Metodo di riferimento standard per il colore della birra

Il metodo di riferimento standard o SRM è uno dei diversi sistemi utilizzati dai birrai moderni per specificare il colore della birra. Determinazione del valore SRM comporta la misurazione dell’attenuazione della luce di una particolare lunghezza d’onda (430 nm) nel passaggio attraverso 1 cm della birra, esprimendo l’attenuazione come un assorbimento e ridimensionando l’assorbimento di una costante (12,7 per SRM; 25 per EBC) .

Il numero SRM (o EBC) rappresenta un singolo punto nello spettro di assorbimento della birra. In quanto tale, non può trasmettere informazioni a colori completi che richiederebbero 81 punti, ma lo fa notevolmente bene (trasmette il 92% delle informazioni spettrali) anche quando si considerano le birre alla frutta.

I “coefficienti di deviazione” ausiliari (vedi sotto SRM in aumento) possono raccogliere il resto e sono necessari per le birre alla frutta e quando si devono caratterizzare le sottili differenze di colore nelle birre al malto.

Metodo di misurazione
Le misurazioni di ASBC ed EBC sono ora identiche (entrambe eseguite alla stessa lunghezza d’onda e nella stessa cuvetta di dimensioni) ma il ridimensionamento è diverso.
Un fotometro o spettrofotometro viene utilizzato per misurare l’attenuazione della luce blu intenso (viola) a 430 nm, mentre passa attraverso 1 cm di birra contenuta in una cuvetta standard da 1 cm per 1 cm. L’assorbimento è il log del rapporto tra l’intensità del raggio luminoso che entra nel campione e l’intensità in uscita. Questa differenza viene moltiplicata per 12,7 nel sistema SRM e 25 nell’EBC (vedi sotto).

Ad esempio, se l’intensità della luce che lascia è di un centesimo, l’intensità della luce che entra nel rapporto è 100, l’assorbimento è 2 e l’SRM è 25.4. Il fattore di scala deriva dalla definizione originale di SRM discussa nel prossimo paragrafo.
Il numero SRM era originariamente, ed è tuttora, definito da “Intensità del colore della birra su un campione privo di torbidità e avente le caratteristiche spettrali di una birra media 10 volte l’assorbanza della birra misurata in una cella da 1/2 pollice con monocromatico luce a 430 nanometri. ” Gli spettrofotometri moderni utilizzano cuvette da 1 cm anziché da 1/2 pollice. Quando si utilizza una cuvetta da 1 cm, l’applicazione della legge Bouguer-Beer-Lambert indica che il moltiplicatore deve essere 12,7 anziché 10. Quando il valore SRM per una birra o un mosto è maggiore di circa 30 il limite lineare di alcuni strumenti che utilizzano Si avvicina una cuvetta di 1 cm.In questi casi il campione viene diluito con acqua deionizzata. L’uso di Beer-Lambert fornisce nuovamente la definizione matematica di SRM nel caso generale come:


dove  è il fattore di diluizione  per campioni non diluiti,  per diluizione 1: 1, ecc.) e  l’assorbanza a 430 nm in 1 cm.

La lunghezza d’onda di 430 nanometri corrisponde a una luce blu intenso (viola) ed è stata scelta, così come il moltiplicatore, per rendere i valori determinati nel sistema SRM paragonabili a quelli determinati utilizzando il sistema Lovibond in uso al momento dell’adozione dell’SRM.

L’SRM è stato adottato nel 1950 dall’American Society of Brewing Chemists che aveva riconosciuto la necessità di una misurazione basata su strumenti di colore non alleggerita dalle difficoltà del sistema Lovibond che si basa (è ancora in uso in molte industrie tra cui la birra – i malti sono spesso etichettato con il colore Lovibond dei campioni da laboratorio preparati da loro) sul confronto visivo del campione su dischi di vetro colorato. I colori della birra misurati in SRM e in gradi Lovibond sono stati, come indicato sopra, approssimativamente uguali al momento dell’adozione dell’SRM. Tuttavia, i moderni metodi analitici mostrano che SRM e Lovibond divergono per colori più scuri. Il confronto tra i dati di EBC e Lovibond pubblicati dai malvagi moderni mostra che la relazione tra SRM e Lovibond (ºL) è:
 .

EBC
Il sistema EBC di misurazione del colore è simile all’SRM. Le misurazioni vengono effettuate a 430 nm in una cella di 1 cm, ma l’unità di colore è 25 volte il fattore di diluizione per A430 rispetto a 12,7 volte il fattore di diluizione per A430 in modo che

Quindi EBC è circa due volte SRM e questo si applica a qualsiasi profondità di colore. L’accordo tra SRM e Lovibond è corretto per le birre chiare (10 ° L ~ 12.7 SRM), ma peggiora per le birre scure o le varietà (40 ° L ~ 53.4 SRM).

Entrambi i sistemi richiedono che la birra sia priva di torbidità prima della misurazione a 430 nm.Nell’SRM viene eseguita una seconda misurazione a 700 nm. Se l’assorbimento a questa lunghezza d’onda è inferiore a 0,039 (questo numero deriva da) l’assorbimento a 430 nm è considerato privo di torbidità. In caso contrario, deve essere filtrato o centrifugato e la lettura ripetuta. Se il test del rapporto non viene superato dopo la chiarificazione, la birra non ha “caratteristiche spettrali medie” e, tecnicamente, non è qualificata per essere caratterizzata dal metodo SRM. Il metodo SRM aumentato descritto di seguito rimuove questa difficoltà.

Nel sistema EBC è necessario filtrare la birra se la sua torbidità è superiore a 1 unità di torbidità EBC (equivalente a 1 FTU). Nessuna misura di assorbimento è fatta a parte a 430 nm. (il torbidimetro misura la dispersione a 650 nm).

Si noti che una versione precedente del colore EBC era basata sull’assorbimento a 530 nanometri, il che non consentiva la conversione diretta tra i due sistemi. Tuttavia, se si assume uno spettro di assorbimento logaritmico lineare (l’ipotesi di Linner dal regno del colore caramello), e conosce l’indice Linner Hue,  , gli assorbimenti sono correlati da:

Una formula per la conversione tra il vecchio valore del colore EBC e SRM a volte continua ad apparire in letteratura. Non dovrebbe essere usato, poiché è difettoso e basato su misurazioni che non vengono più prese.

Parte del problema con questa formula è che gli spettri della birra non sono logaritmici.L’assorbimento di 1 cm di una birra con “caratteristiche spettrali medie” (qui media significa la media degli spettri di assorbimento dell’insieme di 99 birre come descritto in) a lunghezza d’onda {\ displaystyle \ lambda} \ lambda è ben descritto da

Mentre è chiaro che si potrebbe usare questa formula per calcolare A530 dall’SRM misurato a 430 nm e quindi interconvertire tra SRM e vecchio EBC, questo non è il suo valore. Perché rappresenta, almeno approssimativamente, lo spettro di assorbimento completo della birra che può essere utilizzato per calcolare il colore tristimolo (tre coordinate di colore in uno spazio colore scelto che descrive il colore che un osservatore effettivamente vede) di una birra di SRM noto seguendo la prescrizione di ASTM E-308.

Colore tristimolo
Negli ultimi anni si è registrato un interesse nella segnalazione di tristimolo nella comunità della birra e l’ASBC ha un metodo di analisi approvato [MOA] per la caratterizzazione del tristimolo.L’assorbimento del campione è misurato in 1 cm a 81 lunghezze d’onda separate da 5 nm a partire da 380 nm e si estende fino a 780 nm. Questi vengono convertiti in valori di trasmissione (prendendo l’antilogaritmo di ciascun assorbimento) e inserendo i risultati in ASTM E-308. I valori di tristimolo riportati sono nello spazio colore L * a * b * e descrivono ciò che si vede sotto l’Illuminante C (luce diurna) da un osservatore a 10 ° quando il percorso è di 1 cm. La scelta del percorso, dell’illuminante, dell’osservatore e dello spazio colore non rappresenta una limitazione di E-308, ma piuttosto la necessità di standardizzazione dei report da parte di ASBC.

Se ci viene dato solo il valore SRM per una birra, possiamo calcolare lo spettro di trasmissione approssimativo se la birra ha caratteristiche spettrali medie semplicemente prendendo l’antilog di  :

Questo può essere usato con E-308 per calcolare il colore tristimolo in qualsiasi percorso, per qualsiasi illuminante, per entrambi gli osservatori in qualsiasi spazio cromatico derivabile dallo spazio CIE XYZ. Questa formula potrebbe, ad esempio, essere utilizzata per calcolare i campioni di colore da stampare su trasparenze o cartoncini da utilizzare per valutare l’SRM delle birre effettive, ma i campioni di colore preparati in questo modo sono validi solo per il illuminante, l’osservatore e il percorso utilizzati nel Calcolo E-308. La guida al colore BJCP è stata preparata in questo modo. Ciò dimostra che l’SRM trasmette informazioni a colori completi se la birra ha caratteristiche spettrali medie. In caso contrario, abbiamo bisogno di più informazioni di quelle fornite da SRM.

SRM potenziato
Ricerche recenti hanno dimostrato che lo spettro di trasmissione di una birra (senza alcuna restrizione sulle sue caratteristiche spettrali) può essere rappresentato da:

dove il  sono autovettori della matrice di covarianza degli spettri di trasmissione normalizzati dell’insieme di birre da cui lo spettro normalizzato medio (la somma dei due termini esponenziali tra parentesi nel  formula) è stato determinato e  ,  ecc. sono ottenuti come prodotti punto degli autovettori con lo spettro di trasmissione normalizzato della birra che è caratterizzato.Questa formula è identica a quella data in precedenza con l’eccezione che è stata aumentata dal  coefficienti che codificano la deviazione dello spettro normalizzato del campione dallo spettro normalizzato medio. Dove la birra campione ha uno spettro normalizzato vicino alla media, le c sono piccole ed è notevole la frequenza con cui questo è il caso. Tipicamente uno o due coefficienti di incremento sono sufficienti e sono spesso abbastanza piccoli da poter essere trascurati uno o più.Ad esempio, una birra inglese importata con SRM uguale a 6.8 ha coefficienti -0.07 e -0.1. Usando entrambi questi coefficienti si ottiene una precisione del colore inferiore a un’unità di spazio L * a * b *(il limite di percezione) in un percorso di 10 cm sotto l’illuminante C. L’uso dell’SRM per questa birra fornisce una descrizione abbastanza buona di il suo colore con errore di circa 4 unità L * a * b * .Birre che si discostano drammaticamente dallo spettro “medio” si adattano facilmente. Quindi un campione di Kriek (birra di ciliegie belga) ha un SRM di 15,27. Se il suo colore fosse ricostruito dal solo SRM, sarebbe il colore di una birra “media” che sarà color ambra scura, non il rosso di un Kriek.Includendo 3 coefficienti (1,8, 0,8 e -0,1) si ottiene una precisione del colore inferiore a 1 unità L * a ** in percorsi fino a 8 cm nuovamente sotto l’illuminante C.

L’SRM aumentato è vantaggioso rispetto al metodo di tristimolo ASBC in quel colore in qualsiasi circostanza di visualizzazione può essere calcolato in aggiunta al quale viene mantenuto il familiare rating SRM. A causa del metamerismo non è possibile, nel caso generale dei coefficienti di deviazione non zero, stimare lo spettro originale dai valori L * a * b * riportati dal metodo ASBC.
Colore basato sul metodo di riferimento standard (SRM)

SRM / Lovibond Esempio Colore della birra EBC
2 Pale lager, Witbier, Pilsener, Berliner Weisse 4
3 Maibock, bionda Ale 6
4 Weissbier 8
6 American Pale Ale, India Pale Ale 12
8 Weissbier, Saison 16
10 Inglese amaro, ESB 20
13 Biere de Garde, Double IPA 26
17 Lager scura, lager di Vienna, Marzen, Amber Ale 33
20 Brown Ale, Bock, Dunkel, Dunkelweizen 39
24 Irish Dry Stout, Doppelbock, Porter 47
29 corpulento 57
35 Foreign Stout, Baltic Porter 69
40+ Imperial Stout 79