Thema: Refraktometer - Nich MoJo

Hallöchen Zusammen,

ich habe mir gerade überlegt: Es gibt da doch dieses Tolle ExtractMoJo, das Nutzt ein Reicher Digitalrefraktometer um indirekt den Extraktionsgrad unseres Lieblingsgebräus zu messen, oder? Also einmal misst man das Brühwasser, dann hat man dessen $WELCHE-EINHEIT-AUCH-IMMER, misst dann den Kaffee/Espresso und zieht die Differenz. Dadurch kriegt man dann die Extraktionsrate (wenn man sich nochmal Anschaut wieviel Kaffee man genommen hat). Es scheint mittlerweile Einigkeit zu herrschen dass wir da so um die 18% wollen...

Meine Frage an die Chemiker und Physiker hier wäre jetzt - einfach da ich keine 300Euronen für das schicke Reichert-Teil habe (armer Student ;/): Wenn ich mir Grad Brix oder Öchsle anschaue dann wird da ja sowas in der art wie 1g Saccharose in 100g Lösung gemessen ... allerdings lassen diverse Artikel zu den Einheiten sowie Refraktometern im Allgemeinen auch unterschwellig durchblicken dass auch die Handrefraktometer für diese Anwendungen eigentlich die gesammt gelösten Stoffe messen, da aber fast nur Zucker drin ist ist das etwa equivalent zum Zuckergehalt ...

Stimmt das so? Kann ich mir einfach ein einfach "Brix-Refraktometer" für relativ kleines Geld besorgen, damit einmal mein Brühwasser messen, dann den Kaffee, differenz, und zack, passt? Oder ist da doch noch mehr?

Danke schonmal im Vorraus, und Grüße
- Dario

Weiß niemand bescheid? :/

Hallo Dario
Wolfredo.de hast du dazu durchgeackert?
Gruß
Rolf

Die Vorteile der ExtractMoJo Lösung mit dem Reichert Refraktometer liegen in der recht einfachen Handhabung (es wird nicht nur der Brechungsindex, sondern auch direkt der TDS-Wert angezeigt) und der schnellen Umsetzungsmöglichkeit der Ergebnisse. Damit kann man eben nicht nur den Ist-Zustands eines Kaffees/Espressos messen, sondern auch mithilfe des Diagramms (http://heimroester.at/mathoms/Extrac...ewingChart.pdf) auch gezielt jene Parameter ändern, die den Kaffee/Espresso in den optimalen Bereich bringen. Dazu sind die kleinen Reicherts für die jeweiligen Bereiche kalibriert.

Natürlich sind und bleiben es Refraktometer und messen in erster Linie einen Brechungsindex, allerdings sind Refraktometer die in allen Bereichen sehr genau messen, ziemlich teuer. Ein günstiges Gerät, welches für Brix bzw. Zuckergehalt ausgelegt ist eignet sich nur schlecht für die Kaffee-Messung, da ist man mit einer guten Waage wesentlich genauer unterwegs.

Servus
Walter

Dann melde ich mich mal als Physikerin zu Wort. Die Erklärung von Walter stimmt. Es ist eine Frage der Kalibrierung und des Messbereiches. Selbst wenn der Messbereich übereinstimmt (ich hab keine Ahnung wo der Brechungsindex von Espresso liegt ) müsstest Du das Refraktometer kalibrieren. Du bräuchtest also Proben von denen Du den Extraktionswert schon kennst als Referenz. Sonst kannst Du (wenn der Messbereich des Refraktometers richtig ist) nur relative Aussagen machen.
Aber etwas anderes beschäftigt mich jetzt. Sind Leitfähigkeitsmessungen und Dichtemessungen die einzigen Messmethoden zur Bestimmung der Qualität?
Ich würde Absorption messen wenn ich eine Konzentration bestimmen wollte …. Dabei wäre es auch eventuell möglich verschiedene Zusammensetzungen zu erkennen. Vielleicht zeigen Bitterstoffe bestimmte Absorptionsbanden. Wurde so was schon mal gemacht?
Grüße Esther

Zitat von Esther

Dann melde ich mich mal als Physikerin zu Wort. Die Erklärung von Walter stimmt.

Danke!

Selbst wenn der Messbereich übereinstimmt (ich hab keine Ahnung wo der Brechungsindex von Espresso liegt ) müsstest Du das Refraktometer kalibrieren.

Die Reichert Geräte für Kaffee bzw. Espresso decken den Bereich zwischen 1,33 und 1,45 ab.

Aber etwas anderes beschäftigt mich jetzt. Sind Leitfähigkeitsmessungen und Dichtemessungen die einzigen Messmethoden zur Bestimmung der Qualität?

TDS ist eher eine Bestimmung der Quantität (Extraktionsausbeute) als der Qualität, letztere wäre eher einer Messung mittels GC/MS zugänglich...

In der Vergangenheit hat man vielfach versucht die TDS über Leitfähigkeitsmessungen zu bestimmen, aber die Ergebnisse waren anscheinend wenig überzeugend, (u.a. wegen der Tatsache, daß wir nicht ausschließlich polar gelöste Substanzen im Kaffee haben - i.e. Polysacharide, Proteine). Jedenfalls geht seit etwa zwei Jahren der Trend in Richtung Brechungsindex...

Ich würde Absorption messen wenn ich eine Konzentration bestimmen wollte …. Dabei wäre es auch eventuell möglich verschiedene Zusammensetzungen zu erkennen. Vielleicht zeigen Bitterstoffe bestimmte Absorptionsbanden. Wurde so was schon mal gemacht?

Ich gebe zu bedenken, daß Kaffee eine ziemlich komplex zusammengesetzte Flüssigkeit ist...

Hallo,

Zitat von Esther

Ich würde Absorption messen wenn ich eine Konzentration bestimmen wollte …. Dabei wäre es auch eventuell möglich verschiedene Zusammensetzungen zu erkennen. Vielleicht zeigen Bitterstoffe bestimmte Absorptionsbanden. Wurde so was schon mal gemacht?
Grüße Esther

Espresso ist eine Mischung aus (je nach Literatur) mehreren hundert Komponenten, da halte ich die Bestimmung kolligativer eigenschaften (Leitfähigkeit, Brechungsindex, Gesamtabsorption (bei welcher Wellenlänge?) )nicht für geeignet zur Beschreibung des Systems.
Darüberhinaus ist Absorptionsmessung schon wegen der trüben Matrix ungeeignet, (wird dann eher Nephelometrie).Also bleibt zur Charakterisierung nur ein ein Trennverfahrwen . Dazu werden heute meistens chromatographische Methoden genutzt (entweder Gaschromatographie, wie Walter vorschlägt, oder Hochleistungsflüssigchromatographie, da ich nicht sicher bin, ob ich alle Bestandteile des Espresso unzersetzt in die Gasphase bekomme (was eine Vorraussetzung für GC ist). Bei der Wahl des Detektors stimme ich Walter zu, MS ist optimal, (niedrige Nachweisgrenze, universell, und zusätzlich Strukturinfo).
Als letztes das Killerargument:
Da niemand weiß, wie sich die verschiedenen (zahlreichen!!) Inhaltsstoffe auf den Geschmack auswirken, ist das Ganze ungeeignet zur Erreichung des eigentlcihen Zieles; reproduzierbar guten Kaffee zu machen.
Den Hauptinhaltstoff (Koffein) kann man wunderbar nach entsprechender chromatographischer Trennung bei 273 nm mit einem uv-Detektor quantifizieren, das machen wir im Studentenpraktikum manchmal als praxisrelevanten Spassversuch (Koffeingehaltsbestimmung in Kaffee, Espresso, Cola...) da gibt es zahlreiche Arbeitsvorschriften im Netz.

Ich wollte auch nicht die Absorption bei einer Wellenlänge messen sondern über den einen großen Spektralbereich (200 -1000 nm) .
Die Trübung kann ein Problem werden. Da hast Du recht. Aber bei genügend kleiner Schichtdicke oder durch Absetzen lassen der gelösten Partikel könnte es gehen. Gemessen wurde es auf jeden Fall schon mal.

Ich zitiere aus (Zeitschrift für Lebensmitteluntersuchung und Forschung A, Volume 140, Nummer 5, Seite 278-282) :


Zur Bestimmung reiner Coffeinlösungen genügt es, die Extriktion im Absorptionsmaximum zu ermitteln. Coffeinhaltige Lösungen wie Kaffeeaufgüsse haben dagegen eine kräftige Eigenfarbe, die sich auch im UV bemerkbar macht. Diese Fremdkörperabsorptionen, hervorgerufen z.B. durch Trigonellin (UVmax = 265 nm), Chlorogensäure (UVmax = 323 nm) bzw. durch während der Röstung gebildete Bestandteile der Kaffeebohne wie ungesättigte Aldehyde, Ketone und auch Furfurale (5-Hydroxymethylfurfurol UVmax = 285nm) erlauben nicht, für die Coffeinbestimmung allein das Absorptionsmaximum heranzuziehen.



So wie ich es verstehe beeinflussen die einzelnen Bestandteile das Absorptionsspektrum. Ich wollte mit der Messung auch keine Aussage machen wie viel von welchem Stoff in der Lösung enthalten ist. Aber vielleicht gibt es ja einen charakteristischen Verlauf des Absorptionsspektrums bei „guten“ Espresso . Leider ist unser Spektrometer noch zwei Wochen mit „richtiger“ Forschung belegt …. Aber danach werde ich mal eine kleine Messreihe starten (nach Feierabend natürlich).

Vorausgesetzt ich bin bis dahin in der Lage etwas Ordentliches mit meiner La Pavoni herzustellen …. Ansonsten bräuchte ich einen Assistenten
Grüße Esther

und so eines ist völlig unbrauchbar?

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Leider Ja . Laut Walter misst das Reichert Gerät in einem Bereich von n = 1,33 bis 1,45 . Laut Umrechnungstabelle Zuckergehalt in Brechungsindex entspricht ein Zuckergehalt von 64% einem Brechungsindex von 1,4511. Das Refraktometer das Du vorschlägst misst aber nur bis 32%. Du brauchst also eins was min bis 64% messen kann. Aber selbst dann weißt Du nicht was dein Messwert aussagt. Da es nicht auf die Extraktion geeicht ist. Dafür bräuchte man eine Tabelle wo drin steht Brechungsindex X einspricht Extraktion von X %. Dann könntest Du es umrechnen. Erst die angezeigte Prozentangabe von Zucker in Brechungindex (dafür gibt es Tabellen) und dann den ermittelten Brechungsindex in den Extraktionswert.