Мерни единици за изразяване на захарно съдържание

Познатите ни скали за измерване на захарното съдържание са разработени първоначално от Karl Balling, след това от Adolf Brix и накрая от Normal Eichungskommission чрез Fritz Plato. Всяка една от тях е възприета в различни страни от света.

Всички те подготвят разтвори на чиста захароза с позната концентрация. Измервайки относителната плътност на разтворите, те изготвят таблици с процентното съдържание на захароза спрямо измерената относителна плътност.
Balling измерва относителната плътност до 3-тия знак след десетичната запетая, Brix до 5-тия, а Normal Eichungskommission – до 6-тия. Целта на Normal Eichungskommission била да се поправят грешките в 5-тия и 6-тия знак след десетичната запетая в скалата на Brix.

Снабден с тези таблици, всеки един пивовар, който желае да знае съдържанието на захари в пивната мъст, трябва да измери относителната й плътност и чрез таблицата на Plato да получи стойностите в °P. По същия начин винарите използвайки таблицата на Brix могат да научат захарното съдържание на гроздовата мъст, изразено като захароза в масов %. Всичко това се осъществява чрез специфични измервателни прибори.

Трябва да се отбележи обаче, че нито пивната мъст, нито гроздовата мъст са разтвори на чиста захароза. В тях се разтварят и много други вещества, като други захари, азотни вещества, минерали, хмелови вещества, киселини, танини и много други. Някои от тях имат подобно поведение като захарозата по отношение на плътността като функция от концентрацията. Въпреки това, скалите могат с достатъчна точност да се използват за определяне на захарното съдържание на разтворите.

Скала на Брикс – Brix scale

Градус Брикс (Brix) е мерна единица изразяваща захарното съдържание на воден разтвор. Обикновено се обозначава като °Bx. Счита се, че 1 градус Брикс отговаря на съдържанието на 1 грам захароза в 100 грама от разтвора. Това на практика означава 1 масов процент (% м/м). В случай, че разтворът съдържа и други разтворени вещества, различни от чистата захароза – различни захари, минерали и т.н. то °Bx изразява приблизителното им съдържание.

Градус Брикс е широко използвана мерна единица в производството на вино, захар, плодови сокове, пчелен мед и други. Реално изпълнява същата роля, както широко използваната мерна единица в пивоварната промишленост – градус Плато (Plato) (°P). Същото се отнася и за градус Балинг (Balling). Макар тази единица да е най-стара от посочените три, градус Balling все още се използва в някои части на света, а също така и в редица актуални днес литературни източници.

Въпреки че и трите мерни единици имат една и съща задача – да представят грамовете захароза в 100 грама разтвор, в действителност те имат малки разлики.
Така например, определен захарен разтвор при 20°C има относителна плътност 1,040. Изразено като градуси Брикс това са 9,99325 °Bx, а изразено като градуси Плато – 9,99359 °P. В същото време в захарната промишленост, чийто представител е Международната комисия за единни методи на анализ на захарта – ICUMSA тази стойност е 9,99249%. Очевидно е, че разликите между тези три системи са незначителни и с малко практическо значение. Разликите в тези величини са по-малки и от прецизността дори на относително сложни инструменти.

Поради тази причина, както и поради широкото използване на градус Brix, съвременните измервателни инструменти могат да използват формулите за калкулиране на ICUMSA, но да изразяват резултата като градус Brix.

Скала на Боме – Baume scale

Скалата на Боме представлява двойка от скали, основно за ареометри. Тя е разработена през 1768 година от френския фармацевт Антоан Боме (Antoine Baumé) за измерване на плътността на различни течности. Обозначава се по различни начини: Градуси Baume, Градуси Baumé, B°, Be°, Bé°.

Едната скала измерва плътността на течности, по-тежки от водата, а другата – плътността на течности, по-леки от водата. Стойността на чистата вода в градуси Боме е 0.

Преди стандартизирането на относителната плътност във времето около Втората световна война, скалата на Боме е била широко използвана в индустриалната химия и фармацевтиката за измерване на плътността на течности. Връзката между относителната плътност и градусите Боме може да се изрази и чрез следната зависимост:

Градуси Боме = 144,32.(1 – 1 / D)

където D – относителна плътност

Днес, макар и по-рядко, скалата на Боме все още се използва в някои отрасли на преработвателната промишленост, свързани със захарно цвекло, скорбяла, както и във винопроизводството.

Скала на Оксле – Oechsle scale

Скалата на Оксле (Oechsle) е често използвана при измерване на плътността на гроздова мъст за определяне на зрелостта на гроздето и захарното му съдържание. Скалата е наречена на Фердинанд Оксле (Ferdinand Oechsle, 1774 – 1852) и е широко използвана в немската и швейцарска винарска индустрия. Обозначава се като °Oe.

Според скалата на Оксле, 1 градус Оксле (°Oe) съответства на 1 грам от разликата между масата на 1 литър мъст и 1 литър вода (1 кг вода) при 20°C. Така например, ако гроздова мъст има относителна плътност 1085 при 20°C (1085 грама за 1 литър или 1,085 кг за 1 литър) то тя има 85°Oe.

По принцип, разликата в масите на еквивалентни количества мъст и вода се дължи почти изцяло на разтворените захари в мъстта. Тъй като алкохолът се получава в резултат на ферментация на захарите, то скалата на Оксле се използва и за предсказване на максимално възможното алкохолно съдържание на виното. Прилага се и при определяне на времето за гроздобер.

В страните в които е въведена скалата на Оксле, при използване на рефрактометър за измерване, обикновено той е калибриран към тази скала. Това обаче е индиректна мярка, тъй като в действителност рефрактометърът измерва коефициента на пречупване на светлината на гроздовата мъст.