ビールの測定

ビールを飲むときには、考慮すべき要素がたくさんあります。その中でも主なものは、苦味、飲み物に含まれるさまざまな風味とその強さ、アルコール含有量、色です。これらの特性の基準により、ビールの全体的な品質をより客観的かつ均一に判断できるようになります。

「ロビボンド度」または「°L」スケールは、通常ビール、 ウイスキー、または砂糖溶液などの物質の色の尺度です。ロビボンド度の決定は、通常比色計を使用して、物質の色を琥珀色から茶色の一連のガラススライドと比較することによって行われます。このスケールは、ジョセフ・ウィリアムズ・ロビボンドによって考案されました。^[1]標準参照法(SRM) と欧州醸造協会(EBC) 法が主にこれに取って代わり、SRM は °L とほぼ等しい結果をもたらします。

標準参照法（SRM）^{[2]は、現代の}醸造業者がビールや麦汁の色の濃さ、おおよその濃さを測定するために使用するシステムです。この方法では、分光光度計または光度計 を使用して、機器の光路にある標準化された寸法のキュベット内のサンプルを通過する特定の波長（430ナノメートル（青））の光の減衰を測定します。

EBC はビールと麦汁の色も測定し、ビールの濁度(ヘイズとも呼ばれる) も定量化します。

ビールの度数は、アルコール含有量をパーセントで表したもの、つまりビール 100 mL に含まれる 無水アルコール(エタノール) のミリリットル数で測定されます。

ビールの度数を測定する最も正確な方法は、一定量のビールを取り出し、ビールに含まれるアルコールをすべて含む蒸留酒を蒸留することです。その後、比重計とアルコールと水の混合物の密度表を使用して、蒸留酒のアルコール含有量を測定できます。^[3] 2 番目に正確な方法は、純水の沸騰温度とテストするビールの沸騰温度の差を使用する 沸点計法です。

実際には、ビールのアルコール度数を推定する最も一般的な方法は、発酵前の麦汁中の糖分または「抽出物」の量を測定し、発酵が完了した後に再度測定し、これら 2 つのデータ ポイントを経験式で使用して、ビールのアルコール含有量またはアルコール度数を推定することです。

麦汁やビールのエキスの量を（間接的に）測定する最も一般的な方法は、液体の密度を測定することです。これは多くの場合、比重計を使用して行われ、密度測定値をエキス、つまり麦汁やビールに含まれる糖の質量分率に変換することです。比重計は、いくつかのスケールで較正できます。一般的なスケールは比重（SG）のスケールで、これは液体の密度を純水の密度（標準温度）と比較したものです。比重は、ピクノメーターまたは振動式U字管電子メーターで測定することもできます。水のSGは1.000で、無水アルコールのSGは0.789です。他の密度スケールについては、以下で説明します。

麦汁の密度は麦汁に含まれる糖分によって決まります。糖分が多いほど密度が高くなります。発酵したビールには残留糖分が含まれ、これが比重を上げ、アルコール含有量が比重を下げます。発酵前の麦汁の比重と発酵後のビールの比重の差は、酵母によって糖分がアルコールと二酸化炭素に変換された量を示します_。元の比重と最終比重の差に基づいてビールの度数を計算する 基本式^{[4] は次のとおりです。}

$${\displaystyle ABV=131.25(OG-FG)}$$

以下の式^[5]は、より高いアルコール度数（通常、6％または7％を超えるビールに使用されます）でより正確な推定値を提供する代替式です。

$${\displaystyle ABV=133(OG-FG)/FG}$$

ここで、OG は元の比重、つまり発酵前の比重であり、FG は発酵後の最終比重、つまり SG です。

「オリジナル エキス (OE)」は、元の比重と同義です。OE はビールの「サイズ」と呼ばれることが多く、ドイツではラベルにStammwürze  [de]と印刷されることが多く、時には単にパーセントで印刷されることもあります。たとえばチェコ共和国では、「10 度のビール」、「12 度のビール」などと呼ばれます。

比重測定は、ビールの大きさ、アルコール度数、酵母が消費できる糖分の量を決定するために使用されます (適切な条件下では、特定の菌株は特定の組成の麦汁を一定の範囲内で発酵させることが期待できます。つまり、菌株は抽出物の既知割合を消費できるはずです)。

歴史的に、比重は醸造ポンド（単に「ポンド」とも呼ばれる）で測定され、記録された。麦汁が「1バレルあたり26ポンドの比重」と言われた場合^[6]、それは麦汁の36英ガロンの標準バレルは純水1バレルより26ポンド重いことを意味した。^[6] 実際の測定は、校正スケールまたは特別な醸造計算尺で温度を補正した糖度計（つまり比重計）によって行われた。 [ ^7] 1864年の最初の醸造の平均アルコール度数は30ポンドまたは1.083 OGであった。^{[a] [8]}

麦汁とマスト中の糖分の量を測定するために使用される一般的な 2 つのスケールは次のとおりです。

• ブリックス (°Bx)
• プラトン (°P)

最も古い尺度であるボーリング（°Balling）は、1843年にボヘミアの科学者カール・ジョセフ・ナポレオン・ボーリング（1805-1868）とサイモン・アックによって開発されました。1850年代に、ドイツの技術者で数学者のアドルフ・フェルディナント・ウェンセスラウス・ブリックス（1798-1870）がボーリング尺度の計算エラーの一部を修正し、ブリックス尺度を導入しました。1900年代初頭、ドイツの化学者フリッツ・プラトー（1858-1938）とその協力者がさらに改良を加え、プラトー尺度を導入しました。基本的にボーリング尺度、ブリックス尺度、プラトー尺度はすべて同じ尺度ですが、新しいバージョンではすべてショ糖の質量分率に基づいているため、精度と信頼性が向上しています。3つの尺度の表は、主に精度と測定温度が異なります。

比重、SGとブリックス度、プラトー度、またはボーリング度の間の大まかな変換は、1を超えるSGの1000分の1（重力ポイントと呼ばれることが多い）を4で割ることで行うことができます。したがって、比重1.048には48の重力ポイントがあり、48を4で割ると約12のプラトー度、ボーリング度、またはブリックス度になります。この変換は、比重と°Pの質量分率の関係を線形方程式で近似したものです。^[9]

${\displaystyle ^{\circ }P=250\cdot SG-250.}$

しかし、上記の近似値は比重の値が大きくなるにつれて誤差が大きくなり、例えばSG = 1.080の場合には0.67°Pずれる。より正確な変換（平均誤差が0.02°P未満）は、次の式を使用して行うことができる。^[9]

${\displaystyle ^{\circ }P=260.4-{\frac {260.4}{SG}}}$

ここで、比重はT = 20 °C の温度で測定されます。与えられた °P に対して 20 °C での SG を与える同等の関係は次のとおりです。

${\displaystyle SG={\frac {260.4}{260.4-^{\circ }P}}}$

ワインメーカー、砂糖およびジュース業界では、通常、ブリックス度を使用します。英国およびヨーロッパ大陸のビール醸造業者は、通常、プラトー度を使用します。米国の醸造業者は、ボーリング度、プラトー度、および比重を組み合わせて使用​​します。自家製ワイン、ミード、サイダー、ビールのメーカーは、通常、比重を使用します。

一部の国では、アルコール度数はゲイ・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）と呼ばれています。フランス、スペイン、イギリスでは、アルコール含有量の決定にこのシステムを使用しています。ベルギー、ノルウェー、スウェーデンでは、アルコール飲料にかかる税金を計算するために修正された表を使用しています。

聖アンドリューの十字架は一部のビールに使用されており、伝統的にビールのアルコール度数の高さを示すマークで、十字架の数が多いほどアルコール度数が高いことを示しています。一部の情報源によると、このマークの起源は中世の修道院の醸造所にあり、十字架はアルコール度数の高いビールの品質を保証するものであったとされています。^[10]

十字マークのもうひとつの説明は、1643年にイギ​​リスで始まったアルコール飲料の課税に根ざしているかもしれない。ビールの樽につけられたマークは、もともと内容物が法定の小型ビールの制限より強いことを示すために使われ、1バレルあたり10（ローマ数字のX）シリングの課税対象だった。後に、醸造業者は、次第に強いビールであることを示すために、（余分な数字の）Xマークを追加した。「現在のXX（20だが、しばしば「ダブル（文字）X」と発音される）とXXX（30だが、しばしば「トレブル（文字）X」と発音される）という、いんちきな単位は、樽や強いエールの醸造業者の帳簿に不必要に表示されている」^[11]

19世紀半ばのイギリスでは、文字「X」やその他の文字の使用が、ビールの度数を表す標準化された等級付けシステムに発展しました。^[12]現在、この文字はイギリス、イギリス連邦、アメリカの多くのビール醸造業者によって商標として使用されています。

苦味スケールは、ビールの相対的な苦味を評価しようとするものである。ビールの苦味は、醸造中に使用されるホップ のフムロンやアルファ酸などの化合物によってもたらされる。醸造プロセス中、フムロンは異性化を受けて、ビールの苦味の原因となるシス- イソフムロンとトランス-イソフムロンの両方を形成する。 ^[13]ホップにはルプロン、またはベータ酸も含まれる。^[13]これらのベータ酸は、沸騰によって異性化せず、したがって麦汁に溶解しないため、アルファ酸ほど麦汁の初期の苦味には考慮されない。^[14]しかし、ベータ酸は酸化を受けてゆっくりとビールの苦味に寄与する可能性がある。この苦味はアルファ酸の苦味よりもきついため、望ましくない可能性がある。酸化は、発酵、貯蔵、および熟成を通じて時間の経過とともに起こる。同時に、異性化したアルファ酸は分解を受けて苦味を軽減する。^[15]

ホップによってアルファ酸とベータ酸の量は異なるため、ビールの苦味を特定の量に狙う場合はホップの品種を考慮する必要があります。苦味を最大限にするには、アルファ酸濃度の高いホップを使用する必要があります。 ^[13]このような品種には、チヌーク、ガレナ、ホライゾン、トマホーク、ウォリアーホップなどがあり、これらのホップには最大16質量%のアルファ酸濃度が含まれています。苦味はベータ酸の影響を受けないため、ホップの品種を選択する際にベータ酸は考慮されません。また、ホップの煮沸時間もビールの苦味に影響します。アルファ酸を異性化するには熱が必要なので、より長い時間熱を加えると異性化形態への変換が増加します。

国際苦味単位（IBU）は、ビールの苦味を大まかに定量化するために使用されます。この尺度は、ビールの知覚される苦味ではなく、イソアルファ酸の量で測定されます。^[17] IBUを測定するにはいくつかの方法があります。最も一般的で広く使用されている方法は、分光光度法です。^[18]このプロセスでは、ホップを麦汁で煮沸して異性化を促進します。イソアルファ酸はわずかに疎水性であるため、酸を加えてpHを下げると、イソアルファ酸の疎水性が高まります。この時点で、有機溶液が追加され、イソアルファ酸は水性麦汁から有機層に移動します。次に、この新しい溶液を分光光度計に入れ、275 nmで吸光度を読み取ります。この波長では、イソアルファ酸の吸光度が最も高くなり、これらの苦味分子の濃度を計算することができます。この技術は、ビール中の異性化α酸（IAA）の濃度（ミリグラム/リットル、ppm w/v ）を測定する別の方法と同時に採用されたため、小規模醸造業者の間で混乱が生じました。^[19] アメリカ醸造化学協会は、苦味の測定方法の序文で、2つの方法の結果の違いを指摘しています。

IAA法の結果は、新鮮なホップで醸造されたビールの場合、[I]BU法で得られた結果と実質的に同じですが、古いホップや保管状態が悪いホップ、および特定の特別なホップエキスで醸造されたビールのIAAは、[I]BUの数値よりも大幅に低くなる可能性があります。^[20]

さらに、HPLC、質量分析、蛍光分光法を用いてビール中のイソアルファ酸の量を測定することもできる。^{[21] [22] [23]}

ヨーロッパ苦味単位スケール（EBUと略されることが多い）は、苦味の尺度^[24]であり、値が低いほど一般的に「苦味が少ない」、値が高いほど「苦味が強い」とされる。スケールと方法は欧州醸造協会によって定義されており、数値はアメリカ醸造化学会と共同で定義された国際苦味単位スケール（IBU）と同じである。^[25]しかし、EBUとIBUの値を決定する正確なプロセスはわずかに異なり、理論的にはEBUの値がIBUよりもわずかに小さくなる可能性があります。^[26]

IBU は、ビールの味覚の苦味によって決まるのではない。例えば、ホップの苦味効果は、焙煎麦芽や強い風味のビールでは目立たないため、強い風味のビールで中程度の風味のビールと同じ苦味を実現するには、より高いホップの割合が必要となる。例えば、インペリアルスタウトのIBU は 50 だが、ペールラガーのIBU は 30 だが、ペールラガーの風味の強さが低いため、苦味は少ない。IBU が 100 を超えると、ホップの利用率が低くなり、味に関してその数値は意味をなさなくなるが、ホップの追加を続けると苦味が増す。苦味の少ないライトラガーの IBU は通常 8～20 だが、インディアペールエールのIBU は 60～100 以上になることもある。^[27]

高スループットのアプリケーション（大規模な醸造所の品質管理ラボなど）には、自動化システムが利用できます。

シンプルなシステムはビールの種類ごとに調整データ ブロックを使用して動作しますが、ハイエンド システムはマトリックスに依存せず、製品固有の調整を行わずにアルコール度数、エキス含有量、pH、色、濁度、CO ₂および O ₂の正確な結果を提供します。

最新の技術革新は、パッケージ飲料分析装置であり、パッケージ（ガラス瓶、ペットボトル、缶）から直接測定し、サンプルの準備（脱ガス、ろ過、温度調整なし）なしで1回の測定サイクルで複数のパラメータを提供します。^[28]

ビールの酸化劣化は化学発光法^[29]や電子スピン共鳴法^[30]で測定することができる。酸化による風味の劣化を防ぐ抗酸化能に関連したビールの遅延時間を測定する自動システムも存在する。^[31]

醸造業者は、醸造におけるさまざまな値を正確に測定するために、レシピを策定および調整するためのソフトウェアツールを利用できます。BeerXMLなどの形式でデータを交換できるため、遠隔地でレシピを正確に複製したり、現地で入手可能な水、マッシュ材料、ホップなどの変動を考慮してレシピを調整したりできます。

• ビールのスタイル、ビールのスタイルに関する情報

• Brew Your Own からの説明 2009-08-25 にWayback Machineでアーカイブ
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