Méthode de référence standard de la couleur de la bière

La méthode de référence standard ou SRM est l’un des nombreux systèmes que les brasseurs modernes utilisent pour spécifier la couleur de la bière. La détermination de la valeur SRM consiste à mesurer l’atténuation de la lumière d’une longueur d’onde particulière (430 nm) en traversant 1 cm de la bière, exprimant l’atténuation en absorption et en augmentant l’absorption par une constante (12,7 pour SRM, 25 pour EBC) .

Le nombre SRM (ou EBC) représente un seul point dans le spectre d’absorption de la bière. En tant que tel, il ne peut pas transmettre des informations en couleur qui nécessiteraient 81 points, mais il fait remarquablement bien à cet égard (il transmet 92% des informations spectrales) même lorsque les bières de fruits sont considérées.

Les «coefficients de déviation» auxiliaires (voir SRM augmentée ci-dessous) peuvent ramasser le reste et sont nécessaires pour les bières fruitées et lorsque des différences de couleur subtiles dans les bières de malt doivent être caractérisées.

Méthode de mesure
Les mesures ASBC et EBC sont maintenant identiques (faites à la même longueur d’onde et dans la même cuvette de taille) mais la mise à l’échelle est différente.

Un photomètre ou un spectrophotomètre est utilisé pour mesurer l’atténuation de la lumière bleu foncé (violet) à 430 nm, en traversant 1 cm de bière contenue dans une cuvette standard de 1 cm sur 1 cm. L’absorption est le logarithme du rapport entre l’intensité du faisceau lumineux entrant dans l’échantillon et l’intensité qui s’en va. Cette différence est multipliée par 12,7 dans le système SRM et 25 dans l’EBC (voir ci-dessous).

Par exemple, si l’intensité lumineuse est d’un centième, l’intensité lumineuse entrant dans le rapport est de 100, l’absorption est de 2 et le SRM est de 25,4. Le facteur d’échelle découle de la définition originale de SRM discutée dans le paragraphe suivant.

Le nombre SRM était à l’origine, et est toujours, défini par “l’intensité de la couleur de la bière sur un échantillon sans turbidité et ayant les caractéristiques spectrales d’une bière moyenne est 10 fois l’absorbance de la bière mesurée dans une cellule 1/2-inch avec monochromatique la lumière à 430 nanomètres. “Les spectrophotomètres modernes utilisent des cuvettes de 1 cm plutôt que celles de 1/2 pouce. Lorsqu’une cuvette de 1 cm est utilisée, l’application de la loi de Bouguer-Beer-Lambert indique que le multiplicateur doit être de 12,7 plutôt que 10. Lorsque la valeur SRM pour une bière ou un moût est supérieure à 30, la limite linéaire logarithmique Des cuvettes de 1 cm sont abordées. Dans de tels cas, l’échantillon est dilué avec de l’eau désionisée.L’utilisation de Beer-Lambert donne à nouveau la définition mathématique de SRM dans le cas général:


où  est le facteur de dilution  pour les échantillons non dilués,  pour une dilution 1: 1, etc.) et  l’absorbance à 430 nm dans 1 cm.

La longueur d’onde de 430 nanomètres correspond à une lumière bleue (violette) et a été choisie, tout comme le multiplicateur, pour rendre les valeurs déterminées dans le système SRM comparables à celles déterminées avec le système Lovibond utilisé au moment de l’adoption du SRM.

Le SRM a été adopté en 1950 par l’American Society of Brewing Chemists qui avait reconnu la nécessité d’une mesure instrumentale de la couleur non grevée par les difficultés du système Lovibond qui repose (il est encore utilisé dans de nombreuses industries dont le brassage – les malts sont souvent étiquetés avec la couleur Lovibond des moûts de laboratoire préparés à partir d’eux) sur la comparaison visuelle de l’échantillon aux disques de verre teinté. Les couleurs de bière mesurées en MRS et en degrés Lovibond étaient, comme indiqué ci-dessus, approximativement égales au moment de l’adoption du MRS. Cependant, les méthodes analytiques modernes montrent que SRM et Lovibond divergent pour des couleurs plus sombres. La comparaison des données EBC et Lovibond publiées par les malsters modernes montre que la relation entre SRM et Lovibond (ºL) est:

 .

EBC
Le système de mesure de couleur EBC est similaire au SRM. Les mesures sont prises à 430 nm dans une cellule de 1 cm mais l’unité de couleur est 25 fois le facteur de dilution fois A430 par rapport à 12,7 fois le facteur de dilution fois A430 de sorte que


Ainsi EBC est approximativement deux fois SRM et ceci s’applique à n’importe quelle profondeur de couleur. L’accord entre SRM et Lovibond est juste pour les bières pâles (10 ° L ~ 12.7 SRM) mais s’aggrave pour les bières ou les moûts plus foncés (40 ° L ~ 53.4 SRM).

Les deux systèmes exigent que la bière soit exempte de turbidité avant la mesure à 430 nm. Dans le SRM, une deuxième mesure est effectuée à 700 nm. Si l’absorption à cette longueur d’onde est inférieure à 0,039 (ce nombre provient de) fois l’absorption à 430 nm, la bière est considérée comme exempte de turbidité. Sinon, il doit être filtré ou centrifugé et la lecture doit être répétée. Si le test de ratio n’est pas passé après clarification, alors la bière n’a pas de «caractéristiques spectrales moyennes» et, techniquement, n’est pas qualifiée pour être caractérisée par la méthode SRM. La méthode SRM augmentée décrite ci-dessous supprime cette difficulté.

Dans le système EBC, la bière doit être filtrée si sa turbidité est supérieure à 1 unité de turbidité EBC (équivalent à 1 FTU). Aucune mesure d’absorption n’est faite autrement qu’à 430 nm. (le turbidimètre mesure la diffusion à 650 nm).

Notez qu’une version antérieure de la couleur EBC était basée sur l’absorption à 530 nanomètres, ce qui ne permettait pas de conversion directe entre les deux systèmes. Cependant, si l’on suppose un spectre d’absorption de log linéaire (l’hypothèse de Linner du domaine de la couleur caramel), et connaît l’indice Linner Hue,  , les absorptions sont liées par:


Une formule de conversion entre l’ancienne valeur de couleur EBC et SRM continue parfois à apparaître dans la littérature. Il ne devrait pas être utilisé, car il est défectueux et basé sur des mesures qui ne sont plus prises.

Une partie du problème avec cette formule est que les spectres de la bière ne sont pas logarithmiques. L’absorption de 1 cm d’une bière avec des “caractéristiques spectrales moyennes” (moyenne signifie ici la moyenne des spectres d’absorption de l’ensemble des 99 bières comme décrit en) à la longueur d’onde {\ displaystyle \ lambda} \ lambda est bien décrite par


Bien qu’il soit clair que l’on pourrait utiliser cette formule pour calculer A530 à partir du SRM mesuré à 430 nm et donc interconvertir entre SRM et le vieux EBC ce n’est pas là que réside sa valeur. Parce qu’il représente, au moins approximativement, le spectre d’absorption complet de la bière, il peut être utilisé pour calculer la couleur tristimulus (trois coordonnées de couleur dans un espace de couleur choisi qui décrit la couleur qu’un observateur voit réellement) d’une bière de SRM connue en suivant la prescription de l’ASTM E-308.

Tristimulus couleur
Au cours des dernières années, il y a eu un intérêt pour les rapports sur les tristimulus dans la communauté de brasseurs et l’ASBC a une méthode d’analyse approuvée pour la caractérisation des tristimulus. L’absorption de l’échantillon est mesurée à 1 cm à 81 longueurs d’onde séparées de 5 nm à partir de 380 nm et s’étendant jusqu’à 780 nm. Ceux-ci sont convertis en valeurs de transmission (en prenant l’antilogarithme de chaque absorption) et en insérant les résultats dans ASTM E-308. Les valeurs tristimulus rapportées sont dans l’espace colorimétrique L * a * b * et décrivent ce que voit l’illuminant C (lumière du jour) par un observateur de 10 ° lorsque le trajet est de 1 cm. Le choix du chemin, de l’illuminant, de l’observateur et de l’espace colorimétrique ne représente pas une limitation de l’E-308, mais plutôt le besoin de l’ASBC de standardiser les rapports.

Si on nous donne seulement la valeur SRM pour une bière, nous pouvons calculer le spectre de transmission approximatif si la bière a des caractéristiques spectrales moyennes simplement en prenant l’antilog  :


Ceci peut être utilisé avec E-308 pour calculer la couleur tristimulus dans n’importe quel chemin, pour n’importe quel illuminant, pour n’importe quel observateur dans n’importe quel espace de couleur dérivable de l’espace CIE XYZ. Cette formule pourrait, par exemple, être utilisée pour calculer des pastilles de couleur à imprimer sur transparents ou cartons pour évaluer le SRM des bières réelles, mais les échantillons de couleurs ainsi préparés ne sont valables que pour l’illuminant, l’observateur et le chemin utilisés dans la E-308 calcul. Le guide de couleurs BJCP a été préparé de cette manière. Ceci illustre que le MRS transmet des informations en couleur si la bière a des caractéristiques spectrales moyennes. Si ce n’est pas le cas, nous avons besoin de plus d’informations que ce que le SRM fournit.

SRM augmenté
Des recherches récentes ont montré que le spectre de transmission d’une bière (sans restriction sur ses caractéristiques spectrales) peut être représenté par:

où le  sont des vecteurs propres de la matrice de covariance des spectres de transmission normalisés de l’ensemble des bières à partir desquelles le spectre normalisé moyen (la somme des deux termes exponentiels entre parenthèses dans le  formule) a été déterminée et  ,  etc. sont obtenus en tant que produits scalaires des vecteurs propres avec le spectre de transmission normalisé de la bière étant caractérisé. Cette formule est identique à celle donnée précédemment à l’exception qu’elle a été augmentée par le  coefficients qui codent la déviation du spectre normalisé de l’échantillon par rapport au spectre normalisé moyen. Lorsque l’échantillon de bière a un spectre normalisé proche de la moyenne, les c sont faibles et il est remarquable de constater combien de fois cela est le cas. Typiquement, un ou deux coefficients d’augmentation sont suffisants et ils sont souvent suffisamment petits pour qu’un ou plusieurs d’entre eux puissent être négligés. Par exemple, une ale importée avec SRM égale à 6.8 a des coefficients -0.07 et -0.1. En utilisant ces deux coefficients, on obtient une précision de couleur de moins d’une unité spatiale L * a * b * (la limite de perception) jusqu’à un trajet de 10 cm sous l’illuminant C. L’utilisation du SRM pour cette bière donne une description raisonnablement bonne de sa couleur avec une erreur d’environ 4 unités L * a * b * . Les bières qui s’écartent considérablement du spectre «moyen» sont facilement accommodées. Ainsi, un échantillon de Kriek (bière belge à la cerise) a un SRM de 15,27. Si sa couleur devait être reconstruite à partir du SRM, ce serait la couleur d’une bière “moyenne” qui sera ambre foncé – pas le rouge d’un Kriek. L’inclusion de 3 coeffiécents (1,8, 0,8 et -0,1) donne de nouveau une précision de couleur de moins de 1 L * a * b * dans les trajets jusqu’à 8 cm sous l’illuminant C.

SRM augmenté est avantageux par rapport à la méthode tristimulus ASBC dans cette couleur dans toutes les circonstances de visualisation peut être calculée en plus de laquelle le classement SRM familier est conservé. En raison du métamérisme, on ne peut pas, dans le cas général de coefficients de déviation non nuls, estimer le spectre original à partir des valeurs L * a * b *rapportées par la méthode ASBC.

Couleur basée sur la méthode de référence standard (SRM)

SRM / Lovibond Exemple Couleur de la bière EBC
2 Lager pâle, Witbier, Pilsener, Berliner Weisse 4
3 Maibock, Blonde Ale 6
4 Weissbier 8
6 American Pale Ale, Inde Pale Ale 12
8 Weissbier, Saison 16
dix Anglais amer, ESB 20
13 Biere de Garde, Double IPA 26
17 Bière blonde, lager de Vienne, Marzen, Ale ambrée 33
20 Ale brune, Bock, Dunkel, Dunkelweizen 39
24 Irish Dry Stout, Doppelbock, Porter 47
29 bière 57
35 Stout Étranger, Porter Baltique 69
40+ Stout impériale 79
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