Стандартный справочный метод

Стандартный эталонный метод или SRM - одна из нескольких систем, которые используют современные пивовары для определения цвета пива. Определение значения SRM включает в себя измерение затухания света с определенной длиной волны (430 нм) при прохождении через 1 см пива, выражая затухание как поглощение и масштабируя поглощение на константу (12,7 для SRM; 25 для EBC).

Число SRM (или EBC ) представляет собой единственную точку в спектре поглощения пива. Как таковой, он не может передавать полную цветовую информацию, для которой требовалось бы 81 балл, но он замечательно справляется в этом отношении (он передает 92% спектральной информации), даже когда рассматривается фруктовое пиво.

Вспомогательные «коэффициенты отклонения» (см. «Расширенный SRM» ниже) могут подобрать остаток и необходимы для фруктового пива, а также в тех случаях, когда необходимо охарактеризовать тонкие цветовые различия в солодовом пиве.

Содержание

• 1 Метод измерения
• 2 EBC
• 3 Трехцветный цвет
• 4 Расширенный SRM
• 5 Цвет на основе стандартного эталонного метода (SRM)
• 6 Справочные материалы

Метод измерения

Измерения ASBC и EBC теперь идентичны (оба выполняются на одной длине волны и в кювете одного размера), но масштабирование отличается.

Фотометр или спектрофотометр используется для измерения ослабления темно-синего (фиолетового) света при 430 нм, когда он проходит через 1 см пива, содержащегося в стандарте размером 1 см на 1 см. кювета. Поглощение - это логарифм отношения интенсивности светового луча, попадающего в образец, к интенсивности на выходе. Эта разница умножается на 12,7 в системе SRM и на 25 в EBC (см. Ниже).

Например, если интенсивность выходящего света составляет одну сотую, интенсивность входящего света составляет 100, поглощение равно 2, а SRM составляет 25,4. Масштабный коэффициент основан на первоначальном определении SRM, обсуждаемом в следующем абзаце.

Число SRM было первоначально и до сих пор определяется следующим образом: «Интенсивность цвета пива на образце без мутности, имеющем спектральные характеристики среднего пива, в 10 раз превышает оптическую плотность образца пиво измеряется в ячейке 1/2 дюйма с монохроматическим светом на 430 нанометров ». В современных спектрофотометрах используются кюветы диаметром 1 см, а не 1/2 дюйма. При использовании кюветы 1 см применение закона Бугера-Бера-Ламберта показывает, что множитель должен быть 12,7, а не 10. Когда значение SRM для пива или сусла больше, чем примерно 30, log приближение к линейному пределу некоторых инструментов с использованием кювет 1 см. В таких случаях образец разбавляется деионизированной водой. Снова использование Бера-Ламберта дает математическое определение SRM в общем случае как:

$SRM\; =\; 12,7\; \times \; D\; \times \; A\; 430\; \{\backslash \; displaystyle\; SRM\; =\; 12,7\; \backslash \; times\; D\; \backslash \; times\; A\_\; \{430\}\}$

где $D\; \{\backslash \; displaystyle\; D\}$- коэффициент разбавления ($D\; =\; 1\; \{\backslash \; displaystyle\; D\; =\; 1\}$для неразбавленных образцов, $D\; =\; 2\; \{\backslash \; displaystyle\; D\; =\; 2\}$для разведения 1: 1 и т. Д.) И $A\; 430\; \{\backslash \; displaystyle\; A\_\; \{430\}\}$поглощение при 430 нм на 1 см.

Длина волны 430 нм соответствует темно-синему (фиолетовому) свету и была выбрана, как и множитель, чтобы значения, определенные в системе SRM, были сопоставимы со значениями, определенными с помощью Lovibond система, использовавшаяся на момент принятия SRM.

SRM была принята в 1950 году Американским обществом химиков-пивоваров, которое признало необходимость инструментального измерения цвета без нагрузки из-за трудностей системы Lovibond, которая полагается (она до сих пор используется во многих отраслях промышленности, включая пивоварение - солод часто маркируется цветом Lovibond лабораторных сусло, приготовленных из них) на визуальном сравнении образца с тонированными стеклянными дисками. Цвета пива, измеренные в SRM и градусах Ловибонда, были, как отмечалось выше, примерно одинаковыми на момент принятия SRM. Однако современные аналитические методы показывают, что SRM и Lovibond расходятся в отношении более темных цветов. Сравнение данных EBC и Lovibond, опубликованных современными малстерами, показывает, что соотношение между SRM и Lovibond (ºL) составляет:

$SRM\; =\; 1,3546\; \times \; \circ \; L\; -\; 0,76\; \{\backslash \; displaystyle\; SRM\; =\; 1,3546\; \backslash \; times\; \{^\; \{\backslash \; circ\}\; L\}\; -0,76\}$.

EBC

Система измерения цвета EBC аналогична SRM. Измерения проводятся при 430 нм в ячейке 1 см, но единица цвета составляет 25-кратный коэффициент разбавления, умноженный на A 430, в отличие от 12,7-кратного коэффициента разбавления, умноженного на A 430, так что

$EBC\; =\; SRM\; \times \; 1,97\; \{\backslash \; displaystyle\; \{\backslash \; t\_dv\; \{EBC\}\}\; =\; \{\backslash \; t\_dv\; \{SRM\}\}\; \backslash \; times\; 1,97\}$

$SRM\; =\; EBC\; \times \; 0,508\; \{\backslash \; displaystyle\; \{\backslash \; t\_dv\; \{SRM\}\}\; =\; \{\backslash \; t\_dv\; \{EBC\}\}\; \backslash \; times.508\}$

Таким образом, EBC примерно в два раза больше SRM, и это применимо при любой глубине цвета. Согласие между SRM и Lovibond удовлетворительное для светлого пива (10 ° L ~ 12,7 SRM), но ухудшается для более темного пива или сусла (40 ° L ~ 53,4 SRM).

Обе системы требуют, чтобы пиво не было мутным перед измерением при 430 нм. В SRM выполняется второе измерение на длине волны 700 нм. Если поглощение на этой длине волны меньше 0,039 (это число взято из), умноженного на поглощение на длине волны 430 нм, пиво считается безмутным. В противном случае его следует профильтровать или центрифугировать и повторить считывание. Если тест соотношения не пройден после осветления, то пиво не имеет «средних спектральных характеристик» и технически не может быть охарактеризовано методом SRM. Описанный ниже метод расширенного SRM устраняет эту трудность.

В системе EBC пиво требуется фильтровать, если его мутность превышает 1 единицу мутности EBC (эквивалент 1 FTU ). Никакое измерение поглощения не производится, кроме 430 нм. (турбидиметр измеряет рассеяние на длине волны 650 нм).

Обратите внимание, что более ранняя версия цвета EBC была основана на поглощении при 530 нанометрах, что не допускало прямого преобразования между двумя системами. Однако, если предположить линейный логарифмический спектр поглощения (гипотеза Линнера из области карамельного цвета ) и известен Индекс оттенка Линнера, $HL\; \{\backslash \; displaystyle\; H\_\; \{L\}\}$, поглощения связаны следующим образом:

$A\; 430\; =\; A\; 530\; \times \; 10\; HL\; /\; 10\; \{\backslash \; displaystyle\; A\_\; \{430\}\; =\; A\_\; \{530\}\; \backslash \; times\; 10\; ^\; \{H\_\; \{L\}\; /\; 10\}\}$

Формула для преобразования между старым значением цвета EBC и SRM иногда продолжает появляться в литературе. Его не следует использовать, так как он ошибочен и основан на измерениях, которые больше не производятся.

Отчасти проблема с этой формулой заключается в том, что спектры пива не являются логарифмически линейными. Поглощение 1 см пива со «средними спектральными характеристиками» (среднее здесь означает среднее значение спектров поглощения ансамбля из 99 сортов пива, как описано в) на длине волны $\lambda \; \{\backslash \; displaystyle\; \backslash \; lambda\}$хорошо описывается выражением

$A\; (\lambda )\; =\; SRM\; 12,7\; (0,018747\; e\; -\; (\lambda \; -\; 430)\; 13,374\; +\; 0,98226\; e\; -\; (\lambda \; -\; 430)\; 80,514)\; \{\backslash \; displaystyle\; A\; (\backslash \; lambda)\; =\; \{SRM\; \backslash \; over\; 12.7\}\; (0.018747e\; ^\; \{-\; \{(\backslash \; lambda\; -430)\; \backslash \; over\; 13.374\}\}\; +\; 0.98226e\; ^\; \{-\; \{(\backslash \; lambda\; -430)\; \backslash \; over\; 80.514\}\})\}$

Хотя очевидно, что можно было используйте эту формулу для вычисления A 530 из SRM, измеренного на 430 нм, и, таким образом, взаимного преобразования между SRM и старым EBC, это не то место, где лежит его значение. Поскольку он представляет, по крайней мере приблизительно, полный спектр поглощения пива, его можно использовать для расчета трехцветного цвета (три цветовые координаты в выбранном цветовом пространстве, которое описывает цвет и наблюдатель действительно видит) пива с известной SRM, следуя предписаниям ASTM E-308.

Трехцветный цвет

В пивоварении проявляется интерес к представлению трехцветных стимулов. сообщества в последние годы, и ASBC имеет одобренный метод анализа [MOA] для трехцветной характеристики. Поглощение образца измеряется в 1 см на 81 длине волны, разделенной 5 нм, начиная с 380 нм и простираясь до 780 нм. Они преобразуются в значения пропускания (принимая антилогарифм каждого поглощения) и вставляя результаты в ASTM E-308. Сообщаемые значения тристимула находятся в цветовом пространстве Lab и описывают то, что видно при освещении C (дневной свет) наблюдателем 10 °, когда путь составляет 1 см. Выбор пути, источника света, наблюдателя и цветового пространства не является ограничением E-308, а скорее необходим ASBC для стандартизации отчетности.

Если нам дано только значение SRM для пива, мы можем вычислить приблизительный спектр пропускания, если пиво имеет средние спектральные характеристики, просто взяв антилогарифм $A\; (\lambda )\; \{\backslash \; displaystyle\; A\; (\backslash \; лямбда)\}$:

$T\; (\lambda )\; =\; журнал\; -\; 1\; (-\; SRM\; 12,7\; (0,018747\; e\; -\; (\lambda \; -\; 430)\; 13,374\; +\; 0,98226\; e\; -\; (\lambda \; -\; 430)\; 80,514))\; \{\backslash \; displaystyle\; T\; (\backslash \; lambda)\; =\; log\; ^\; \{-\; 1\}\; (-\; \{SRM\; \backslash \; over\; 12.7\}\; (0.018747e\; ^\; \{-\; \{(\backslash \; lambda\; -430)\; \backslash \; over\; 13.374\}\}\; +\; 0.98226e\; ^\; \{-\; \{(\backslash \; lambda\; -430)\; \backslash \; over\; 80.514\}\}))\}$

Это можно использовать с E-308 для вычисления трехцветного цвета на любом пути, для любого источника света, для любого наблюдателя в любом цветовом пространстве, полученном из пространства CIE XYZ. Эту формулу можно использовать, например, для вычисления цветовых пятен, которые будут напечатаны на прозрачной пленке или картонной бумаге для использования при оценке SRM фактического пива, но образцы цвета, подготовленные таким образом, действительны только для источника света, наблюдатель и путь, использованные в расчете E-308. Таким образом был подготовлен справочник цветов BJCP. Это показывает, что SRM действительно передает полную информацию о цвете, если пиво имеет средние спектральные характеристики. Если это не так, то нам нужно больше информации, чем предоставляет SRM.

Расширенный SRM

Недавние исследования показали, что спектр пропускания пива (без ограничения его спектральных характеристик) может быть представлен следующим образом:

$T\; (\lambda )\; =\; log\; -\; 1\; (-\; SRM\; 12,7\; (0,018747\; e\; -\; (\lambda \; -\; 430)\; 13,374\; +\; 0,98226\; e\; -\; (\lambda \; -\; 430)\; 80,514\; +\; c\; 1\; \xi \; 1\; +\; c\; 2\; \xi \; 2\; +...))\; \{\backslash \; Displaystyle\; T\; (\backslash \; lambda)\; =\; log\; ^\; \{-\; 1\}\; (-\; \{SRM\; \backslash \; over\; 12.7\}\; (0.018747e\; ^\; \{-\; \{(\backslash \; lambda\; -430)\; \backslash \; over\; 13.374\}\}\; +\; 0.98226e\; ^\; \{-\; \{(\backslash \; lambda\; -430)\; \backslash \; over\; 80.514\}\}\; +\; c\_\; \{1\}\; \backslash \; xi\; \_\; \{1\}\; +\; c\_\; \{2\}\; \backslash \; xi\; \_\; \{2\}\; +...))\}$

где $\xi \; i\; \{\backslash \; displaystyle\; \backslash \; xi\; \_\; \{i\}\}$являются собственными векторами ковариационной матрицы нормализованных спектров пропускания ансамбля сортов пива, из которых средний нормализованный спектр (сумма двух экспоненциальных членов в скобках в $A\; (\lambda )\; \{\backslash \; displaystyle\; A\; (\backslash \; lambda)\}$формула) был определен и $c\; 1\; \{\backslash \; displaystyle\; c\_\; \{1\}\}$, $c\; 2\; \{\backslash \; displaystyle\; c\_\; \{\; 2\}\}$и т. Д. получены как скалярные произведения собственных векторов с нормализованным спектром пропускания характеризуемого пива. Эта формула идентична приведенной ранее, за исключением того, что она была дополнена коэффициентами $ci\; \{\backslash \; displaystyle\; c\_\; \{i\}\}$, которые кодируют отклонение нормализованного спектра выборки от среднего нормализованный спектр. Если образец пива имеет нормализованный спектр, близкий к среднему, значения c невелики, и удивительно, как часто это происходит. Обычно достаточно одного или двух коэффициентов увеличения, и они часто настолько малы, что одним или несколькими можно пренебречь. Например, импортный эль с SRM, равным 6,8, имеет коэффициенты -0,07 и -0,1. Используя оба этих коэффициента, можно получить точность цветопередачи менее одной единицы лабораторного пространства (предел восприятия) на расстоянии до 10 см при освещении C. Использование только SRM для этого пива дает достаточно хорошее описание его цвета с ошибкой около 4 лабораторных единиц. Пиво, резко отличающееся от «среднего» спектра, легко приспосабливается. Таким образом, образец (бельгийского вишневого пива) имеет SRM 15,27. Если бы его цвет был реконструирован только на основе SRM, это был бы цвет «среднего» пива, которое было бы темно-янтарным, а не красным цветом Kriek. Включение 3-х коэффициентов (1,8, 0,8 и -0,1) дает точность цветопередачи менее 1 лабораторной единицы на путях до 8 см снова при освещении C.

Расширенный SRM имеет преимущество перед методом трехцветных стимулов ASBC для этого цвета. при любых обстоятельствах просмотра может быть вычислено, в дополнение к которому сохраняется знакомый рейтинг SRM. Из-за метамерии невозможно, в общем случае с ненулевыми коэффициентами отклонения, оценить исходный спектр на основе значений Lab, сообщаемых методом ASBC.

Цвет на основе стандартного эталонного метода (SRM)

Литература

• Словарь пива, Эд: А. Уэбб, ISBN 1-85249-158-2
• Home Brewing, Graham Wheeler, ISBN 1-85249-137-X