Twee jaar geleden kocht ik tijdens de open-deur dagen bij Brouwland mijn refractometer. En ik heb steeds geroepen dat ik wenste dat ik dat eerder had gedaan.
In vele van de verhalen op dit weblog zie je metingen die ik gedaan heb met de hydrometer en met de refractometer. Ik gebruik beide instrumenten naast elkaar.
Een refractometer is veel duurder als een hydrometer, maar heeft daarnaast ook een paar duidelijke voordelen. Het wordt tijd om hier eens dieper op in te gaan, zodat de wijnmakers onder ons die geen ervaring hebben met een refractometer hier wat duidelijkheid over krijgen.
Wellicht kun je dan de dure aanschaf motiveren, of kun je je naasten uitleggen waarom je dit instrument graag voor je verjaardag, moederdag, vaderdag of kerst wil krijgen.......
De theorie
De werking van de refractometer is eigenlijk simpel uit te leggen en te demonstreren. Iedereen kent het fenomeen dat een lepeltje in een glas water geplaatst gebroken lijkt. Dat komt doordat de lichtstralen in water worden afgebogen.
Als je nu een behoorlijke hoeveelheid suiker in het water oplost dan lijkt de breuk veel groter. De foto laat dit enigzins zien. In het rechterglas lijkt het vorkje meer gebroken als in het linkerglas.
Met andere woorden, hoe groter het SG van de vloeistof hoe groter de breuk zal lijken.
Als we deze breking nu op een schaal kunnen projecteren dan kun je zo het SG aflezen. En dat is precies wat de refractometer doet.
De refactometer
Op de foto zie je de refractometer.
Aan de voorkant zie je het glaasje met de plastic deksel. Daarachter zie je een stelschroef, en aan de linkerkant het oculair (waar je doorheen kijkt).
Moderne digitale foto-cameras hebben een fantastische macro instelling. Mijn wat oudere Nikon 2100 heeft dat ook. Als ik mijn camera in de macrostand zet en ik houdt de lens tegen het oculair van de refractometer kan ik direct foto's maken van het meetresultaat. Een ideale toevoeging voor verhalen hier op dit web-log, en voor in mijn wijnmakers logboek.......
Het ijken.
Een goed meetinstrument moet geijkt worden. Dat wil zeggen het moet ingesteld worden op een bepaald referentie punt.
Bij een hydrometer moet je altijd de vloeistof die je wil gaan meten afkoelen (of verwarmen) tot 20 graden Celcius.
Er zijn 2 typen refractometers in omloop. Als je er een gaat kopen, doe jezelf dan een plezier en neem het type met ATC.
ATC staat voor Automatische Temperatuur Correctie.
Met andere woorden, je hoeft niet te wachten tot de temperatuur van je vloeistof 20 graden celsius is. De refractometer zal zelf een tempertuur correctie toepassen. Dat scheelt veel tijd, en moeite.
Je moet natuurlijk geen kokend hete vloeistof op het glaasje leggen, dan zal het natuurlijk barsten. Ook een ijsblokje kun je niet meten...... Alles binnen het redelijke natuurlijk.
Als je door het oculair van de refractometer kijkt zonder dat er vloeistof op het glaasje ligt zie je een blauw beeld.
Nu leggen we een druppel gedestilleerd water op het glaasje en doen de plastic deksel erop. Hierdoor wordt de vloeistof gelijkmatig over het meetglas verdeeld. Wacht een halve minuut en je ziet dit:
Inderdaad het SG van gedestilleerd water is 0, we hadden ook niet anders verwacht.
Mocht je refractometer een afwijkende waarde geven dan weet je dat hij niet geijkt is.
We weten zeker dat gedestillerd water een SG van 0 heeft, dus is je refrctometer niet geijkt.
Dat kun je nu doen door langzaam met de bijgeleverde schroevendraaier aan de stelschroef te draaien. Draai zo lang tot de scheiding tussen wit en blauw op de 0-lijn staat zoals bovenstaande foto aangeeft.
Dit ijken heb ik in de twee jaren dat ik mijn refractometer bezit slechts 1 keer hoeven doen.
Als je brildragend bent of je hebt slechte ogen, dan kun je aan het oculair draaien om het beeld scherp te stellen, net als bij een verrekijker.
Meten in de praktijk
Als je het SG van een sap willen weten dan vullen we een testbuis met het sap en laten daar de hydrometer in zweven.
Aangezien de meesten van ons op deze manier SG meten weet je dat je daar nogal wat sap voor nodig hebt. De meeste meetbuizen moet je met 250ml sap of most vullen. En voordat je de meting kunt doen moet je het sap naar 20 graden koelen of verwarmen.
Voor een meting met een refractometer heb je slechts 1 druppeltje van de vloeistof nodig die je met een pipet uit een fles, ton of vat kunt halen. En, zoals reeds gezegd, als je een refractometer met ATC hebt dan speelt de temperatuur van het sap geen rol.
Dat houdt dus in dat als je een wijngaard hebt, of een boomgaard, of je loopt door een veld met bramen/vlier of vul zelf maar in welke fruitsoort, je ter plekke een druif of welke fruitsoort dan ook kunt uitknijpen en binnen een paar seconden het Sg weet !!!!!
Ik heb hier een aantal voorbeelden van metingen met de hydrometer en de refractometer onder elkaar gezet zodat je goed kunt zien hoe ze beiden de SG waarden aangeven.
Zoals je ziet en wellicht uit ervaring weet is een hydrometer vaak lastiger af te lezen.
Een refractometer geeft duidelijk de SG waarde aan, zeker als je er een foto van maakt die je ook nog eens sterk kunt uitvergroten.
De schaal.
Refractometers zijn er met verschillende schaalverdelingen. In America en Engeland zijn ze vaak met een Brix schaal uitgerust.
Brix is het percentage aan suiker dat in de vloeistof aanwezig is. Voor ons is dat niet interressant, maar voor landen met prehistorische maten als cups, quarts, gallons etc is dit makkelijker om mee te werken.
Ik geef de voorkeur aan een refractometer met een Oechsle schaal. De oechsle schaal is identiek aan de normale SG schaal waar 1000 vanaf is getrokken. Met andere woorden een SG van 1080 wordt in de refractometer met Oechsle schaal als 80 weergegeven. 1050 Wordt 50. En 1000 wordt als 0 weergegeven.
Vaak hebben de refractometers een dubbele schaal: Oechsle en % alcohol. Het percentage alcohol wat mijn refractometer als indicatie weergeeft gebruik ik nooit. Ik gebruik altijd alleen de Oechsle schaal.
Let op !!!
Een hydrometer meet het gewicht (om precies te zijn het soortelijk gewicht) van een vloeistof. Een refractometer doet dat niet. Hij meet slechts de breking van het licht.
Ik geef hier een voorbeeld:
Los 50 gram suiker in water op.
Zowel de meting van de hydrometer en de meting met de refractometer geven 1020 als SG aan.
Nu los je 50 gram citroenzuur in water op.
De Hydrometer geeft weer een SG van 1020. De refractometer geeft daarentegen een SG van 1015. Dat komt omdat de breking van licht in een vloestof met suiker anders is als in een vloeistof met puur zuur.
In de dagelijkse praktijk van het wijnmaken heeft dit geen invloed en hoef je hier geen rekening mee te houden.
Glijdende SG meting.
Sommige wijnmakers meten constant het SG van hun wijn tijdens het wijnmaak/gistings proces.
Dat wil zeggen ze doen bijna dagelijks metingen om zo het gistingsproces te kunnen volgen. Dat kan NIET ZONDER MEER met een refractometer.
Zo vlug als een most aan het gisten is wordt er alcohol gevormd. Alcohol vertekend de breking van het licht waardoor de refractometer niet meer goed functioneerd.
Eigenlijk net zoals we hierboven zagen bij het meten van water met zuur.
Kun je de refractometer daar dan niet voor gebruiken ???
Nou voor alles is een oplossing. En velen hebben zich over dit probleem gebogen.
In America is er op een web-site een spreadsheet gepubliceerd waar je de metingen met een refractometer kunt op invoeren. Het Spreadsheet rekent dat dan om naar de werkelijke SG waarden zodat je de gisting kunt volgen.
Er is alleen 1 nadeel: het spreadsheet gaat uit van Brix waarden.
je kunt dat Spreadsheet hier downloaden.
Om het te gebruiken heb je natuurlijk wel microsoft Excell of OpenOffice nodig.
Als er voldoende belangstelling is wil ik wel kijken of ik dit kan omzetten naar een spreadsheet dat geschikt is voor de SG waarden. Als jullie dat willen, stuur mij dan maar een mail. Bij voldoende belangstelling ga ik aan de slag.
Aan de andere kant ben ik oprecht van mening dat als je echt vindt dat je elke dag het Sg van je gistende mosten moet testen, je geen idee hebt waar wijnmaken werkelijk over gaat. Uitzonderingen daargelaten natuurlijk.
Hoe dan wel ???
Persoonlijk meet ik het SG alleen als ik de most prepareer. Daarna meet ik nooit meer SG. Ik weet wel wanneer een wijn klaar is.
Maar ik kan me voorstellen dat beginners hier in het duister tasten.
Je kunt het SG van een gistende most wel met de refractometer meten, maar daar moet je wat extra handelingen voor verrichten.
Neem een exacte hoeveelheid most, bijvoorbeeld 20ml.
Kook deze langzaam in tot de helft, en vul dan met gedestilleerd water aan tot exact de oorspronkelijke hoeveelheid.
Neem nu een drupje van de most waar de alcohol uit is en meet dat met de refractometer.
Deze methode heb ik al eens eerder besproken op dit web-log maar in een andere context: het meten van restsuikers. Dat verhaal vindt je door hier te klikken.
Onderhoud.
Een refractometer heeft weinig tot geen onderhoud nodig.
Met een keukenpapier of een zacht doekje maak je het glaasje na elke meting schoon. Zorg ervoor dat je een zacht doekje gebruikt zodat je geen krassen op het glaasje maakt.
Alles op een rijtje
Ik geef hier de voor en nadelen van een refractometer nog eens op een rij.
Voordelen:
- Je hoeft slechts een druppel most of sap te gebruiken
- Je sap/most hoeft niet precies 20 graden te zijn
- Gemakkelijk af te lezen
- Gemakkelijk schoon te maken
- Snel
Nadelen:
- Duurder als een hydrometer
- Minder geschikt om het eind-sg of tussenliggende SG waarden te bepalen bij een gistende most
Conclusie.
Een refractometer is een heel handig meetinstrument. Ik schreef ooit dat ik het jammer vond dat ik hem niet al jaren geleden had aangeschaft en dat meen ik nog steeds. Voor mijn web-log gebruik ik de Hydrometer en de refractometer steeds naast elkaar. Dat zal ik wel voor de duidelijkheid blijven doen.
Voor metingen in het veld (boomgaard, wijngaard of tuin) is de refractometer ideaal. Je knijpt een vrucht fijn en 1 druppel sap is genoeg om het SG te weten te komen. Iets dat met de Hydrometer onmogelijk is.
Voor metingen in een most die aan het gisten is, is de refractometer iets minder geschikt. Je moet dan met een spreadsheet werken, of de alcohol uit de most koken om de juiste waarden te achterhalen.
Nawoord.
Met behulp van metingen met een Hydrometer EN een Refractometer en wat rekenwerk kun je van de meeste mosten en wijnen het alcohol percentage achterhalen. Over alcohol bepalingen komt binnenkort een aparte serie op dit web-log. Blijf dus terugkomen !!!!
Verwijzingen in dit verhaal:
- Spreadsheet om SG metingen met refractometer te doen
- Het meten van restsuikers
Luc Volders
Copyright 2010
Geen deel van deze publicatie mag worden overgenomen
in welke vorm dan ook (web-pagina's, forums of gedrukte tekst)
zonder uitdrukkelijke schriftelijke toestemming van de
auteur.
Two years ago I bought my refractometer at the annual winemaking-gig at Brouwland in Belgium. Since then I always said I wished I had bought it long before.
In the many stories on this web-log you can see that I do all measurements with my hydrometer as welll as with the refrctometer. I use both instruments side by side.
A refractometer is more expensive as a hydrometer, it has however some significant advantages. The time has come to do some in-dept review so the winemakers amongst us that have no experience with a refractometer get some insight.
Maybe this story is the motive to justify such an expensive purchase, or helps this story explain to your loved ones why you want such an instrument for your birthday, fathers- or mothersday, or as a chrismast gift.........
The theory
How the refractometer works is based on an easy to understand and demonstrate principle. Everyone knows that a spoon submerged in a glass of water seems broken. That is because the light-rays are bend-off in water.
Now when you dissolve a lot of sugar in the water the break will seem much bigger. The photo shows this somewhat. In the glass on the right side the fork looks more broken as in the glass on the left side.
So, as the SG of the fluid rises the break will look bigger.
Now if we would be able to project that break on a scale you could read the SG value. And that is just what a refractometer does.
The refractometer.
The photo shows you a standard refractometer. This is my own.
At the fron side you can see a glass plate covered with a plastic lid. Behind that an adjustment screw and on the left side the part weher you look through.
Modern digital camera's have a fantastic macro function. My somewhat older Nikon 2100 also has that function. Now when I put the camera in macro function and press the lens against the refractometer I can instantly make pictures from the measurements. That is an ideal feature not only for my web-log but also for record keeping in my winemaking log........
Calibrating
Any serious measuring instrument needs to be calibrated before use. Meaning it must be adjusted to a certain reference point.
When using a hydrometer you always need to cool down (or warm up) the juice you are testing to the temperature the meter is calibrated for.
Now there are two types of refractometers around. When you are going to buy one, do yourself a favor and buy the one with ATC.
ATC is an abrivation for Automatic Temperature Correction.
This means that you do not need to wait till the temperature of the to be tested fluid is at a certain level. The refractometer will correct itself for the temperature deviation. That saves a lot of time and effort.
Off course you can not put a boiling hot fluid on the glass plate, it will surely crack. Nor could you measure an icecube.....
Do all things with good judgement.
When looking through the refractometer without a fluid on the glass plate you will see a completely blue screen.
Now put just a drop of ditilled water on the plate and close the plastic lid. This makes sure that the fluid is evenly divided on the glass plate. Wait about 30 seconds and you will see this:
Naturally the SG of distilled water is 0, we did not expect anything else.
Now when your reftactometer shows a different value you know it is not calibrated.
We know for sure that distilled water has an SG of 0, so the reftactometer is not calibrated if it shows something else.
Now using the supplied screwdriver you can slowly turn the calibration screw. Turn it until the division line between the blue and white part is at the 0-line as the photo shows.
I own my refrctometer for 2 years now, and I only had to calibrate it once.
When you wear glasses, or your eyes are not as good as they used to be you can turn at the ocular to get a sharp image, just like using binoculars.
Measuring in daily life.
If you want to test the SG of a juice or must you will fill a testing tube and let the hydrometer float in it.
As most of us use this method for testing SG you will know that you will need quit a bit of juice for this purpose. Most testing tubes have to be filled with 250ml must. And before you can do the measurement properly you will have to chill (or warm) the juice to a certain level the hydrometer needs for doing the measurements right.
For a measurement using a refractometer you will need just 1 tiny drop of juice which you can obtain with a pipette from the bottle, carboy or bucket. And like said before there is no need to adjust the temperature.
So if you are walking through your vinyard or orchard or through the strawberry fields/blackberry fields/elderberry bushes or fill in yourself whatever kind of fruit, you can crush just one berry and will know the SG within a few seconds !!!
Below you will find some examples of measurements done both with the hydrometer and the refractometer so you can see for yourself how they indicate the SG values.
As you will know from experience a hydrometer is often difficult to read.
A refractometer will clearly show the SG value. Even easier to see if you take a picture which you can magnify with the lcd screen of the camera or enlarge it by printing.
The scale
There are refractometers available with different scales. In the US and Great Brittain they often are equipped with the Brix scale.
Brix is the percentage sugar that is present in a fluid. For us Europeans that is not very interesting. But for countries with pre-historic measurements like cups, quarts, gallons etc. this is the easiest to work with.
I prefer a refractometer with the Oechsle scale. The Oechsle scale is the same as the SG scale where 1000 is subtracted from. So an SG of 1080 is represented in the refractometer with an oechsle scale as 80. 1050 will be 50. And 1000 will be shown as 0.
Often refractometers have a double scale: Oechsle and % alcohol. The percentage alcohol that my refractometer indicates is never used by me. I always just use the Oechsle scale.
Beware !!!
A hydrometer measures the weight (to be exact Specific Weight) of a fluid. A refractometer does not. He just measures the bending of lightbeams.
I will give you here an example:
Dissolve 50 gram sugar in exact 1 liter water.
A measurement taken with the hydrometer as well as with a refractometer will both show you an SG of 1020.
Now dissolve 50 gram citric acid in exact 1 liter water.
The hydrometer will again show an SG of 1020. The refractometer however will show an SG of 1015. This is because the bending of light will be different in a solution of sugar in water as in a solution of acid in water.
For normal daily use this has no consequence, however tjhere is an exception.
Measuring SG in a fermenting must
Some winemakers think it is necesarry to constant (daily) measure the SG of their fermenting must during winemaking. I am not one of these.
However they think it is necesarry to do daily measurements of their must to follow the fermentation progress. Well you CAN NOT DO THIS JUST LIKE THAT with a refractometer.
As soon as a must is fermenting, alcohol will form.
Now alcohol alters the bending of light which will inhibit the accurate function of the refractometer.
Actually it is the same that happens when measuring water with acid, like we have seen above.
So is the refractometer not usable in that situation ???
Well there is a solution for everything. And many have given considerable thought about this problem.
In the US a spreadsheet has been published in which you can fill out the refractometer measurements. The spreadsheet will calculate from that the real SG values so you can follow the fermentation process.
There is just one small disadvantage: the spreadsheet uses Brix values.
You can download the spreadsheet by clicking here.
To use it you will need to have Microsoft Excell or for the Linux minded Open Office.
If there are enough of you that are really interested I can transform this spreadsheet to one more suitable for SG (oechsle) values. If you do want this, send me an e-mail. When I get enough response (in my opinion) I will give it a go.
However I sincerely think that if you feel the need to measure the SG of all your fermenting musts on a daily base you are still a beginner without a clue of what real winemaking is about.
I can however see the need for a daily measurements for some specific reasons.
So what is the alternative ???
I personally only measure SG when preparing a must. After this I never measure SG again. I will KNOW when a wine has finished. I can however imagine that beginners are lost at this.
So there is a way to measure the SG of a fermenting must with a refractometer. You will have put some effort in this.
Take an exact known amount of must, for example 20ml.
Now boil this down to about half the volume and then refill it with distilled water to exact the orioginal volume.
Now you will have a must from which the alcohol has been removed. Take a drop our and measure the SG with the refractometer.
I already adressed this method on this web-log within another context: measuring residual sugar. You can find that story by clicking here.
Maintenance.
A refractometer does not require a lot of maintenance.
A piece of kitchenpaper or a soft cloth is best to clean the glass plate after each measurement. Make sure it is a soft cloth because you do not want to scratch the surface of the glass.
Summarising
In short I will list the advantages and disadvantages of a refractometer.
Advantages:
- You just need 1 drop of fluid to do the measurement
- The temperature does not have to be exact 20 degrees celsius
- Easy to do the readings
- Easy to clean
- Fast
Disadvantages:
- More expensive as a hydrometer
- Less suitable for continuous SG reading in a fermenting must or to determine the end-SG.
Conclusion.
A refractometer is a very handy instrument. Once I wrote that I found it a pity that I did not buy it years ago, and I still underwrite that statement. For my web-log I will use the hydrometer and refractometer next to eachother. I will do that for clarity for you, my readers, as not everyone is used to a refractometer.
For field surveys in a vineyard, orchard or garden the refractometer is ideal. You just squeeze some fruit, put a drop of juice on the refractometer and you have an immediate SG reading. This is impossible with a hydrometer.
For testing a fermenting must a refractometer is less suitable. You will have to do calculations using a spreadsheet, or boil off the alcohol to get the right readings.
In the end.......
There is a method that uses a hydrometer AND a refractometer reading from a finished wine, does some calculations, and so derives the alcohol percentage from the wine. I am not going to telle that story here as I am planning to do a series on alcohol measurement on this web-log. So stay tuned !!!!
Links in this story:
- Spreadsheet to do SG mearurements in a fermenting must
- Measuring residual sugar
Luc Volders
Copyright 2010
No part of this publication and pictures may be reproduced
in any form (printed text, web-pages, weblogs or forums)
without written permission of the author.