ul. Sienkiewicza 4, 30-033 Kraków czesc@enolab.pl 506 519 639 · Pn–Pt · 10:00–14:00

Areometryczny pomiar zawartości cukru

Tekst pierwotnie ukazał się w kwartalniku Magazyn Winiarski nr 2(3)2018.

O ile pomiary z użyciem refraktometru lunetkowego nie stwarzają raczej nadmiernych trudności (trudność może nastręczać odpowiednie pobranie próbki do badań; ale o tym kiedy indziej), o tyle nierzadki widok pływaków wrzucanych optymistycznie bezpośrednio do świeżo wyciśniętego moszczu wskazuje, że pomiar zawartości cukrów z użyciem areometru wymaga szczegółowego omówienia; z naciskiem na etap przygotowania próbki.

Do szacowania zawartości cukru w moszczu dobrze sprawdza się areometr. Działa on na zasadzie różnicy wyporności cieczy w zależności od jej gęstości. Aby pomiar był miarodajny przyrząd powinien być stosowany w ściśle określonych warunkach temperaturowych (najczęściej 20°C).

SKALA AREOMETRU

Zwykle są to jednostki gęstości, rzadziej ciężar właściwy, a czasami – stężenie składnika roztworu: np. alkoholomierze czy cukromierze. Dla przykładu areometr Ballinga (Brixa) wyskalowany jest w procentach wagowych °Blg (°Bx) na czystych, wodnych roztworach sacharozy, w temperaturze 20°C. Woda w temperaturze 20°C wykazuje na areometrze 0°Blg (°Bx), roztwór zawierający n % sacharozy – n °Blg (°Bx).

 

Areometr Ballinga mierzy procentową zawartość cukrów wagowo, czyli 10 g/kg = 1 %. W winie wskazuje tzw. ekstrakt pozorny, który jest wypadkową ekstraktu rzeczywistego oraz związków lotnych (etanol, lotne kwasy). Tego typu areometr jest wrażliwy na wszystkie składniki wpływające na gęstość moszczu czy wina. Poza cukrem są to głównie pektyny (zawyżają gęstość) oraz alkohol (zaniża gęstość).

Areometr jest pływakiem (nurnikiem) o wrzecionowatym kształcie, wykonanym najczęściej ze szkła. W górnej wydłużonej części rurki szklanej umieszczona jest skala (ramka: Skala areometru). Dolna część jest odpowiednio obciążona, aby areometr mógł pływać w pozycji pionowej. Znając masę i objętość areometru, na podstawie głębokości na jaką się zanurzył, w oparciu o prawo Archimedesa, można w przybliżeniu wyznaczyć gęstość bezwzględną analizowanej cieczy. Granica błędu dla najdokładniejszych przyrządów tego typu zawiera się w ±2 kreskach podziałki.

W celu dokonania pomiaru menzurkę albo wysoką szklankę należy wypełnić badaną cieczą. Następnie należy delikatnie zanurzyć w cieczy czysty i suchy areometr tak, aby nie dotykał dna (dolny koniec co najmniej 2-2,5 cm od dna) i ścianek menzurki. Po ustabilizowaniu się nurnika dokonuje się odczytu poziomu jego zanurzenia w cieczy (ramka: Odczyt ze skali areometru).

ODCZYT ZE SKALI AREOMETRU
Wartość na skali odczytuje się z dokładnością do najbliższej działki elementarnej, zwracając uwagę, aby oczy obserwatora znajdowały się na poziomie menisku cieczy. Przy odczycie z areometru zwykle uwzględnia się menisk dolny dla cieczy przezroczystych, a górny – dla nieprzejrzystych, ale zawsze należy tu postępować zgodnie z instrukcją obsługi konkretnego przyrządu.

Następnie należy wyjąć areometr i zmierzyć temperaturę badanej cieczy. W przypadku temperatury innej niż 20°C należy wprowadzić poprawkę przy pomocy ogólnie dostępnych tabel, w których podane są współczynniki rozszerzalności cieczy lub gęstości w zależności od temperatury i stężenia.

Ponieważ cukier ma większą gęstość niż woda, im więcej cukru w moszczu, tym wyżej areometr będzie pływał w próbce. Duża ilość zawieszonych w moszczu małych kawałków pulpy spowoduje, że pływak będzie się unosił wyżej niż w czystym soku i otrzymamy sztucznie zawyżony wynik. Dlatego tak ważne jest odpowiednie przygotowanie próbki.

Oznaczenie zawartości cukru w moszczu przy użyciu areometru:

  1. Przed pomiarem próbkę należy przesączyć (odfiltrować, a najlepiej odwirować). A w razie konieczności również dodatkowo odgazować. W ostateczności można próbkę poddać sedymentacji, która jednak trwa dość długo (nawet do kilku godzin).
  2. Z odgazowanej i pozbawionej cząstek stałych próbki, przelej ostrożnie do cylindra taką ilość, aby poziom cieczy znajdował się ok. 5 cm poniżej brzegu cylindra. Staraj się przy tym jak najmniej spienić próbkę.
  3. Bezpośrednio przed pomiarem ciecz w cylindrze powoli wymieszaj bagietką szklaną, w celu uniknięcia różnic gęstości i temperatury w objętości badanej cieczy.
  4. Czysty i suchy areometr, trzymając za górną część, zanurz powoli w cylindrze, tak aby jego część pozostająca nad powierzchnią cieczy pozostała sucha.
  5. Cylinder z badaną cieczą powinien być termostatowany do temperatury odniesienia areometru (najczęściej 20°C).
  6. Po ustabilizowaniu się temperatury przyrządu i badanej cieczy, odczytaj wskazania areometru (patrz: ramka) w miejscu zetknięcia się poziomu cieczy z trzpieniem przyrządu.
  7. W przypadku temperatury innej niż 20°C należy wprowadzić odpowiednią poprawkę (w przybliżeniu ±0,06°Bx na każdy stopień powyżej lub poniżej 20°C).



Pomiar Brix w odgazowanej próbce nieprzezroczystego napoju słodzonego

Źródło: ScienceCompany (2012, 1 sierpnia). How to use an hydrometer to test sugar content [Plik video]. Pobrane z: https://www.youtube.com/watch?v=oj77Gf0T5SE
Areometryczny pomiar zawartości cukru
5 (100%) 6 opinii