MISURARE CON LA LUCE

Uso pratico del rifrattometro

Il rifrattometro è uno di quegli strumenti utili ma non indispensabili per la birrificazione che spesso prima o poi finiscono per far parte della collezione di "gadget" del birraio casalingo: il costo è limitato (poche decine di euro), l'utilizzo è semplice e l'utilità effettiva in diverse situazioni.
Lo strumento serve a misurare la gradazione zuccherina del mosto, come il densimetro ma basandosi su un principio del tutto diverso: non la densità ma rifrazione della luce attraverso un liquido. Tutti abbiamo più volte osservato come la luce, passando fra due mezzi diversi (aria e acqua ad esempio) cambi di direzione: il classico esperimento della matita immersa in un bicchier d'acqua che appare "spezzata". L'angolo di deviazione della luce dipende dal mezzo, in particolare se si tratta di una soluzione, dipende dalla concentrazione della soluzione stessa. Il rifrattometro misura proprio questo angolo di rifrazione, e da esso risale alla concentrazione della soluzione esaminata (non necessariamente solo gli zuccheri, quindi, ma qualsiasi sostanza disciolta nel liquido).
Lo strumento è del tutto ottico (senza parti elettroniche) e di semplice utilizzo: basta prelevare una goccia di soluzione (mosto) e deporla sul vetrino, e guardando nell'oculare si vedrà una zona blu e una bianca; su una scala graduata (in unità chiamate Brix) si determina il punto di transizione tra le due zone.
Il vantaggio rispetto all'uso del densimetro è che con il rifrattometro basta esaminare una goccia di mosto (e non un'intera provetta): in particolare anche se il mosto non è a temperatura ambiente, il raffreddamento di una goccia è quasi immediato, mentre usando il densimetro dovremmo o raffreddare il campione o misurare la temperatura e usare tabelle di correzione. Il classico impiego del rifrattometro è quindi durante lo sparging, quando si vuole monitorare la concentrazione zuccherina del mosto che si sta raccogliendo per vedere quando sia necessario terminare il risciacquo delle trebbie. Il rifrattometro può anche essere utilizzato per controllare la densità durante la bollitura e ovviamente all'inizio della fermentazione per determinare l'estratto originale (o OG) della birra.

Abbiamo accennato come la misurazione avvenga in gradi Brix. Questi sono una delle scale (come i Plato) utilizzate per la misura della concentrazione (anche zuccherina) delle soluzioni. I Brix differiscono solo leggermente dai Plato, e all'atto pratico si possono considerare del tutto equivalenti.
Ricordiamo che i gradi Plato esprimono la concentrazione di zuccheri nel mosto, in percentuale sul peso del mosto (cioè ad esempio 12 Plato = 12% zucchero in peso = 120gr di zuccheri per Kg di mosto). Per chi preferisce usare la densità o gravity, la conversione approssimata è OG=1000+P*4 (es. 12 Plato = 1048 OG); una formula più esatta è:

dens=261/(261-P) [1]

(da moltiplicare per 1000 se si preferisce espressa in OG).

In realtà se si misura un campione di mosto il valore in Brix va corretto leggermente, questo non per una differenza fra le scale Brix e Plato, ma per il fatto che il mosto non contiene solo zuccheri ma anche altre sostanze, e la misura del rifrattometro è influenzata anche da queste! Spesso si consiglia di effettuare “una tantum” la misura sia con densimetro che con rifrattometro per ricavare il “proprio” fattore di correzione – sospetto però che in tal caso la correzione in realtà tenga conto anche della precisione del nostro densimetro e della nostra misura. In pratica si può direttamente impiegare un fattore di 1,04 con il quale dividere la lettura in Brix: ad esempio 13 Brix -> 13/1,04= 12.5 Plato = 1050 circa (per un mosto a base di malto)

Si potrebbe ovviamente impiegare il rifrattometro anche durante la fermentazione, per controllare il suo andamento e determinare se si sia raggiunta una FG stabile. Anche qui il vantaggio del rifrattometro sarebbe quello di poter utilizzare solo una goccia di mosto, evitando quindi la perdita di una certa quantità di mosto che avviene nelle misurazioni con il densimetro quando si preferisce non reimmettere il campione nel mosto.
In questo caso però il problema è che la lettura del rifrattometro è falsata dal contenuto alcolico del mosto/birra in fermentazione. Per fortuna questa distorsione della misura è prevedibile, esistono cioè formule che permettono la correzione esatta della lettura in base all’alcool. Anche se la percentuale di alcool non è nota (ci servirebbe appunto la FG per determinarla!) in realtà è possibile esprimere la formula per il valore corretto di FG in base alla lettura effettuata e alla OG della birra che si è a suo tempo misurata. Esistono formule abbastanza complicate (credo anche perché viene utilizzata una formula conversione OG-Plato diversa da quella sopra esposta [1]) ma esiste una formula abbastanza semplice e sufficientemente precisa per le nostre applicazioni:

FGb = 1.53*RI - 0.59*OGb [2]

Dove RI e' la lettura del rifrattometro, e FGb e OGb sono le FG e OG espresse in Brix (se desiderato si possono poi convertire in Plato e poi in "densità")

Il rifrattometro è utile anche quando si voglia “analizzare” una birra commerciale di cui si conosca la OG ma non il grado alcolico: si può quindi usare la [2], individuare la FG (e quindi il grado di “attenuazione”, altro parametro importante per una birra) e poi usare la nota formula per il valore di alcool in base a OG e FG. Nel caso invece si conosca il grado alcolico della birra ma non la OG. è possibile anche ricavare una formula per ottenere OG (e poi quindi attenuazione e FG) a partire dalle lettura del rifrattometro e dal grado alcolico noto:

OGb = (1.53*RI+1.96*alcvol)/(1.59+0.01*alcvol) [3]

Certo è possibile e forse più semplice ottenere le stesse informazioni con un densimetro, ma in tal caso bisognerebbe “sgasare” una certa quantità di birra per poterla misurare, e in genere è preferibile… bere tutta la bottiglietta!
Questo genere di misura può essere utile anche per bottiglie di proprie birre (nonostante si sia già effettuata la misura al momento dell’imbottigliamento): mi è capitato di avere bottiglie di una mia birra con una carbonatazione molto alta, e misurandone la FG (con rifrattometro e l’opportuna formula che tiene conto della OG) mi sono accorto che era molto diminuita rispetto al momento dell’imbottigliamento, segno di un inaspettata attività del lievito in bottiglia.

Ma l’impiego del rifrattometro trova altre opportunità per certi versi inaspettate. Il limite del rifrattometro, per cui la lettura viene falsata dall’alcool, diventa in un certo senso un vantaggio: se infatti osserviamo la formula [2], vediamo che mette in reazione OG, FG e Brix (cioè lettura dal rifrattometro): questo vuol dire che se invece conosciamo FG e Brix (cioè se effettuiamo la misurazione sia con densimetro che con rifrattometro), possiamo risalire all’OG (e poi quindi ad attenuazione e alcool, insomma a tutti i dati che possono interessare). Basta “invertire” la formula [2] ottenendo:

OGb = 2.59*RI – 1.695*FGb [4]

Insomma, anche una birra commerciale completamente priva di informazioni su alcool e gradazione saccarometrica non avrà più “segreti” per noi – in questo caso a prezzo di un piccolo sacrificio per il campione destinato al densimetro.

Le varie formule sopra elencate sono presenti nei programmi di formulazione delle ricette, anche se probabilmente in modo non completo (e credo in forma leggermente diversa). Penso che possa esser utile averle “sottomano”, ad ogni modo le ho inserite tutte in un file Excel (vedi in fondo alla pagina).

Un’ultima annotazione più pratica riguarda la misurazione durante la fermentazione. Il prelievo del campione attraverso il rubinetto (che sia per il rifrattometro o per il densimetro) mi lascia sempre perplesso per il rischio di contaminazioni successive se si vuole utilizzare poi il rubinetto stesso per i travasi. Si può invece aprire il coperchio e prelevare tramite una pipetta (scomoda se si usano damigiane o “carboy”) o un più lungo “alzavino” (sorta di grossa pipetta, detto anche "ladro"). Al posto di questi e con lo stesso principio, per “aspirare” una piccola quantità di mosto io utilizzo… un’asta di travaso! Dopo averla sanitizzata, senza neppure togliere il coperchio la inserisco capovolta nel foro del gorgogliatore e premendo sulla molla della punta riesco facilmente a risucchiare la piccola quantità di mosto necessaria alla misurazione.

Il prelievo di un campione di mosto Il prelievo di un campione di mosto

Una goccia è sufficiente per la misurazione Dopo aver richiuso il vetrino, siamo pronti per la misurazione Lettura del rifrattometro:il valore è circa 8,2 Brix

Massimo Faraggi

Il foglio Excel per l'uso del rifrattometro si trova nella Sezione Homebrewing di questo sito (solo per utenti registrati) e nell'Area Riservata del sito di Unionbirrai.


Copyright 2008 Massimo Faraggi - in origine per Unionbirrai News
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