Utilisation d'un réfractomètre et conversion
Cet instrument de mesure utilise l'indice de réfraction d'une substance pour mesurer la densité. Le principe de la mesure repose sur la détermination de l'angle limite de réfraction entre deux milieux, l'un d'indice connu et très élevé (Prisme de Flint), l'autre d'indice inconnu du liquide étudié.
Avec cet instrument on mesure la densité du moût en échelle de Brix, un réfractomètre avec une échelle 0-32 Brix est parfaitement suffisant pour effectuer des mesures de moût de bière.
L'échelle de Brix sert à mesurer en degrés Brix (°B) la teneur en sucres dans un liquide, c'est à dire le pourcentage de matière sèche soluble. Cette échelle est utilisée dans les réfractomètres et est proche des degrés Plato. Pour une solution sécrée au sucre uniquement on peut considérer que 1°Plato = 1°Brix. Pour la bière la mesure concerne plusieurs types de sucres (dont du maltose) et pas seulement du sucrose pur ce qui fait varier légèrement la réfraction et la mesure, pour la bière on peut convertir une unité à l'autre via l'équation suivante : °Plato = °Brix / 1,04
Le réfractomètre est en général calibré pour une mesure à 20°C, mais à la différence d'une mesure au densimètre, la température du moût n'est pas vraiment un problème car seulement quelques gouttes sont utiles pour effectuer une mesure, elles refroidissent donc rapidement.
Utilisation :
A l'aide d'une pipette prélever un peu de moût ou de bière.
Déposer quelques gouttes sur le prisme de Flint propre et refermer le couvercle plastique
Approcher le réfractomètre d'une source lumineuse et lire la valeur en Brix qui correspond à la ligne de changement de couleur blanche/bleue. Sur l'image on lit donc 13 Brix environ. Ne pas tenir compte de l'échelle de droite qui ne correspond pas vraiment à la réalité.
Rincer le prisme du réfractomètre à l'eau après la mesure et sécher le tout. Le réfractomètre est prêt pour une autre mesure.
Le réfractomètre est un outil très pratique pour mesurer rapidement et facilement la densité du moût au travers des diverses étapes du brassage à la mise en fermentation du moût. Quelques gouttes sont nécessaires ce qui limite la perte des échantillons et permet plus de mesures.
Il est en revanche moins pratique pour mesurer la densité d'un moût fermenté ou de la bière car l'indice de réfraction se trouve modifié par la présence d'alcool et nécessite d’être corrigé. Pour pouvoir mesurer la densité d'un moût en fermentation ou la densité finale de la bière au réfractomètre il faut connaitre la densité initiale du moût avant fermentation et utiliser un outil de correction comme ci-dessous. Les formules utilisées sont mentionnées plus bas mais il faut savoir que cette correction reste théorique et peu précise, pour plus de précision il vaut mieux utiliser un densimètre.
Conversion de la densité en Brix en densité spécifique pour le moût avant fermentation
Attention pour mesurer la densité d'un moût en fermentation ou la densité finale de la bière au réfractomètre il faut connaitre la densité initiale du moût avant fermentation.
Conversion de la densité en Brix en densité spécifique pendant/après la fermentation
Conversion de la densité spécifique en densite en Brix pour un moût non fermenté
Quand utiliser un densimètre ou un réfractomètre ?
Il est conseillé d'avoir les deux outils de mesure à disposition, car ils ont tous les deux leurs avantages et inconvénients. A défaut il est possible d'utiliser l'un ou l'autre avec l'aide des outils de conversion, il faudra juste partir du principe que les valeurs ne seront pas parfaites mais cela n'aura pas d'impact sur la bière.
- Pendant la filtration/rinçage des drêches : la mesure de la densité du moût permet de savoir si le brassage et la filtration ont été bien réalisés et en déduire l'efficacité du brassage. Si le moût est trop dense par rapport à la densité de pré-ébullition désirée, on pourra poursuivre légèrement le rinçage, à l'inverse si la densité approche rapidement la densité de pré-ébullition désirée on pourra stopper le rinçage afin de rester dans la recette fixée. Mesure plus rapide à faire au réfractomètre car il suffit de quelques gouttes qui vont refroidir quasi instantanément, au densimètre il faudra corriger la valeur en fonction de la température de l'échantillon.
- Pendant la cuisson du moût : cette mesure permet de vérifier que le moût est suffisamment concentré par rapport à la recette. Si le moût n'est pas assez concentré on peut prévoir de prolonger l'ébullition, mais attention ceci aura une incidence sur le plan de houblonnage ! Mesure plus rapide à faire au réfractomètre car il suffit de quelques gouttes qui vont refroidir quasi instantanément, au densimètre il faudra corriger la valeur en fonction de la température de l'échantillon.
- Avant la fermentation : cette mesure sur le moût refroidi, intitulée Densité Initiale (DI) ou en anglais Original Gravity OG est indispensable pour connaître le futur taux d'alcool de la bière. Mesure très précise au densimètre à 20°C ou au réfractomètre.
- Pendant la fermentation : on peut éventuellement effectuer une ou plusieurs mesures pour vérifier l'avancement de la fermentation, notamment si l'on a un doute sur quand embouteiller. Ceci implique des prélèvements sur le moût en fermentation qui sont toujours de potentiels risques, attention de travailler proprement dans les manipulations. Mesure plus précise au densimètre sur un échantillon dégazé car l'alcool fausse la valeur mesurée au réfractomètre qu'il faudra corriger.
- A l'embouteillage : cette mesure est indispensable pour connaître le taux d'alcool final de la bière. On parle de Densité Finale (DF) ou en anglais Final Gravity (FG). Mesure plus précise au densimètre sur un échantillon dégazé car l'alcool fausse la valeur mesurée au réfractomètre qu'il faudra corriger.
Formules utilisées
Conversion Brix en Densité Spécifique pour un moût non fermenté :
SG = (Brix / (258.6 - ((Brix / 258.2) * 227.1))) + 1)
Conversion Brix en Densité Spécifique pour un moût fermenté. densBO= densité initiale, densBC = densité Brix en cours :
SGF = 1.001843 - 0.002318474 * densBO - 0.000007775 * densBO2 - 0.000000034 * densBO3 + 0.00574 * densBC + 0.00003344 * densBC2 + 0.000000086*(densBC3)
Conversion Densité Spécifique en Brix :
Brix = (((182.4601 * SG -775.6821) * SG +1262.7794) * SG -669.5622)
Sources :
• https://straighttothepint.com/specific-gravity-brix-plato-conversion-calculators/
• https://www.brewersfriend.com/brix-converter/
• https://byo.com/article/refractometers/
Outils pratiques
• Utilisation du densimètre et correction
• Comment mesurer le taux d'alcool dans la bière ?