Bier Farbstandard Referenzmethode

Die Standardreferenzmethode oder SRM ist eines von mehreren Systemen, mit denen moderne Brauer Bierfarbe spezifizieren. Die Bestimmung des SRM-Wertes beinhaltet die Messung der Abschwächung von Licht einer bestimmten Wellenlänge (430 nm) beim Passieren von 1 cm des Bieres, die Dämpfung als Absorption ausdrücken und die Absorption durch eine Konstante skalieren (12,7 für SRM; 25 für EBC). .

Die SRM (oder EBC) Nummer repräsentiert einen einzelnen Punkt im Absorptionsspektrum von Bier. Als solche kann es keine Vollfarbeninformation übertragen, die 81 Punkte erfordern würde, aber es ist bemerkenswert gut in dieser Hinsicht (es überträgt 92% der spektralen Information), selbst wenn Fruchtbiere in Betracht gezogen werden.

Zusätzliche “Abweichungskoeffizienten” (siehe unten unter Augmented SRM) können den Rest aufheben und sind für Fruchtbiere sowie für die Unterscheidung subtiler Farbunterschiede bei Malzbieren erforderlich.

Messmethode
Die ASBC- und EBC-Messungen sind nun identisch (beide erfolgen bei der gleichen Wellenlänge und in der gleichen Küvette), aber die Skalierung ist unterschiedlich.

Ein Photometer oder Spektrophotometer wird verwendet, um die Abschwächung von tiefblauem (violettem) Licht bei 430 nm zu messen, wenn es 1 cm Bier durchläuft, das in einer Standard-Küvette von 1 cm mal 1 cm enthalten ist. Die Absorption ist der Logarithmus des Verhältnisses der Intensität des in die Probe eintretenden Lichtstrahls zu der austretenden Intensität. Diese Differenz wird im SRM-System mit 12,7 und im EBC mit 25 multipliziert (siehe unten).

Wenn zum Beispiel die austretende Lichtintensität ein Hundertstel beträgt, beträgt die Lichtintensität, die in das Verhältnis eintritt, 100, die Absorption ist 2 und das SRM ist 25,4. Der Skalierungsfaktor ergibt sich aus der ursprünglichen Definition von SRM, die im nächsten Abschnitt diskutiert wird.

Die SRM – Nummer wurde ursprünglich und immer noch definiert durch “Beer – Farbintensität auf einer Probe ohne Trübung und mit den spektralen Eigenschaften eines durchschnittlichen Bieres ist das 10 – fache der Extinktion des Bieres gemessen in einer 1/2 – Zoll – Zelle mit monochromatischen Licht bei 430 Nanometer. “Moderne Spektrophotometer verwenden 1 cm Küvetten statt 1/2 Zoll. Wenn eine 1-cm-Küvette verwendet wird, zeigt die Anwendung des Bouguer-Beer-Lambert-Gesetzes, dass der Multiplikator 12,7 statt 10 sein sollte. Wenn der SRM-Wert für ein Bier oder eine Würze größer als etwa 30 ist, wird die logarithmische lineare Grenze einiger Instrumente verwendet 1 cm Küvetten wird angefahren. In solchen Fällen wird die Probe mit deionisiertem Wasser verdünnt. Die Verwendung von Beer-Lambert gibt wieder die mathematische Definition von SRM im allgemeinen Fall als:


woher  ist der Verdünnungsfaktor  für unverdünnte Proben,  für 1: 1 Verdünnung etc.) und  die Extinktion bei 430 nm in 1 cm.

Die 430-Nanometer-Wellenlänge entspricht einem tiefblauen (violetten) Licht und wurde ebenso wie der Multiplikator gewählt, um Werte im SRM-System vergleichbar mit denen zu bestimmen, die mit dem zum Zeitpunkt der SRM-Einführung verwendeten Lovibond-System ermittelt wurden.

Das SRM wurde 1950 von der American Society of Brewing Chemists angenommen, die die Notwendigkeit einer farbmetrischen Messung der Farbe durch die Schwierigkeiten des Lovibond-Systems erkannt hatte (es wird immer noch in vielen Industriezweigen verwendet, auch in Brauereien – Malz wird oft verwendet) mit der Lovibond-Farbe von Laborwürzen, die aus ihnen hergestellt wurden, auf einen visuellen Vergleich der Probe mit getönten Glasscheiben markiert. Bierfarben gemessen in SRM und Grad Lovibond waren, wie oben erwähnt, zum Zeitpunkt der Einführung des SRM ungefähr gleich. Moderne Analysemethoden zeigen jedoch, dass SRM und Lovibond bei dunkleren Farben divergieren. Der Vergleich von EBC- und Lovibond-Daten, die von modernen Maltern veröffentlicht wurden, zeigt, dass die Beziehung zwischen SRM und Lovibond (ºL)

 .

EBC
Das EBC-System der Farbmessung ist dem SRM ähnlich. Messungen werden bei 430 nm in einer 1 cm Zelle durchgeführt, aber die Farbeinheit ist das 25-fache des Verdünnungsfaktors mal A430 im Gegensatz zu dem 12,7-fachen des Verdünnungsfaktors mal A430, so dass


Somit ist EBC ungefähr zweimal SRM und dies gilt für jede Farbtiefe. Die Vereinbarung zwischen SRM und Lovibond ist fair für helle Biere (10 ° L ~ 12,7 SRM), verschlechtert sich jedoch für dunklere Biere oder Würzen (40 ° L ~ 53,4 SRM).

Beide Systeme verlangen, dass das Bier vor der Messung bei 430 nm trübungsfrei ist. Im SRM wird eine zweite Messung bei 700 nm durchgeführt. Wenn die Absorption bei dieser Wellenlänge weniger als 0,039 (diese Zahl kommt von) mal der Absorption bei 430 nm ist, wird das Bier als trübungsfrei angesehen. Wenn nicht, wird es gefiltert oder zentrifugiert und das Lesen wiederholt.Wenn der Verhältnistest nach der Klärung nicht bestanden wird, hat das Bier keine “durchschnittlichen spektralen Eigenschaften” und ist technisch nicht qualifiziert, um durch die SRM-Methode charakterisiert zu werden. Die unten beschriebene erweiterte SRM-Methode beseitigt diese Schwierigkeit.

Im EBC-System muss das Bier gefiltert werden, wenn seine Trübung mehr als 1 EBC-Trübungseinheit (entspricht 1 FTU) beträgt.Außer bei 430 nm wird keine Absorptionsmessung durchgeführt. (Das Trübungsmessgerät misst die Streuung bei 650 nm).

Beachten Sie, dass eine frühere Version der EBC-Farbe auf der Absorption bei 530 Nanometern basierte, was keine direkte Umwandlung zwischen den beiden Systemen zuließ. Wenn man jedoch ein lineares logarithmisches Absorptionsspektrum (die Linner-Hypothese aus dem Bereich der Karamelfarbe) annimmt und den Linner-Hue-Index kennt,  , die Absorptionen sind verwandt durch:


Eine Formel zum Umwandeln zwischen dem alten EBC-Farbwert und SRM erscheint manchmal weiterhin in der Literatur. Es sollte nicht verwendet werden, da es fehlerhaft ist und auf Messungen basiert, die nicht mehr genommen werden.

Ein Teil des Problems mit dieser Formel ist, dass Bierspektren nicht logarithmisch linear sind. Die Absorption von 1 cm eines Bieres mit “durchschnittlichen spektralen Eigenschaften” (Durchschnitt bedeutet hier der Durchschnitt der Absorptionsspektren des Ensembles von 99 Bieren, wie beschrieben) bei der Wellenlänge Lambda ist gut beschrieben durch


Während es klar ist, dass man diese Formel verwenden könnte, um A530 aus dem SRM zu berechnen, das bei 430 nm gemessen wird und somit zwischen SRM und altem EBC interkonvertieren kann, liegt dies nicht dort, wo sein Wert liegt. Da es das Absorptionsspektrum des Bieres zumindest annähernd darstellt, kann es verwendet werden, um die Tristimulusfarbe (drei Farbkoordinaten in einem ausgewählten Farbraum, der die Farbe beschreibt, die ein Beobachter tatsächlich sieht) eines Bieres mit bekanntem SRM zu berechnen die Verordnung von ASTM E-308.

Tristimulus Farbe
In den letzten Jahren gab es ein Interesse an der Tristimulus-Berichterstattung in der Brauindustrie und die ASBC hat eine anerkannte Analysemethode [MOA] für die Tristimulus-Charakterisierung. Die Absorption der Probe wird in 1 cm bei 81 Wellenlängen gemessen, die um 5 nm getrennt sind, beginnend bei 380 nm und sich bis zu 780 nm erstreckend. Diese werden in Transmissionswerte umgewandelt (indem der Antilogarithmus jeder Absorption genommen wird) und die Ergebnisse in ASTM E-308 eingefügt werden. Die angegebenen Farbwerte liegen im L * a * b * -Farbraum und beschreiben, was unter Illuminant C (Tageslicht) von einem 10 ° -Beobachter gesehen wird, wenn der Weg 1 cm beträgt. Die Wahl des Pfades, der Lichtart, des Beobachters und des Farbraums stellt keine Einschränkung von E-308 dar, sondern die Notwendigkeit des ASBC, das Reporting zu standardisieren.

Wenn wir nur den SRM-Wert für ein Bier erhalten, können wir das ungefähre Transmissionsspektrum berechnen, wenn das Bier durchschnittliche spektrale Eigenschaften aufweist, indem einfach der Antilog von  :


Dies kann mit E-308 verwendet werden, um Tristimulus-Farbe in jedem Pfad, für jede Lichtquelle, für jeden Beobachter in jedem Farbraum zu berechnen, der vom CIE XYZ-Raum ableitbar ist. Diese Formel könnte zum Beispiel verwendet werden, um Farbfelder zu berechnen, die auf Transparenz oder Kartenmaterial gedruckt werden sollen, um die SRM von tatsächlichen Bieren zu bewerten, aber Farbmuster, die auf diese Weise hergestellt werden, sind nur für die in dem System verwendeten Lichtquellen, Beobachter und Pfade gültig E-308 Berechnung. Der BJCP-Farbführer wurde auf diese Weise vorbereitet. Dies zeigt, dass das SRM Vollfarbinformationen übermittelt, wenn das Bier durchschnittliche spektrale Eigenschaften aufweist. Wenn das nicht der Fall ist, brauchen wir mehr Informationen, als nur das SRM bietet.

Erweiterter SRM
Neuere Forschungen haben gezeigt, dass das Transmissionsspektrum eines Bieres (ohne Beschränkung seiner spektralen Eigenschaften) dargestellt werden kann durch:

bei dem die  sind Eigenvektoren der Kovarianzmatrix der normalisierten Transmissionsspektren des Ensembles von Bieren, aus denen das durchschnittliche normalisierte Spektrum (die Summe der beiden exponentiellen Terme in Klammern in der Formel) wurde bestimmt und  ,  etc. werden als die Skalarprodukte der Eigenvektoren mit dem normalisierten Transmissionsspektrum des zu charakterisierenden Bieres erhalten. Diese Formel ist identisch mit der zuvor gegebenen, mit der Ausnahme, dass sie um die Formel erweitert wurde  Koeffizienten, die die Abweichung des normierten Probenspektrums von dem durchschnittlichen normalisierten Spektrum codieren. Wenn das Probenbier ein normiertes Spektrum nahe dem Durchschnitt hat, sind die C klein und es ist bemerkenswert, wie oft dies der Fall ist. Typischerweise sind ein oder zwei Augmentationskoeffizienten ausreichend und sie sind häufig klein genug, dass eines oder mehrere vernachlässigt werden können.Zum Beispiel hat ein importiertes Ale mit SRM gleich 6,8 Koeffizienten von -0,07 und -0,1. Unter Verwendung dieser beiden Koeffizienten erhält man eine Farbgenauigkeit von weniger als einer L * a * b * -Raumeinheit (die Wahrnehmungsgrenze) in einem Weg von bis zu 10 cm unter Illuminant C. Die Verwendung des SRM für dieses Bier liefert eine ziemlich gute Beschreibung von seine Farbe mit einem Fehler von etwa 4 L * a * b * Einheiten. Biere, die dramatisch vom “durchschnittlichen” Spektrum abweichen, werden leicht aufgenommen. So hat eine Probe von Kriek (belgisches Kirschbier) einen SRM von 15,27. Wenn seine Farbe nur aus dem SRM rekonstruiert werden würde, wäre es die Farbe eines “durchschnittlichen” Bieres, das dunkler Bernstein wäre – nicht das Rot eines Kriek. Einschließlich 3 Koeffizenten (1,8, 0,8 und -0,1) ergibt eine Farbgenauigkeit von weniger als 1 L * a * b * Einheit in Pfaden bis zu 8 cm wieder unter Illuminant C.

Augmentiertes SRM ist gegenüber der ASBC-Tristimulus-Methode insofern vorteilhaft, als Farbe unter beliebigen Betrachtungsbedingungen berechnet werden kann, wobei zusätzlich die bekannte SRM-Bewertung beibehalten wird. Wegen der Metamerie kann man im allgemeinen Fall von Nicht-Null-Abweichungskoeffizienten das ursprüngliche Spektrum nicht von den L * a* b * -Werten schätzen, die von der ASBC-Methode berichtet werden.

Farbe basiert auf Standard-Referenzmethode (SRM)

SRM / Lovibond Beispiel Bierfarbe EBC
2 Pale Lager, Witbier, Pilsener, Berliner Weisse 4
3 Maibock, Blondes Ale 6
4 Weißbier 8
6 American Pale Ale, Indien Pale Ale 12
8 Weißbier, Saison 16
10 Englisch Bitter, ESB 20
13 Biere de Garde, Doppel-IPA 26
17 Dunkles Lager, Wiener Lager, Marzen, Amber Ale 33
20 Brown Ale, Bock, Dunkel, Dunkelweizen 39
24 Irischer Trockener Stout, Doppelbock, Porter 47
29 Stout 57
35 Ausländischer Stout, Baltischer Porter 69
40+ Imperial Stout 79
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