshit raus.
(Also 13,5 und 6,7 Brix)

Muss ich die Werte vorher korrigieren oder hinterher? (Also von Brix auf °P)

Liege grade kränklich auf dem Sofa, kann sein das ich einfach grade zu fertig bin! :-)

Danke im Voraus.

Gruß,
Jan


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muldengold
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red_folder.gif erstellt am: 1.7.2011 um 19:58  
Hi Unimog,

Ja, am besten Brix-Werte je mit 1,04 multiplizieren (sog. würzekorrigierte Brix) und dann einfach in die Formel einsetzen (der Faktor 1,04 ändert jedoch nicht viel). Am Ende kommt eine Spezifische Dichte (SD) raus (so messen unsere Amerikanischen Freunde den Zuckergehalt). In Plato kann man den Wert wie folgt umrechnen:

Extrakt in °P = 668,72 . SD - 463,37 - 205,347 . SD²
Einfacher (aber nicht ganz so genau) kann man umrechnen, indem man alle Nachkommastellen des SD-Wertes mit 4 dividiert (z.B. 1.040 = 10°P)

Kommts jetzt hin? Auf alle Fälle gute Besserung!

Viele Grüße
Sandro


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red_folder.gif erstellt am: 1.7.2011 um 20:03  
Hallo Sandro,

muss ich wirklich mit 1,04 multiplizieren oder eher dividieren? ;-)

Ich werde die Formel noch mal testen. Trinke grade ein Bier, danach bin ich bestimmt wieder fit. ;-)

Danke für die Info mit der Formel!

Gruß,
Jan


[Editiert am 1.7.2011 um 20:11 von Unimog]



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red_folder.gif erstellt am: 1.7.2011 um 20:07  
...sorry, na klar, dividieren!

Grüße
Sandro


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red_folder.gif erstellt am: 1.7.2011 um 20:17  
...also, hab gerade noch einmal mit obiger Formel nachgerechnet, und es kommen 3,4°P raus - also nur 0,2°P Unterschied zu Pippen's 3,2°P!!!


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Unimog
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red_folder.gif erstellt am: 1.7.2011 um 20:30  
Hi,

ich komm net klar.

13,5 Brix = 12,98°P
6,7 Brix = 6,44°P

FG = 1,0 - 0,00085683*12,98°P + 0,0034941*6,44
FG = 1,011
ensp. ca.2,75°P (11/4)

Was mach ich falsch, ich checks grad echt net. Vielleicht sollte ich morgen weiter rechnen.

Gruß,
Jan


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red_folder.gif erstellt am: 1.7.2011 um 20:54  
Hi Sandro,

hmm, wenn ich die Werte 13,5 Brix und 6,7 Brix eingebe, dann erhalte ich nach der Terrill-Formel aber einen scheinbaren Restextrakt von nur 2,1°P. Bitte prüfe das doch nochmal nach oder ändere bitte Dein Tool auf Deiner Homepage entsprechend ab. . Ich persönlich kann dieser Formel keinen Glauben abgewinnen. Lediglich bei Endvergärung scheint die Terrill-Formel einigermaßen glaubwürdige Werte abzubilden. Die Werte liegen dann aber immer noch unterhalb denen, die mein Tool mit der Standartformel zu berechnen vermag. Wenn ich den Terrill so lese, dann kommt es mir so vor, als ob seine Formel die an seine eigene Spindel zurechtgebastelte und entsprechend geänderte Standartformel zu sein scheint. EDIT: Das machen auch die ständigen Updates seiner Formel deutlich. Zudem rechnet Terrill nun mit einem Divisionsfaktor von nur 1,02, den ich aus vielen Versuchen heraus nicht bestätigen kann. Eigenartiger Weise gibt mir die Terrill-Formel bei einem Stammwürzgehalt von 14 Brix% und einem Restextrakt von ebenfalls 14 Brix% (also unvergorene Würze) einen scheinbaren Vergärungsgrad von 15 % aus :puzz: . EDIT: Zudem berechnet die Formel einen Stammwürzgehalt von 11,5 °P anstatt 13,6°P. Dies käme einem Divisionsfaktor von 1,22 anstatt 1,03 gleich. Das ist für mich der Beweis, dass die Terrill-Formel um so größere Fehler produziert, je höher der Restextrakt ist. Von Präzision kann hier doch keine Rede sein, oder doch?

Gruß,

Earl


[Editiert am 1.7.2011 um 21:13 von Earl]



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smilies/question.gif erstellt am: 1.7.2011 um 21:03  
Hi Earl,

wie lautet die Standardformel ?
Ich bin verzweifelt auf der Suche nach der richtigen Formel.

Die Terrill-Formel scheint ja jedem etwas Anderes zu bescheren ! :D

Danke im Voraus.

Gruß,
Jan


[Editiert am 1.7.2011 um 21:04 von Unimog]



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red_folder.gif erstellt am: 1.7.2011 um 21:47  
Jan, die Seite, auf welcher die Formel lange Zeit öffentlich war, finde ich leider nicht mehr im Internet. Die amerikanischen Programme Beersmith und Promash benutzen diese Formel übrigens auch. Ich hatte damals ein paar Tools geschrieben, welches sich dieser Formel bedienen siehe hier. Ich hatte die Formel in einem Thread auch schonmal 2007 hier im Forum gepostet: siehe hier und hier, jedoch mit einem eigenen Korrekturfaktor, den meine Tools heute nicht mehr haben, ... der Faktor 1,03 war mir damals zudem noch unbekannt. Sandro hat die Formel auch auf seiner Homepage stehen, bei Tools.

Gruß,

Earl


[Editiert am 1.7.2011 um 23:27 von Earl]



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red_folder.gif erstellt am: 1.7.2011 um 22:23  
Hi Earl,
ja der Refraktometerrechner auf der maischemalzundmehr Seite hatte noch die alte kubische Terrillformel. Jetzt ist die lineare polynomische Terrillformel integriert und es kommt (mit der genauen Umrechnung in °P) 2,9°P heraus (-0,3°P Differenz zu Pippims Spindelwert). Nachgerechnet kann hier werden. Terrill meinte auch in seinem Blog, das die alte Formel systematisch die Werte realen Spindelwerte unterschätzt, was bei Pippin ja auch der Fall war (kann mit anderen Werten natürlich wieder anders aussehen!)

Grüße
Sandro


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red_folder.gif erstellt am: 1.7.2011 um 23:22  
Ach du grüne Neune. Gebe ich nun beides mal 14 Brix ein (oben wie unten), dann kommt ja nun ein noch größerer Unsinn heraus als zuvor. Ne, tut mir leid Sandro, ich bleibe bei der altbewährten Formel. Die Genauigkeit hat sich jahrelang in Vergleichsmessungen per Spindel ja auch immer wieder bestätigt, bei mir sowie auch bei anderen Hobbybrauern. Der Fehler beträgt 0,1 bis maximal 0,2 °P !, willst du wirklich mehr? Ich bin mir absolut sicher, Pippen wird dies früher oder später bestätigen.

Gruß,

Earl


[Editiert am 2.7.2011 um 00:36 von Earl]



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red_folder.gif erstellt am: 2.7.2011 um 00:51  
Ja, bei 14/14 kommt Quatsch raus. Aber dafür ist die Formel ja auch nicht konzipiert. Die Präzision wir erst richtig gut (laut Terrill) bei EVG >60%, was meiner Meinung nach fast alle endvergorene Biere sind. Earl, bitte verstehe mich nicht falsch - ich kritisiere ja die Standardformel nicht, das steht mir gar nicht zu. Jeder der eine Spindel und ein Refraktometer hat kann sich ja selbst von der Präsision dieser oder jener Formel überzeugen. Wir könnten z.B. hier im Forum von unseren endvergorenen Bieren über die Zeit mal den Restextrakt messen a) mit Spindel als Referenz und b) mit Refraktometer. Die Refraktometerwerte werden anschließend mit der Standardformel UND der Terrillformel korrigiert. Vielleicht könnten wir diese Daten in einer Excel-Tabelle zusammenfassen? Den ersten Datensatz hätten wir ja schon von Pippin (3,2/6,7/2,2/2,9). Was haltet ihr davon?

Grüße
Sandro


[Editiert am 2.7.2011 um 08:07 von muldengold]



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red_folder.gif erstellt am: 2.7.2011 um 08:10  
Nicht nur bei 14/14, sondern auch folglich bei 14/13, 14/12, 14/8 ... .

Den Test könnt ihr gerne machen. Aber wie gesagt, ich und viele andere vor uns haben schon genug Vergleichsmessungen gemacht und deshalb brauche ich mir die Zuverlässigkeit der Standardformel nicht noch einmal zu bestätigen.

Bevor du mit Deinem Projekt beginnst, solltest Du aber zunächst eine einheitliche Richtlinie erstellen, nach der gemessen werden soll, um potentielle Fehlerquellen auszuschließen. Sozusagen eine Norm bzw. Messvorschrift. Auch solltet ihr euch auf eine der beiden Terrill-Formeln festlegen und nicht nach Belieben sich die passende Formel heraussuchen.

Obwohl das Refraktometer recht einfach zu handeln ist, können auch hier Fehler gemacht werden, wie z.B. das mit der Kerbe (vorletzter Post im Thread) oder andere Fehler. So sollte z.B. das Refraktometer vor jeder Messung kalibriert, trocken und auf etwa 20 °C temperiert sein. Nach der Messung ist zu prüfen, ob die Kalibrierung noch stimmt. Der Refrakrometerwert sollte wenigstens ein paar Minuten unverändert abgebildet werden, mit scharfer Trennlinie, ... .

Von den möglichen Fehlern beim Spindeln mal ganz abgesehen.

Gruß und schönes Wochenende,

Earl


[Editiert am 2.7.2011 um 08:24 von Earl]



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red_folder.gif erstellt am: 2.7.2011 um 09:34  
Also, dann nehme ich Earls Vorschlag mal auf und wir standardisieren die Messbedingungen:

Wir benötigen von euch folgende Werte:
1. Stammwürze (Refraktometer)
2. Restextrakt des Jungbieres (wie von Pippen beschrieben entgast) via Spindel
3. Restextrakt via Refraktometer

Die Exceltabelle berechnet dann automatisch aus diesen Werten:
4. Korrigierter und °P umgerechneter Restextrakt mit der Standardformel
5. Korrigierter und °P umgerechneter Restextrakt mit der linearen polynomischen Terrillformel

Standardformel:
Restextrakt = 1,001843 – 0,002318474 . BIa – 0.000007775 . BIa² – 0,000000034 . BIa³ + 0,00574 . BIe + 0,00003344 . BIe² + 0,000000086 . BIe³

Terrill:
Restextrakt = 1,0000 – 0,00085683 . BIa + 0,0034941 . BIe

Konversion von SD in °P:
°P = 668,72 . SD - 463,37 - 205,347 . SD²

Wenn wir genug Datensätze zusammenhaben, könnte man versuchen 2. und 3. neu zu korrelieren und evtl. eine optimierte Regressionskurve zu finden.
Ich schlage vor, das die die Daten beitragen wollen, ihre Werte (Punkte 1-3) in diesem Thread ganz formlos veröffentlichen und ich trage sie dann in einer Tabelle zusammen. Ich finde solche Gemeinschaftsprojekte unter Hobbybrauern klasse. Earl, vielleicht bestätigen die Daten ja die Standardformel - ich bin da 100% ergebnisoffen.

Grüße
Sandro


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smilies/question.gif erstellt am: 2.7.2011 um 11:54  
Hallo Sandro,

ich habe mir die Formeln auch in Excel gepackt und mal mit den 13,5 Brix und 6,5 Brix befüllt.

Standardformel -> 1,008 -> 1,94°P
Nach Terrill -> 1,011 -> 2,74°P

Sind die Werte nun "scheinbar" oder "tatsächlich" ?
Wenn ich mit der Spindel messe (den Restextrakt) habe ich doch auch nur den scheinbaren Wert, oder?
Wie bekomme ich den tatsächlichen wert raus.

Das sind doch nicht die Werte die ihr hier rausbekommt! Was mach ich falsch, oder fehlt noch ein Schritt?

Bitte nochmals um Hilfe!

Gruß,
Jan

PS. Ich will und muss das verstehen !! :mad:


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Hi Unimog,

das ist der scheinbare Restextrakt (SRE). Deine Werte sind doch so in Ordnung. Wenn Du die deClark-Formel (siehe oben) zur Umrechnung von SD in °P nimmst (anstelle die Nachkommastellen mit 4 zu dividieren), kommen oben diskutierte Werte raus.

Den tatsächliche RE (TRE) kannst Du wie folgt ausrechnen nach Balling:

TRE = 0,1808 . Stammwürze (in °P bzw. würzekorrigierte Brix) + 0,8192 * SRE (in °P)

Grüße
Sandro


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