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Autor: Betreff: 7,9 / 8,1 / 8,65 / 8,8% vol Alkoholgehalt? Berliner Moderator Beiträge: 4024 Registriert: 7.4.2006 Status: Offline erstellt am: 13.4.2013 um 09:48   Zwischen dem Brechungsindex einer Flüssigkeit und deren Alkoholgehalt gibt es zwar gewisse Abhängigkeiten, aber die sind kaum berechenbar. Terril und die anderen, die diese Korrekturformeln erzeugt haben, haben Vergleichsmessungen mit Refraktometer und Spindel gemacht, die Abweichungen ermittelt und versucht, sie mit einer Formel zu beschreiben. Das hat mir den Eigentlichen Vorgängen bei der Gärung nichts zu tun, es versucht nur, die Symptome zu beschreiben. Die Vergleichsmessungen haben unter bestimmten Bedingungen stattgefunden, und so funktionieren auch die Formeln nur unter möglichst identischen Bedingungen gut. So liefern sie nur in einem bestimmten Stammwürzebereich und bei gewissen Vergärungsgraden gute Ergebnisse. Terril weist darauf in seinen Beschreibungen auch hin. Ich vermute, dass auch die sonstige Würzezusammensetzung Einfluss auf die Genauigkeit haben wird, die man mit einfachen Formeln kaum berücksichtigen kann. Die Korrekturformeln sind und bleiben nur ein grobes Hilfsmittel. Interessant wäre, herauszufinden, welche Formel unter welchen Bedingungen die besten Ergebnisse liefert, so dass man jeweils die passende Formel wählen kann. Edit: Dass die Terril-Formel bei unvergorener Würze kein sinnvolles Ergebnis liefert, ist vor diesem Hintergrund kein Wunder. Für diesen Bereich des Vergärungsgrads gilt sie einfach nicht. Zitat von Terril [for beers with] anything below 50% RDF (61% ADF) [...] neither the old nor new correlations gave results even close to the measured FG values [Editiert am 13.4.2013 um 11:06 von Berliner] ____________________ Gruß vom Berliner Antwort 25 Earl Posting Freak Beiträge: 824 Registriert: 14.6.2005 Status: Offline Geschlecht: erstellt am: 13.4.2013 um 12:25   Zitat: Zwischen dem Brechungsindex einer Flüssigkeit und deren Alkoholgehalt gibt es zwar gewisse Abhängigkeiten, aber die sind kaum berechenbar. Nein Berliner, das glaube ich nicht. Die Abhängigkeit liegt in der Natur der Dinge und lässt sich dementsprechend genauso natürlich berechnen. Zu dieser Erkenntnis kam auch schon die Firma Carl Zeiss, bevor sie Ihr Eintauchrefraktometer auf den Markt brachte. Berechnet wurde mit einer Formel, die sich heutzutage höchstwahrscheinlich Standardformel nennt. Ich bin immer noch der Meinung, dass es wesentlich genauer ist mit dem Refraktometer zu arbeiten als mit Hobbyspindeln, auch deshalb, weil beim Spindeln sehr viele Fehler gemacht werden können, gerade in kohlensauren Lösungen. Da hatte ich ja schon mal einen Artikel hier zu geschrieben (siehe Antwort 15). Daher halte ich es für groben Unfug, mit Hobbybrauerspindeln, und vielleicht mit noch wenig Spindelerfahrung, evt. fehlerhafte Messungen zu machen, um damit die eigentlich genauere Refraktometermethode zu überprüfen, egal ob es sich dabei um einen Atomphysiker handelt oder um einen Hobbybrauer. Ein Atomphysiker, der es richtig macht, kontrolliert sein Ergebnis nicht mit einer Hobbyspindel, sondern mit einem Gaschromatographen-Massenspektrometer und generiert mit den Erkenntnissen seine Formel, natürlich gerade für verschiedene Stammwürzen und Vergärungsgrade. Eine andere Arbeitsweise bin ich von den Physikern an meiner Uni jedenfalls nicht gewohnt. In diesem Sinne. Gruß Earl [Editiert am 14.4.2013 um 00:21 von Earl] ____________________ PS: HIER gehts zur Tauschbörse für Hobbybrauer Antwort 26 muldengold Posting Freak Beiträge: 675 Registriert: 25.10.2010 Status: Offline erstellt am: 13.4.2013 um 15:20   Zitat: Die Abhängigkeit liegt in der Natur der Dinge und lässt sich dementsprechend genauso natürlich berechnen. Das ist leider nur so wenn wir nur Zucker oder nur Alkohol in der Flüssigkeit haben. Im Bier haben wir es allerdings grob mit 2 Komponenten zu tun: Zucker und Alkohol, die beiderseits den Refraktionsindex der Flüssigkeit beeinflussen. Zwei verschiedene Lösungen mit identischem Refraktionsindex können je nach Alkoholgehalt völlig unterschiedliche Zuckerkonzentrationen aufweisen. Daher lässt sich der Alkohol schlichtweg NICHT ohne Kenntnis der Zuckerkonzentration der Lösung (und anders herum) einfach so berechnen. LG Sandro Antwort 27 Berliner Moderator Beiträge: 4024 Registriert: 7.4.2006 Status: Offline erstellt am: 13.4.2013 um 16:38   Im Bier stecken außer Zucker und Alkohol noch viele andere Stoffe, die mehr oder weniger Einfluss auf den Brechungsindex haben können. Berechenbar ist das nur unter genau definierten Randbedingungen. Ein 12°P Pilsner aus reinem PiMa mit 75-80% EVG lässt sich sicher ganz gut abbilden, aber bei sehr hohen oder sehr niedrigen Stammwürzen oder EVGs oder bei ungewöhnlichen Zutaten versagen die Formeln irgendwann, und zwar um so eher, je einfacher sie gestrickt sind. Die lineare Terril-Formel z.B. ist in engen Grenzen sehr genau, wird außerhalb dann aber rasch unbrauchbar. Die Standardformel kann wahrscheinlich einen größeren Bereich abdecken, hat aber irgendwo auch ihre Grenzen. Die müsste man halt wissen, wenn man sich auf die Ergebnisse verlassen können will. [Editiert am 13.4.2013 um 16:40 von Berliner] ____________________ Gruß vom Berliner Antwort 28 DerDennis Posting Freak Beiträge: 2085 Registriert: 26.2.2013 Status: Offline erstellt am: 13.4.2013 um 20:25   Zitat von Berliner, am 13.4.2013 um 16:38 Im Bier stecken außer Zucker und Alkohol noch viele andere Stoffe, die mehr oder weniger Einfluss auf den Brechungsindex haben können. Berechenbar ist das nur unter genau definierten Randbedingungen. Ein 12°P Pilsner aus reinem PiMa mit 75-80% EVG lässt sich sicher ganz gut abbilden, aber bei sehr hohen oder sehr niedrigen Stammwürzen oder EVGs oder bei ungewöhnlichen Zutaten versagen die Formeln irgendwann, und zwar um so eher, je einfacher sie gestrickt sind. Die lineare Terril-Formel z.B. ist in engen Grenzen sehr genau, wird außerhalb dann aber rasch unbrauchbar. Die Standardformel kann wahrscheinlich einen größeren Bereich abdecken, hat aber irgendwo auch ihre Grenzen. Die müsste man halt wissen, wenn man sich auf die Ergebnisse verlassen können will. Stimmt, die Terrillformel ist im mittleren Bereich (um 6-8° brix) sehr genau, gibt aber vor allem bei Standardbieren und hohen Vergärgraden m.M.n. zu hohe Werte (ein Pils, mit 12.5°P, W34/70 und 45 min. Maltoserast, kommt bei mir auf 82% SEVG), da ist die Standardformel besser. Bei hohen Stammwürzen, viel Spezialmalz und starker Hopfung ist die Terrill-Formel genauer, die Standardformel liefert "gefühlt" zu niedrige Werte (ein IPA, mit der Nottingham vergoren, kommt damit u.U. auf nur 70% SEVG), hier ist sicherlich die Terrill-Formel die bessere Wahl. Überhaupt, Thema "Spezialmalz": woher will denn die blöde Formel wissen, ob ich jetzt mit 50% Cara-Anteil einmaische oder 50% Haushaltszucker zugebe? Wohl ein eher extremes Beispiel, aber es zeigt ganz gut die Schwächen solcher Berechnungen. P.S. habe gerade bemerkt, dass ich eine veraltete Formel von Sean Terrill verwendet habe, von hier: http://seanterrill.com/2010/07/20/toward-a-better-refractom eter-correlation/ Aktuell - und stark vereinfacht - ist die auf der folgenden Seite angegebene: http://seanterrill.com/2011/04/07/refractometer-fg-results/ ...da werde ich mein Spreadsheet nochmal überarbeiten müssen. EDIT: habs angepasst Grüße [Editiert am 14.4.2013 um 09:19 von DerDennis] ____________________ *Dunkles Lager, Magnum/Select/Tettnanger, S189 (Hauptgärung) *Festbier, Northern Brewer/Tettnanger/Saazer/Select, S-189 (Nachgärung) *Helles Lager, Tettnanger/Select/Saazer, S-189 (Nachgärung) *Westy12 Clone, 21.6°P, W3787 (Lagerkeller) Antwort 29 Earl Posting Freak Beiträge: 824 Registriert: 14.6.2005 Status: Offline Geschlecht: erstellt am: 14.4.2013 um 00:05   Zitat: Überhaupt, Thema "Spezialmalz": woher will denn die blöde Formel wissen, ob ich jetzt mit 50% Cara-Anteil einmaische oder 50% Haushaltszucker zugebe? Wohl ein eher extremes Beispiel, aber es zeigt ganz gut die Schwächen solcher Berechnungen. Ist mir jetzt nicht ganz klar, weshalb das Polynom das wissen muss. Kannst Du mir das mal nachvollziehbar erklären? Ausschlaggebend ist doch lediglich die Refraktion der Stammwürze und die Refraktion zum Zeitpunkt der Messung des Jungbier. Die ursprüngliche Refraktion wird lediglich durch den gebildeten Alkohol und vom Restzucker verändert, nach einer natürlichen Gesetzmäßigkeit, nämlich der Gärung, die das Polynom kennt (das erklärt übrigens auch Sandros Frage). Da spielt es doch keine Rolle, ob der Restzucker, der ja durchaus noch vergärbar sein darf, nun vergärbar ist, oder nicht. Das die Hopfung damit etwas zu tun hat (x mg Alphasäure/Liter), das halte ich allerdings für sehr hypothetisch. Kannst ja mal nen Hopfentee refrakometrieren und dann berichten. OK, die Hefe vernascht vielleicht noch die eine oder andere Aminosäure, aber solch signifikante Fehler dürfen doch erlaubt sein, oder? Obwohl, das Polynom ist ja für Bier gemacht und berücksichtigt vielleicht auch dies in gewissen Maßstäben. Zitat: Bei hohen Stammwürzen, viel Spezialmalz und starker Hopfung ist die Terrill-Formel genauer, die Standardformel liefert "gefühlt" zu niedrige Werte (ein IPA, mit der Nottingham vergoren, kommt damit u.U. auf nur 70% SEVG), hier ist sicherlich die Terrill-Formel die bessere Wahl. Klar, in unvergorener Würze (also dem denkbar niedrigsten Vergärungsgrad von 0 %) gibt sie einen SEVG von unglaublichen 35% an, (hab ich gerade mal schnell mit Sandros Terrillrechner bei 15 Bx ermittelt). Aber, viel Spezialmalz heißt auch niedrige Vergärungsgrade. Und gerade in diesem Bereich soll diese lineare Formel höchst genau arbeiten ? Na klasse, das sehen wir doch gerne . Häää... ? Willst du denn mit so viel Cara-Anteil noch wesentlich höhere SEVG erreichen? Aber jetzt erst mal PROST [Editiert am 14.4.2013 um 00:41 von Earl] ____________________ PS: HIER gehts zur Tauschbörse für Hobbybrauer Antwort 30 Jevers Zeuge Posting Freak Beiträge: 527 Registriert: 31.3.2009 Status: Offline Geschlecht: erstellt am: 14.4.2013 um 01:33   hab alle zahlen grad noch mal zusammengenommen. ergebnis: es wird bier. und zwar auf 0,84653 % genau. ____________________ Antwort 31 flying Moderator Beiträge: 9088 Registriert: 14.8.2008 Status: Offline Geschlecht: erstellt am: 14.4.2013 um 08:52   Zitat von Earl, am 14.4.2013 um 00:05 Zitat: Überhaupt, Thema "Spezialmalz": woher will denn die blöde Formel wissen, ob ich jetzt mit 50% Cara-Anteil einmaische oder 50% Haushaltszucker zugebe? Wohl ein eher extremes Beispiel, aber es zeigt ganz gut die Schwächen solcher Berechnungen. Ist mir jetzt nicht ganz klar, weshalb das Polynom das wissen muss. Kannst Du mir das mal nachvollziehbar erklären? Ausschlaggebend ist doch lediglich die Refraktion der Stammwürze und die Refraktion zum Zeitpunkt der Messung des Jungbier. Die ursprüngliche Refraktion wird lediglich durch den gebildeten Alkohol und vom Restzucker verändert, nach einer natürlichen Gesetzmäßigkeit, nämlich der Gärung, die das Polynom kennt (das erklärt übrigens auch Sandros Frage). Da spielt es doch keine Rolle, ob der Restzucker, der ja durchaus noch vergärbar sein darf, nun vergärbar ist, oder nicht. Das die Hopfung damit etwas zu tun hat (x mg Alphasäure/Liter), das halte ich allerdings für sehr hypothetisch. Kannst ja mal nen Hopfentee refrakometrieren und dann berichten. OK, die Hefe vernascht vielleicht noch die eine oder andere Aminosäure, aber solch signifikante Fehler dürfen doch erlaubt sein, oder? Obwohl, das Polynom ist ja für Bier gemacht und berücksichtigt vielleicht auch dies in gewissen Maßstäben. Zitat: Bei hohen Stammwürzen, viel Spezialmalz und starker Hopfung ist die Terrill-Formel genauer, die Standardformel liefert "gefühlt" zu niedrige Werte (ein IPA, mit der Nottingham vergoren, kommt damit u.U. auf nur 70% SEVG), hier ist sicherlich die Terrill-Formel die bessere Wahl. Klar, in unvergorener Würze (also dem denkbar niedrigsten Vergärungsgrad von 0 %) gibt sie einen SEVG von unglaublichen 35% an, (hab ich gerade mal schnell mit Sandros Terrillrechner bei 15 Bx ermittelt). Aber, viel Spezialmalz heißt auch niedrige Vergärungsgrade. Und gerade in diesem Bereich soll diese lineare Formel höchst genau arbeiten ? Na klasse, das sehen wir doch gerne . Häää... ? Willst du denn mit so viel Cara-Anteil noch wesentlich höhere SEVG erreichen? Aber jetzt erst mal PROST Hi Earl, klar kann man aus den beiden Werten (Stammwürze und Restextrakt) einen annähernd genauen Alkoholgehalt ausrechen. Aber Eines, und da versagen auch die ausgefeiltesten und besten Formeln, kann man nicht wissen. Was genau die jeweils verwendete Hefe aus dem vergorenen Extrakt gemacht hat. Genau wie bei der Ballingformel wird unter "Alkohol" alles zusammengefasst, was die Hefe außer sich selbst und dem CO2 produziert hat. Höhere Alkohole (z. B. Glycerin)?, Ester der Alkohole?, Milchsäure?....wo bleibt das alles in der Summenformel? Um es genau zu nehmen müsste man sogar unterschiedlich Berechnungen bei Flüssig-und Trockenhefe machen. Trockenhefe wird meist in Anstellmenge ohne Belüften genommen. Ergo müsste der Alkoholgehalt etwas höher sein, als bei belüfteter Würze und Flüssighefe weil die Hefe weniger Würze veratmet... Das geht einfach nicht zu berechnen! Deshalb verwende ich der Einfachheit halber nur noch meine (schon mehrfach erwähnte )"Vollpfostenfaustformel" Stammwürze / 3 = Alkohol in Masseprozenten ...und bin immer wieder erstaunt wie genau diese einfache Formel bei "normalen" Hefen ist m.f.g René ____________________ "Fermentation und Zivilisation sind untrennbar verbunden" (John Ciardi) Antwort 32 DerDennis Posting Freak Beiträge: 2085 Registriert: 26.2.2013 Status: Offline erstellt am: 14.4.2013 um 09:07   Hallo Earl, Nachvollziehbare Begründung: nicht jeder Zucker hat bei gleicher Konzentration in wässriger Lösung den gleichen Brechungsindex, der erforderliche Korrekturfaktor für Bierwürze im Vergleich zu Zuckerlösung zeigt dies ja. Aber auch der Korrekturfaktor kann nur ein empirisch ermittelter Durchschnittswert sein, der tatsächliche Unterschied wird sicherlich je nach Beschaffenheit der Würze anders ausfallen. Den 50% Cara-Anteil würde ich nie einmaischen - ich hatte Caramalz nur als Gegenpol zur 50%igen Zuckerzugabe ausgesucht, weil ich *vermute*, dass die unvergärbaren Bestandteile in Bierwürze die "Differenz" zur Zuckerlösung bilden. Bzgl. Linearität: hast Recht, ich hatte versehentlich die ältere kubische Näherung von Terrill verwendet.. die neueste Formel ist eine lineare Polynomfunktion P.S.: Allgemein kann man sagen: Jevers Zeuge hat Recht! Grüße [Editiert am 14.4.2013 um 09:15 von DerDennis] ____________________ *Dunkles Lager, Magnum/Select/Tettnanger, S189 (Hauptgärung) *Festbier, Northern Brewer/Tettnanger/Saazer/Select, S-189 (Nachgärung) *Helles Lager, Tettnanger/Select/Saazer, S-189 (Nachgärung) *Westy12 Clone, 21.6°P, W3787 (Lagerkeller) Antwort 33 muldengold Posting Freak Beiträge: 675 Registriert: 25.10.2010 Status: Offline erstellt am: 14.4.2013 um 16:45   Zitat: Die Formel auf maischmalzundmehr stimmt nicht! Jedenfalls ist es nicht die Terrillformel. Doch, sie stimmt und sie ist 100% Terrill! Terrill nutzt für seinen Rechner seine vereinfachte kubische Polynomformel (simplified cubic polynomial). Steht auch neben seinem Rechner. Warum er diese Formel nimmt weiß ich jetze auch nicht so richtig, da seine Daten und die Daten anderer Hobbybrauer (zumindest in US) eigentlich belegen, dass die lineare Formel (new linear) im Vergleich zu allen anderen Formeln am präzisesten die Spindelwerte widergibt: http://seanterrill.com/2011/04/07/refractometer-fg-results/ Der Rechner auf der maischmalzundmehr Seite nutzt deshalb auch die lineare Terrillformel, siehe den Theorieteil unter dem Refraktometerrechner. Eine Sache noch: sowohl Terrill-Formel(n) als auch Standardformel berechnen NICHT den Alkoholgehalt, sondern den Scheinbaren Restextrakt. LG Sandro Antwort 34 Earl Posting Freak Beiträge: 824 Registriert: 14.6.2005 Status: Offline Geschlecht: erstellt am: 16.4.2013 um 18:47   Hi, jetzt komme ich endlich zum Antworten, hab derzeit einfach zu viel um die Ohren. Zitat: Eine Sache noch: sowohl Terrill-Formel(n) als auch Standardformel berechnen NICHT den Alkoholgehalt, sondern den Scheinbaren Restextrakt. Naja, das ist nicht so ganz richtig. Die Formeln geben das spez. Gewicht (SG) der gärenden/vergorenen Würze aus. Der SRE in mas/mas% muss daraus erst noch berechnet werden. Zitat: nicht jeder Zucker hat bei gleicher Konzentration in wässriger Lösung den gleichen Brechungsindex, der erforderliche Korrekturfaktor für Bierwürze im Vergleich zu Zuckerlösung zeigt dies ja. Dennis, da bin ich mir jetzt nicht so ganz sicher. Leider fehlt mir momentan die Zeit hierzu, aufwendig zu recherchieren . Natürlich haben die verschiedenen Zucker leicht unterschiedliche optische Dichten und somit untereinander ein geringfügig anderes Refraktionsverhalten, aber die Unterschiede hier sind doch eher signifikant. Eher sind es wohl die Aminosäuren und Proteine, welche daran Schuld sind, weshalb wir diesen Würzekorrekturfaktor benötigen. Die Aminosäuren entstehen je nach Eiweißrast aus dem Protein und werden von der Hefe, im Gegensatz zum Eiweiß, später verstoffwechselt. Immerhin hat ein Bier im Durchschnitt ca. 5g/l Rohprotein, 28g/l Kohlehydrate und etwa 40g/l Alkohol. Alles Andere bewegt sich im ppm-Bereich und ist absolut vernachlässigbar. Die Standardformel dient letztendlich zum Ermitteln von Alkohol und Restzucker, sagt aber nichts über den Proteingehalt eines Bieres aus. Deshalb bin ich der Meinung, dass hauptsächlich Proteine das Ergebnis aus der Standardformel mehr oder weniger beeinflussen, es sei denn, das Polynom enthält entsprechende Fehlerkorrekturen. Zitat: dass die lineare Formel (new linear) im Vergleich zu allen anderen Formeln am präzisesten die Spindelwerte widergibt: Sollte vielleicht besser heißen: "im Vergleich zu allen anderen Terrill-Formeln" Zitat: ... da seine Daten und die Daten anderer Hobbybrauer (zumindest in US) eigentlich belegen, ... Klar, in US. Die Amis haben nämlich leider nichts anderes, außer das, was ihnen Terrill anbietet. Es sei denn, sie nehmen Promash, wo es ein kompliziertes Zahlenspiel ist, bis man endlich ans gewünschte Ergebnis kommt, oder sie nehmen Beersmith, welches Geld kostet. Beide Tools spucken Werte aus, die denen aus meinem RefraktoSP-Programm fast gleich kommen. Ich habe mich daher entschieden, meine beiden Tools, das RefraktoSP-Programm sowie die "Kleine Bieranalyse", in Amerika und somit auch weltweit bekannt zu machen. Leider hapert es mir jedoch an der perfekten Übersetzung der erklärenden Texte ins Englische. Vielleicht kann mir ja jemand von Euch hierbei seine Hilfe anbieten, das würde mich total freuen. LG Earl ____________________ PS: HIER gehts zur Tauschbörse für Hobbybrauer Antwort 35 muldengold Posting Freak Beiträge: 675 Registriert: 25.10.2010 Status: Offline erstellt am: 16.4.2013 um 19:26   Zitat: Sollte vielleicht besser heißen: "im Vergleich zu allen anderen Terrill-Formeln" ...versteh ich jetzt nicht - er hat sie doch mit der Standardformel (old cubic) verglichen! Ansonsten finde ich Deinen Rechner nicht schlecht und wünsche Dir bei den Amis viel Glück . LG Sandro Antwort 36 afri Posting Freak Beiträge: 876 Registriert: 17.1.2013 Status: Offline erstellt am: 16.4.2013 um 20:05   Wenn du mir die Rohtexte schickst, übersetze ich sie dir. Ich bin kein Profi, aber D-E geht durch einige Übung ganz passabel. Vielleicht kann Birk danach mal rübergucken. Achim Antwort 37

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