На страницах нашего онлайн портала alivahotel.ru мы расскажем много самого интересного и познавательного, полезного и увлекательного для наших постоянных читателей.
Градус Brix (Брикс) (символ °Bx) — мера массового отношения растворённой сахарозы к воде в жидкости. Измеряется сахариметром, определяющим удельную массу жидкости, или проще — рефрактометром. Раствор в 25 °Bx — 25 % (вес/вес), означает 25 грамм сахара в 100 граммах жидкости. Или, выражаясь иначе, в 100 граммах раствора находятся 25 граммов сахарозы и 75 граммов воды.
Брикс, Боллинг, Плато
Шкала Боллинга была разработана немецким химиком Карлом Боллингом. Она опирается на концентрацию раствора сахарозы как массовая доля сахарозы при 17.5 °C
Шкала Брикс изначально была выведена, когда Адольф Брикс пересчитал шкалу Боллинга в отношении температуры 15.5 °C. Шкала Брикс была впоследствии пересчитана снова и сейчас ссылается к температуре 20 °C. Брикс может быть исчислен по следующей формуле: 261.3*(1 — 1/р), где р — плотность раствора при температуре 20 °C.
Шкала Плато, исчисляемая в градусах Плато также является усовершенствованием шкалы Боллинга. Она основывается на температуре раствора 17.5 °C с небольшой особенностью, с приближением 260*(1 — 1/р), где р — плотность раствора при температуре 17.5 °C.
Эти три шкалы часто используются попеременно, так как разница несущественна. Брикс в основном используется для фруктовых соков, в виноделии и сахарной промышленности.
Плато используется в пивоварении.
Боллинг все ещё встречается в старых сахариметрах и все ещё используется в винодельческой промышленности Южной Африки.
Применение
Шкала Брикс используется в пищевой промышленности для измерения среднего количества сахара в фруктах, овощах, соках, вине, безалкогольных напитках и в сахарной промышленности. Различные страны используют шкалу в различных отраслях промышленности.
Для фруктовых соков один градус брикс примерно равен 1-2 % сахара по массе, что обычно хорошо сопоставимо с воспринимаемой сладостью.
Так как Брикс связан с концентрацией растворённых твёрдых веществ (в основном сахарозы) в жидкости, он также связан с удельной массой (плотностью) жидкостей. А поскольку удельная масса (плотность) раствора сахарозы широко известна, Брикс также может быть определён рефрактометром.
Современные измерители по шкале Брикс — это цифровые рефрактометры, которые определяют значение Брикс на основе значения рефрактометра. Эти приборы обычно компактны, брызгонепроницаемы и просты в использовании, и могут быть использованы кем угодно прямо на месте. Все чаще и чаще Брикс измеряется для определения идеального времени для сбора урожая фруктов и овощей, чтобы продукция достигла потребителя в идеальной стадии или в идеальном качестве для последующей переработки в виноделии.
Пять способов измерения, 15 ответов на вопросы — и не только!
Измерение показателя Brix (градусов Брикса) широко применяется, например, в пищевой промышленности и производстве напитков. Brix — это показатель содержания чистой сахарозы в воде:
1 градус Брикса (°Bx) = 1 г сахарозы / 100 г раствора.
Но применим ли такой показатель к любым образцам? 12 °Bx в апельсиновом соке — это 12 граммов сахара?
Нет, не обязательно. Шкала Брикса используется для измерения содержания сахара не только в таких продуктах, как безалкогольные напитки, фруктовые соки и томатные концентраты, но и в смазочно-охлаждающих жидкостях, состав которых сильно отличается от чистого водного раствора сахарозы. Это часто приводит к недоразумениям, особенно при попытках сравнивать результаты, полученные разными методами (с помощью ареометров, пикнометров, рефрактометров, цифровых плотномеров).
На этой странице приведены основные сведения о Brix и других показателях концентрации сахара.
Выберите интересующую вас тему:
Определение Brix по плотности и показателю преломления
Влияние температуры
Пять способов измерения Brix: преимущества, недостатки и другие сведения
Таблицы Плато, Боллинга, Брикса, Эксле и Боме: в чем разница?
Пересчет удельного веса в градусы Боллинга, Плато и Брикса за три шага
Часто задаваемые вопросы
Определение Brix по плотности и показателю преломления
Brix можно определять, измеряя как показатель преломления, так и плотность. Если в воде растворена чистая сахароза, оба способа дают одинаковые результаты. Однако для других образцов результаты могут отличаться в зависимости от того, какой прибор (метод) используется — ареометр, пикнометр, рефрактометр или цифровой плотномер.
В следующей таблице показаны результаты измерения Brix различных образцов с помощью плотномера и рефрактометра.
Какой из методов правильный?
В данном случае оба! Но для каждой лаборатории правильным является метод, определенный в ее стандартных рабочих процедурах (SOP). Во многих случаях значение Brix используется в качестве контрольной величины, более удобной в обращении, чем плотность или показатель преломления (например, 8,5 °Bx вместо nD: 1,3458, 9,1 °Bx вместо nD: 1,3465).
Образец
Определение Brix по плотности
Brix по рефракции
Комментарий
20-процентный раствор сахарозы
20,00 %
20,00 %
Идентично, т. к. сахароза чистая
Мальтоза
20,02 %
20,34 %
Отличается, т. к. это не сахароза
Фруктоза
39,95 %
40,01 %
Отличается, т. к. это не сахароза
Патока
43,92 %
42,20 %
Побочный продукт производства сахара; патока содержит 50 % сахарозы
Влияние температуры
Знаете ли вы, что изменение температуры на 1 ⁰C может вызвать колебания в результатах примерно на 0,1 ⁰Bx? Или даже больше, если концентрация сахара высока?
Поэтому следует помнить, что показатель Brix, измеренный с помощью любого из упомянутых выше приборов, сильно зависит от температуры.
Подробнее о температурной коррекции показателя преломления (Brix) для растворов сахарозы с разной концентрацией…
Пять способов измерения Brix: преимущества, недостатки и другие сведения
Тип прибора
Ареометр
Основные сведения / информация
Ареометр — это стеклянный прибор, состоящий из нижней утолщенной части, в которую насыпана свинцовая или стальная дробь, и тонкой верхней части, на которую нанесена градуировка. Ареометр используется для измерения удельного веса по плавучести. Чем выше концентрация сахара (Brix) в растворе, тем выше его плотность и тем больше выталкивающая сила, действующая на ареометр.
Используя ареометр для измерения Брикс, убедитесь, что его градуировка соответствует анализируемому образцу.
Основные области применения
Преимущества
Недостатки
Тип прибора
Пикнометр
Основные сведения / информация
Пикнометр — это колба определенного объема, как правило, стеклянная, предназначенная для измерения плотности жидкостей. С его помощью можно также определять плотность дисперсных материалов, твердых тел и даже газов. При правильном использовании пикнометр дает очень точные результаты.
В данном приборе имеется оптическая призма, на которую помещается анализируемая жидкость. Для считывания показателя преломления по встроенной шкале необходимо смотреть внутрь прибора.
Для определения концентрации сахара можно приобрести оптические рефрактометры со встроенной шкалой Brix. Для получения более точных результатов необходимо учитывать температуру и корректировать значения с помощью таблицы температурных поправок.
Основные области применения
Преимущества
Недостатки
Тип прибора
Цифровые рефрактометры (переносные и настольные)
Основные сведения / информация
Высокочувствительный оптический датчик измеряет полное отражение светового луча, испускаемого специальным светодиодом, от поверхности образца. Измеренный сигнал конвертируется в показатель преломления, Brix, HFCS или заданные пользователем единицы концентрации. В настольных приборах температура регулируется встроенным термостатом Пельтье.
Основные области применения
Контроль качества сырья и готовой продукции в самых разных отраслях, таких как:
Преимущества
Недостатки
Тип прибора
Цифровые плотномеры (переносные и настольные)
Основные сведения / информация
Полая стеклянная трубка совершает свободные колебания с определенной частотой. При наполнении трубки ее собственная частота колебаний изменяется: чем больше масса образца, тем ниже частота колебаний. Частота измеряется, а затем пересчитывается в плотность. Температура в настольном приборе точно регулируется встроенным термостатом Пельтье (без использования жидкостного термостата).
Основные области применения
Контроль качества сырья и готовой продукции в самых разных отраслях, таких как:
Преимущества
Недостатки
Шкала Боллинга
Шкала Боллинга, старейшая шкала для измерения концентрации растворенных твердых веществ, в первую очередь — сахара в пивном сусле, была предложена в 1843 году.
Сахара, в основном происходящие из солода, находятся в растворе вместе с другими веществами. Такую смесь называют «экстрактом». Чтобы контролировать процесс брожения, пивовары обычно следят за изменением показателя Боллинга или аналогичного показателя (см. ниже) для определения концентрации сусла. В ходе брожения сусла сахар превращается в спирт, и его концентрация постепенно снижается. Это дает пивоварам возможность оценить конечное содержание алкоголя в пиве, а также обеспечивает дополнительный контроль процесса пивоварения для стабилизации качества конечного продукта.
Градусы Плато (°P)
Градусы Плато — это еще одна шкала, используемая для измерения содержания сахара в пивном сусле. Шкала основана на весовых процентах и определяется следующим образом:
1 градус Плато = 1 г экстракта / 100 г сусла
Поскольку пиво состоит из воды, спирта и растворенного сахара, происходящего в основном из солода, пивовары должны измерять концентрацию сахара, чтобы лучше контролировать процесс брожения пива.
Шкала Плато составлена для температуры 17,5 °C. Для пересчета измеренных значений удельного веса в градусы Плато используется формула:
°P = 260 × (1 – (1 / удельный вес водного раствора при 17,5 °C)).
Шкала Эксле
Шкалу Эксле в основном используют в Германии, Швейцарии и Люксембурге для измерения плотности виноградного сусла. Существуют два варианта шкалы Эксле: так называемая «старая» шкала основана на измерении удельного веса, а «новая» — на показателе преломления.
Показатель Эксле по старой шкале рассчитывается по формуле:
Oeo = «старые» градусы Эксле sg = удельный вес.
Показатель Эксле по новой шкале рассчитывается по формуле:
Шкала Боме была предложена в 1768 году французским аптекарем Антуаном Боме (Antoine Baumé), который изобрел ареометр — прибор для измерения удельного веса жидкостей.
Шкала Боме позволяет оценивать концентрацию любого раствора в одних и тех же единицах (градусах Боме; °Bé) одним и тем же прибором (ареометром Боме); однако для определения концентрации каждого типа вещества приходится использовать специальную таблицу. В настоящее время шкала используется в производстве пива, вина, меда и концентрированных кислот. Соотношение между плотностью и градусами Боме в разное время выражалось разными способами. Сейчас связь между плотностью раствора и градусами Боме определяется для температуры 16 °C следующими соотношениями.
плотность = 140 / (130 + °Bé).
плотность = 145 / (145 – °Bé).
Соотношение между градусами Брикса и Боме нелинейно. Тем не менее для приблизительного пересчета можно использовать простую формулу:
Если требуется определять точное значение по шкале Боме для образцов при заданной температуре, настольный цифровой плотномер будет идеальным выбором.
Таблицы Плато, Боллинга, Брикса, Эксле и Боме: в чем разница?
Наряду с плотностью по шкале Брикса, существуют другие сопоставимые единицы для измерения содержания сахарозы, например градусы Плато, Боме, Эксле и Боллинга. Ниже приведена сводная таблица по типам измерений с дополнительными сведениями об используемых шкалах.
Следует помнить, что основой для любого измерения концентрации сахара является удельный вес жидкой пробы при использовании цифрового плотномера или пикнометра и показатель преломления при использовании цифрового рефрактометра или одного из ручных методов, перечисленных выше.
Шкала
Боллинг (°Balling, °Bg или °Blg)
Информация
Шкала Боллинга — самая первая из всех подобных. Она до сих пор встречается на старых сахариметрах, но была заменена шкалами Брикса и Плато, главным образом потому, что шкала Боллинга калибруется при 17,5 °C.
Применение
Виноделие (концентрация сахара в виноградном сусле)
Пивоварение (концентрация растворенных твердых веществ, в основном сахаров)
Инструменты измерения
Плотномер, пикнометр, ареометр, сахариметр
Шкала
Информация
Шкала Брикс (Brix) создана инженером Адольфом Бриксом (Adolf Brix) в ходе исправления неточностей в таблицах Боллинга.
Применение
Эта шкала чаще всего используется по всему миру в различных отраслях и продуктах для измерения концентрации сахара (в фруктовых соках, винограде, газированных напитках и т. д.).
Шкала Плато также является улучшенным вариантом шкалы Боллинга. Она калибруется при 20 °C. Расхождение между шкалами Боллинга и Плато составляет около 0,05 вес. %.
При пересчете градусов Плато и Брикс из вес. % в удельный вес разница обычно наблюдается в пятом и шестом десятичных разрядах.
Применение
Используется в основном в Европе, в пивоваренной отрасли
Инструменты измерения
Цифровой плотномер, ареометр, ручной рефрактометр
Заключение: Шкалы Боллинга, Плато и Брикс взаимозаменяемы. На практике часто принимают, что
1 °Bg = 1 °Bx = 1 °P
Это приблизительное равенство. Для упрощения измерений и достижения высокой точности рекомендуется использовать настольные цифровые плотномеры или настольные цифровые рефрактометры
Шкала
Информация
Шкала Эксле была разработана для измерения сусла в виноградном соке. Она градуируется по удельному весу при 15 °C или по показателю преломления при 20 °C.
Применение
Используется для измерения плотности виноградного сусла преимущественно в германоязычных странах.
Боме (°B, °Be, °Bé или Baume, с диакритическим знаком или без него)
Информация
Шкала Боме основана на измерении удельного веса, а не показателя преломления. Существуют две версии шкалы: для жидкостей плотнее воды и жидкостей легче воды. Плотность дистиллированной воды по шкале Боме равна 0.
Применение
Используется во франкоязычных странах, Испании, Австралии и Новой Зеландии в химической и фармацевтической отраслях, в пивоварении и виноделии.
Пересчет удельного веса в градусы Боллинга, Плато и Брикса за три шага
Этапы
Пример
1. Измерить удельный вес образца.
Результат: 1,062
2. Взять две последние цифры.
62
3. Разделить на 4.
62/4 = 15,5 °Balling, °P или °Bx Это соответствует раствору с содержанием сахара около 15,5 вес. %.
ВАЖНО! Такой расчет является приблизительным. Если требуется точное измерение с автоматическим регулированием температуры и пересчетом на другую шкалу, идеальным выбором будет настольный цифровой плотномер или настольный цифровой рефрактометр.
Определение Брикс по плотности
Определение Брикс по показателю преломления
Часто задаваемые вопросы
1. Для чего нужен показатель Брикс (Brix)?
Точное измерение Брикс необходимо для управления затратами и качеством в производстве напитков. Точно определив Brix, можно не только обеспечить требуемое качество, но и оптимизировать затраты, сберегая ежегодно тысячи долларов.
2. Как рассчитать Брикс (Brix)?
Луч света, проходя из одной среды в другую, оптически менее плотную, меняет направление. Угол падения луча по мере увеличения достигает критической величины, при которой свет не выходит из более плотной среды. Превышение критического угла называют полным внутренним отражением. По величине угла полного внутреннего отражения вычисляется показатель преломления. Преломление зависит от длины волны падающего света, поэтому показатель преломления измеряется на стандартной длине волны линии D натрия (589,3 нм) и обозначается nD. Показатель преломления зависит не только от длины волны, используемой для измерения, но и от температуры анализируемого раствора.
Следовательно, существует прямая зависимость между показателем преломления и Brix. Измеренный показатель преломления непосредственно пересчитывается в весовые проценты концентрации сахарозы (°Brix/°Bx).
3. Зависит ли Брикс (Brix) от температуры?
Да, значения Brix изменяются с изменением температуры жидкости. В холодной пробе Brix будет выше, чем в той же пробе при комнатной температуре. Это значит, что для получения точных данных необходимо учитывать температуру. Для того чтобы избежать ошибок при ручном пересчете, рекомендуется использовать цифровой анализатор с функцией коррекции температуры.
4. Есть ли разница между градусами и процентами Брикс (Brix)?
Один градус Brix (1 % Brix) соответствует 1 грамму сахарозы в 100 граммах раствора. Разницы между этими единицами нет: в данном случае 1 °Brix = 1 % Brix (по весу).
Рефрактометр — самый простой и самый точный прибор для измерения Brix.
5. Какому количеству сахара соответствует один градус Брикс (Brix)?
Brix — это показатель содержания растворенных твердых веществ в жидкости, который определяется по удельному весу раствора. В основном он используется для измерения концентрации растворенного сахара. Один градус Brix соответствует 1 грамму сахарозы в 100 граммах раствора.
6. Что означает показатель Брикс (Brix) для вина?
Непонятная на первый взгляд шкала Брикс используется в кулинарии, в частности, в виноделии. Диапазон от 18 до 24 °Bx, в зависимости от вкуса, аромата и назначения вина, обычно считается оптимальным.
А вы собираетесь контролировать Брикс (Brix) в своих образцах?
7. Каким должно быть значение Брикс (Brix) для меда?
Показатель Brix для хорошего меда находится в диапазоне от 70 до 88 градусов. Но качество меда зависит также и от содержания влаги. Дело в том, что увеличение влажности повышает вероятность того, что мед испортится при хранении. Согласно стандарту AOAC 969.38, влажность не должна превышать 20 %.
8. Каково обычное значение Брикс (Brix) у апельсинового сока?
Согласно стандарту фруктовых соков CODEX STAN 247, Brix для апельсинового сока должен находиться в диапазоне от 11,2 до 11,8 и соответствовать требованиям национального законодательства страны-импортера, но не ниже 11,2. Однако признано, что в разных странах Brix может естественным образом отличаться от этого диапазона значений. В случаях, когда Brix постоянно ниже, допускается восстановленный сок из этих стран при условии, что он соответствует критериям аутентичности, указанным в Общем стандарте для фруктовых соков и нектаров, и имеет показатель Brix не ниже 10 °Bx.
Следует заметить, что кислотность апельсинового сока влияет на Брикс. Фруктовые соки содержат, наряду с сахаром, и другие вещества, например кислоты. Эти вещества также влияют на показатель преломления и снижают значения Brix. По этой причине измеренные значения Brix следует корректировать, учитывая вклад кислотности, чтобы представлять реальное содержание сахара в образце.
Измеряйте Brix с высокой точностью с помощью рефрактометров и плотномеров МЕТТЛЕР ТОЛЕДО
9. Сколько сахара нужно добавить, чтобы повысить Brix на один градус?
Один градус Brix означает 1 грамм сахарозы в 100 граммах водного раствора. Если в растворе присутствует только сахароза в качестве растворимого твердого вещества, то 1 грамм сахара повысит значение Brix на 1 °Bx.
Хотите создать свой собственный стандарт Брикс (Brix)?
10. Как измерить Брикс (Brix) на портативном рефрактометре?
Этап 1. Проверьте рефрактометр дистиллированной водой. Значение должно быть равно нулю. В противном случае очистите и откалибруйте прибор.
Этап 2. Рабочая поверхность рефрактометра должна быть чистой и сухой.
Этап 3. Поместите небольшое количество анализируемого раствора на призму. Достаточно пары капель.
Этап 4. Направляя призму на источник света, смотрите в окуляр. Не смотрите на солнце.
Этап 5. Сфокусируйте окуляр и снимите показание там, где нижний край синего поля пересекает шкалу. Это показание и будет значением Brix.
Однако обычный рефрактометр не очень удобен для измерения Brix. Его недостатки:
Для упрощения процедуры и повышения точности измерений используйте цифровой рефрактометр. Это повысит производительность лаборатории, сбережет время и средства.
