Stammwürze richtig messen

[Majo_Craft]

Hallo zusammen,

ich habe das Forum schon durchsucht, aber zu meinem Problem nichts Passendes gefunden.
Ich braue mit einer Malzrohranlage und messe meine Stammwürze mit einem einfachen Refraktometer (eines der günstigeren Modelle). Ich messe in der Regel vor dem Kochen, nach dem Kochen und vor dem Anstellen, jeweils mehrfach hintereinander.

Vor jeder Messung null ich das Gerät mit Wasser, um sicherzugehen, dass alles passt. Trotzdem bekomme ich oft sehr unterschiedliche Werte. Beispiel: Beim ersten Messen zeigt es 14 °P an, beim zweiten dann plötzlich etwas ganz anderes – und das, obwohl ich direkt hintereinander messe.

Beim Läutern lasse ich die Umwälzpumpe laufen, damit sich der Nachguss gut mit der Würze mischt und ich sehe, wann’s genug ist. Trotzdem habe ich auch da schon schwankende Messwerte. Nach dem Kochen ist es dasselbe Spiel.

Ich habe mein Refraktometer schon mit einer Wasser-Zuckerlösung getestet – da stimmt der Wert exakt. Also kann’s am Gerät selbst eigentlich nicht liegen.
Hat jemand eine Idee, woran das liegen könnte? Solche kleinen Dinge treiben mich beim Brauen regelmäßig in den Wahnsinn

[Taim]

(...) Beispiel: Beim ersten Messen zeigt es 14 °P an, beim zweiten dann plötzlich etwas ganz anderes – und das, obwohl ich direkt hintereinander messe.(…)

Was genau heißt denn “etwas ganz anderes“?

Ich persönlich habe das auch nach dem Läutern, braue aber auch mit einem Einkocher. Da hilft dann umrühren.

[Juergen_Mueller]

Das Problem entsteht durch die heiße Flüssigkeit, die mal auf die kalte, dann auf die angewärmte Messebene aufgetragen wird, usw.

Eine ATC wird das Gerät wohl haben, diese braucht aber einige Zeit um zu wirken, einige Minuten.

Deswegen bin ich inzwischen dazu übergegangen nur noch vorm Anstellen zu messen, wenn die Würze quasi die gleiche Temperatur hat wie das Refraktometer. Trotzdem lasse ich es dann mit geschlossenem Deckel noch einige Zeit liegen bevor ich durchschaue.

[OS-Schlingel]

Moin,
Du brauchst ein Glas mit kaltem Wasser und eine Pipette 3ml. Das Refraktometer hast Du ja schon.
Du ziehst eine Probe mit der Pipette, drehst diese um, damit die Würze in die kleine Blase läufst und steckst diese in das Wasserglas.
Einen Augenblick warten, damit die Probe abkühlt und dann messen.
Üblicherweise ist ein Refraktometer auf 20°C eingestellt. Die ATC`s können eine geringe Temperaturschwankung ausgleichen - können...

Gruß Stephen

[Johnny H]

Die Verdampfung aufgrund von Temperatur ist ein Problem bei der Verwendung von Refraktometern.

Es gibt noch einen anderen Trick, den ich regelmäßig anwende: einfach das Refraktometer mit geschlossenem (!!) Spalt ganz kurz in die Würze tauchen. Durch die Kapillarwirkung wird genug Flüssigkeit für die Messung in den Spalt gezogen, und wenn man nur ganz kurz eintaucht, ändert sich auch die Temperatur des Refraktometers nicht (oder nur sehr wenig). Und aus dem geschlossenen Spalt verdampft so gut wie nichts.

Dann einfach das Refraktometer umgekehrt hinlegen (dadurch wird die Ableselinie genauer, weil evtl. vorhandene Partikel vom Messkristall wegwandern) und ein paar Minuten abwarten. Dann ablesen.

Ich mache das seit Jahren so und bin zufrieden mit den Messwerten (die ich übrigens immer mit einer Messspindel abgleiche).

[gulp]

Hat jemand eine Idee, woran das liegen könnte? Solche kleinen Dinge treiben mich beim Brauen regelmäßig in den Wahnsinn

Nimm halt ne °P Spindel.

Gruß
Peter

[afri]

Hat jemand eine Idee, woran das liegen könnte? Solche kleinen Dinge treiben mich beim Brauen regelmäßig in den Wahnsinn

Selbst wenn das Gerät ATC hat, reagiert es enorm auf Temperaturänderungen. Wenn du also als Beispiel das Gerät aus dem warmen Büro in den kalten Braukeller bringst und dort sogleich mit Wasser nullst, wirst du nach 5 und 15 Minuten mit dem gleichen Wasser die Nulllinie verfehlen. Daher bitte immer das Refrakto dort für etliche Minuten hinlegen, wo du messen willst.

Und natürlich ist richtig was die anderen schrieben, nicht erst den heißen Tropfen aufs Glas geben, Kaffee einschänken, eine Zigarre anzünden und dann den Deckel auflegen. Bei so kleinen Mengen wie einem Tropfen Würze ist die Verdunstung enorm und du würdest damit falsch höhere Werte bekommen. Ich mache das mit der Pipette, lege sie zwischen Glas und Deckel, drücke einen Tropfen heraus und ziehe die Pipette. Das dauert weniger als eine Sekunde und es kann kaum etwas verdunsten.

[Majo_Craft]

(...) Beispiel: Beim ersten Messen zeigt es 14 °P an, beim zweiten dann plötzlich etwas ganz anderes – und das, obwohl ich direkt hintereinander messe.(…)

Was genau heißt denn “etwas ganz anderes“?

Ich persönlich habe das auch nach dem Läutern, braue aber auch mit einem Einkocher. Da hilft dann umrühren.

Wenn ich beim ersten messen beispielsweise 14°P habe, kann es sein, dass es beim zweiten messen zum Beispiel 17°P sind.

[Taim]

(...) Beispiel: Beim ersten Messen zeigt es 14 °P an, beim zweiten dann plötzlich etwas ganz anderes – und das, obwohl ich direkt hintereinander messe.(…)

Was genau heißt denn “etwas ganz anderes“?

Ich persönlich habe das auch nach dem Läutern, braue aber auch mit einem Einkocher. Da hilft dann umrühren.

Wenn ich beim ersten messen beispielsweise 14°P habe, kann es sein, dass es beim zweiten messen zum Beispiel 17°P sind.

Ok, danke für die Info. Das ist dann doch deutlich außerhalb einer erwartbaren Messtoleranz. Ich wollte nur sichergehen, dass Du da u.U. nicht unrealistische Vorstellungen bzgl. der Genauigkeit hast.
Ich denke, die Tips der Anderen (ATC, Verdunstung, Temperatur etc.) sollten das Problem minimieren oder zumindest eingrenzen können.
LG

[MaltHopMagic]

Auch die Pipette kann das Ergebnis verfälschen, wenn die zwischen den Messungen mit Wasser gespült wird und Tropfen zurückbleiben. Die verdünnen dann die Probe.

[Majo_Craft]

@MaltHopMagic, das leuchtet ein und macht sogar Sinn.
Aber auch die ganzen anderen Ratschläge werde ich beim nächsten Mal berücksichtigen.

[Räuber Hopfenstopf]

Ich kühle jede Probe in einem kleinen Fläschchen. Ganz wichtig ist es auch, die Probe vor der Messung einmal zu schütteln. Denn oben im Behälter bildet sich Kondenswasser, das aber mit zur Probe gehört. Ohne vernünftig temperierte Probe, misst das Ding quer durch den Garten, ATC hin oder her.

[ggansde]

Ich ziehe die Probe in eine 20 ml Spritze, verschließe mit dem Finger und kühle unter dem Wasserhahn auf Messtemperatur.
VG, Markus

[Y-L]

Ich ziehe die Probe in eine 20 ml Spritze, verschließe mit dem Finger und kühle unter dem Wasserhahn auf Messtemperatur.
VG, Markus

Das gehört eigentlich in den Bereich "Tipps & Tricks"...

Das Refraktometer sollte man mMn gar nicht in die Würze tunken.
Die Würze sollte im kalten Zustand immer erst vorsichtig (!) mit einem (sauberen) Löffel umgerührt werden, da sich der schwere Zucken unten konzentriert. Wer nur oben eine Probe entnimmt, misst eigentlich zu wenig! Gerne mal gegenprüfen!
Anschließend die Reste vom Löffel auf das Refraktometer geben.

Im heißen Zustand ist dieses vorgehen nicht empfehlenswert, da das bisschen Wasser was vom Löffel verdunstet die Messung schon reicht,
um die Messung stark zu verfälschen.

Aber den Trick von Markus werde ich mal ausprobieren...

[§11]

Ich ziehe die Probe in eine 20 ml Spritze, verschließe mit dem Finger und kühle unter dem Wasserhahn auf Messtemperatur.
VG, Markus

Das gehört eigentlich in den Bereich "Tipps & Tricks"...

Das Refraktometer sollte man mMn gar nicht in die Würze tunken.
Die Würze sollte im kalten Zustand immer erst vorsichtig (!) mit einem (sauberen) Löffel umgerührt werden, da sich der schwere Zucken unten konzentriert. Wer nur oben eine Probe entnimmt, misst eigentlich zu wenig! Gerne mal gegenprüfen!
Anschließend die Reste vom Löffel auf das Refraktometer geben.

Im heißen Zustand ist dieses vorgehen nicht empfehlenswert, da das bisschen Wasser was vom Löffel verdunstet die Messung schon reicht,
um die Messung stark zu verfälschen.

Aber den Trick von Markus werde ich mal ausprobieren...

Moin,

Ich denke hier muss man unterscheiden. Ist der Zucker/ Extrakt in der Würze gelöst, ist die Konzentration überall gleich. Lösungen trennen sich nicht durch Gravitation.

Misst man allerdings die abfließende Läuterwürze (nicht StW.), so ergeben sich natürlich schon Schichtungen unterschiedlicher Dichte.

Cheers

Jan

[Y-L]

Und warum ist der Wert nach dem Umrühren (bei mir bis zu 2 Brix) höher?
Auch wenn ich Proben nach / während der Hauptgärung entnehme, habe ich einen ähnlichen Effekt?

[Johnny H]

#14/#16:

So wie Du das schilderst, ist das unmöglich! Wie Jan schreibt: eine homogene Lösung kann sich nicht entmischen allein aufgrund der Schwerkraft.

Während der Hauptgärung durchmischt sich außerdem das Jungbier laufend durch aufsteigendes CO2. Selbst wenn hier also eine Schichtung durch z.B. Verdünnung der noch unvergorenen Würze mit Wasser vor der Hauptgärung oder kurz nach dem Anstellen vorgelegen hätte, verbleibt diese niemals bis zum Ende der Hauptgärung.

Da muss irgendein Messfehler vorliegen. Eventuell stören hier irgendwelche Partikel (Kühltrub, Hopfen, Hefe etc.) die Refraktometermessung. Partikel sind nicht Teil der Lösung und können sich somit auch absetzen. Das müsste man m.E. aber erkennen an einem sehr schlecht ablesbaren Wert.

[§11]

Und warum ist der Wert nach dem Umrühren (bei mir bis zu 2 Brix) höher?
Auch wenn ich Proben nach / während der Hauptgärung entnehme, habe ich einen ähnlichen Effekt?

Schwer zu sagen, aber theoretisch kann es an der Temperaturschichtung liegen, die sich zwangsläufig ergibt. Wenn dein Messgerät Probleme hat die Temperatur zu kompensieren, kann es zu unterschiedlichen Ergebnissen führen.

Nimmt man eine Lösung mit einer Zuckerkonzentration A und eine mit einer höheren Konzentration B und fülle Lösung B zuerst in einen Bottich, kann ich die Lösung A darüber schichten. Das ist es , was wir z.B. beim Läutern feststellen. Erst kommt die Vorderwürze, mit einer hohen Extrakkonzentration und danach die Nachgüsse mit einer niedrigeren Konzentration. Hier kann es zur Schichtung kommen. Auch wenn man z.B. eine konzentrierte Zuckerlösung in Bier gibt, um beispielsweise danach in Flaschen abzufüllen um in der Flasche zu vergären. Befindet man sich nicht gerade unterhalb des Gefrierpunktes, bleibt aber auch dieser Zustand nicht endlos erhalten, da die Moleküle oberhalb des absoluten Nullpunkts immer in Bewegung sind (Braun'sche Molekularbewegung). Irgendwann bildet sich durch Diffusion eine Mischkonzentration aus.

Anders sieht es aus wenn man eine Lösung mit einer Konzentration vor sich hat und diese stehen lässt. Vernachlässigt man Verdunstung und überschreitung der Löslichkeit. Zucker wird, anders als Salz, physikalisch gelöst. Die Zuckermoleküle werden dabei vollständig von Wassermolekülen umgeben (hydratisiert). Auf der Molekularenebene spielt aber Gravitation, im Gegensatz zu thermischen Bewegung, eine untergordnete Rolle. Als Vergleich, ohne Temperaturabsenkung, bleibt, bei gleichbleibendem Druck, die Luftfeuchtigkeit konstant und das Wasser fällt nicht, durch die Gravitation, aus.

Cheers

Jan

[Johnny H]

Schwer zu sagen, aber theoretisch kann es an der Temperaturschichtung liegen, die sich zwangsläufig ergibt. Wenn dein Messgerät Probleme hat die Temperatur zu kompensieren, kann es zu unterschiedlichen Ergebnissen führen.

Das wäre denkbar, wobei es für mich grundsätzlich schwer nachvollziehbar ist, dass ein paar Tropfen einer deutlich wärmeren oder kälteren Flüssigkeit die Temperatur eines Refraktometers entscheidend verschieben können. (Wobei ich jetzt von einem dieser weit verbreiteten Refraktometer mit Plastikdeckel (Beispiel) rede)

Denkbar wäre dann aber als Störgröße bei der Temperatur vielleicht, dass die Messung in einem Raum vorgenommen wird, der deutlich kälter (oder wärmer) als 20°C ist, z.B. ein kalter Gärkeller. Oder man hält das Refraktometer zu lange in der warmen Hand! All dies könnte eventuell ein Refraktometer mit nicht vorhandener oder dysfunktionaler Temperaturkompensation zum Spinnen bringen!

[§11]

Mir ist auch klar das Preis nicht immer ein Qualitaetsindikator ist, aber es ist schon verwunderlich das mein Atago neu irgendwo bei $300 liegt, wenn ein $10 Teil aus China das selbe Ergebnis bringen wuerde. Ich sehe hier, in der Tat, die ATC (active temperature compensation) als eines der Hauptkriterien. Ein Refraktometer besteht aus nicht vielen Teilen und dank moderne CNC Technik ist das Schleifen eines Prismas auch keine Handwerkskunst mehr. Das einzige wirklich bewegliche in einem Refraktometer, das aeusserste Praezision erfordert, is das Anbringen des Bimetalls fuer die ATC. Material, Lagerpunkt, Laenge, Fixierung, all das hat Auswirkung auf die Auslenkung des Prismas.

Cheers

Jan

[Majo_Craft]

So wie ich das hier herauslesen, entnehmt ihr die Probe direkt von oben aus dem Maischepfanne!? Ich habe es bislang immer direkt aus dem Hahn entnommen.

[MaltHopMagic]

Dann wäre das eine mögliche Ursache für dein Eingangs geschildertes Problem, je nachdem wo der Hahn die Würze aufnimmt, wie gut er gespült ist usw. Am Hahnauslass können Würzereste eintrocknen und die nächste Probe aufzuckern. Je nachdem wie du es genau machst, gibt's es da viele Fehlermöglichkeiten.

Ist es nicht auch viel einfacher, die Paar Tropfen für das Refraktometer direkt aus dem Kessel zu entnehmen?

[Majo_Craft]

Vermutlich ja. Das Trub und ähnliches das Ergebnis verfälschen können, habe ich auch mal gehört und mir deswegen kleine Filtertüten für Tee gekauft und diese dann unten am Hahn benutzt. Aber das mit der Spritze ist auch ein guter Tipp, den ich beherzigen werde.
Ich halte also kurz fest: vor der Entnahme der Probe die Maische oder Würze umrühren, die Probe (auch evtl. vorher filtern) auf 20°C abkühlen lassen und dann messen. Angeblich soll es ja helfen, wenn die Probe im Refraktometer etwas ruht und dann erst misst.

[Johnny H]

[...] Ich sehe hier, in der Tat, die ATC (active temperature compensation) als eines der Hauptkriterien. Ein Refraktometer besteht aus nicht vielen Teilen und dank moderne CNC Technik ist das Schleifen eines Prismas auch keine Handwerkskunst mehr. Das einzige wirklich bewegliche in einem Refraktometer, das aeusserste Praezision erfordert, is das Anbringen des Bimetalls fuer die ATC. Material, Lagerpunkt, Laenge, Fixierung, all das hat Auswirkung auf die Auslenkung des Prismas.

Klingt plausibel!

Ich weiß ja mein Billigrefraktometer dank Spindel-Abgleich, Ringversuch und eigenem Korrekturfaktor (0,96 - 0,97, Kehrwert von 1,03) gut einzuschätzen und erhalte deswegen (auch laborbestätigt) zuverlässige Werte, aber um die ATC habe ich mir nie wirklich Gedanken gemacht, bis darauf, dass ich immer bei Raumtemperatur messe bzw. das Refraktometer nach Probenahme ein paar Minuten liegenlasse, bevor ich ablese. Das Fettgedruckte ist ja im Prinzip das einzige, was wir machen können, weil wir ja ansonsten keine wirkliche Möglichkeit haben, das Funktionieren der ATC zu überprüfen.

Wäre vielleicht eine Idee für einen Ringversuch oder (evtl. noch besser) für Labormessungen bei der HBCON. Um das experimentelle Design müsste man sich sicher noch Gedanken machen: hält man einfach nur thermostatisiertes Bier in z.B. einer Thermoskanne vor (einfach) oder baut man gleich ein oder zwei kleine "Kammern" (Styropor- oder Kühlboxen) mit bestimmten Temperaturen (z.B. 15°C oder 25°C), in die man dann die zu untersuchenden Refraktometer reinlegt, um Messungen bei zu hoher oder zu niedriger Raumtemperatur zu simulieren?

PS: vielleicht mache ich das mal zuhause! Ich habe eine kleine Campingkühlbox. Die könnte ich mit z.B. einer großen Flasche warmen Wasser auf 25°C oder 15°C vortemperieren (die Temperatur muss man natürlich messen). Dann ein paar zu messende Flüssigkeiten und das Refraktometer reinstellen und equilibirieren lassen. Dann (möglichst schnell) messen. Experiment bei Raumtemperatur und ggf. bei verschiedenen Temperaturen wiederholen.

[§11]

Ich temperiere meine Proben zu Hause immer im Wasserbad entweder im Braumeister oder Sous Vide. Natürlich mit einem externen Thermometer. Das Problem ist ja bei einer solchen Eichung, die Messgerade light ja nicht mehr zweidimensional in der Fläche, sondern bekommt mit der Temperatur eine dritte Dimension. Wir überprüfen aber mit Nullpunkt Abgleich und der Messung bekannter Konzentrationen meistens eben nur zweidimensional.

Cheers

Jan