アルコール度数

アルコール度数（alc/volまたはABVと略される）は、一定量のアルコール飲料に含まれるアルコールの量を体積パーセントで表す標準的な測定単位である。^{[1] [2] [3]}これは、20 °C（68 °F）の溶液100 mL（3.5 imp fl oz; 3.4 US fl oz）中に存在する純エタノールのミリリットル（mL）数として定義される。純エタノールのミリリットル数は、エタノールの質量を20 °C（68 °F）での密度0.78945 g/mL（0.82353 oz/US fl oz; 0.79122 oz/imp fl oz; 0.45633 oz/cu in）で割ったものである。^[4] alc/vol基準は世界中で使用されている。国際法定計量機構には、さまざまな濃度と温度における水とエタノールの混合物の密度表があります。

フランスなど一部の国では、アルコール度数はしばしばゲイ＝リュサック度（フランスの化学者ジョゼフ＝ルイ・ゲイ＝リュサックにちなんで）と呼ばれるが、^{[5]ゲイ＝リュサック条約では温度に}国際標準大気の値である15℃（59℉）を 使用しているため、若干の違いがある。

濃度の異なる 2 つのアルコール溶液を混合すると、通常は体積が変化します。純水と 24% 未満の溶液を混合すると、全体の体積がわずかに増加しますが、24% を超える 2 つの溶液を混合すると体積が減少します。^[a]異なる溶液を混合することで体積が変化する現象は、「部分モル体積」と呼ばれます。水とエタノールはどちらも極性溶媒です。エタノールに水を加えると、より小さな水分子がエタノールのヒドロキシル基に引き付けられ、各分子がもう一方の分子の極性フィールドを変更します。この引力により、非極性混合物で通常見られるよりも分子間の間隔が狭くなります。^{[引用が必要]}

したがって、alc/vol は、パーセンテージで表される体積分率とは異なります。化学で広く使用されている体積分率 (一般に v/v と表記) は、混合物中のすべての成分を別々に測定した場合の、特定の成分の体積をその合計で割った値として定義されます。たとえば、50% alc/vol エタノール溶液 100 mL を作るには、エタノール 50 mL に水を加えて正確に 100 mL にします。一方、50% v/v エタノール溶液を作るには、エタノール 50 mL と水 50 mL を混合しますが、混合時の体積変化により、結果として得られる溶液の体積は 100 mL 未満となり、エタノールの濃度が高くなります。^[6]差は大きくなく、最大差は 2.5% 未満、濃度が 20% 未満の場合は差は 0.5% 未満です。^[要出典]

一部の飲料には、特定のアルコールブランドまたはラベルとして認定されるためにアルコール含有量の要件があります。^[要出典]

低アルコールビール（0.5未満）は、イランなどの一部の国ではアルコールが禁止されているにもかかわらず許可されている（またはイスラム用語では「ハラール」）と考えられています。^[7]しかし、ノンアルコールビールのレベルは通常、市販されている最低の0.05です。^{[引用が必要]}

健康な人が低アルコール飲料を飲んで酔うことはほぼ不可能です。低濃度のため摂取速度が著しく制限され、人間の代謝によって容易に分解されます。ドイツのボランティアによる研究では、1時間でアルコール度数0.4%のビール1.5Lを一気に飲んだ結果、血中アルコール濃度は最大で0.0056%になりました。^[8]健康な人間の腎臓は1時間あたり0.8～1.0Lの水分しか排泄できないため、アルコール中毒よりも先に水中毒が起こる可能性が高いです。^[9]

エタノール発酵のプロセスは遅くなり、最終的には停止します。これは、生成されたアルコールが酵母が耐えられないほど濃縮されるためです。これにより、非蒸留アルコール飲料のアルコール度数の上限が定義されます。ビール酵母の一般的な許容度は8〜12％ですが、ワイン酵母は通常14〜18％の範囲で、特殊なものは20％のアルコール度数に達します。それ以上になると蒸留が必要になり、酒が作られます。^{[10] [11]}

さまざまな飲料に含まれるアルコールの標準的な量については、それぞれの記事で詳しく説明しています。

ワインやビールの製造中、糖分を含む溶液に酵母が加えられます。発酵中、酵母は糖分を消費してアルコールを生成します。水中の糖分の密度は、水中のアルコールの密度よりも高くなります。比重計を使用して、発酵前後の溶液の比重(SG)の変化を測定します。これにより、溶液中のアルコールの量を推定できます。醸造家やワインメーカーが、製造した酒のアルコール含有量を推定するために使用する経験式がいくつかあります。^{[引用が必要]}

比重は、水に対する液体の密度です。つまり、液体の密度が水の 1.05 倍であれば、比重は 1.05 です。英国の醸造業界では、水の基準値を 1000 とするのが慣例となっているため、同じ例のビールの比重は 1050 と記載されます。ここでの式では、比重については前者の定義が使用されているものと想定しています。^{[引用が必要]}

エタノール発酵中、酵母は 1モルの糖を 2 モルのアルコールに変換します。結果として得られるアルコール濃度を体積で計算する一般的な式は次のようになります。

${\displaystyle {\text{ABV}}={\text{SBV発酵}}\times {\text{GECF}}}$

ここで、発酵した SBV は発酵中にアルコールに変換された糖の体積 (g/dL) であり、GECF はグルコース - エタノール変換係数です。

${\displaystyle {\text{GECF}}={\frac {2\times 46.069}{180.156}}\approx 0.511435}$

ここで、46.069 はエタノールのモル質量、180.156 はグルコースとフルクトースのモル質量です。

糖分は発酵の開始時（開始）と終了時（終了）に体積で計算されます。

${\displaystyle {\text{SBV}}={\text{BRIX}}\times {\text{SG}}}$

ここで、Brixは重量による糖分、SG は相対密度です。SG は比重計を使用して測定でき、Brix は SG から計算できます。SGからBrix を計算する正確な式の 1 つは次の通りです。

${\displaystyle Brix=28.1171\times SG+202.497-{\frac {230.617}{SG}}}$

上記の SBV 式に Brix を代入すると、SG のみから SBV を計算する式が得られます。

${\displaystyle {\text{SBV}}=28.1171\times {\text{SG}}^{2}+202.497\times {\text{SG}}-230.617}$

一般的な計算手順には、発酵の開始時と終了時の SBV の計算が含まれます。

${\displaystyle {\text{SBV発酵}}={\text{SBV開始}}-{\text{SBV最終}}}$

${\displaystyle {\text{ABV}}\approx {\text{SBV発酵}}\times 0.511435}$

カール・ボーリングの経験式から導き出された高度な式。^[19]この式は、アルコール濃度の変化による比重の変化と、すべての糖がアルコールに変換されるわけではないという事実を補正します。すべての値は20℃で測定されています。

$${\displaystyle ABV={\frac {-118772\times {\text{SG final}}\times ({\text{Plato start}}-{\text{Plato final}})}{({\text{Plato start}}-193.765)\times ({\text{Plato start}}+1220)}}}$$

ここで、SG final は発酵終了時の比重、Plato start は発酵開始時の重量による糖度、Plato final は発酵終了時の重量による糖度です。Platoの代わりにBrix を使用することもできます。これらはほぼ同じです。

ワインの最も簡単な方法は、イギリスの作家シリル・ベリーによって説明されている：^[20]

$${\displaystyle {\text{ABV}}\approx 136\times \left({\text{開始SG}}-{\text{最終SG}}\right)}$$

ビールの場合の計算例は次の通りである: ^[21]

$${\displaystyle {\text{ABV}}\approx 131\times \left({\text{開始SG}}-{\text{最終SG}}\right)}$$

アルコール度数が6%を超えるビールの場合、多くの醸造所ではこの計算式を採用しています: ^[22]

$${\displaystyle {\text{alc/vol}}\approx {\frac {105}{0.79}}\times \left({\frac {{\text{開始SG}}-{\text{最終SG}}}{\text{最終SG}}}\right)}$$

アルコール含有量を表す別の方法として、アルコール度数があります。これは、米国ではアルコール度数 (alc/vol) の 2 倍です。これにより、国固有のラベルに異なる名前が付けられているさまざまな地域で購入された類似製品との混乱が生じる可能性があります。たとえば、アルコール度数80% のStrohラムは、ヨーロッパで販売されるときはStroh 80として宣伝され、ラベル付けされますが、米国で販売されるときはStroh 160という名前になります。 ^{[引用が必要]}

英国では、プルーフは数値の1.75倍（パーセントで表されます）です。^{[23] [20]}たとえば、アルコール度数40%は、米国では80プルーフ、英国では70プルーフです。ただし、1980年以降、英国ではアルコール度数の測定方法としてアルコールプルーフがalc/volに置き換えられ、英国と米国のプルーフ基準の混乱が避けられています。^[要出典]

アメリカ合衆国では、アーカンソー州、カンザス州、ミシシッピ州、サウスカロライナ州、テネシー州^[24]が、総質量に対する割合として表される重量当たりアルコール度数（ABW ）に応じてアルコール飲料を規制し、課税しています。飲料のalc/vol値は常にABWよりも高くなります。

ABW は飲み物の質量のうちアルコールが占める割合を測るもので、alc/vol は飲み物の容積のうちアルコールが占める割合を測るものなので、この 2 つの値は飲み物の密度とアルコールの密度の比率と同じです。したがって、次の式を使用して ABV と ABW を変換できます。

$${\displaystyle {\text{ABV}}={\text{ABW}}\times {\frac {\text{飲料の密度}}{\text{アルコールの密度}}}}$$

比較的低いアルコール濃度では、重量によるアルコールの割合はアルコール濃度の約4/5になります（例えば、3.2％ABWは約4％アルコール濃度です）。^{[25]しかし、アルコールと水の}混和性のため、変換係数は一定ではなく、むしろアルコールの濃度に依存します。^[要出典]

• 見かけのモル特性
• 過剰モル量
• スタンダードドリンク
• アルコールの単位
• 体積分率

• 「醸造者はビールのアルコール度数をどうやって測定するのか?」HowStuffWorks 2000 年 12 月 12 日。
• Jayes, Wayne. 「アルコールの強度と密度」。sugartech.co.za。The Sugar Engineers。