Réfractomètre pour café (pour quelques dizaines d'euros)

Pour le lecteur pressé : résumé : achetez un réfractomètre 0-32% Brix (moins de 20€), et rentrez les données dans [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien] ... bons cafés !


J'ouvre un nouveau fil sur un projet que j'ai de faire un réfractomètre spécialisé café pour pas cher.

Le but est de pouvoir placer ses extractions plus ou moins sur le graphique SCAA qu'on trouve ici :


(graphe venant de https://oriolecafe.wordpress.com/2011/08/09/extractmojo/)

Et ainsi de comparer ce qui est comparable.
Alors je sais, et je ne tiens pas à démarrer un débat sur ce sujet, "tous ces chiffres on s'en fout c 'est le goût qui compte", ok, ok,
mais 1- j'ai envie de faire joujou avec, 2- des comparaisons relatives c'est toujours intéressant.

Le machin le moins cher que j'ai trouvé, qui se vend $100 aux US est le "Milwaukee MA871" ... chez nous 230€; le taux de change des importateurs n'a pas fini de m'étonner.

Comme c'est quand même un gadget, je propose d'obtenir ce même résultat avec des moyens plus, hum, anciens disons.

a) le YIELD (produit ? ) ce chiffre peut être dérivé du taux de sucre dissous (le 'BRIX')dans le café extrait. Si on connait le poids de mouture et le poids de liquide obtenu, on peut calculer le YIELD

b) le TDS : il faut faire complètement évaporer la galette de mouture et la peser une fois sèche, le TDS est la différence obtenue divisée par le poids de liquide extrait; pas pratique. En fait on peut déduire, à 10% près, le TDS de la résistivité du liquide en compensant avec la température. Je n'ai pas encore tout découvert à ce sujet, mais ça ne me parait pas être bloquant.


Donc aujourd'hui : comment obtenir le YIELD.

Réponse : avec ce machin : 20€ chez alibazar :



Je me suis extrait une petit double, un Costa Rica Colibri de chez *** (beep : j'ai pas le droit de le citer mouarff) , 
18 grammes de mouture pour 42 gr de liquide



Deux, trois gouttes de ce liquide noir foncé dans le refractometre et j'ai vu ça :



11% de sucres ! 

La calcul à faire ensuite : (11*0.85) * 42 / 18 = 21.8 de YIELD

Bon, c'est manuel, c'est chiant, mais c'est facile à nettoyer et c'est marrant. 
En plus on peut s'en servir pour faire de la bière ou des confitures !
La prochaine fois, je vous ferais le TDS; d'ici là j'espère que les ventes de réfractomètre vont augmenter

Comment décrire ce terme, "yield", en français et par rapport au café?

Est-ce un rendement d'extraction? Un rendement par rapport à la mouture, vu ton calcul.

Perso, la pièce ne tombe pas: on divise le produit du taux de sucre et de la masse de l'extraction par la masse de la mouture...

Si t'as rien de mieux à faire, voudrais-tu bien mesurer (le taux de sucre) des goûtes prises à différents moments de l'extraction?

Attends, ça va viendre...

...

Ne pourrait-on pas plutôt écrire que le réfractomètre indiquait qu'il y avait 11% d'autre chose que de l'eau, donc forcément issu de la mouture?

Et, ou oubliant qu'on cause de sucres, on retombe sur le calcul du pourcentage extrait de la mouture? 25,7% de la mouture serait alors dans ta tasse... c'est ça?

C'est une direction intéressante pour ce fil. En effet je ne m'attendais pas vu la pléthore d'offre des réfractomètres électroniques spécialisés café que tu remettes en question la définition des valeurs que ces machines retournent.

J'avoue que je me suis seulement concentré sur comment obtenir les même valeurs avec un budget ridicule. J'ai supposé que comme suffisamment de gens pensaient que c'était utile tel que défini, on pouvait essayer de voir et tester ce qu'ils avaient trouvé ?

Pour le moment je me suis basé sur la documentation de l'atago :
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Le refractomètre indique très précisement le % de sucres dissous dans le liquide. Lesquels je ne sais pas trop, il y en a tellement  mais le truc suppose que c'est proportionnel à un autre machin qualifiant l'expresso, et dont le rapport au TDS (Total Dissoluted Solids) donne une idée de l'équilibre gustatif de l'expresso obtenu

Grosso modo on va regarder à la fois la quantité de café dissous et sa part sucrée, et avoir une idée si c'est "fort" et/ou "équilibré" d'où l'intérêt du graphe.

Ce que je peux imaginer, c'est que ça nous donne une échelle de comparaison plus précise que 'j'ai bu hier un machin super liquoreux de 10 sur l'échelle de Richter et j'ai pas pu m'assoir pendant une heure" qui est difficile à transposer chez moi

Sympa ton appareil !
Sinon, le yield..., on traduit par % ou taux d’extraction de mémoire

Ensuite les application ont un calcul différent. Tu rentres la masse de cafés et ensuite soit la masse en tasse (comme toi, 42g) soit la masse d'eau versée (plus en méthode douce où tout est sur la balance, eau, café).

vais regarder ces trucs de Brix, TDS...

Et si on se contentait de ne prendre que la valeur lue du bousin ?
Déjà tester sur l'eau brute, puis juste de l'eau tirée du groupe.
Et enfin tester avec une solution sucrée.

Ensuite, on ne garde que la valeur lue et on regarde pour un même café comment ça évolue dans le temps. Ou d'autres protocoles.

Sur de l'eau du robinet : 0%
sur un mélange 45g d'eau et 5gr de sucre : 10%

ce matin : 11% 17,6g 32,7ml 
calcul Yield = (11*0.85)*32,7/17,6 = 17,4

Effectivement il était plus doux qu'hier, bien que j'ai voulu tirer plus court.

Finalement c'est déjà intéressant d'évaluer la quantité d'analogues au sucre. Et avec ses propres impressions c'est peut-être suffisant pour bien progresser pour un particulier...

Même si c'est contraignant de peser sa mouture et son jus, ça marche plutôt bien même avec les erreurs d'une balance précise au dixième.

11*32,8/17,5=20,62
11*32,7/17,6=20,4

Est-ce qu'on ne pourrait pas estimer le taux de sucres (ou matieres dissoutes) en mesurant la capacite ou la resistivite avec un capteur simple?

Flynn a écrit:
Deux, trois gouttes de ce liquide noir foncé dans le refractometre et j'ai vu ça :



11% de sucres ! 

alors selon moi le seul renseignement que tu peux en tirer, c'est que l'indice de réfraction de ton extraction est identique à celui d'une solution à 11% de brix ou à 5% d'alcool, car tous les liquides ont un indice de réfraction, et ton appareil sert à le mesurer. reste que l'échelle de brix n'est peut être pas la plus pertinente, c'est juste celle qui équipe les réfractomètres les moins chers.
vu que ton café ne contient à priori ni alcool ni sucre (comprendre saccharose) tu ne peux pas en tirer une conclusion quelconque. tout comme si tu avais mis du gasoil dans ton réfractomètre, tu aurais lu une valeur d'indice de réfraction, mais sans pouvoir en déduire un quelconque indice de brix...

pour avoir une démarche scientifique, il faudrait d'abord étalonner ton appareil avec une série d'extractions de plus en plus concentrées, tracer une courbe de l'indice de réfraction lu (sur l'échelle de brix) en fonction de la masse de café utilisée pour la préparation et cette courbe te permettrait ensuite de déterminer la concentration d'un café extrait à partir de son indice de réfraction, mais sans connaître la masse de café utilisé.

j'ai bien peur que cette démarche ne soit à effectuer avec chaque café que tu utilises, et éventuellement en tenant compte de la fraîcheur du grain. (courbe à 5 jours, courbe à 10 jours, etc...)
en gros un truc qui servirait à déterminer si un bistrot utilise bien les 7 grammes minimum destinés à préparer un expresso ou si c'est un radin.
comme usage pour un particulier ça me paraît complètement inutile.

Ya une corrélation entre les tds et la conductivité.

"Conductivité électrique et Solides Dissous

Les solides dissous représentent une mesure des ions totaux dans une solution. TDS or Total Dissolved Solids is a measure of the total ions in solution. La conductivité électrique est en fait une mesure de l'activité ionique d'une solution en terme de sa capacité à transmettre le courant. Dans une solution diluée, les solides dissous et la conductivité électrique sont assez comparables. Les solides dissous d'un échantillon d'eau, basé sur la valeur calculée de la conductivité électrique, peuvent etre calculés en utilisant l'équation suivante:

Solides dissous (mg/l) = 0.5 x conductivité (dS/m ou mmho/com) ou = 0.5 * 1000 x conductivité (mS/cm)

La relation ci-dessus peut également être utilisée afin de vérifier l'acceptabilité des analyses chimiques de l'eau. Cela ne s'applique pas à l'eau usée.
Lorsqu'une solution devient plus concentrée (solides dissous > 1000 mg/l, conductivité > 2000 ms/cm), la proximité des ions affaiblie leur activité et par conséquent leur abilité à transmettre le courant, bien que la quantité physique des solides dissous ne soit pas affectée. Pour les valeurs de solides dissous élevées, le rapport solides dissous/conductivité augmente et la relation devient: Solides dissous = 0.9 x conductivité.
Dans ces cas de figure, la relation mentionnée ci-dessus ne doit pas être utilisée; chaque échantillon doit être caractérisé séparément."

Pig a écrit:Si t'as rien de mieux à faire, voudrais-tu bien mesurer (le taux de sucre) des goûtes prises à différents moments de l'extraction?

Voilà => 



Chaque tasse correspond à un intervalle de 5 secondes. J'ai dépassé les 30s normales d'extraction intentionnellement. Le pression correspond au profil utilisé sur ma machine.

intervalle brix   pression
0-5s        28%     2b (estimé : préinf à 2 bars + la preinf du groupe)
5-10s      22%     9b
10-15s    13,3%  9b
15-20s    8%       9b
20-25s    6%       9b
25-30s    4,5%    6b
30-35s    3,5%    5b
35-40s    3%       4b
40-45s    2,8%    4b
45-50s    2,3%    4b
50-55s    2%       4b

intéressant!
je me suis permis de le mettre en graphique (double échelle, gauche TDS / droite pression)

edit, j'ai rajouté le TDS cumulé (moyenne incrémentale)


bon, on en conclut quoi ?

Déjà je comprends pourquoi traditionnellement on coupe à 25 secondes !

On en conclu que vous êtes des grands malades,j'adore!

C'est top! C'est bien de savoir ce qu'il faut faire mais c'est mieux de savoir pourquoi!
Bien jouer les gars!
Ce que je peux vous proposer pour compléter la démarche c'est de faire la même chose mais en prenant le ph.

Donc les 25s c'est pas une manie de barista juste pour enchainer plus rapidement les extractions. Cà repose sur du concret. A partir de 25 à 30 s on extrait plus grand chose.

Grosse consommation de yaourt "La laitière" dernièrement... c'est intéressant comme étude.
Comme l'a dit [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien], il faudrait trouver la relation mesure Brix / TDS pour des données + fiables mais c'est déjà bien. (On voit bien dans les pots, et intuitivement, que le TDS est directement relié à l'opacité donc la transmission du liquide).

pootoogoo a écrit:Grosse consommation de yaourt "La laitière" dernièrement...

je me disais aussi, personne n'avait félicité Flynn pour sa collection de petits pots

à mon avis on ne pourra pas établir de relation directe entre l'échelle de brix et le TDS, sauf si la variation du TDS a une influence linéaire sur l'indice de réfraction. mais ce qui me chagrine c'est qu'on n'utilise pas la réfractométrie pour déterminer ce TDS en analyse de l'eau.

la réfractométrie n'est fiable que pour les mélanges binaires de composition connue. le réfractomètre de flynn est un réfractomètre viticole, censé mesurer la proportion d'un mélange de 2 composants, soit eau/sucre soit eau/alcool. dans ce cas la variation de l'indice de réfraction en fonction de la concentration est pertinent.

mais le café est un mélange bien plus complexe, et en plus qui contient des particules solides en suspension et probablement des huiles partiellement dissoutes, c'est donc un liquide trouble, surtout dans les concentration de l'expresso. je doute donc qu'on puisse utiliser une technique optique fiable et reproductible pour le caractériser à l'exception de la turbidimétrie.

en revanche, on pourra toujours faire des lectures différentielles, mais sans jamais savoir ce que l'on mesure vraiment puisqu'on ignore quel composant du café a le plus d'influence sur la variation de l'indice de réfraction.

[Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien] : bien vu pour la laitière. Mais c'était pas récent, je garde des trucs de ce genre ça peut servir, la preuve

[Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien] : ce refractometre mesure le taux de sucres, pas l'alcool. L'échelle en % alcoolique est une échelle prédictive de ce que le vigneron obtiendra s'il vinifie un raisin avec ce taux de sucre. C'est juste de la frime quoi.

Cela dit, je crois qu'on confond progressivement Brix, TDS, et % Extraction (Yield) dans les discussions. Peut être parce que TDS qui veut dire Total Dissoluted Solids peut etre compris comme Total Dissoluted Sugars ?

En tous cas j'ai retrouvé un graphe utilisé pour l'expresso 
[Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien]



Ce qu'on mesure avec le brix, c'est indirectement le %extraction à condition de multiplier par le volume obtenu et de diviser par le poids de mouture

Dans l'exemple donné ici le Brix devait être de 10,96% et le calcul 10,96* 39.1 / 22 = 19,48% ... tiens donc c'est exactement ce qu'il y a comme TDS en ordonnée !?

On retrouve ce que j'ai lu ça et là ... les refractomètres café du marché ne "mesurent que le TDS" mais sont des réfractomètres ! Et on trouve le mem calcul mais avec le Brix clairement indiqué dans la doc de l'atago : http://www.atago.net/english/images/catalog/pal-coffee_a5_en.pdf

Alors ? vous en pensez quoi ?

J'ai fait l’expérience comme toi mais avec le conductimètre sur une extraction qui a coulé un peu vite +/-20s pour 50 ml.

0-5s 19.4 mS
5-10s 10.5mS
10-15s 5.9mS
15-20s 3.6mS
20-25s 2.45mS
25-30s 1.75mS
30-35s 1.45mS
35-40s 1.2mS
40-45s 1mS

Ce n'est pas évident de chronométrer, changer les tasses au bon moment et de les ranger les unes derrière les autres en même temps
Qu'en conclure? je ne sais pas....

Oui j'ai lu la doc de VST et c'est précisément ce qui me chagrine. Ils évacuent d'une ligne la correspondance entre TDS et indice de réfraction sans apporter aucune démonstration, et ils sont un peu les seuls à le dire, puis plus tard ils avouent que le Brix n'est pertinent que pour les solutions aqueuses de saccharose.
Et jamais ils ne parlent de la turbidité de la solution, ce qui me semble peu crédible.

Ce que j'ai appris au laboratoire c'est que la réfractometrie n'est utilisée pour les liquides que dans 2 cas:
Vérifier la pureté d'un corps par comparaison avec l'indice de réfraction de référence.
Doser une solution binaire de concentration inconnue en comparant son IR avec une courbe obtenue en mesurant l'IR d'une série d'échantillons de concentration connue.
La mesure du TDS est effectuée en analyse de l'eau, mais jamais par réfractometrie.
donc pour moi la réfractometrie n'est pas adaptée à la mesure d'une solution complexe et potentiellement trouble comme le café.

Cela dit, il est fort possible qu'en faisant une série de mesures sur le même café comme tu l'as fait, on obtienne des données exploitables. C'est ce que je voulais dire en parlant de lecture différentielle.