アルコール度数

特定のアルコールブランドやラベルとして認定されるためには、一部の飲料にはアルコール含有量の要件があります。たとえば、英国、米国、カナダ、欧州連合では、ウイスキーは法律で40%以上のアルコール度数で瓶詰めされることが義務付けられています。^{[ 7 ]}

アルコールが禁止されているイランなどの国では、低アルコールビール（0.5未満）は許可されている（ハラール）とみなされている。^{[ 8 ]}しかし、ノンアルコールビールのアルコール度数は通常、市販されている最低値である0.05である。

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、摂取したアルコールは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を対象とした研究では、 1時間でアルコール度数0.4%のビール1.5リットルを急速に飲んだ結果、血中アルコール濃度は最大で0.0056%でした。 ^{[ 9 ]}健康な人間の腎臓は1時間に0.8 ～ 1.0 リットルの水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。^{[ 10 ]}

エタノール発酵のプロセスは、生成されるアルコール濃度が酵母の許容濃度を超えてしまうと遅くなり、最終的には停止します。これは、非蒸留アルコール飲料のアルコール度数の上限を規定します。ビール酵母の一般的な許容濃度は8 ～ 12%ですが、ワイン酵母は通常14 ～ 18%で、特殊な酵母では20%に達するものもあります。これ以上の濃度では蒸留が必要となり、酒類が作られます。^{[ 11 ] [ 12 ]}

エタノール発酵の過程で、酵母は1モルの糖を2モルのアルコールに変換する。生成されるアルコールの体積濃度を計算するための一般的な式は次のようになる。

${\displaystyle ABV=SBVfermented\times GECF}$

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

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

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

${\displaystyle ABV\approx SBVfermented\times 0.511435}$

${\displaystyle SBVfermented=SBVstart-SBVfinal}$

糖度（体積比）は、 Brix（重量比糖度）とSG（比重）から計算できます。

${\displaystyle SBV=Brix\times SG}$

比重（SG）は比重計で測定でき、BrixはSGから計算できます。SGからBrixを計算する簡単な式は（SG 1.000 - 1.179）です。

${\displaystyle Brix=263.663-{\frac {263.806}{SG}}}$

上記のSBVの式に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。

${\displaystyle {\text{SBV}}=263.663\times SG-263.806}$

さらに代入を行うと、SGのみからABVを計算する式が得られます。

${\displaystyle SGdrop=SGstart-SGfinal}$

${\displaystyle SBVfermented=263.663\times SGdrop}$

${\displaystyle ABV\approx 263.663\times 0.511435\times SGdrop\approx 135\times SGdrop}$

SGドロップとは、発酵中（20℃）にSGがどれだけ低下したかを示す値です。係数135は、SGドロップ範囲0.000～0.179の中央値で最も正確です。SGとBrixの相関関係は非線形であるため、単純なABV計算式を使用する際に精度を高めるために範囲を分割するのが一般的です。

${\displaystyle ABV\approx factor\times SGdrop}$

アルコール度数（ABV）の計算例：

• 発酵開始時の比重は1.067であった。
• 発酵終了時の比重は1.007であった。
• SGの低下 = 1.067 - 1.007 = 0.06
• 上記の表から134の係数を算出
• ABV = 134 × 0.06 = 8.04

カール・バリングの経験式から派生した高度な式。^{[ 19 ]}この式は、アルコール濃度の変化に伴う比重の変化と、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は発酵開始時の糖度（重量比）、Plato finalは発酵終了時の糖度（重量比）です。BrixはPlatoとほぼ同じ値なので、 Brixの代わりに使用できます。

ワインの最もシンプルな方法は、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 ]}

$$ABV 約 136 × (開始SG - 終了SG)$$

ビールの計算例は次のとおりです。^{[ 21 ]}

$$ABV 約 131 × (開始SG - 終了SG)$$

アルコール度数が6%を超える高濃度の場合、多くの醸造業者はこの式を使用します。^{[ 22 ]}

$$ABV ≈ 105/0.79 × (開始SG - 最終SG) / 最終SG ≈ 132.9 × (開始SG - 最終SG)$$

アルコール度数を表すもう一つの方法は、アルコール度数（プルーフ）です。米国では、アルコール度数（alc/vol）の2倍で表されます。そのため、地域によってラベルの名称が異なる類似製品が販売されている場合、混乱が生じる可能性があります。例えば、アルコール度数80%のストローラムは、ヨーロッパでは「Stroh 80」と宣伝・表示されていますが、米国では「Stroh 160」という名称で販売されています。

英国では、プルーフは数値（パーセントで表したもの）の 1.75 倍です。^{[ 23 ] [ 20 ]}例えば、40% alc/vol は米国では 80 プルーフ、英国では 70 プルーフです。しかし、1980 年以降、英国ではアルコール含有量の尺度としてアルコール プルーフの代わりに alc/vol が使用されるようになり、英国と米国のプルーフ基準の混同が回避されています。

米国では、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、アルコール度数（ABW ）に基づいてアルコール飲料を規制し、課税している。ABWは総質量に対する割合として表される。飲料のalc/vol値は常にABWよりも高い。

ABWは飲料の質量に対するアルコールの割合を示し、alc/volは飲料の体積に対するアルコールの割合を示すため、この2つの値は飲料の密度とアルコールの密度の比率と同じ比率になります。したがって、ABVとABWの相互変換には次の式を使用できます。

$$\displaystyle ABV = ABW × 飲料の密度 / アルコールの密度$$

比較的低いアルコール度数では、重量アルコール度数はアルコール度数の約4/5になります（例：3.2% ABWはアルコール度数約4%です）。^{[ 25 ]}しかし、アルコールと水は混和性があるため、変換係数は一定ではなく、アルコールの濃度に依存します。