Refraktometer - Nich MoJo

Diskutiere Refraktometer - Nich MoJo im Grundsätzliches Forum im Bereich Fragen und Tipps; Hallöchen Zusammen, ich habe mir gerade überlegt: Es gibt da doch dieses Tolle ExtractMoJo, das Nutzt ein Reicher Digitalrefraktometer um...

  1. NebuK

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    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
     
  2. NebuK

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    Weiß niemand bescheid? :/
     
  3. EleMac

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    Hallo Dario
    Wolfredo.de hast du dazu durchgeackert?
    Gruß
    Rolf
     
  4. #4 Walter_, 10.11.2010
    Walter_

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    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/ExtractMoJoBrewingChart.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
     
  5. Esther

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    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
     
  6. #6 Walter_, 11.11.2010
    Walter_

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    Danke! ;)

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

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

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    Hallo,

    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:lol:).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.
     
  8. Esther

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    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[FONT=&quot] [/FONT]) :


    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
     
  9. #9 wusaldusal, 11.11.2010
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  10. Esther

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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.
     
  11. #11 wusaldusal, 11.11.2010
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    besten dank für die info..

    also die 250 eier für ein digitales gerät ist mir der spass nicht wert... da verlass ich mich lieber auf mein eingebautes zungen-refraktometer :-D
     
  12. #12 wizard1980, 11.11.2010
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    Ich bezweifle, dass die Absorptionsspektren irgendeine Aussagekraft haben werden. Trotzdem bin ich gespannt auf das Ergebnis...

    Da in den unterschiedlichen Bohnensorten unterschiedliche Komponenten in variierender Konzentration vorkommen, kann ich mir nicht vorstellen, dass man ein allgemeingültiges Spektrum für gut extrahierten Espresso definieren kann.
    Denn zusätzlich muss man dann ja noch ausprobieren, wie das Spektrum denn bei Über- und Unterextraktion aussieht.

    Wissenschaftliches Interesse hin oder her, das erscheint mir doch etwas viel Aufwand für eine nicht praxisrelevante Erkenntnis. Da gönne ich mir lieber noch eine Extraktion von 750 bekannten und 250 unbekannten Stoffen in 30 mL Wasser...
     
  13. #13 Bluemountain2, 11.11.2010
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    Hallo zusammen
    Auf der VST-Seite steht:
    Für mich tönt das so, als wäre dieses Refraktometer mit einer anderen Umrechnung ausgestattet. Ob ein anderes ebenfalls funktioniert, kann ich nicht sagen, aber dieses von VST wird mit Sicherheit funktionieren.

    Bei den TDS-Metern ist man davon ausgegangen, dass im Brühkaffee ca. 10% der Stoffe leitend sind, darum hat man TDS x 10 gerechnet. Für Brühkaffee ist es eine einigermassen brauchbare Alternative, für Espresso geht's wegen der viel grösseren Extraktionsrate nicht.

    Letzten Endes will man damit ja einfach die vom ursprünglich verwendeten Kaffee / Pulver gelöste Stoffmenge bestimmen (welche etwa die legendären 20% betragen sollte).

    Überprüfen kann man es auch, in dem man rückwärts rechnet. Restpulver aus dem ST / Filter im Backofen trocknen - die Menge Pulver die fehlt, dürfte in der Tasse sein (und an der Brühgruppe ;-) )

    Gruss
    BM
     
  14. Esther

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    Ich glaub ja auch nicht an einen Erfolg was die Bestimmung eines perfekten Espresso angeht ;-)

    Mich interessiert einfach nur ob man was messen kann und wie die Kurve aussieht … nur ne kleine Spielerei … mehr nicht :lol:
     
  15. #15 Walter_, 11.11.2010
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    GC/MS ist anscheinend nach wie vor die am häufigsten in der Fachliteratur erwähnte Kombination. GLPC, Kapillarkolonnen oder SPME zur Auftrennung, bzw. FTIR zur Analyse werden ebenfalls eingesetzt.

    Aber dem TE geht es ja nur um die Extraktionsausbeute respektive TDS, da sind all diese Methoden recht weit vom Schuß. Die Alternativen sind daher m.E. nach wie vor ExtractMoJo oder Feinwaage...
     
  16. Pit

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    Kurz weiter unser offensichtlicher OT Diskurs:
    SPME ist nur zur Probenvorbereitung (Extraktion) und FT-IR mit einer derartigen Mischung???
    Zurück zum Thema: Warum nicht einfach auswiegen?
    a) Differenzwägung Kaffeepulver vor Extraktion minus (natürlich wieder getrocknetes ) Kaffepulver nach Extraktion
    b) Espresso wiegen; Wasser entfernen ( abdampfen, besser Gefriertrocknung) Rückstand wiegen
    Beid eVerfahren halte ich für besser als Refraktometrie, denn der Brechungsindex hängt nicht nur von der Konzentration sondern auch von der Art des gemessenen Stoffes ab, und da haben wir wieder die Diskussion üpber die 1000 Komponenten.
     
  17. #17 Walter_, 12.11.2010
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    Ich habe nur Methoden zitiert, die laut Fachliteratur dafür verwendet werden/wurden... :)

    Habe ich bereits in meinen beiden oberen Beiträgen vorgeschlagen! (c.f. http://www.kaffee-netz.de/bohnen-und-kaffee/40796-ristretto-oder-berextrahiert-2.html#post470467)

    Einziger Vorteil der Refraktometerlösung: Es geht schneller und bequemer, zusätzlich unterstützt die Software bei der Fehleranalyse...
     
  18. #18 Bluemountain2, 12.11.2010
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    Nun, trocknen im Backofen ist ja nicht grad ein Schnellverfahren, um seinen Extrationsgrad zu messen.

    Ich denke, der Schlüssel im Mojo-Refraktometer liegt eben schon darin, dass es für Kaffee / Espresso kalibriert wurde und auch aussschliesslich für Extraktionsvergleiche mit Kaffee verwendet wird. Es wird ja nicht gebraucht, um Kaffee mit Wein zu vergleichen oder so.

    Ich find's jedenfalls sehr interessant und IMHO finde ich es für Maschinenhersteller / -händler schon fast ein "must-have"...

    Gruss
    BM
     
  19. Pit

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    @ Walter (Habe ich bereits in meinen beiden oberen Beiträgen vorgeschlagen) sorry, die Feinwaage hab ich überlesen

    Vielleicht sollten wir mal diskutieren, wer diese Bestimmungen machen möchte und welche Mittel er zur Verfügung hat. Backofen und (halbwegs genaue) Waage hat mancheiner noch zu Hause, Photometer ( und das war mein eigentlciher Einstiegspunkt, weil ich das für ungeeignet halte) Refraktometer...GC-MS sind nicht mehr normale Küchenausstattung, eventuell arbeitet einer dienstlich mit diesen Techniken...
     
  20. #20 Bluemountain2, 12.11.2010
    Zuletzt bearbeitet: 12.11.2010
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    AW: Refraktometer - Nich MoJo

    Diejenigen, welche ich aufgezählt habe.

    Zum Beispiel ein ServiceTechniker, welcher nach der Revision die Extraktion kontrolliert.

    Oder Vollautomaten-Hersteller die Beweisen, dass sie mit einer einzigen Brühgruppen-Temperatur Espresso und Schümli auf 19% bringen.

    Auch Gastronomen - ist dieser Kaffee fruchtig oder einfach unterextrahiert?

    Ganz toll wäre - ich geh mit 2 meiner Lieblingsröstungen zum Händler und der zeigt mir, wie einfach (oder eben auch nicht) man mit seinen Gerätschaften einen optimalen Extraktionsgrad erreicht. Wär mir jedenfalls hilfreicher als Sätze wie "17 Bar Profi-Pumpe" oder "für Espresso schalten sie einfach früher ab" :roll:

    Gruss
    BM

    Ps: "Pucks backen" ist schon recht aufwändig. Man muss alle Pulverreste von der Brühgruppe einsammeln, man braucht ein trockenes Pulver-Sample, um die Restfeuchte der Bohnen zu bestimmen etc. Schon ziemlicher Aufwand...
     
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