O que é um refratômetro e como usá-lo? 5 coisas essenciais que você precisa saber

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Um refratômetro é um instrumento óptico que mede a concentração de sacarose de uma solução com base no índice de refração que a luz produz nessa solução.

Se preparássemos vários recipientes com diferentes soluções de água com açúcar e colocássemos um lápis, veríamos que ele parece se dobrar mais naqueles com maior concentração de açúcar.

O que o refratômetro faz é usar uma amostra (no caso da cerveja, uma amostra de mosto) para projetar a curva que a luz produz em uma retícula que contém uma escala, permitindo determinar o ângulo formado pela luz.

Esse valor é representado em graus Brix e nos indica a porcentagem de sacarose presente na amostra.

Refratômetro de graus Brix

Os graus Brix são, em resumo, uma unidade de quantidade (°Bx) e servem para determinar o quociente total de matéria seca (geralmente açúcares) dissolvida em um líquido.

Tecnicamente, o índice de refração (IR) é o quociente entre a velocidade da luz no vácuo e a velocidade da luz na amostra.

Isso é igual ao seno do ângulo de incidência (I), ou seja, o ângulo com que a luz penetra na água, dividido pelo seno do ângulo de refração (R), o grau em que a luz parece se dobrar.

Um refratômetro tem a aparência de um pequeno telescópio. Possui uma janela que devemos levantar para colocar a amostra (1 ou 2 gotas) e devemos esperar cerca de 30 segundos para permitir que a amostra se estabilize termicamente e, ao mesmo tempo, se espalhe de maneira uniforme.

O resultado, que está em graus Brix, pode ser convertido de forma aproximada em densidade específica por meio da seguinte equação:

Onde:

• DO: É a densidade inicial ou original, lida como normalmente fazemos.
• DIBrix: É a leitura da densidade inicial em graus Brix obtida no refratômetro.

Por exemplo:

Alguns apenas multiplicam por 4 o resultado da leitura, ou seja, pegam a leitura do refratômetro, multiplicam por 4 e isso dá como resultado a densidade específica.

Por exemplo:

Que corresponde a uma densidade de 1044.

Uma fórmula um pouco mais exata seria a seguinte:

Usando essa fórmula, uma leitura de 11° Brix resulta em 1,043.

De que tipo de refratômetro você precisa?

Podemos encontrar uma grande variedade de refratômetros, mas geralmente os cervejeiros caseiros usam os que vêm preparados para medir frutose.

Eles possuem uma faixa que vai de 0-30° Brix (1,000-1,120), o que é mais do que suficiente para o nosso propósito, além de incorporarem compensação automática de temperatura (ATC).

Como usar um refratômetro?

Antes de usar um refratômetro, a primeira coisa que devemos garantir é que ele esteja calibrado. Para isso, colocamos algumas gotas de água destilada no vidro e fechamos a tampa, tomando cuidado para que não fiquem espaços vazios nem bolhas de ar na amostra. Esperamos 30 segundos, seguramos o refratômetro apontando-o para uma fonte de luz e olhamos pela lente/visor.

Vamos notar uma parte azul e uma branca. A linha horizontal que separa os dois campos deveria marcar 0° Brix; caso contrário, devemos ajustar a calibração por meio de um parafuso destinado a essa finalidade.

Depois de calibrar, limpamos a janela e fazemos outra medição para garantir que esteja calibrado.

Correção de temperatura

Se o nosso modelo tiver compensação automática de temperatura, basta fazer a leitura para saber o resultado.

Caso contrário, devemos usar uma tabela para ver o fator de correção por compensação de temperatura (assim como com o densímetro).

A calibração deve ser feita à temperatura ambiente, geralmente a 20°C (68°F); não se deve usar nenhum fator de correção.

Como aplicar o fator de correção?

1. Meça a temperatura do mosto ou da cerveja com um termômetro.
2. Anote a leitura do hidrômetro (gravidade específica ou densidade).
3. Procure a correção na tabela de acordo com a temperatura.

Aplique a correção:

• Se a temperatura for maior que 20°C, subtraia a correção.
• Se a temperatura for menor que 20°C, some a correção.

Por exemplo,

• Leitura do hidrômetro: 1,050 SG
• Temperatura do mosto: 26°C
• Correção (da tabela): -0,003

1,050 (leitura) – 0,003 (correção) = 1,047 SG corrigida

Como calibrar um refratômetro?

Se compararmos a leitura de uma amostra de mosto feita com o densímetro com a leitura que o refratômetro fornece, veremos que são diferentes.

Os refratômetros medem a porcentagem de açúcar de uma solução de sacarose. Já o nosso mosto não é apenas açúcar e água, mas podemos fazer uma correção para obter o dado preciso.

O fator de correção é diferente para cada cervejeiro e para cada cerveja. No caso de mostos muito escuros ou de alta densidade, pode ser necessário usar outro fator de correção.

Para determinar esse fator, devemos realizar o seguinte procedimento: primeiro medir a densidade com o refratômetro, depois coletamos uma amostra, a resfriamos e a medimos com o densímetro.

Agora devemos converter em graus Brix o valor fornecido pelo densímetro; isso é feito por meio da seguinte equação:

Essa DO é a densidade original ou densidade inicial (DI) que medimos no densímetro. Em seguida, dividimos a leitura do refratômetro pela do densímetro, o que deve dar um resultado entre 1,02 e 1,06.

Fator de correção

Se fizermos esse controle durante várias brassagens e calcularmos a média, obteremos o fator de correção de que precisamos para as nossas cervejas.

Agora que temos o fator de correção, o que precisamos fazer é pegar o valor fornecido pelo refratômetro e dividi-lo por esse número.

Por exemplo, se a leitura for de 14,6 Brix, temos:

Algo que devemos levar em conta é que o refratômetro tem uma margem de erro de 0,2 a 0,3 Brix, por isso tem menor precisão que um bom densímetro.

Mas o que se destaca neste método é a rapidez com que podemos fazer leituras do mosto em qualquer momento do processo.

Para o cálculo da densidade final, as contas a fazer estão relacionadas à densidade inicial, ou seja, o resultado não é o mesmo se as densidades iniciais forem diferentes, ainda que as leituras finais sejam iguais.

Onde

• DF: É a densidade final calculada.
• DFBrix: É a leitura feita com o refratômetro após a fermentação.

Perguntas frequentes (FAQ)

1. Por que o refratômetro não mede bem a densidade após a fermentação?

O refratômetro foi projetado para medir açúcar em água. Durante a fermentação, a presença de álcool altera o índice de refração da amostra, provocando uma leitura falsamente alta. Para obter a densidade final (FG) real, é obrigatório passar a leitura em Brix por uma calculadora de correção de álcool que considere a densidade inicial (OG).

2. O que significa a sigla ATC em um refratômetro e por que ela é vital?

ATC significa Automatic Temperature Compensation (Compensação Automática de Temperatura). Essa função é crucial porque o índice de refração muda com a temperatura. Um equipamento com ATC ajusta internamente a escala para compensar variações (geralmente entre 10°C e 30°C), permitindo leituras precisas sem precisar resfriar a amostra a exatamente 20°C.

3. É possível medir a densidade de mostos escuros ou muito turvos?

Sim, embora a leitura possa ser mais difícil devido à opacidade da amostra. Em cervejas como Stout ou Porter, a linha de separação entre o campo azul e o branco pode parecer difusa. Nesses casos, recomenda-se filtrar a amostra com um filtro de papel para café ou simplesmente usar uma fonte de luz mais potente para definir melhor a linha da escala.

4. Como a presença de lúpulo (dry hopping) afeta a leitura do refratômetro?

As partículas em suspensão, como restos de lúpulo ou levedura, podem refratar a luz de forma errática. Se a amostra for coletada diretamente do fermentador durante ou após um dry hopping, é fundamental deixá-la repousar ou filtrá-la levemente. Qualquer sólido que impeça a tampa do prisma de fechar perfeitamente arruinará a precisão da medição.

5. Com que frequência se deve calibrar um refratômetro manual?

Recomenda-se verificar a calibração com água destilada no início de cada dia de brassagem. Embora sejam instrumentos robustos, mudanças bruscas de temperatura ambiente ou pequenas pancadas podem deslocar o parafuso de ajuste. Uma calibração rápida a 0° Brix garante que todo o esforço dos seus cálculos de eficiência seja exato.

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