ビールの測定

比重計を麦汁の入った試験瓶に浮かべると、比重の読み取り値はおよそ 1.050 になります。

ビールを特徴づける主な要素は、苦味、多様な風味とその強さ、アルコール度数、そして色です。これらの特性に関する基準を設けることで、ビールの全体的な品質をより客観的かつ統一的に判断できるようになります。

色

「ロビボンド度」または「°L」スケールは、物質（通常はビール、 ウイスキー、または砂糖溶液）の色を表す尺度です。ロビボンド度の測定は、通常、比色計を用いて、琥珀色から茶色の一連のスライドガラスと物質の色を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）の方法が、このスケールにほぼ取って代わりました。SRMは°Lとほぼ同等の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）を測定するために用いるシステムです。この方法では、分光光度計または光度計を用いて、機器の光路上に配置された標準化された寸法のキュベットに入れられたサンプルを透過する特定の波長（430ナノメートル（青色））の光の減衰を測定します 。

EBC は、ビールと麦汁の色を測定するほか、ビールの 濁度(ヘイズとも呼ばれる) を定量化します。

標準参照法（SRM）に基づく色
SRM /ロビボンド 例 ビールの色 EBC
2 ペールラガー、ヴィトビア、ピルスナー、ベルリナーヴァイセ4
3 マイボック、ブロンドエール6
4 ヴァイスビア8
6 アメリカンペールエール、インディアペールエール12
8 ヴァイスビア、セゾン16
10 イングリッシュビター、ESB20
13 ビエール・ド・ギャルド、ダブルIPA26
17 ダークラガー、ウィンナラガー、メルツェン、アンバーエール33
20 ブラウンエール、ボック、ダンケル、ダンケルヴァイツェン39
24 アイリッシュドライスタウト、ドッペルボック、ポーター47
29 スタウト57
35 フォリンスタウト、バルティックポーター69
40歳以上 インペリアルスタウト79

強さ

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。

ビールのアルコール度数を測定する最も正確な方法は、一定量のビールを採取し、ビールに含まれるアルコールをすべて含む蒸留液を抽出することです。蒸留液のアルコール度数は、比重計とアルコールと水の混合物の密度表を用いて測定できます。[ 3 ] 2番目に正確な方法は、純水の沸点と試験対象のビールの沸点の差を利用する 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、発酵前と発酵完了後の麦汁中の糖分または「抽出物」の量を測定し、これら 2 つのデータ ポイントを使用してビールのアルコール度数またはアルコール度数を推定する経験式を使用することです。

密度

麦汁やビールに含まれるエキスの量を（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。この測定は、多くの場合、比重計を用いて行われます。そして、その密度測定値を、麦汁やビールに含まれる糖の質量分率であるエキスに変換します。比重計は、いくつかの尺度で校正できます。一般的な尺度は比重（SG）です。これは、標準温度における純水の密度に対する液体の密度の相対値です。比重は、ピクノメーターや振動式U字管電子式メーターでも測定できます。水のSGは1.000、無水アルコールのSGは0.789です。その他の密度尺度については、以下で説明します。

麦汁の密度は麦汁中の糖分に依存し、糖分が多いほど密度は高くなります。発酵後のビールには残留糖分が含まれ、これが比重を高め、アルコール含有量が増加すると比重は低下します。発酵前の麦汁の比重と発酵後のビールの比重の差は、酵母によってどれだけの糖分がアルコールと二酸化炭素に変換されたかを示します。元の比重と最終的な比重の差に基づいてビールのアルコール度数を計算する基本的な式[ 4 ]は以下のとおりです。

あBV＝131.25（おG−FG）{\displaystyle ABV=131.25(OG-FG)}

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

あBV＝133（おG−FG）/FG{\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、原初比重と同義です。OEはビールの「サイズ」とも呼ばれ、ドイツではラベルにStammwürzeと記載されることが多く、場合によっては単にパーセントで表示されることもあります。例えばチェコ共和国では、「10度ビール」「12度ビール」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、および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範囲内の減衰で発酵することが期待されます。つまり、菌株は抽出物の既知の割合​​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・記録されていました。麦汁が「1バレルあたり26ポンドの比重」[ 6 ]と記載されている場合、これは麦汁36英ガロン（164リットル）の標準バレルが、純水1バレルよりも26ポンド（11.8kg）重いことを意味します。[ 6 ]実際の測定は、糖度計（比重計）を用いて、温度補正を目盛りで行ったり、醸造用の計算尺を用いて行ったりしていました。 [ 7 ] 1864年の初仕込みの平均アルコール度数は30ポンド（13.6kg）、つまり1.083 OGでした。[ a ] [ 8 ]

抽出する

麦汁と果汁に含まれる糖分の量を測定するの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・ヨーゼフ・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・プラトン（1858–1938）と彼の協力者はさらに改良を加え、プラトン尺度を導入しました。本質的には、ボーリング、ブリックス、プラトンの尺度はすべて同じ尺度ですが、新しいバージョンはすべてスクロース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、主に精度と測定を行う温度が異なります。

比重（SG）とブリックス度、プラトー度、またはボーリング度との間の大まかな換算は、1より大きいSGの1000分の1（しばしば重力ポイントと呼ばれる）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は48の重力ポイントを持ち、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となります。この換算は、比重と質量分率（°P）の関係を次の線形方程式で近似したものです。[ 9 ]

∘P＝250⋅SG−250。{\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、例えば比重が1.080の場合、0.67°Pの誤差が生じます。より正確な変換（平均誤差0.02°P未満）は、以下の式を用いて行うことができます。[ 9 ]

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

ここで、比重は温度T = 20 °Cで測定されます。与えられた°Pに対して20 °Cにおける比重を与える等価な関係式は次のとおりです。

SG＝260.4260.4−∘P{\displaystyle SG={\frac {260.4}{260.4-^{\circ }P}}}

ワインメーカー、砂糖・果汁業界では、一般的にブリックス度を使用します。イギリスおよびヨーロッパ大陸のビール醸造業者は、一般的にプラトー度を使用します。アメリカの醸造業者は、ボーリング度、プラトー度、比重を組み合わせ使用します。自家製ワイン、ミード、サイダー、ビールの醸造業者は、一般的に比重を使用します。

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、アルコール度数の算出にこの方式が使用されています。ベルギー、ノルウェー、スウェーデンでは、アルコール飲料への税金を計算するために、修正された表が使用されています。

サルタイアマーク

ベルギー産XXXビターエール1本（元々は米国市場向けに製造）

セント・アンドリュース・クロス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シンボルでした。クロスの数が多いほどアルコール度数が高くなっていました。一部の資料によると、このシンボルの起源は中世の修道院の醸造所にあり、クロスはアルコール度数の高いビールの品質を保証するものとして使われていたとされています。[ 10 ]

サルタイアマークのもう一つの説明は、1643年にイギ​​リスで始まったアルコール飲料への課税に根ざしているかもしれない。ビール樽に刻まれたこのマークは、もともと内容物が法定の小型ビールのアルコール度数制限を超えている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）シリングの税金が課せられた。後に醸造業者は、より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。「現在ではXX（20だが、しばしば「ダブル（文字）X」と発音される）やXXX（30だが、しばしば「トレブル（文字）X」と発音される）といった、いんちき医者のような表記が樽やストロングエール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、「X」などの文字の使用は、ビールの度数を表す標準化された等級分けシステムへと発展しました。[ 12 ]現在では、イギリス、イギリス連邦、アメリカ合衆国の多くの醸造所によって商標として使用されています。

苦味

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す。ビールの苦味は、醸造中に使われるホップ に含まれるフムロンやアルファ酸などの化合物によって生じます。醸造過程でフムロンは異性化を起こしてシスとトランスの両方のイソフムロンを形成し、これがビールの苦味の原因となります。[ 13 ]ホップにはルプロンやベータ酸も含まれています。[ 13 ]これらのベータ酸は煮沸しても異性化せず、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影響しません。[ 14 ]しかし、ベータ酸は酸化されてゆっくりとビールの苦味に寄与します。この苦味はアルファ酸の苦味よりもきつく、望ましくない場合があります。酸化は発酵、貯蔵、熟成を通じて時間の経過とともに起こります。同時に、異性化したアルファ酸は分解され、苦味が軽減されます。[ 15 ]

一般的なスタイルのIBU [ 16 ]
ビールのスタイルIBU
ランビック0～10
小麦ビール8～18歳
アメリカンラガー8～26
アイリッシュレッドエール15～30歳
ケルシュ20～30
ピルスナー24～44歳
ポーター18～50歳
苦い24～50歳
ペールエール30～50
スタウト30～90
バーレイワイン34～120
インディアペールエール40～120

ホップのアルファ酸とベータ酸の量は様々であるため、ビールの苦味を特定の量にしたい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、これらのアルファ酸濃度は最大16質量%です。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、より長い時間加熱すると異性化形態への変換が増加します。

国際苦味単位スケール（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。このスケールは、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、分光光度計によるものです。[ 18 ]このプロセスでは、ホップを麦汁に入れて煮沸し、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、有機溶液を加えると、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るため、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を引き起こしました。[ 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したビールの場合、[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、特定の特別なホップエキスで醸造したビールのIAAは、[I]BUの数値よりも大幅に低くなることがあります。[ 20 ]

さらに、HPLC、質量分析法、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（ EBU ）は、苦味の尺度の一つで、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」とされています。この尺度と測定方法は欧州醸造協会（EBU）によって定義されており、数値はアメリカ醸造化学協会（ABS）との協力で定義された国際苦味単位（IBU）と同じである必要があります。[ 25 ]しかし、EBUとIBUの値を決定する正確な手順は若干異なり、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、ビールの味覚における苦味の知覚によって決まるのではない。例えば、焙煎麦芽や強い風味のビールではホップの苦味効果はそれほど顕著ではないため、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得るには、より多くのホップが必要となる。例えば、インペリアルスタウトのIBUは50だが、IBU30のペールラガーよりも苦味は少ない。これは、ペールラガーの風味の強さが低いためである。IBUが100を超えると、ホップの利用率は非常に低くなり、味覚に関してこの数値は意味をなさなくなるが、ホップの添加を続けると苦味は増加する。苦味の少ないライトラガーは通常8～20IBUであるが、インディアペールエールは60～100IBU以上になることもある。[ 27 ]

自動化された複合システム

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可能です。

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なくても、アルコール度数、エキス含有量、pH、色、濁度、CO2、O2 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 ]

酸化分解測定

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 ]によって測定することができる。また、酸化による風味の劣化を防ぐ抗酸化能とビールの劣化時間との関係を測定する自動システムも存在する。[ 31 ]

ソフトウェア

醸造業者は、醸造における様々な値を正確に測定するために、レシピを策定・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することで、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、マッシュ原料、ホップなどのばらつきを考慮してレシピを調整したりすることが可能になります。

参照

注記

  1. ^ 1英ガロンの水は10ポンド（4.5 kg）の重さです。36英ガロン（160 L）の樽には360ポンド（160 kg）の水が入ります。30ポンド（13.6 kg）のビールは30/360または1.083 OG（13.6/164 kg/リットル、または83 g/リットル）です。

引用

  1. ^ “Lovibond - BrewWiki” . Brewwiki.com . 2022年3月7日閲覧。
  2. ^「ビール10-A分光測色法」、ASBC分析法
  3. ^ 「蒸留によるワインのアルコール含有量の測定と比重測定による密度測定」（PDF） . seniorchem.com . 2022年3月7日閲覧。
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  5. ^ 「アルコール度数計算機の更新」 brewersfriend.com 2011年6月16日. 2016年4月3日閲覧。
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  12. ^ 「イングリッシュビールの強さ」（PDF）Europeanbeerguide.net . 2022年3月7日閲覧。
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参考文献

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