Präzision für Heimbrauer: EasyDens

Inhalts­ver­zeich­nis


Die­ser Arti­kel ist auch als pdf-​Dokument in eng­li­scher Über­set­zung ver­füg­bar.


Was ist EasyDens ?

Mit Easy­Dens bringt Anton Paar [1] ein Prä­zi­si­ons­mess­ge­rät zur Mes­sung von Extrakt­ge­hal­ten und Dich­ten für den Heim­brau­er auf den Markt. Die ver­bau­te Mess­tech­nik basiert im Kern auf digi­ta­ler Bie­ge­schwin­ger­tech­no­lo­gie [2,4], wie man sie sonst nur in gut aus­ge­stat­te­ten Brauerei- oder Prüf­la­bo­ren fin­det.

EasyDens

Bild 01: Easy­Dens

Zur Anzei­ge der Mess­wer­te und zur Ein­stel­lung und Jus­tie­rung des Mess­ge­rä­tes wird mit Easy­Dens eine App aus­ge­lie­fert, die sich via Blue­tooth mit der Mes­s­ein­heit ver­bin­det. So modu­lar auf­ge­baut kommt Easy­Dens im moder­nen Design und im Hosen­ta­schen­for­mat daher und bie­tet für die ange­zeig­ten Grad Pla­to °P 24) eine auto­ma­ti­sche Tem­pe­ra­tur­kom­pen­sa­ti­on für Pro­ben zwi­schen 5°C und 30°C.

Die wich­tigs­ten Spe­zi­fi­ka­tio­nen für Easy­Dens wer­den von Anton Paar wie folgt ange­ge­ben (Stand 02/​2016):

  • Mess­be­reich: Tem­pe­ra­tur 5°C – 30°C, Extrakt­ge­halt -10°P – +40°P
  • Genau­ig­keit: Tem­pe­ra­tur 0,2°C, Extrakt­ge­halt 0,3°P 23)
  • Wie­der­hol­bar­keit, Std.-abw.: Tem­pe­ra­tur 0,1°C, Extrakt­ge­halt 0,2°P 22)
  • Anzei­ge­auf­lö­sung: Tem­pe­ra­tur 0,1 °C, Extrakt­ge­halt 0,1°P
  • Pro­be­vo­lu­men: ca. 2 ml
  • Anzei­ge der Mess­wer­te wahl­wei­se in : rela­ti­ve Dich­te SG (Spe­ci­fic Gra­vi­ty), Grad Pla­to °P, Dich­te in g/​cm³, Dich­te in kg/​m³ 21,24)

Dichtemessung, Biegeschwingermethode und EasyDens mitten drin

Die Dich­temes­sung mit­tels Bie­ge­schwin­ger­me­tho­de ist in den ana­ly­ti­schen Hand­bü­chern der MEBAK[5], EBC[6] und ASBC[7] beschrie­ben und aner­kannt. Die Tat­sa­che, dass moder­ne Bier­mess­au­to­ma­ten durch­gän­gig mit einem Bie­ge­schwin­ger als Haupt­kom­po­nen­te zur Dichte- und Extrakt­mes­sung aus­ge­stat­tet sind, lässt ver­mu­ten, dass der Hob­by­brau­er hier ein hoch­wer­ti­ges Dich­temess­ge­rät ange­bo­ten bekommt, das eini­ge Vor­tei­le gegen­über einer kon­ven­tio­nel­len Extrakt­mes­sung erwar­ten lässt:

  • Ein Mess­ge­rät für Dich­te­pro­ben vor, wäh­rend und nach der Ver­gä­rung mit hoher Genau­ig­keit und Wie­der­hol­bar­keit
  • Kei­ne Able­se­feh­ler für Temperatur- und Dich­temess­wer­te
  • Kei­ne Umrech­nung in ande­re Ein­hei­ten nötig
  • Auto­ma­ti­sche Tem­pe­ra­tur­kom­pen­sa­ti­on für die ange­zeig­ten °P
  • Rasche und genaue Mess­ergeb­nis­se bei klei­nem Pro­be­vo­lu­men (2 ml)
  • Ein­fa­che Hand­ha­bung, klein, gerin­ger Rei­ni­gungs­auf­wand, robust
  • Mess­ergeb­nis­se las­sen sich „on the fly“ in unter­schied­li­chen Ein­hei­ten able­sen

Allgemeine Hinweise zum Artikel

Der fol­gen­de Arti­kel nimmt Easy­Dens im Hob­by­brau­er­um­feld genau­er unter die Lupe und hin­ter­fragt in ver­schie­de­nen Gerä­te­test die Spe­zi­fi­ka­ti­ons­an­ga­ben des Her­stel­lers. Zuvor jedoch ein paar Hin­wei­se zur Durch­füh­rung der Mess­rei­hen und zum Arti­kel all­ge­mein:

Eine Lis­te der ver­wen­de­ten Reagen­zi­en ist im Anhang A und eine Lis­te der ver­wen­de­ten Gerät­schaf­ten ist im Anhang B zu fin­den. Begriffs­er­klä­run­gen sind in Anhang C auf­ge­führt. Ver­wei­se auf die Anhän­ge A, B und C fin­den sich im Arti­kel mit run­den Klam­mern und der ent­spre­chen­den Ein­trags­num­mer kennt­lich gemacht, z.B. so: 1). Quel­len­ver­wei­se sind in ecki­gen Klam­mern ([]) ange­ge­ben. Sie fin­den sich am Ende des Arti­kels auf­ge­tra­gen.

Die Pro­ben wur­den vor der Mes­sung so gut es ging auf 20°C tem­pe­riert. Die Grün­de hier­für fin­den sich in der manuellen/​visuellen Tem­pe­ra­tur­kom­pen­sa­ti­on der Spindel-​Ablesewerte, die man bei abwei­chen­den Pro­ben­tem­pe­ra­tu­ren vor­neh­men muss. Die­ser Vor­gang gerät in Grenz­fäl­len ger­ne zur Schät­zung. Die Pro­ben auf 20°C zu tem­pe­rie­ren ist also eher als Zuge­ständ­nis an die Spin­del gedacht, zumal die Tem­pe­ra­tur­kom­pen­sa­ti­on von Easy­Dens im Arti­kel sepa­rat über­prüft wird.

Von Tei­len der Gerä­te­tests abge­se­hen, wur­den iden­ti­sche Pro­ben immer 5-​mal hin­ter­ein­an­der gemes­sen. Ein ein­zel­ner Mess­vor­gang war dabei immer so gestal­tet, dass zunächst 2–3 ml Pro­be in Easy­Dens ein­ge­bracht und 20 Sekun­den spä­ter der Mess­wert abge­le­sen wur­de. Auf eine sta­tis­ti­sche Aus­wer­tung der Mess­ergeb­nis­se wur­de ganz bewusst ver­zich­tet.

Die Ver­wie­gung von Reagen­zi­en und von Roh­stof­fen wie Zucker, Hop­fen und Hefe fand in „Hob­by­brau­er­qua­li­tät“ mit einer Küchen­waa­ge statt 15). Wenn im Arti­kel Anga­ben wie 1 g/​Liter Tro­cken­he­fe o.ä. zu fin­den sind, dann wur­den die­se Kom­po­nen­ten mit eben die­ser Küchen­waa­ge ver­wo­gen. Zwar habe ich ver­sucht, zunächst grö­ße­re Men­gen ein­zu­wie­gen und dann die Wunsch­kon­zen­tra­ti­on durch Ver­dün­nung zu errei­chen, aber es darf ger­ne ange­nom­men wer­den, dass die Genau­ig­keit zu wün­schen übrig lässt.

Die Mess­ergeb­nis­se von Easy­Dens wer­den von mir ent­we­der in der Ein­heits­be­zeich­nung Easy­Dens [%mas] (°P) oder in der Ein­heits­be­zeich­nung Easy­Dens [%mas] ange­ge­ben. In der EasyDens-​App war zwar °P als Able­se­ein­heit ein­ge­stellt, jedoch erschien mir die Anga­be aller Mess­wer­te in °P, ohne Unter­schei­dung ob ver­go­ren oder unver­go­ren, etwas unglück­lich. Das °P ist die Ein­heit der Stamm­wür­ze 24) und Stamm­wür­ze bezieht sich aus­schließ­lich auf eine Extrakt­kon­zen­tra­ti­on, die per Defi­ni­ti­on vor der Ver­gä­rung vor­han­den war. In Wür­zen die mit Hefen ver­setzt, teil­ver­go­ren oder end­ver­go­ren sind, lässt sich durch eine ein­fa­che Dich­temes­sung die (ursprüng­li­che) Stamm­wür­ze in °P nicht mehr ermit­teln. Typi­scher­wei­se gibt man ermit­tel­te Extrakt­wer­te in teil- oder end­ver­go­ren Pro­ben als Extrakt schein­bar Es 20) in der Ein­heit Gewichtsprozent[GG%] oder in Massenprozenten[%mas] an 18). Die Benen­nung der Spal­ten­ti­tel trägt dem Rech­nung und auf Nach­fra­ge beim Her­stel­ler wer­den kom­men­de App-​Versionen die­ses klei­ne Detail berück­sich­ti­gen.

Lieferumfang, die Ausstattung und grundlegende Arbeitsschritte im Umgang mit EasyDens

Unboxing

Easy­Dens wird gelie­fert mit einer Pro­bensprit­ze, mit allen Adap­tern, mit Dich­tun­gen, Bat­te­ri­en und mit Schläu­chen, die es für eine ers­te Mes­sung braucht. Zusätz­lich erhält man eine Schutz­ab­de­ckung die als Spritz­schutz dient und die für genü­gend Stand­fes­tig­keit sorgt. Bei­ge­legt ist ein Falt­blatt, das Illus­tra­tio­nen und Hin­wei­se für die Arbeits­schrit­te Inbe­trieb­nah­me, Rei­ni­gung, Mes­sung und Jus­tie­rung ent­hält.

Anton Paars EasyDens-​App für Andro­id kann kos­ten­los vom Goog­le Play Store her­un­ter­ge­la­den und instal­liert wer­den. Eine App für App­les iPho­ne folgt laut Her­stel­ler im März 2016.

Eine voll­stän­di­ge und in Deutsch ver­fass­te Betriebs­an­lei­tung [8] im pdf-​Format steht auf den Sei­ten von Anton Paar zum down­load bereit. In ver­schie­de­nen Anhän­gen der Betriebs­an­lei­tung fin­den sich zusätz­lich Umrech­nungs­ta­bel­len für die Dich­te von Was­ser [3], eine Kon­for­mi­täts­er­klä­rung, Tei­le­lis­ten, Spe­zi­fi­ka­tio­nen, Bluetooth-​Bestimmungen usw.

Inbetriebnahme

Step by Step, den Illus­tra­tio­nen auf dem Falt­blatt fol­gend, wur­de Easy­Dens in den Betriebs­zu­stand ver­setzt und neben­bei die App instal­liert. Nach knapp 10 Minu­ten war das Gerät betriebs­be­reit und eine ers­te Mes­sung konn­te durch­ge­führt wer­den. Die Betriebs­an­lei­tung lässt im Ver­bund mit dem illus­trier­ten Falt­blatt kei­ne Wün­sche offen.

Justierung (Checks und Justierungen)

Ein Menü­punkt in der EasyDens-​App führt zur Jus­tie­rung. Der Vor­gang ist eben­so ein­fach und schnell erle­digt wie eine Mes­sung. Das mir zur Ver­fü­gung gestell­te Gerät war im Aus­lie­fe­rungs­zu­stand bereits jus­tiert. Soll­te trotz­dem eine Was­ser­jus­tie­rung nötig wer­den, füllt man das Gerät mit destil­lier­tem Was­ser und wählt in der App „Jus­tie­rung“. Der Rest wird vom Gerät erle­digt.

Die Messung

Die Mes­sung ist denk­bar sim­pel. Die Pro­be wird in eine Sprit­ze gesaugt, die man im Anschluss kopf­über auf das Gerät steckt. Die gewünsch­te Pro­be­men­ge (min. 2 ml) wird in die Mess­kam­mer gedrückt und nach ein paar Sekun­den steht das Ergeb­nis zur Ver­fü­gung und kann in den genann­ten Mess­grö­ßen via App abge­le­sen wer­den. Hier sei erwähnt, dass nur die Ein­heit Grad Pla­to °P als tem­pe­ra­tur­kom­pen­sier­ter Wert ange­zeigt wird. Alle ande­ren Mess­grö­ßen wer­den in Abhän­gig­keit der aktu­el­len Pro­ben­tem­pe­ra­tur ange­zeigt.

Wie die Vor­be­rei­tung einer Pro­be vor der eigent­li­chen Mes­sung aus­zu­se­hen hat, wird in der Betriebs­an­lei­tung im Detail beschrie­ben. Trotz­dem, gleich an die­ser Stel­le, ein wich­ti­ger Hin­weis zum The­ma Pro­be­vor­be­rei­tung:

Ein Bie­ge­schwin­ger als Prä­zi­si­ons­mess­ge­rät misst sämt­li­che Par­ti­kel und Stof­fe, die sich mehr oder weni­ger gelöst in einer Pro­be befin­den. Die Dich­temes­sung mit­tels Bie­ge­schwin­ger ist immer eine „Gesamt­mes­sung” aller Bestand­tei­le in einer Pro­be. Aus die­sem Grund ist für alle Mes­sun­gen mit Bie­ge­schwin­gern Vor­aus­set­zung, dass die Pro­ben mög­lichst par­ti­kel­frei, mög­lichst klar und ent­gast vor­lie­gen. Auch Anton Paar weist in der Betriebs­an­lei­tung für Easy­Dens dar­auf hin. Der Arti­kel wird sich genau mit die­sem Teil der Mess­an­for­de­run­gen und mit der vor­ge­la­ger­ten Pro­be­vor­be­rei­tung im Detail beschäf­ti­gen.

Reinigung und Pflege

Der Auf­wand hält sich in Gren­zen. Im Grun­de genügt nach der Mes­sung ein gründ­li­ches Spü­len mit lau­war­mem demi­ne­ra­li­sier­tem Was­ser 2) und ein Leer­drü­cken der Mess­kam­mer mit Luft (aus der Sprit­ze). In län­ge­ren Abstän­den lohnt eine über­schau­ba­re Son­der­be­hand­lung. In jedem Fall soll­te man sich an die vom Her­stel­ler emp­foh­le­ne Vor­ge­hens­wei­se hal­ten.

Versuchsumfeld: EasyDens und seine Antagonisten

Easy­Dens muss im Ver­suchs­um­feld gegen unter­schied­li­che Spin­del­qua­li­tä­ten antre­ten:

  • Hob­by­brau­er­spin­del, 0–20 %mas 19,9)
  • Eich­fä­hi­ge Spin­del, 0–7 %mas 19,10)
  • Eich­fä­hi­ge Spin­del, 7–14 %mas 19,11)

Für Mess­fäl­le, die nicht erklär­ba­re Abwei­chun­gen zwi­schen Spindel- und Easy­Dens zeig­ten, stand noch zusätz­lich ein werks­ka­li­brier­ter Präzisions-​Biegeschwinger vom Typ DMA 4500 M 13) der Fa. Anton Paar zur Ver­fü­gung, der Dich­ten in einer Genau­ig­keit von 0,00005 [g/​cm3] zuver­läs­sig mes­sen kann.

Warum war im Versuchsumfeld kein Brix-​Refraktometer dabei?

Es war kein eich­fä­hi­ges Gerät auf­zu­trei­ben und ein Ver­gleich hät­te immer nur in Bezug zu genau einem Modell statt­ge­fun­den. Die Anzahl der Refraktometer-​Produkte mit den unter­schied­lichs­ten Mess­be­rei­chen, Ska­lie­run­gen, Genau­ig­kei­ten und Bau­ar­ten (ana­log, digi­tal, mit ATC, ohne ATC, …) ist kaum über­schau­bar. Wei­ter muss ein abge­le­se­ner Brix­wert in unver­go­re­nen Wür­zen erst mit­tels Fak­tor in °P umge­rech­net wer­den und ein in ver­go­re­nen Wür­zen ermit­tel­ter Brix­wert benö­tigt ein gan­zes For­mel­werk, um einen Ver­gleich zu einem „nor­mal“ ermit­tel­ten Dich­temess­wert (Extrakt schein­bar) her­zu­stel­len [18,20,21]. Da sich die gesam­te Com­mu­ni­ty nicht gänz­lich einig dar­über ist, wann wel­cher Fak­tor wie und wann wel­che For­mel (Stan­dard, Ter­rill[9]) zum Ein­satz kom­men soll, muss­te das Brix-​Refraktometer zum nüch­ter­nen Ver­gleich von Mess­ergeb­nis­sen lei­der aus­fal­len.

Die Testfälle im Überblick

  • Destil­lier­tes Was­ser. Über­prü­fung der Kali­brie­rung
  • Prü­fung der Tem­pe­ra­tur­kom­pen­sa­ti­on
  • Über­prü­fung und Ver­gleich der Mess­in­stru­men­te
  • Zucker­lö­sun­gen
  • Trü­be und fil­trier­te Wür­ze­pro­ben, gekocht und unge­kocht, gehopft und unge­hopft, mit- und ohne Heiß­trub, mit und ohne Hefe
  • Trü­be und fil­trier­te Jung­bier­pro­ben wäh­rend der Gärung, ent­gast und nicht ent­gast
  • Trü­be und fil­trier­te Fer­tig­bie­re, ent­gast und nicht ent­gast
  • Trü­be und fil­trier­te Fer­tig­bie­re ent­gast. Eiweiß­trüb, stär­ke­trüb, hefe­trüb
Die Küche als Brauereilabor

Bild 02: Die Küche als Braue­rei­la­bor

Checkmessung: Überprüfung der Messbereitschaft

Im Kapi­tel 11 der Betriebsanleitung[8] wird die Durch­füh­rung einer Check­mes­sung mit dei­o­ni­sier­tem Was­ser 2) in Grad Pla­to °P wie folgt beschrie­ben:

Wenn der Mess­wert im Bereich +/​- 0,3 °Pla­to liegt, so ist Ihr Easy­Dens mess­be­reit. Wenn der Mess­wert unter — 0.3 °Pla­to oder über + 0,3 °Pla­to liegt, füh­ren Sie eine Was­ser­jus­tie­rung durch … „

Tab. 01: Check­mes­sung Easy­Dens mit bi-​destilliertem Was­ser in Labor­qua­li­tät 1)
Mes­sungAble­sung [°C]Easy­Dens [%mas] ( °P)
120,1-0,1
220-0,1
320,10
420,10
520,1-0,1

Das Gerät benö­tigt kei­ne Was­ser­jus­tie­rung. Alle 5 Mes­sun­gen einer iden­ti­schen Pro­be zeig­ten Mess­ergeb­nis­se inner­halb der Tole­ran­zen (+/​- 0,3 °P). Die­se Check­mes­sung wur­de vor allen Ver­su­chen durch­ge­führt. Die Ergeb­nis­la­ge sah dabei immer so oder ähn­lich aus. Eine Was­ser­jus­tie­rung war im gesam­ten Ver­suchs­zeit­raum nicht nötig.

Checkmessung: Überprüfung der Temperaturkompensation

Nach den Anga­ben von Anton Paar wer­den Mes­sun­gen in der Ein­heit Grad Pla­to °P bei Tem­pe­ra­tu­ren zwi­schen +5°C und +30°C °P vom Gerät auto­ma­tisch tem­pe­ra­tur­kom­pen­siert. Das bedeu­tet, dass Ein­zel­mes­sun­gen iden­ti­scher Pro­ben bei unter­schied­li­chen Tem­pe­ra­tu­ren (+5°C bis +30°C) immer den wah­ren Pla­to­wert, gemes­sen bei 20°C, anzei­gen soll­ten.

Tab. 02: Check­mes­sung Easy­Dens mit bi-​destilliertem Was­ser und Über­prü­fung der Tem­pe­ra­tur­kom­pen­sa­ti­on bei ca. 5°C und ca. 30°C
Able­sung [°C]Easy­Dens [%mas] ( °P)
20,20
300,1
5,20

Easy­Dens zeigt im Tem­pe­ra­tur­be­reich +5°C – +30°C nahe­zu iden­ti­sche Mess­wer­te in der Ein­heit °P an. Die Tem­pe­ra­tur­ver­än­de­rung der Pro­be hat kei­nen Ein­fluss auf das Mess­ergeb­nis. Die Tem­pe­ra­tur­kom­pen­sa­ti­on funk­tio­niert.

Anmer­kung:
Das Pro­be­vo­lu­men von 2 ml ist sehr gering und flan­kie­rend ändert sich die Tem­pe­ra­tur einer Pro­be inner­halb der Mess­zel­le stän­dig und in gro­ßen Schrit­ten – man kann dabei zuse­hen. Inter­es­sant dabei: Der ange­zeig­te Mess­wert in °P bleibt davon unbe­rührt – er bleibt kon­stant. Die­ses Ver­hal­ten von Easy­Dens konn­te ich im gesam­ten Ver­suchs­zeit­raum für die ange­zeig­ten °P beob­ach­ten. Für mich ist klar: Die Tem­pe­ra­tur­kom­pen­sa­ti­on für die ange­zeig­ten °P und für den in den Spe­zi­fi­ka­tio­nen ange­ge­be­nen Tem­pe­ra­tur­be­reich funk­tio­niert tadel­los.

Die bei­den nächs­ten Test­fäl­le betrach­ten die ver­wen­de­ten Mess­in­stru­men­te 9,10,11,12,13) etwas genau­er. Sie sol­len die Qua­li­tät der Ein­zel­in­stru­men­te prü­fen und Aus­sa­gen über die Ver­gleich­bar­keit der Mess­ergeb­nis­se lie­fern.

Die Messinstrumente im Vergleich: destilliertes Wasser

Tab. 03: Die Mess­in­stru­men­te im Ver­gleich: Bi-​destilliertes Was­ser bei 20 °C
Mess­in­stru­mentAble­sung [°C]Able­sung [%mas] ( °P)
Eich­fä­hi­ge Spin­del 7–14 [%mas]20
Eich­fä­hi­ge Spin­del 0–7 [%mas]200
Hobbybrauer-​Spindel 0–20 [%mas]~ 0,2 — 0,3
Easy­Dens200
Kon­troll­wert DMA 4500 M200

Für destil­lier­tes Was­ser zeig­ten, bis auf die Hob­by­brau­er­spin­del, alle Instru­men­te kor­rek­te Wer­te an. Zur Kon­trol­le der Mess­ergeb­nis­se wur­de zusätz­lich das DMA 4500 M 13) in Betrieb genom­men. Die eich­fä­hi­ge Spin­del 7–14 %mas 11) schei­det für die­sen Ver­such lei­der aus.

Die Messinstrumente im Vergleich: Zuckerlösung

Tab. 04: Die Mess­in­stru­men­te im Ver­gleich: Zucker­lö­sung mit 7 [% mas] (°P). Ganz nach Hob­by­brau­er­ma­nier wur­de die gewichts­pro­zen­ti­ge 18) Zucker­lö­sung in der Qua­li­tät „Küchen­waa­ge“ 15) mit han­dels­üb­li­chem destil­lier­tem Was­ser und mit Haus­halts­zu­cker her­ge­stellt.
Mess­in­stru­mentAble­sung [°C]Able­sung [%mas] ( °P)
Eich­fä­hi­ge Spin­del 7–14 [%mas]207
Eich­fä­hi­ge Spin­del 0–7 [%mas]207
Hobbybrauer-​Spindel 0–20 [%mas]~ 6,5
Easy­Dens20,17
Kon­troll­wert DMA 4500 M207,04

Die gewichts­pro­zen­ti­ge Lösung scheint trotz Küchen­waa­ge gut gelun­gen. Die bei­den eich­fä­hi­gen Spin­deln und Easy­Dens zei­gen für kla­re Zucker­lö­sun­gen iden­ti­sche und wah­re Wer­te an. Das zur fina­len Kon­trol­le der Mess­in­stru­men­te zusätz­lich ein­ge­setz­te DMA 4500 M bestä­tigt die­se Annah­me. Die Hob­by­brau­er­spin­del ist mit ihrer gro­ben Ska­lie­rung und der offen­bar man­geln­den Prä­zi­si­on für wei­te­re Ver­glei­che unge­eig­net. Sie wird nicht mehr wei­ter betrach­tet.

Die nun fol­gen­den Ver­suchs­rei­hen las­sen Easy­Dens gegen die bei­den eich­fä­hi­gen Spin­deln im Hob­by­brau­er­um­feld antre­ten.

Zunächst wer­den unver­go­re­ne Wür­zen aus unter­schied­li­chen Pro­duk­ti­ons­schrit­ten unter­sucht. Sol­che Pro­ben sind für gewöhn­lich mehr oder weni­ger trüb, ent­hal­ten kei­nen Alko­hol und kein Koh­len­stoff­di­oxid (CO2). Ich möch­te noch­mals dar­an erin­nern, dass Anton Paar aus­drück­lich dar­auf hin­weist, dass Pro­ben mög­lichst blank, frei von Par­ti­keln und ent­gast sein soll­ten. Aus die­sem Grund wer­den iden­ti­sche Pro­ben zunächst trüb und dann klar 5) gemes­sen. Die­ser Ver­gleich soll zei­gen, wel­chen Ein­fluss ggf. eine Trü­bung auf die EasyDens- und auf die Spin­del­mes­sun­gen hat.

Damit bei der Betrach­tung der Wer­te kei­ne Ver­wechs­lun­gen ent­ste­hen, sind die Wer­te­ta­bel­len mit Pro­be­ken­nun­gen bezeich­net. Eine iden­ti­sche Pro­be­ken­nung weist dar­auf hin, dass sich nur die Pro­be­vor­be­rei­tung geän­dert hat, nicht aber die Pro­be selbst.

Die bei­den Ver­suchs­rei­hen in Tab.05 und Tab.06 betrach­ten eine belie­bi­ge, unge­koch­te und unge­hopf­te Wür­ze­pro­be im Ver­gleich trüb/​klar.

Würze ungekocht und ungehopft im Vergleich trüb/​klar

Tab. 05: Wür­ze­pro­be trüb, unge­kocht und unge­hopft. Pro­be­ken­nung #1.
Mes­sungEasy­Dens [%mas] ( °P)Spin­del [%mas] ( °P)
19,79,6
29,79,6
39,69,6
49,79,6
59,79,6
Tab. 06: Wür­ze­pro­be fil­triert, unge­kocht und unge­hopft. Pro­be­ken­nung #1
Mes­sungEasy­Dens [%mas] ( °P)Spin­del [%mas] ( °P)
19,79,6
29,69,6
39,79,6
49,69,6
59,69,6

Im Ver­gleich trüb/​klar lässt sich für Easy­Dens kei­ne nen­nens­wer­te Ver­än­de­rung der Mess­wer­te erken­nen. Die Trü­bung einer unge­koch­ten und unge­hopf­ten Wür­ze scheint kei­nen Ein­fluss auf die Mes­sung mit Easy­Dens zu haben. Die in den Spe­zi­fi­ka­tio­nen für Easy­Dens ange­ge­be­nen Wer­te für Genau­ig­keit und Wie­der­hol­bar­keit wer­den pro­blem­los ein­ge­hal­ten.

Würze gekocht und gehopft im Vergleich trüb/​klar

Die bei­den Ver­suchs­rei­hen in Tab.07 und Tab.08 betrach­ten eine belie­bi­ge, gekoch­te und gehopf­te Wür­ze­pro­be im Ver­gleich trüb/​klar.

Tab. 07: Wür­ze­pro­be trüb, mit 1g/​l Hop­fen 8) gekocht (Heiß­trub und Hopf­entre­ber nicht ent­fernt). Pro­be­ken­nung #2
Mes­sungEasy­Dens [% mas] ( °P)Spin­del [%mas] ( °P)
110,910,8
210,810,8
310,810,8
410,810,8
510,810,8
Tab. 08: Wür­ze­pro­be fil­triert mit 1g/​l Hop­fen 8) gekocht (Heiß­trub und Hopf­entre­ber ent­fernt). Pro­be­ken­nung #2
Mes­sungEasy­Dens [%mas] ( °P)Spin­del [%mas] ( °P)
110,810,9
210,810,9
310,910,9
410,810,9
510,910,9

Im Ver­gleich trüb/​klar lässt sich für Easy­Dens kei­ne nen­nens­wer­te Ver­än­de­rung der Mess­wer­te erken­nen.

Die Trü­bung einer gekoch­ten und gehopf­ten Wür­ze scheint kei­nen Ein­fluss auf die Mes­sung mit Easy­Dens zu haben. Die in den Spe­zi­fi­ka­tio­nen für Easy­Dens ange­ge­be­nen Wer­te für Genau­ig­keit und Wie­der­hol­bar­keit wer­den pro­blem­los ein­ge­hal­ten.

trübe und filtrierte Würzeprobe

Bild 03: Links die trü­be Wür­ze­pro­be aus der Mess­rei­he Tab.07, rechts die fil­trier­te Wür­ze­pro­be aus der Mess­rei­he Tab.08. Pro­be­ken­nung #2

trübe Würzeprobe

Bild 04: Die trü­be Wür­ze­pro­be aus der Mess­rei­he Tab.07 nach 30 Minu­ten Sedi­men­ta­ti­ons­zeit. Pro­be­ken­nung #2.

Die mit­ge­mes­se­ne Trub­men­ge, die hier deut­lich als Boden­satz zu erken­nen ist, hat­te kei­nen Ein­fluss auf das Mess­ergeb­nis. Sehr erstaun­lich.

Anstellwürze unvergoren und hefetrüb

Tab.09 führt die Ver­suchs­rei­he für die Pro­be mit der Ken­nung #2 fort. Die in Tab.08 gemes­se­ne kla­re Pro­be (kla­re Anstell­wür­ze) wird hier­zu mit 2g/​l Tro­cken­he­fe ver­setzt. Die Hefe­kon­zen­tra­ti­on ent­spricht der 2 bis 4-​fachen Men­ge an Tro­cken­he­fe, die Her­stel­ler für Tro­cken­he­fen übli­cher Wei­se emp­feh­len.

Tab. 09: Anstell­wür­ze trüb, unver­go­ren, mit 2 g/​l Tro­cken­he­fe 7) ver­setzt. Die Trü­bung wird durch die Hefe­ga­be ver­ur­sacht. Heiß­trub, Tei­le des Kühl­tru­bes und der Hopf­entre­ber wur­den vor der Hefe­ga­be ent­fernt. Pro­be­ken­nung #2
Mes­sungEasy­Dens [%mas] ( °P)Spin­del [%mas] ( °P)
11110,9
21110,9
31110,9
411,110,9
51110,9

Gegen­über der Spin­del zeigt Easy­Dens durch die mas­si­ve Hefe­trü­bung (Tab.09) eine leich­te Zunah­me der Mess­wer­te gegen­über der kla­ren Pro­be (Tab.08). Die Hefe­trü­bung einer zuvor geklär­ten Anstell­wür­ze scheint einen gewis­sen Ein­fluss auf die Mes­sung mit Easy­Dens zu haben. Die in den Spe­zi­fi­ka­tio­nen für Easy­Dens ange­ge­be­nen Wer­te für Genau­ig­keit und Wie­der­hol­bar­keit wer­den pro­blem­los ein­ge­hal­ten.

Hauptgärprobe trüb/​klar und unentgast/​entgast

In Tab.10 wird eine Mes­sung durch­ge­führt, die man lt. Anton Paar mit Easy­Dens so über­haupt nicht durch­füh­ren soll­te. Die Pro­be wur­de wäh­rend der Haupt­gä­rung ent­nom­men. Sie ist sehr trüb und nicht ent­gast.

Tab. 10: Haupt­gär­pro­be trüb, unfil­triert und nicht ent­gast. CO2-​Gehalt ca. 1,6 g/​l. Pro­be­ken­nung #3
Mes­sungEasy­Dens [%mas]Spin­del [%mas]
18,38,4 – 8,7
28,48,4 – 8,7
38,38,4 – 8,7
48,48,4 – 8,7
58,38,4 – 8,7

Die Able­sun­gen an der Spin­del sind Schätz­wer­te. Die nicht ent­gas­te Pro­be macht der Spin­del doch reich­lich zu schaf­fen. Die Pro­be ent­gast im Spin­del­zy­lin­der und das auf­stei­gen­de CO2 treibt die Spin­del nach oben und haf­tet am Spin­del­kör­per an. Der dabei ent­ste­hen­de Schaum tut sein Übri­ges dazu. Neben­bei muss man noch die Tem­pe­ra­tur able­sen und ggf. den Anzei­ge­wert kor­ri­gie­ren. Ich den­ke das Pro­blem ist bekannt. Die Able­sung an der Spin­del ver­kommt zum Schätz­wert.

Auch die Pro­be für Easy­Dens in der 5 ml Sprit­ze ver­än­dert stän­dig ihr Aus­se­hen. Auf­ge­steckt auf die Mes­s­ein­heit lässt sich beob­ach­ten, dass sich im obe­ren Teil der Sprit­ze mehr und mehr CO2-sam­melt. Beschickt man Easy­Dens mit einer Teil­men­ge die­ser Pro­be, bil­det sich auch in der Mess­zel­le zuneh­mend CO2, wel­ches sich im obe­ren Teil des Bie­ge­schwin­gers sam­melt. Die­se Kleinst­men­gen an CO2 im obe­ren Teil des Bie­ge­schwin­gers schei­nen die Mes­sun­gen in ihrer Wie­der­hol­bar­keit kaum zu beein­flus­sen. Die Mess­wer­te blie­ben in der gesam­ten Ver­suchs­rei­he, trotz klei­ner CO2-Bla­sen im obe­ren Teil des Bie­ge­schwin­gers, recht kon­stant.

Die Fil­tra­ti­on und Ent­gasung der Haupt­gär­pro­be aus Tab.10 (Pro­be­ken­nung #3) soll jetzt den kor­rek­ten Mess­wert zum Vor­schein brin­gen.

Tab. 11: Haupt­gär­pro­be fil­triert und ent­gast. Pro­be­ken­nung #3
Mes­sungEasy­Dens [%mas]Spin­del [%mas]
18,28,1
28,18,1
38,18,1
48,28,1
58,18,1
Hauptgärprobe im Erlenmeyerkolben

Bild 05: Haupt­gär­pro­be im Erlen­mey­er­kol­ben. Pro­be­ken­nung #3

Hauptgärprobe unfiltriert und unentgast in der Spritze

Bild 06: Haupt­gär­pro­be unfil­triert und unent­gast in der Sprit­ze. Pro­be­ken­nung #3

Hauptgärprobe unfiltriert und unentgast in der Messkammer

Bild 07: Haupt­gär­pro­be unfil­triert und unent­gast in der Mess­kam­mer. Das sich ent­bin­den­de CO2 ist deut­lich im obe­ren Teil des Bie­ge­schwin­gers zu erken­nen. Pro­be­ken­nung #3

Unglaub­lich. Auch die­se oder ähn­li­che Pro­ben, lie­ßen sich mit hoher Wie­der­hol­bar­keit und Genau­ig­keit mes­sen.
Aber Ach­tung: Genau so soll­te es NICHT aus­se­hen. Wer eine der­ar­ti­ge CO2-Ent­bin­dung im Bie­ge­schwin­ger ent­deckt, soll­te 2 ml Pro­be nach­schie­ben und erneut mes­sen und ggf. die Pro­be zuvor ent­ga­sen. Sie­he Abschnitt „Tipps zum Ent­ga­sen von Pro­ben — Sprit­zen­ent­gasung” wei­ter hin­ten im Arti­kel.

Für die fil­trier­te und ent­gas­te Haupt­gär­pro­be mit der Pro­be­ken­nung #3 wer­den von der Spin­del und von Easy­Dens stim­mi­ge und ein­heit­li­che Mess­wer­te ange­zeigt. Obwohl die Haupt­gär­pro­be nicht ent­gast und nicht fil­triert war, blie­ben die Mess­wer­te von Easy­Dens inner­halb der for­mu­lier­ten Her­stel­ler­to­le­ran­zen für Genau­ig­keit und Wie­der­hol­bar­keit.

Zusammenfassung der Messergebnisse für Zuckerlösungen, Würzen und Jungbiere

Die bis­he­ri­gen Unter­su­chun­gen haben gezeigt, dass Easy­Dens mit Zucker­lö­sun­gen, kla­ren und trü­ben Wür­zen (vor­zugs­wei­se Eiweiß-​und Hopf­ent­rüb), mit kla­ren und trü­ben Anstell­wür­zen (vor­zugs­wei­se hefe­trüb) und mit schwach kar­bo­ni­sier­ten (<= 1,7 g/​l CO2) Jung­bier­pro­ben umge­hen kann. Eine star­ke Hefe­trü­bung zeigt im Pro­ben­um­fang ten­den­zi­ell einen grö­ße­ren Ein­fluss als eine star­ke Eiweiß- bzw. Hopf­entrü­bung. Die in den Spe­zi­fi­ka­tio­nen für Easy­Dens ange­ge­be­nen Wer­te für Genau­ig­keit und Wie­der­hol­bar­keit wur­den für alle benann­ten Pro­ben ein­ge­hal­ten.

Auswirkung unterschiedlicher Trübungen auf das Messergebnis

Nach dem Anstel­len sind alle Pro­ben mehr oder weni­ger trüb und sie ent­hal­ten mehr oder weni­ger CO2. Das CO2 aus einer klei­nen Pro­be­men­ge zu ent­fer­nen ist schnell erle­digt und ich wer­de am Ende des Arti­kels noch ein paar Tipps dazu geben. Auf­wen­di­ger wird es, wenn die Pro­be fil­triert wer­den muss. Es braucht einen Fal­ten­fil­ter (Kaf­fee­fil­ter), einen pas­sen­den Trich­ter und ggf. etwas Kie­sel­gur, damit der Fal­ten­fil­ter nicht nach weni­gen Mil­li­li­tern „dicht“ macht. Solch eine fil­trier­te Pro­be stellt zwar das Mess­op­ti­mum für einen Bie­ge­schwin­ger dar, da die Pro­be danach klar und ent­gast ist, aller­dings geht auch ein gewis­ser Auf­wand ein­her, den man sich natür­lich spa­ren möch­te. Inwie­weit man auf eine Fil­tra­ti­on der Pro­be hin­sicht­lich einer Trü­bung ver­zich­ten kann, sol­len die nächs­ten Ver­su­che zei­gen.

Die vor­ge­la­ger­ten Ver­su­che haben gezeigt, dass vor­zugs­wei­se eine star­ke Hefe­trü­bung einen Ein­fluss auf die Mes­sung hat, wäh­rend trü­be Wür­zen, die noch kei­ne Hefe ent­hal­ten, kei­nen Ein­fluss zeig­ten. Abge­se­hen von Trü­bun­gen, die durch eine gro­ße Anzahl von gro­ben Par­ti­keln erzeugt wird, ken­nen wir umgangs­sprach­lich noch drei wei­te­re Trü­bungs­ar­ten:

  • Eiweiß­trü­bung
  • Stär­ke­trü­bung
  • Hefe­trü­bung

Die­se unter­schied­li­chen Trü­bungs­ar­ten sol­len nun getrennt von­ein­an­der und so gut es geht unter­sucht wer­den. Dazu habe ich mir zwei Fer­tig­pro­duk­te aus­ge­sucht, deren Her­stel­lungs­pro­zess ich ken­ne. Eines die­ser Fer­tig­pro­duk­te ist ein hel­les Hefe­wei­zen, des­sen Trü­bung vor­zugs­wei­se durch Eiweiß und nicht durch Hefe zustan­de kommt. Das ande­re Fer­tig­bier ist ein trü­bes Kel­ler­bier, des­sen Trü­bung vor­zugs­wei­se durch Stär­ke und nicht durch Hefe zustan­de kommt. Die Fer­tig­bier­pro­ben wur­den zunächst ent­gast und dann jeweils drei unter­schied­li­chen Mes­sun­gen unter­zo­gen.

  • Unfil­triert (so wie sie bei 20°C aus der Fla­sche kom­men)
  • fil­triert
  • erst fil­triert und dann mit 4 g/​l Tro­cken­he­fe ver­setzt

Es sei noch erwähnt, dass es im Rah­men einer zu mes­sen­den Anzahl von trü­ben Pro­ben es eini­ger­ma­ßen kom­pli­ziert ist, die Ein­zel­pro­ben homo­gen zu hal­ten. Trü­bungs­bil­der reagie­ren ent­lang einer Zeit­ach­se und im Rah­men von Tem­pe­ra­tur­än­de­run­gen ste­tig. Neben der Pro­be selbst sind auch die Mess­zel­len von die­sem Vor­gang betrof­fen. Daher kann nicht gänz­lich aus­ge­schlos­sen wer­den, dass sich die Trü­bungs­ei­gen­schaf­ten einer Pro­be, selbst wäh­rend der Mes­sung, ver­än­dern und in der Fol­ge die Mess- und Ver­gleichs­wer­te „unkon­trol­liert“ schwan­ken.

Einfluss einer vornehmlich durch Stärke verursachten Trübung

Tab. 12: End­ver­go­re­nes Fer­tig­bier aus der Fla­sche. „Kel­ler­bier trüb“. Trü­bung vor­nehm­lich durch Stär­ke her­vor­ge­ru­fen. Ent­gast und unfil­triert. Pro­be­ken­nung #4
Mes­sungEasy­Dens [%mas]Spin­del [%mas]
12,62,6
22,62,6
32,62,6
42,62,6
52,62,6
Tab. 13: End­ver­go­re­nes Fer­tig­bier aus der Fla­sche. „Kel­ler­bier trüb“. Trü­bung vor­nehm­lich durch Stär­ke her­vor­ge­ru­fen. Ent­gast und fil­triert. Pro­be­ken­nung #4
Mes­sungEasy­Dens [%mas]Spin­del [%mas]
12,62,6
22,62,6
32,52,6
42,62,6
52,62,6

Easy­Dens zeigt kei­nen Unter­schied in den Mes­sun­gen stär­ke­trüb und klar. Bei­de Pro­ben lie­fern iden­ti­sche Mess­ergeb­nis­se. Die fil­trier­te, ehe­mals stär­ke­trü­be Pro­be, wird nun mit der 4–8-fachen Men­ge an Tro­cken­he­fe ver­setzt (4–8-fache Men­ge der übli­chen Her­stel­ler­emp­feh­lung).

Tab. 14: End­ver­go­re­nes Fer­tig­bier aus der Fla­sche. „Kel­ler­bier trüb“. Trü­bung vor­nehm­lich durch Stär­ke her­vor­ge­ru­fen. Erst fil­triert und dann mit 4 g/​l Tro­cken­he­fe ver­setzt. Pro­be­ken­nung #4
Mes­sungEasy­Dens [%mas]Spin­del [%mas]
12,82,7
22,82,7
32,82,7
42,82,7
52,72,7

Die mas­si­ve Hefe­trü­bung in Pro­be #4 zeigt Wir­kung. Easy­Dens misst ~ 0,2 %mas mehr. Aber auch die Spin­del bleibt nicht gänz­lich unbe­rührt. Die in den Spe­zi­fi­ka­tio­nen für Easy­Dens ange­ge­be­nen Wer­te für Genau­ig­keit und Wie­der­hol­bar­keit wer­den trotz­dem ein­ge­hal­ten.

Einfluss einer vornehmlich durch Eiweiß verursachten Trübung

Tab. 15: End­ver­go­re­nes Fer­tig­bier aus der Fla­sche. „Hefe­wei­zen trüb“. Trü­bung vor­nehm­lich durch Eiweiß her­vor­ge­ru­fen. Ent­gast und unfil­triert. Pro­be­ken­nung #5
Mes­sungEasy­Dens [%mas]Spin­del [%mas]
12,42,4
22,42,4
32,42,4
42,42.4
52,42,4
Tab. 16: End­ver­go­re­nes Fer­tig­bier aus der Fla­sche. „Hefe­wei­zen trüb“. Trü­bung vor­nehm­lich durch Eiweiß her­vor­ge­ru­fen. Ent­gast und fil­triert. Pro­be­ken­nung #5
Mes­sungEasy­Dens [%mas]Spin­del [%mas]
12,42,4
22,42,4
32,42,4
42,42.4
52,42,4

Easy­Dens zeigt kei­nen Unter­schied in den Mes­sun­gen eiweiß­trüb und klar. Bei­de Pro­ben lie­fern iden­ti­sche Mess­ergeb­nis­se. Die fil­trier­te, ehe­mals eiweiß­trü­be Pro­be, wird nun mit der 4–8-fachen Men­ge an Tro­cken­he­fe ver­setzt (4–8-fache Men­ge der übli­chen Her­stel­ler­emp­feh­lung).

Tab. 17: End­ver­go­re­nes Fer­tig­bier aus der Fla­sche. „Hefe­wei­zen trüb“. Trü­bung vor­nehm­lich durch Eiweiß her­vor­ge­ru­fen. Erst fil­triert und dann mit 4 g/​l Tro­cken­he­fe ver­setzt. Pro­be­ken­nung #5.
Mes­sungEasy­Dens [%mas]Spin­del [%mas]
12,72,5
22,72,5
32,82,5
42,72,5
52,72,5

Die mas­si­ve Hefe­trü­bung in Pro­be #5 zeigt Wir­kung. Easy­Dens misst ~ 0,3 %mas mehr. Aber auch die Spin­del bleibt nicht gänz­lich unbe­rührt. Die in den Spe­zi­fi­ka­tio­nen für Easy­Dens ange­ge­be­nen Wer­te für Genau­ig­keit und Wie­der­hol­bar­keit wer­den den­noch ein­ge­hal­ten.

Zusammenfassung: Hefe, Eiweiß und Stärketrübung als Einflussgrößen auf den Messwert

All­täg­li­che Eiweiß- und Stär­ke­trü­bun­gen üben in Wür­ze und Bier kei­nen mess­ba­ren Ein­fluss auf die Dich­temes­sung (°P) mit Easy­Dens aus. Ver­gleich­bar deut­li­che Hefe­trü­bun­gen zei­gen eine Ten­denz nach oben, wobei die Hefe­kon­zen­tra­ti­on schon so gewählt sein muss, dass die übli­cher Wei­se für Tro­cken­he­fe emp­foh­le­ne Anstell­kon­zen­tra­ti­on um das 4–8 fache über­schrit­ten wer­den muss. Der Voll­stän­dig­keit hal­ber sei erwähnt, dass eine Prä­zi­si­ons­spin­del in die­sem Pro­ben­um­feld eben­falls eine Ten­denz nach oben zeigt. Die in den Spe­zi­fi­ka­tio­nen für Easy­Dens ange­ge­be­nen Wer­te für Genau­ig­keit und Wie­der­hol­bar­keit wur­den für alle benann­ten Pro­ben ein­ge­hal­ten.

Proben entgasen oder nicht?

Gene­rell ja, muss aber nicht immer sein. Eine nicht ent­gas­te Pro­be ist, unab­hän­gig vom Mess­in­stru­ment, für eine zuver­läs­si­ge Dich­temes­sung ein­fach nicht geeig­net. Für schwach kar­bo­ni­sier­te Pro­ben (<= 1,7 g/​l CO2) sehe ich gegen­über der Spin­del und auch gegen­über den bei Hob­by­brau­ern gern ein­ge­setz­ten Brix-​Refraktometern den­noch einen Vor­teil bei Easy­Dens:
Der Bie­ge­schwin­ger ist in die ste­hen­de Kon­struk­ti­on von Easy­Dens so ein­ge­bracht, dass das U der Bie­ge­schwin­ger­kon­struk­ti­on in sei­ner Krüm­mung nach oben zeigt. Frei wer­den­des Gas wird sich also wäh­rend der Mes­sung oben im U sam­meln, wäh­rend die eigent­li­che Mes­sung im unte­ren Bereich der nicht mit CO2 beauf­schlag­ten U-​Schenkeln statt­fin­det. Ich gebe es zu — das ist eini­ger­ma­ßen intel­li­gent. Moder­ne Bier­mess­plät­ze wei­sen die­se Kon­struk­ti­ons­merk­ma­le eines Bie­ge­schwin­gers nicht auf. Hier zeigt das U des Bie­ge­schwin­gers vor­zugs­wei­se nach links und es wird durch­gän­gig davon aus­ge­gan­gen, dass Pro­ben ent­gast zur Mes­sung gelan­gen.

In die glei­che Ker­be haut die Art und Wei­se, wie die Pro­be in die Mess­zel­le von Easy­Dens gelangt. Der Pro­ben­be­häl­ter oder bes­ser die Sprit­ze, steht auf dem Kopf. Ent­bun­de­nes CO2 sam­melt sich vor der Ein­brin­gung in Easy­Dens im obe­ren Teil der Sprit­ze und gelangt so erst gar nicht in die Mess­zel­le. Ohne Zwei­fel, hier hat jemand mit­ge­dacht.

Wei­ter lie­fert die Hin­ter­grund­be­leuch­tung wäh­rend der Mes­sung einen frei­en Blick auf die Pro­be. Wer „Unge­reimt­hei­ten“ in der Mess­zel­le ent­deckt, kann die aktu­el­le Pro­be durch wei­te­re 2 ml aus der Sprit­ze ein­fach aus­schie­ben und erneut mes­sen.

Proben filtrieren oder nicht?

Gene­rell nein. Der trüb/​klar-Ver­gleich von Würze-, Jung- und Fer­tig­bier­pro­ben zeig­te selbst unter wid­ri­gen Umstän­den kein Aus­pen­deln in Berei­che, die der Her­stel­ler in sei­nen Spe­zi­fi­ka­tio­nen nicht benannt hät­te. Im Rah­men der Unter­su­chun­gen konn­te ledig­lich fest­ge­stellt wer­den, dass „mas­si­ve Hefe­trü­bun­gen“ einen grö­ße­ren Ein­fluss auf das Mess­ergeb­nis haben, als das es „ver­gleich­ba­re Trü­bun­gen“, ver­ur­sacht durch Dex­tri­ne oder Eiwei­ße, zu tun ver­mö­gen. Der Voll­stän­dig­keit hal­ber sei erwähnt, dass „ver­gleich­ba­re Trü­bung“ als eine rein sub­jek­ti­ve Merk­mals­aus­prä­gung zu wer­ten ist. Ein Mess­ge­rät zur Mes­sung von Trü­bun­gen stand zu kei­ner Zeit zur Ver­fü­gung.

Tipps zum Entgasen von Proben – „Spritzenentgasung

Die Sprit­ze 14) mit einem Brut­to­vo­lu­men von 6 ml eig­net sich auch her­vor­ra­gend zum Ent­ga­sen einer Pro­be. Hier­zu saugt man 5 ml Pro­be auf und erwärmt sie ggf. für einen Moment in der geschlos­sen Hand. Im Anschluss dich­tet man mit einem Fin­ger den Sprit­zen­aus­lauf ab und zieht danach die Sprit­ze bis zum Anschlag auf. Durch die­sen Vor­gang ent­steht in der Sprit­ze ein Unter­druck und man kann zuse­hen, wie rasch sich die Koh­len­säu­re ent­bin­det. Den gebil­de­ten Schaum schiebt man danach aus und wie­der­holt den Vor­gang zwei- oder drei­mal. Das genügt, um selbst Bie­re mit CO2-Gehal­ten um die 5 g/​l pro­blem­los mes­sen zu kön­nen.

Abschlussbetrachtung

Anton Paar bie­tet mit Easy­Dens ein Prä­zi­si­ons­mess­ge­rät zur Mes­sung von Dich­ten und Extrakt­ge­hal­ten spe­zi­ell für den Hob­by­brau­er an. Das auf Bie­ge­schwin­ger­tech­no­lo­gie basie­ren­de Mess­ge­rät ist klein, ist ein­fach zu bedie­nen, es kommt mit klei­nen Pro­be­vo­lu­men aus, es ist pfle­ge­leicht, kommt mit einer auto­ma­ti­schen Tem­pe­ra­tur­kom­pen­sa­ti­on für °P daher und es ver­äu­ßert sei­ne Mess­ergeb­nis­se über eine auf dem Han­dy instal­lier­te App, die via Blue­tooth Ver­bin­dung hält.

Dich­temes­sun­gen mit­tels Bie­ge­schwin­ger­me­tho­de erwar­ten für trü­be und nicht ent­gas­te Würze- oder Bier­pro­ben einen gewis­sen Pro­be­vor­be­rei­tungs­rah­men, der so gar nicht in die Men­ta­li­tät eines Hob­by­brau­ers passt. Die vom Her­stel­ler ange­ge­be­ne Wie­der­hol­bar­keit und Genau­ig­keit für Dich­temes­sun­gen mit Easy­Dens wur­den im Arti­kel­rah­men dahin­ge­hend unter die Lupe genom­men.

Die Ver­suchs­rei­hen haben gezeigt, dass Easy­Dens im Brau­er­all­tag zuver­läs­sig inter­agie­ren kann und ver­trau­ens­wür­di­ge Mess­ergeb­nis­se für jeder­zeit wähl­ba­re Mess­grö­ßen lie­fert.

Wie jedes ande­re Dich­temess­ge­rät reagiert auch Easy­Dens ent­lang einer gedach­ten Pro­ben­qua­li­tät mit einer Ver­än­de­rung des Mess­wer­tes, aber längst nicht so, wie es die ver­bau­te Prä­zi­si­ons­mess­tech­nik erwar­ten lässt. Dass dem so ist, ist in wei­ten Tei­len der intel­li­gen­ten Kon­struk­ti­on des Gerä­tes und in der Art und Wei­se, wie eine Pro­be in die Mess­zel­le gelangt, geschul­det.

Eine auf­wen­di­ge Pro­be­vor­be­rei­tung ist nicht nötig. Kla­re, opa­le und üblich getrüb­te Würze-, Jung und Fer­tig­bier­pro­ben las­sen sich in weit bes­se­ren Qua­li­tä­ten mes­sen, als sie von Anton Paar in den Spe­zi­fi­ka­tio­nen ange­ge­ben wer­den (Wie­der­hol­bar­keit und Genau­ig­keit). Auch sehr schwach bis schwach kar­bo­ni­sier­te Pro­ben wer­den zuver­läs­sig gemes­sen, wäh­rend kor­rek­te Spin­del­ab­le­sun­gen ver­gleich­ba­rer Pro­ben Schwie­rig­kei­ten berei­ten.

Die auto­ma­ti­sche Tem­pe­ra­tur­kom­pen­sa­ti­on, der freie Blick auf die Pro­be in der beleuch­te­ten Mess­kam­mer und die digi­ta­le Anzei­ge der Mess­grö­ßen unter­stüt­zen den Brau­er zusätz­lich bei der Mess­wert­ermitt­lung. Flan­kie­rend hat man mit einem Bie­ge­schwin­ger eine Mess­tech­nik an der Hand, die per se nicht auf Far­be reagiert.

Im gesam­ten Ver­suchs­zeit­raum von ca. 4 Wochen gab es nie Pro­ble­me mit der Blue­tooth Ver­bin­dung, die App ist nie abge­stürzt, die Bat­te­rie war nie leer und zu jus­tie­ren gab es auch nichts. Die deut­sche Betriebs­an­lei­tung mit dem illus­trier­ten Falt­blatt run­det den posi­ti­ven Gesamt­ein­druck auch an die­ser Stel­le ab. Die Tat­sa­che, dass die Pro­be über eine Sprit­ze in das Mess­ge­rät gelangt gestat­tet dem Pro­be­neh­mer zusätz­lich zu ent­schei­den, ob eine Pro­be ggf. „ste­ril“ ent­nom­men wer­den soll. 100 Stück solch ste­ril ver­pack­ter Sprit­zen kos­ten im Labor­fach­han­del ca. 3€.

Hohe Prä­zi­si­on und der Spaß am Extrakt mes­sen muss sich im Rah­men einer Bier­pro­duk­ti­on nicht aus­schlie­ßen. Anton Paar macht ent­lang kleins­ter Pro­be­vo­lu­men und mit nur einem Mess­ge­rät für alle Belan­ge vor, wie es geht.

Danksagung

Im Namen des brau!magazins bedan­ke ich mich bei Anton Paar für die Bereit­stel­lung der Gerä­te, Reagen­zi­en und Unter­la­gen, die zur Erstel­lung des Arti­kels nötig waren. Mein ganz beson­de­re Dank rich­tet sich an Geb­hard Sau­seng von Anton Paar, dem nie eine Kri­tik zu viel oder ein Weg zu weit war.

Konformitätserklärung

Sämt­li­che Mes­sun­gen haben ohne Teil­nah­me zwei­ter oder drit­ter statt­ge­fun­den. Sie sind im Arti­kel so wie­der­ge­ge­ben, wie ich sie an den Gerä­ten im Anhang B abge­le­sen habe.


Quellen und Referenzen

[1] Anton Paar, Easy­Dens, http://www.anton-paar.com/de-de/produkte/details/dichte-und-extraktmessgeraet-fuer-heimbrauer-easydens/

[2] Bie­ge­schwin­ger, https://de.wikipedia.org/wiki/Biegeschwinger oder https://de.wikipedia.org/wiki/Biegeschwinger_(Gerät)

[3] F. Spie­weck, H. Bet­tin: Review: Solid and liquid den­si­ty deter­mi­na­ti­on. tm – Tech­ni­sches Mes­sen 59 (1992) 7–8, S. 285–292. Dich­te [g/​cm³] von Was­ser bei unter­schied­li­chen Tem­pe­ra­tu­ren.

[4] Grund­la­gen der Dich­temes­sung, http://blog.anton-paar.com/grundlagen-der-dichtemessung/?lang=de

[5] MEBAK, Mit­tel­eu­ro­päi­sche Brau­tech­ni­sche Ana­ly­sen­kom­mis­si­on, http://www.mebak.org/de/home.html

[6] EBC, Euro­pean Bre­we­ry Con­ven­ti­on, http://www.brewersofeurope.org/site/index.php

[7] ASBC, Ame­ri­can Socie­ty of Brewing Che­mists, http://www.asbcnet.org/Pages/default.aspx

[8] Anton Paar, Easy­Dens. Betriebs­an­lei­tung Deutsch, Stand 02/​2016, App-​Version ab 1.0, Firm­ware­ver­si­on ab 1.000.010.

[9] Terill, Sean, Astro­phy­si­ker. http://seanterrill.com/2011/04/07/refractometer-fg-results/


ANHANG A: Liste der Reagenzien

1) Bi-​destilliertes Was­ser in Labor­qua­li­tät

2) Destil­lier­tes Was­ser , han­dels­üb­lich, Ent­mi­ne­ra­li­siert nach VDE 0510

3) Haus­halts­zu­cker, han­dels­üb­lich, Ein­zel­ver­packt in 5 g Por­tio­nen, sog. „Zucker­sticks“

4) Rei­net­ha­nol 96,3 %, zum Aus­drü­cken des Spül­was­sers

5) Rotil­abo Fal­ten­fil­ter, Cel­lu­lo­se, TYP 113 P
Zur Fil­tra­ti­on wur­de zusätz­lich 6) ein­ge­streut

6) Kie­sel­gur „grob“

7) Tro­cken­he­fe

8) Hop­fen, Hal­ler­tau­er Tau­rus, TYP 90, 15,3 % Alpha-​Säure


ANHANG B: Liste der Geräte

9) Hob­by­brau­er­spin­del, 0–20 %mas, ohne Tem­pe­ra­tur­an­zei­ge und Able­se­wertkor­rek­tur, Able­sung „unten“ wird ange­nom­men, Bezugs­tem­pe­ra­tur 20 °C, Ska­lie­rung 0,25 %mas

10) Eich­fä­hi­ge Spin­del , 0–7 %mas, mit Tem­pe­ra­tur­an­zei­ge und Able­se­wertkor­rek­tur, Able­sung „unten“, Bezugs­tem­pe­ra­tur 20 °C, Ska­lie­rung 0,1 %mas

11) Eich­fä­hi­ge Spin­del , 7–14 %mas, mit Tem­pe­ra­tur­an­zei­ge und Able­se­wertkor­rek­tur, Able­sung „unten“, Bezugs­tem­pe­ra­tur 20 °C, Ska­lie­rung 0,1 %mas

12) Anton Paar, Easy­Dens, Bie­ge­schwin­ger Dich­temess­ge­rät, mit Tem­pe­ra­tur­kom­pen­sa­ti­on für die Ein­heit °P (%mas)

13) Anton Paar, DMA 4500 M, Präzisions-​Biegeschwinger Dich­temess­ge­rät (0,00005 [g/​cm3]), mit Tem­pe­ra­tur­kom­pen­sa­ti­on für alle wähl­ba­ren Ein­hei­ten.

14) Luer Solo, 5 ml Sprit­zen ska­liert (6 ml Brut­to), ste­ril, ein­zel­ver­packt

15) Küchen­waa­ge, Haus­halts­stan­dard, 0–5000 g, Auf­lö­sung 1 g

16) Magnetrüh­rer, Hei­dolph, MR 3001

17) Klein­ma­te­ri­al wie Erlen­mey­er­kol­ben, Spin­del­zy­lin­der 350 ml, Trich­ter, Mess­be­cher usw.


ANHANG C: Abkürzungen und Begriffserklärung

18) Gewichts­pro­zen­tig als Anga­be für einen Mas­sen­an­teil in einer Lösung. Der Mas­sen­an­teil gibt an, wel­chen Anteil die Mas­se des gelös­ten Stof­fes an der Mas­se der Lösung hat. Meist wird der Mas­sen­an­teil in Pro­zent ange­ge­ben (Mas­sen­pro­zent %mas). Bei­spiel: 10 g Zucker /​100 g Lösung = 0,1 = 10 %mas = 10 °P. Im engl. Sprach­raum auch als w/​w[%] (weight by weight) oder umgangs­sprach­lich als GG[%] (Gewichts-​/​Gewichtsprozent) bezeich­net.

19) Bier­spin­del oder ugs. Spin­del: Ein Dich­temess­ge­rät (Sac­charo­me­ter, Aräo­me­ter, Hydro­me­ter), das die Kon­zen­tra­ti­on einer Zucker­lö­sung in Gewichts- oder Mas­sen­pro­zen­ten anzeigt. Für den Brau­er ist die Spin­del das Mess­in­stru­ment schlecht­hin. Von der Extrakt­ge­win­nung bis hin zum Gär­ver­lauf kon­trol­liert der Brau­er den gesam­ten Her­stel­lungs­pro­zess klas­sisch mit einer Bier­spin­del.

20) Extrakt schein­bar Es [%]. Wird oft asso­zi­iert mit einem Able­se­wert, den die Bier­spin­del in mehr oder weni­ger ver­go­re­nen Pro­ben anzeigt. Umgangs­sprach­lich wird auch ein­fach nur von „Rest­ex­trakt“ gespro­chen. Das Attri­but „schein­bar“ bringt zum Aus­druck, dass die Bier­spin­del in einem Medi­um misst, für das sie eigent­lich nicht geeig­net ist (die Bier­spin­del ist auf rei­ne Saccharose-​Lösungen „geeicht“). Vor­nehm­lich der durch die Gärung ent­stan­de­ne Alko­hol­ge­halt beein­flusst den Able­se­wert für den Extrakt­ge­halt in so weit, dass ein direk­ter Ver­gleich mit einer Zucker­lö­sung der­sel­ben Kon­zen­tra­ti­on nicht mehr mög­lich ist. Der Brau­er macht nicht viel Wind um die­sen Sach­ver­halt und kenn­zeich­net den abge­le­se­nen Spin­del­wert ein­fach als „schein­bar“.

21) Dich­te: Die Dich­te einer Pro­be wird defi­niert als deren Mas­se geteilt durch das Volu­men (DIN 1306). Da sich das Volu­men einer Pro­be mit der Tem­pe­ra­tur ver­än­dert, ist die Dich­te eine tem­pe­ra­tur­ab­hän­gi­ge Mess­grö­ße. Die Anga­be einer Dich­te erfolgt meist in den Dimen­sio­nen g/​cm3 oder in kg/​m3. Der Brau­er geht lie­ber, und das nicht ohne Grund, mit „rela­ti­ven“ Dich­ten um. Die Defi­ni­ti­on einer „rela­ti­ven Dich­te” schaut etwas anders aus:
Die „rela­ti­ve“ Dich­te ist das Ver­hält­nis der Mas­se eines bestimm­ten Volu­mens einer Flüs­sig­keit bei der Tem­pe­ra­tur T1 zur Mas­se des glei­chen Volu­mens von Was­ser bei der Tem­pe­ra­tur T2. Die Dich­te­an­ga­be SG (Spe­ci­fic gra­vi­ty) ist ein Ver­tre­ter die­ser Gat­tung. Eine so gebil­de­te Ver­hält­nis­zahl hat kei­ne Dimen­si­on und sie ist per Defi­ni­ti­on kei­ne Dich­te. Meist beschrei­ben rela­ti­ve Dich­ten das Gewichts­ver­hält­nis zwei­er Flüs­sig­kei­ten zuein­an­der und nicht die Abhän­gig­kei­ten von Mas­se und Volu­men.
Der Voll­stän­dig­keit hal­ber: SG, Spe­ci­fic Gra­vi­ty (rela­ti­ve Den­si­ty) ist eine dimen­si­ons­lo­se Dich­te­an­ga­be beschrie­ben als ein Ver­hält­nis zwi­schen der Dich­te einer bestimm­ten Sub­stanz und der Dich­te von Was­ser bei einer bestimm­ten Tem­pe­ra­tur. Die bestimm­te Tem­pe­ra­tur für Was­ser wird für SG mit 4°C ange­nom­men. Zitat(engineeringtoolbox.com):
…it is com­mon to use the den­si­ty of water at 4 °C (39°F) as a refe­rence sin­ce water at this point has its hig­hest den­si­ty of 1000 kg/​m3 „. Gemein­ge­fäl­lig ver­steht der anglo­ame­ri­ka­ni­sche Brau­er unter SG also das, was der deut­sche Brau­er ent­lang der Wert­spal­te „Dich­te 20/​4″ inner­halb der Pla­to­ta­bel­le25) ver­steht.

22) Wie­der­hol­bar­keit: Dies ist die Fähig­keit eines Prü­fers, die glei­che Mes­sung der­sel­ben Pro­be unter Ver­wen­dung des glei­chen Mess­ge­räts und unter glei­chen Bedin­gun­gen bestän­dig zu wie­der­ho­len. Wie­der­hol­bar­keit und Repro­du­zier­bar­keit sind die zwei Bestand­tei­le, die die Prä­zi­si­on eines Mess­sys­tems aus­ma­chen. Sie­he Link­ver­weis 23)

23) Die Genau­ig­keit eines Mess­ge­rä­tes ist defi­niert als „Grad der Über­ein­stim­mung zwi­schen ange­zeig­tem und rich­ti­gem Wert“. Ein Mess­ge­rät ist genau, wenn es sowohl eine hohe Prä­zi­si­on als auch eine hohe Rich­tig­keit besitzt (https://de.wikipedia.org/wiki/Richtigkeit)

24) Stamm­wür­ze: Die Stamm­wür­ze in Grad Pla­to °P beschreibt die Sum­me der aus dem Malz und Hop­fen im (Brau)Wasser gelös­ten Sub­stan­zen vor der Ver­gä­rung. Die gelös­ten Sub­stan­zen bestehen haupt­säch­lich aus Abbau­pro­duk­ten der durch das Malz oder durch das Getreide(Schüttung) ein­ge­brach­ten Stär­ke, aber auch aus Eiweiß­be­stand­tei­len, Vit­ami­nen, Mine­ra­li­en und in gerin­gen Men­gen auch aus Sub­stan­zen, die durch die Hop­fen­ga­be in die Wür­ze gelan­gen. Die Sum­me die­ser gelös­ten Sub­stan­zen wird auch als Extrakt bzw. Extrakt­ge­halt beschrie­ben. Die Ein­heit der Stamm­wür­ze ist das Grad Pla­to °P. Das °P beschreibt damit den Mas­sen­an­teil [g/​100g] an gelös­tem Extrakt in der Wür­ze vor der Ver­gä­rung. Die Stamm­wür­ze in Grad Pla­to °P ist ein fest­ste­hen­der Wert der im Sud­haus fest­ge­legt wird und sich auch durch die Zuga­be von Hefe(Gärung->Extraktabbau) nicht mehr ändert. Der Hob­by­brau­er geht mit der Anga­be °P ger­ne etwas fas­rig um:
Egal in was die Spin­del gera­de ein­taucht, der Ables­wert an der Spin­del wird in °P ange­ge­ben. Für mit Hefe ver­setz­te Wür­zen ist das nicht rich­tig. Ein Mess­ergeb­nis in ver­go­re­nen Wür­zen ist sinn­vol­ler Wei­se als Extrakt schein­bar Es 20) anzu­ge­ben.

25) Pla­to­ta­bel­le: Meindl, Otto, Nürn­berg, Ver­lag F.Carl, 1921: „Tafeln für die Malz­ana­ly­se. Berech­net nach der Tafel der Nor­ma­lei­chungs­kom­mis­si­on
Ein Stan­dard­werk, dass in kei­ner Braue­rei fehlt. Es fin­den sich dar­in auf­ge­tra­gen Anga­ben zur rela­ti­ven Dich­te 21) von Sac­cha­ro­s­e­lö­sun­gen in Bezug zu Extrakt­kon­zen­tra­tio­nen in g/​100g(°P) oder in g/​100ml. Dem Brau­er begeg­net der Bedarf an solch einer Infor­ma­ti­on z.B. dann, wenn er eine Schüt­tung zu berech­nen hat. Im Zäh­ler die­ser For­mel wird ver­langt, dass ein geplan­ter Stamm­wür­ze­wert mit einer Dich­te zu mul­ti­pli­zie­ren ist. Die Pla­to­ta­bel­le weiß, wel­cher Dich­te­wert das ist.


Abbildungen

  • Titel­bild und Bild 01: © Anton Paar
  • Alle ande­ren Abbil­dun­gen: Autor

Ein Kommentar zu “Präzision für Heimbrauer: EasyDens

  1. Heiner Busche

    Schö­ne Test Serie aus Heim­brau­er Sicht. Den gro­ßen Bru­der des Gerä­tes hat­te ich auf der Mes­se schon öfter in den Fin­gern und hab ihn ange­sichts des Prei­ses immer seuf­zend wie­der weg gelegt. Da kommt die­ses Gerät dem Bud­get doch deut­lich ent­ge­gen.
    Echt erstaun­lich wie unemp­find­lich das gegen Trü­bung ist!

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