Densimeter and Fractometer

Densímetros e refratômetros

Devido ao CO2 e o álcool presentes na cerveja a leitura via refratômetro requer, obrigatoriamente, alguns ajustes, quando fazemos a leitura da densidade final. Até o densímetro requer ajustes de temperatura. Ou seja, o refratômetro é prático mas não é tão direto como todos nós pensamos.

Dicas sobre o uso de densímetros e refratômetros

Texto: Natalia Bichara, eng. de Alimentos e Faz Tudo na Lamas Brew Shop

Um instrumento que todo cervejeiro deve ter em mãos é o densímetro de massa específica, essencial para medir o progresso da fermentação (atenuação), obtendo-se o volume de álcool final na cerveja. O densímetro é um instrumento que mede a densidade de líquidos em relação a densidade da água. Medir a densidade da cerveja é um processo que ajudará a melhorar a sua cerveja.

Figura 1 – Típico densímetro usado por cervejeiros. Veja mais modelos em clicando aqui

Sendo a densidade da água 1.000, ao adicionar açúcar na água, sua densidade irá aumentar. É o que ocorre na brassagem, onde o amido do malte é convertido em açúcar (via brassagem), aumentando assim a sua densidade.

A maioria das cervejas apresentam uma densidade inicial (OG – original gravity), medida antes da inoculação do fermento, entre 1.035 a 1.060 (se você é como nós e adora fazer cervejas extremas, a densidade inicial pode extrapolar facilmente 1.100). Já na fermentação, as leveduras consomem o açúcar produzindo álcool, assim a concentração de açúcar diminui, fazendo com que a densidade durante a fermentação diminua. A maioria das cervejas apresentam uma densidade final (FG – final gravity), medida no final da fermentação, entre 1.005 a 1015.

Aqui já deixamos uma dica, que é uma dúvida muito comum em cervejeiros novatos. O fim da fermentação não é quando o airlock para de borbulhar, mas sim quando não há variação de densidade entre duas medidas de densidade. Geralmente fazemos uma medida em um dia e após 24 horas fazemos outra medida de densidade. Se não houver mudança de valor, sua fermentação chegou ao fim ou esta parada.

Os densímetros utilizados, por nós cervejeiros, são calibrados para uso à 20°C, portanto, em caso de medições fora dessa temperatura, é necessário fazer uma correção da densidade. Na tabela abaixo estão indicados os valores de correção da densidade. Por exemplo, se a leitura for feita a 73°C e der 1.025, deve-se somar 22 aos dois últimos números da leitura (OG=1.025 + 0,022 = 1.047). Na leitura da FG, para temperaturas inferiores a 20°C, deve-se subtrair o valor nos dois últimos números. Por exemplo, se a leitura feita a 18°C der 1.008, deve-se subtrair 0.4 (FG=1.008 – 0,0004 = 1.0076).

Figura 2 – Tabela de Correção da densidade para densímetros calibrados a 20 graus C

O densímetro típico usado por cervejeiro tem escala de 1,000 a 1,100. A maioria das cervejas apresentará níveis de densidade que estarão dentro desta faixa. Para cervejeiros mais “extremos” que fazem cerveja com altíssima densidade inicial é recomendado o uso de densímetros com escala de 1,100 a 1,200 para medidas de densidade inicial.

Apesar de ser um equipamento muito preciso, o densímetro apresenta algumas desvantagens, como o desperdício de cerveja na leitura do mosto fermentado. Para fazer a leitura é preciso utilizar uma proveta de 250 mL e o líquido utilizado para medir a fermentação deve ser descartado para evitar a contaminação da cerveja. Portanto toda vez que é feita a medição da densidade, 250 mL de cerveja são desperdiçados (isso para medições de densidade final). Fora isso, o densímetro é um instrumento muito frágil, que quebra com facilidade, sendo necessário cuidado em sua manipulação.

Porém há uns dois anos atrás nós dos Lamas desenvolvemos um densímetro junto com o Incoterm específico para medições de densidade final, sua escala vai de 1,000 a 1,060 (chamamos ele dele mini-densímetro). A grande vantagem deste densímetro é que suas medidas requerem “apenas”” 100ml de mosto (ou cerveja) para a medição

.

Figura 3 – Mini-Densímetro desenvolvido pelos Lamas para medições de densidade final de mosto com menos desperdício de mosto/cerveja, apenas 100ml.

O uso do densímetro é relativamente simples, basta encher uma proveta com o mosto e colocar o densímetro dentro.

A proveta deve ser colocada sobre uma mesa ou bancada nivelada e o densímetro tem que boiar livremente no mosto. Ou seja, o densímetro não pode encostar nas paredes da proveta (o que indica que a proveta não esta nivelada) ou encostar no fundo da proveta (o que indica falta de mosto na proveta).

Com o densímetro boiando no mosto, veja o número onde o mosto aparece na escala interna dele, como nas duas figuras abaix

5.

Figura 5 – Como usar o densímetro: neste exemplo a densidade do líquido é de 1,042

Existem diversas fórmulas (empíricas e não) de se calcular a quantidade de álcool na cerveja, a que usamos é a seguinte:

ABV (concentração de álcool) = (Densidade Inicial – Densidade Final)*131

Exemplo: com uma densidade inicial de 1,069 e final de 1,013 teremos, pela fórmula acima, uma cerveja com 7,3% de álcool.

Uma opção ao densímetro é o refratômetro (figura 6), com apenas uma ou duas gotas é possível fazer a leitura da densidade do mosto, obtendo o resultado na hora. O refratômetro mede o índice de refração de sólidos diluídos em líquidos. Porém a leitura do refratômetro não é dada em densidade e sim em °Brix, que equivale a quantidade de açúcar diluído em 100 g de soluçã

o.

Figura 6 – Refratômetro

Para fazer a leitura do Brix, basta levantar a tampa e pingar uma ou duas gotas no prisma (parte azul) e fechar a tampa. Coloque o refratômetro no nível dos olhos e olhe para uma fonte de luz. O °Brix estará marcado entre a área azul e branca indicada no visor (figura 7). Para converter em OG é possível fazer uma aproximação, onde ° Brix equivale a ¼ dos dois últimos números da densidade. Por exemplo, se a leitura do refratômetro for 13° Brix, basta mutiplicar por quatro (OG= 1.000+ (13*4)= 1.052

).

Figura 7 – Esta é a imagem que você verá no visor do refratômetro quando estiver medindo densidades. Neste exemplo a leitura é de aproximadamente 10 Brix ou 1,040 de densidade.

Para uma leitura precisa sempre calibre seu refratômetro com água (se possível destilada). Ao fazer a mesma medida com água o valor indicado no refratômetro tem de ser zero. Caso a leitura não seja zero é necessário calibrar o refratômetro. Isso é feito de maneira bem simples, basta ajustar um pequeno parafuso que existe perto da tampa acrílica, figura 8, até que o valor no visor fique no ze

ro.

Figura 8 – Calibração do refratômetro

Dica importante : sempre limpe imediatamente o prisma após as medidas. E nunca faça medidas com o prisma úmido ou molhado. O prisma tem de estar completamente seco antes de colocarmos as gotas de mosto para medidas.

Porém o grande problema do uso do refratômetro esta nas medidas de densidade final, ou seja, no mosto fermentado. Pois o álcool (e co2) distorce a leitura da refração e é necessário fazer a correção do mosto para obter a FG correta.

Essa correção é feita através de equações um tanto quanto complexas, que necessitam de calculadoras científicas ou programação em planilhas. Porém, atualmente existem maneiras mais fáceis de fazer esse cálculo, por exemplo nos sites abaixo basta você digitar as leituras feitas no refratômetro que o programa faz o cálculo da OG, FG e ABV.

Uma excelente dica de software para ajudar nas conversões é o Lamas Brew Tool, que funciona tanto em Iphone como Android e é 100% gratuito e em português. Clique aqui e baixe o seu

Outra facilidade que o mundo moderno nos proporciona são os aplicativos de celulares. Existem inúmeras opções, gratuitas ou pagas para você baixar no seu celular e fazer a correção de maneira rápida e prática, sem precisar usar um computador na hora da brassagem ou quebrar a cabeça com cálculos.

Para os curiosos e nerds de plantão, segue abaixo as fórmulas de conversão para vocês se divertirem fazendo os cálculos na raça.

As fórmulas foram retiradas da 69 ª edição do “Handbook of Chemistry and Physics”, Propriedades de concentração de soluções aquosas: Tabelas de Conversão, Tabela 88 Sacarose:

Brix para Densidade Específica (SG):

SG = 1.000898 + 0.003859118*B + 0.00001370735*B*B + 0.00000003742517*B*B*B

Onde:

B = refratividade medida em Brix

SG = densidade específica calculada em 15°C

Densidade Específica Final a partir do Brix original e final:

FG = 1.001843 – 0.002318474*OB – 0.000007775*OB*OB – 0.000000034*OB*OB*OB + 0.00574*FB + 0.00003344*FB*FB + 0.000000086*FB*FB*FB

Onde:

FG = Densidade Específica Final

OB = Brix Original

FB = Brix Final