Ein Honigrefraktometer ist ein Instrument zur Überwachung der Qualität von Imkereiprodukten.

Imker und Honigabnehmer prüfen stets den Feuchtigkeitsgehalt von Honig, um dessen Qualität zu bestimmen. Dazu verwenden sie ein Refraktometer, ein Spezialinstrument, das den Feuchtigkeitsgehalt zuckerhaltiger Lebensmittel unabhängig von den Umgebungsbedingungen misst. Lesen Sie weiter unten mehr über dieses Instrument und seine Funktionsweise.

Um was für ein Gerät handelt es sich?

Ein Refraktometer ist ein optisches Instrument, mit oder ohne Stromquelle, das mithilfe eines Lichtstrahls die Konzentration gelöster Partikel in einem flüssigen Medium misst. In der Imkerei wird es zur Bestimmung des Feuchtigkeitsgehalts von Honig verwendet.

Gemäß den GOST-Anforderungen sollte dieser Indikator im Bereich von 18,5–21 % liegen, was auch als Qualitätsbereich für Honig gilt. Diese Werte werden nicht willkürlich festgelegt, sondern aufgrund der folgenden Eigenschaften von Imkereiprodukten:

• Bei einer Luftfeuchtigkeit unter 18 % wird Honig übermäßig zähflüssig.
• Bei einer Luftfeuchtigkeit über 21 % werden die im Honig enthaltenen Hefen aktiv, verstoffwechseln Zucker und beeinflussen so den Zuckergehalt des Produkts. Außerdem lösen sie Gärungsprozesse aus, wodurch das Produkt ungenießbar wird.

Um sicherzustellen, dass der Wassergehalt des Honigs 21 % nicht übersteigt, sollten beim Honigschleudern die Waben, die bis zu zwei Dritteln ihrer Höhe mit Wachsdeckeln verschlossen sind, abgewischt werden. Zusätzlich kann der Wassergehalt mithilfe eines Refraktors überwacht werden.

Unterschiedliche Honigsorten weisen bei organoleptischer Prüfung unterschiedliche Viskositäten auf, daher ist es nicht immer möglich, ihren Wassergehalt visuell zu bestimmen.

Die Gerätestruktur

Die Hauptbestandteile eines Refraktometers sind:

• PrismaEs handelt sich um ein optisches Schlüsselelement in Form einer „Plattform“, auf die die zu untersuchende Substanz aufgetragen wird. Sie besteht aus einem Material mit hohem Brechungsindex.
• Scharniergeschütztes GlasDie glatte Oberfläche des Glases wird auf das Prisma abgesenkt und komprimiert die zu untersuchende Schicht.
• KalibrierschraubeSie befindet sich am schrägen Schnitt und dient zur Instrumentenkalibrierung. Ein spezieller Miniaturschraubendreher ist im Lieferumfang enthalten, mit dem die Schraube so lange gedreht werden kann, bis die Teilungslinie auf die gewünschte Markierung eingestellt ist.
• Optisches LinsensystemSie befindet sich im Inneren des Gehäuses, genauer gesagt im Bereich des Schrägschnitts. Die Linsen sind blau getönt und weisen eine optisch einheitliche Struktur auf. Sie brechen Licht – entweder künstliches (von einer Lampe) oder natürliches (von der Sonne).
• BimetallplatteHierbei handelt es sich um einen im Gehäuse eingebauten „Korrektor“, der die optischen Eigenschaften des Refraktometers in Abhängigkeit von der Temperatur verändert.
• SkalaEin Lichtstrahl trifft durch ein System optischer Linsen auf eine Skala – einen graduierten Kreis. Der beleuchtete Teil der Skala ist hell, der Rest ist dunkel (nicht beleuchtet). Viele Refraktometermodelle zur Honiganalyse verfügen über mehrere Skalen:
• WASSEREine Wasserskala mit Messwerten von 12 % bis 27 %. Hilft dabei, den Feuchtigkeitsgehalt des zu prüfenden Produkts zu bestimmen.
• BrixEine Skala von 58 bis 90 % gibt den Zuckergehalt von Honig an. Beispielsweise bedeutet ein Brix-Wert von 80 %, dass 100 Gramm Honig 80 Gramm Zucker enthalten.
• Baume (Bome)Die Baumé-Skala (Be°) ist eine Skala mit willkürlichen Gradzahlen, die die Dichte einer Flüssigkeit misst. Beispielsweise entspricht die Dichte von reinem destilliertem Wasser bei +15 °C 0 Be°, und 15 Be° entspricht der Dichte einer 15%igen Kochsalzlösung.
• MonokularEine spezielle Öffnung am Griff des Geräts, durch die die Testergebnisse abgelesen werden können.

Der Aufbau eines Handrefraktometers ist im folgenden Diagramm dargestellt:

Funktionsprinzip

Das Refraktometer arbeitet mit Refraktometrie, einer Methode, die die Brechung einer Substanz durch das auftreffende Sonnenlicht analysiert. Dieses Prinzip wird wie folgt umgesetzt:

1. Honig wird auf die Oberfläche des Prismas aufgetragen und anschließend mit Schutzglas abgedeckt, um eine gleichmäßige Schicht mit genau definierter Dicke zu erzeugen.
2. Trifft ein Lichtstrahl auf Honig, geht er von einem Medium in ein anderes über und wird an der Grenzfläche zwischen ihnen um einen bestimmten Winkel von seiner geradlinigen Richtung abgelenkt – er wird gebrochen. Je dichter das Medium, desto stärker verringert sich die Geschwindigkeit des Strahls.
   

   Die Größe des Brechungswinkels des Lichts hängt von der Zusammensetzung der Lösung und ihrer Dichte (Konzentration) ab.

3. Anschließend durchläuft der Lichtstrahl im Inneren des Gehäuses ein System optischer Linsen, trifft auf die Skala des Geräts und bewegt sich je nach Brechungswinkel nach oben oder unten. Die Skala selbst ähnelt einem Quecksilberthermometer oder einem Thermometer zur Messung der Körpertemperatur, bei dem sich eine Flüssigkeitssäule auf- oder abwärts bewegt.
4. Ein Teil der Skala ist beleuchtet, der andere bleibt im Dunkeln. Anhand der Trennlinie zwischen Licht und Schatten lässt sich die optische Dichte oder der Brechungsindex der untersuchten Verbindung bestimmen.

Gerätetypen

Es gibt verschiedene Arten von Refraktometern:

• Labor – ein großes und schweres Tischgerät;
• industrieller (Durchfluss) – ein automatisches Refraktometer, das in technologische Anlagen eingebaut ist und in Echtzeit arbeitet;
• tragbar – ein optisches Instrument, das von den meisten Imkern und Honigverkäufern verwendet wird, da es kompakt ist und alle Messungen mit höchster Genauigkeit durchführt.

Für großflächige Lösungsanalysen in Industrieanlagen sind industrielle Refraktometer die beste Wahl. Für Privatpersonen und kleine Unternehmen eignen sich tragbare Geräte am besten.

Tragbare Modelle können auch in zwei Ausführungen vorliegen:

• digital – verfügen über ein Flüssigkristalldisplay zur Anzeige von Messdaten, sind in der Regel batteriebetrieben und können gleichzeitig verschiedene Eigenschaften von Honig bestimmen;
• Handbuch – da sie keine elektronischen Schaltkreise oder Leistungselemente enthalten, benötigen sie natürliches oder künstliches Licht zum Betrieb.

Handrefraktometer sind aufgrund ihres günstigen Preises, ihrer kompakten Größe und ihrer hohen Analysegeschwindigkeit attraktiv, digitale Modelle, die auch nachts verwendet werden können, sind jedoch praktischer.

Merkmale eines Refraktometers mit ATC-Funktion

Um den Feuchtigkeitsgehalt von Honig mit einem Refraktometer genau zu messen, müssen die Messungen bei einer Umgebungstemperatur von +20 °C durchgeführt werden. Dies ist für einen Imker in den meisten Fällen natürlich schwer zu erreichen.

Dies wurde von Refraktometerherstellern gelehrt, die ihre Modelle mit automatischer Temperaturkompensation (ATC) ausstatteten. Dadurch wird der Einfluss von Umgebungstemperaturschwankungen auf die Messgenauigkeit eliminiert. Dies wird durch eine Bimetallplatte erreicht, die sich bei Temperaturänderungen ausdehnt oder zusammenzieht und so den korrekten Betrieb des optischen Systems des Instruments gewährleistet.

Die Größe der Plattenverschiebungen wird so berechnet, dass der Einfluss der Temperatur auf den Brechungsindex vollständig kompensiert wird.

Wie wählt man ein Honigrefraktometer aus?

Tragbare Refraktometer sind für die Prüfung verschiedener Produkte konzipiert, sehen aber nahezu identisch aus. Um festzustellen, ob ein bestimmtes Gerät für Honig geeignet ist, sollten zwei Parameter berücksichtigt werden:

• Chemische Zusammensetzung der TestlösungZur Bestimmung des Zucker- und Feuchtigkeitsgehalts von Honig und anderen zuckerhaltigen Lösungen ist ein Refraktometer erforderlich. Geräte zur Messung von Protein und Feststoffen in Milchproben eignen sich zur Analyse von Milch und Milchprodukten, jedoch nicht zur Honiganalyse.
• Brix-Skala-WerteHonig ist eine hochgesättigte Lösung, daher eignen sich Refraktometer mit folgenden Brix-Werten: 45-82 %, 58-92 % oder 0-87 %.

Überblick über beliebte Modelle

Imker wählen oft die folgenden Refraktometermodelle:

• PAL-22SEin digitales Gerät im Taschenformat mit LCD-Display zur Anzeige des Honigfeuchtigkeitsgehalts. Der Messbereich liegt zwischen 12 und 30 %. Das Refraktometer verfügt über eine automatische Temperaturregelung (+10…+40 °C) und wird mit zwei AAA-Batterien betrieben.
  
• PEN-HONEYDas Gerät ist batteriebetrieben und misst den Feuchtigkeitsgehalt von Honig im Bereich von 13–30 %. Im Gegensatz zum Vorgängermodell muss die zu analysierende Probe nicht auf das Prisma aufgetragen werden; es genügt, die Probe mit der Spitze des Geräts zu berühren. Messungen sind auch unter einer Lichtquelle möglich. Das Gehäuse des Refraktometers ist zuverlässig gegen das Eindringen von Wasser und Staub geschützt. Auch das Prisma ist gegen Staub und kurzzeitiges Eintauchen in Wasser geschützt. Das Gerät verfügt über eine automatische Temperaturregelung (ATC) für präzise Probenanalysen bei Umgebungstemperaturen von +10 bis +100 °C. Die Kalibrierung erfolgt mit destilliertem Wasser.
  
• HHR-2NEin handliches Gerät zur Messung der Produktfeuchtigkeit von 12 bis 30 %. Es benötigt keine externe Stromversorgung, da es keine Elektronik enthält. Die Kalibrierung erfolgt mit einer speziellen, im Set enthaltenen Flüssigkeit.
  
• Master-HonigEin handliches Gerät zur Honiganalyse überall. Es verfügt über eine automatische Temperaturregelung (ATC) und bestimmt den Feuchtigkeitsgehalt im Bereich von 13–30 %. Dieses Refraktometer unterscheidet sich von anderen Geräten dadurch, dass sowohl flüssige als auch feste (kristalline) Proben analysiert werden können. Das Gehäuse (bis auf das Okular) ist gegen Spritzwasser und Staub geschützt. Das Gerät ist für Umgebungstemperaturen von +10 bis +40 °C geeignet.
  
• Master Honey/BXEin handliches optisches Refraktometer mit zwei Skalen. Die erste Skala bestimmt den Feuchtigkeitsgehalt von Honig (12–30 %), die zweite (Brix) den Zuckergehalt (58–90 %). Das Gerät wird mit destilliertem Wasser oder einer speziellen Flüssigkeit namens „Sakharozka“ kalibriert. Es verfügt über eine automatische Temperaturregelung (ATC) und ist für Umgebungstemperaturen von 10 bis 40 °C geeignet.
  
• RHB Tragbare RefraktometerAlle Geräte dieser Serie messen den Feuchtigkeitsgehalt (12–27 %), den Zuckergehalt (58–90 % bei den Modellen RHB-90 und RHB-90 ATC, 58–92 % beim Modell RHB-92 ATC) und die Dichte (38–43 °Bé). Das Modell RHB-90 verfügt über keine automatische Temperaturregelung (ATC). Daher empfehlen wir die Geräte RHB-90 ATC und RHB-92 ATC. Alle RHB-Geräte sind kompakt, benötigen keine externe Stromversorgung und werden vorkalibriert geliefert.
  
• Refraktopolarimeter RePo-4Dieses Gerät kombiniert Refraktometer und Polarimeter und ermöglicht so eine detailliertere Honiganalyse. Neben Feuchtigkeit (13–30 %) und Brix-Wert (0–85 %) kann es auch den Fruktosegehalt (0–99 %) bestimmen. Letzterer ermöglicht die Erkennung von gefälschtem Honig und die Bestimmung der Honigsorte. Das Gerät verfügt über eine automatische Temperaturkontrolle (ATC) und ist staub- und wassergeschützt. Es benötigt vier AAA-Batterien. Die erforderliche Probenmenge für die Messung beträgt mindestens 3 ml.
  

Im folgenden Video finden Sie eine Rezension des Refraktometers RHB 90 ATC:

Kalibrierung eines Refraktometers

Um sicherzustellen, dass das Gerät möglichst fehlerfreie Ergebnisse liefert, muss es kalibriert werden. Hierfür wird destilliertes Wasser oder Refraktometerflüssigkeit benötigt, die üblicherweise im Lieferumfang enthalten ist.

Die Kalibrierung des Geräts erfolgt in folgender Reihenfolge:

1. Heben Sie den Deckel an, um das Objekt dem Tageslicht auszusetzen, und geben Sie mit einer Pipette 2-3 Tropfen destilliertes Wasser auf das Hauptprisma.
2. Schließen Sie das Schutzglas so, dass sich das Wasser gleichmäßig über die gesamte Oberfläche des Prismas verteilt. Es dürfen keine Luftblasen oder Hohlräume vorhanden sein.
3. Warten Sie etwa 15-30 Sekunden, damit sich die Probe an die Umgebungstemperatur anpassen kann.
4. Richten Sie das Refraktometer auf eine natürliche Lichtquelle und schauen Sie durch das Monokular. Sie sehen eine Skala in der Mitte des Kreises. Falls die Skala schwer erkennbar ist, justieren Sie die Schärfe des Monokulars.
5. Warten Sie, bis die Oberseite des Geräts dunkel und die Unterseite hell wird.
6. Stellen Sie die Kalibrierschraube so ein, dass die Grenze zwischen den dunklen und hellen Bereichen genau bei der Nullmarke oder bei 78,4 % liegt, je nach Gerätemodell.
7. Wischen Sie die Prismenoberfläche mit einem weichen, trockenen Tuch ab und verwenden Sie das Refraktometer wie vorgesehen.

Ein Beispiel dafür, wie die Skala des Instruments vor und nach der Kalibrierung aussieht, ist unten dargestellt:

Bedienungsanleitung

Alle Schritte werden in der gleichen Reihenfolge wie bei der Kalibrierung durchgeführt, jedoch werden anstelle von destilliertem Wasser einige Tropfen Honig auf das Prisma aufgetragen. Die schrittweise Anleitung lautet wie folgt:

1. Nehmen Sie mit einem Glas- oder Kunststoffstab eine Honigprobe aus der Wabe. Um den Feuchtigkeitsgehalt bereits geernteten Honigs zu bestimmen, entnehmen Sie eine Probe aus dem Glas. Falls das kristallisierte Produkt eine ungleichmäßige Konsistenz aufweist und feste Partikel enthält, erwärmen Sie es in einem Wasserbad (bis zu 40 °C), lassen Sie es auf Raumtemperatur abkühlen, mischen Sie es gründlich und verwenden Sie es wie angegeben.
2. Öffnen Sie die Schutzplatte, geben Sie mit einer Pipette 2–3 Tropfen des vorbereiteten Honigs auf die Oberfläche des Prismas und verteilen Sie ihn gleichmäßig, um alle Luftblasen und trockenen Partikel zu entfernen. Schließen Sie den Deckel des Prismas. Falls überschüssige Lösung austritt, wischen Sie diese mit einem weichen Tuch ab.
   Honig für die Messung vorbereiten

   • ✓ Bei kristallisiertem Honig darauf achten, dass er vollständig aufgelöst ist und auf Raumtemperatur abgekühlt ist.
   • ✓ Prüfen Sie, ob der Honig frei von festen Partikeln ist, bevor Sie ihn auf das Prisma auftragen.

   Je dünner die Schicht aus gleichmäßig verteiltem Honig ist, desto genauer sind die Messergebnisse.

3. Warten Sie 30 Sekunden, bis sich die Temperatur der Probe und des Messgeräts angeglichen hat. Berühren Sie die Kalibrierschraube während dieser Zeit nicht – sie sollte in der Position verbleiben, die bei der Gerätekalibrierung eingestellt wurde.
4. Richten Sie das Refraktometer auf die Lichtquelle – natürliches Tageslicht oder eine Glühlampe.
5. Schauen Sie durch das Monokular, um die Messergebnisse abzulesen. Der Feuchtigkeitswert wird auf der weiß-blauen Skala angezeigt. Die Schärfe des Monokulars lässt sich anpassen, um die Ablesbarkeit der Skala zu verbessern.

Die Genauigkeit der Messungen hängt von der Kalibrierung des Instruments sowie von der gleichen Temperatur des Prismas und der zu prüfenden Probe ab.

Das folgende Video zeigt anschaulich, wie man den Feuchtigkeitsgehalt von Honig mit einem Refraktometer misst:

Wie bewahrt man ein Refraktometer auf?

Um eine möglichst lange Lebensdauer des Geräts zu gewährleisten, beachten Sie bitte bei der Verwendung die folgenden Empfehlungen:

• Tauchen Sie das Refraktometer nicht in Wasser und verwenden Sie es nicht in feuchter Umgebung. Gelangt Wasser in das Gehäuse, wird das Bild unscharf. Wenden Sie sich in diesem Fall an einen qualifizierten Techniker.
• Wischen Sie das Refraktometer nach jedem Gebrauch mit einem weichen, feuchten Tuch ab. Andernfalls kann es zu ungenauen Messungen und Beschädigungen der Prismenoberfläche kommen.
• Verwenden Sie bei der Reinigung des Geräts keine Scheuermittel oder chemischen Substanzen, da diese die Oberfläche des Hauptprismas beschädigen können.
• Das Refraktometer darf niemals auseinandergenommen werden, um zu vermeiden, dass die Einstellungen verloren gehen oder es herunterfällt oder Stößen ausgesetzt wird.
• Das optische Instrument muss sorgfältig aufbewahrt werden, um jegliche mechanische Beschädigung zu vermeiden, da jeder Kratzer auf der Prismenoberfläche zu Verzerrungen der Messungen führt.

Um die Honigernte zügig zu starten, können Imker den Feuchtigkeitsgehalt regelmäßig mit einem Handrefraktometer überprüfen. Verbraucher benötigen dieses Gerät jedoch, um die Honigqualität vor dem Kauf zu bestimmen. Die Analyse des Honigs erfordert nur minimale Rohstoffe, was einen weiteren Vorteil dieses Geräts darstellt.

Häufig gestellte Fragen