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Método de referencia estándar

El método de referencia estándar o SRM [1] es uno de los varios sistemas que utilizan los cerveceros modernos para especificar el color de la cerveza. La determinación del valor SRM implica medir la atenuación de la luz de una longitud de onda particular (430 nm) al pasar a través de 1 cm de la cerveza, expresando la atenuación como una absorción y escalando la absorción por una constante (12,7 para SRM; 25 para EBC).

El número SRM (o EBC ) representa un único punto en el espectro de absorción de la cerveza. Como tal, no puede transmitir toda la información del color, lo que requeriría 81 puntos, pero lo hace notablemente bien en este sentido (transmite el 92% de la información espectral) incluso cuando se consideran las cervezas de frutas .

Los "coeficientes de desviación" auxiliares (ver SRM aumentado a continuación) pueden recoger el resto y son necesarios para las cervezas de frutas y cuando se deben caracterizar diferencias de color sutiles en las cervezas de malta.

Método de medición

Las mediciones de ASBC y EBC ahora son idénticas (ambas se realizan en la misma longitud de onda y en la misma cubeta de tamaño), pero la escala es diferente.

Se utiliza un fotómetro o espectrofotómetro para medir la atenuación de la luz azul oscura (violeta) a 430  nm , a medida que pasa a través de 1 cm de cerveza contenida en una cubeta estándar de 1 cm por 1 cm. La absorción es el logaritmo de la relación entre la intensidad del haz de luz que entra en la muestra y la intensidad que sale. Esta diferencia se multiplica por 12,7 en el sistema SRM y por 25 en el EBC (véase más abajo).

Por ejemplo, si la intensidad de la luz que sale es una centésima parte de la intensidad de la luz que entra en la relación es 100, la absorción es 2 y el SRM es 25,4. El factor de escala se deriva de la definición original de SRM que se analiza en el párrafo siguiente.

El número SRM se definió originalmente, y todavía se define, como "La intensidad del color de la cerveza en una muestra libre de turbidez y que tiene las características espectrales de una cerveza promedio es 10 veces la absorbancia de la cerveza medida en una celda de 1/2 pulgada con luz monocromática a 430 nanómetros". [1] Los espectrofotómetros modernos utilizan cubetas de 1 cm en lugar de las de 1/2 pulgada. Cuando se utiliza una cubeta de 1 cm, la aplicación de la ley de Bouguer-Beer-Lambert muestra que el multiplicador debería ser 12,7 en lugar de 10. Cuando el valor SRM para una cerveza o mosto es mayor que aproximadamente 30, se alcanza el límite lineal logarítmico de algunos instrumentos que utilizan cubetas de 1 cm. En tales casos, la muestra se diluye con agua desionizada. Usando nuevamente Beer-Lambert se obtiene la definición matemática de SRM en el caso general como:

donde es el factor de dilución ( para muestras sin diluir, para dilución 1:1, etc.) y la absorbancia a 430 nm en 1 cm.

La longitud de onda de 430 nanómetros corresponde a una luz azul profunda (violeta) y fue elegida, al igual que el multiplicador, para hacer que los valores determinados en el sistema SRM sean comparables a los determinados utilizando el sistema Lovibond en uso en el momento en que se adoptó el SRM. [2]

El SRM fue adoptado en 1950 por la Sociedad Americana de Químicos Cerveceros , que había reconocido la necesidad de una medición del color basada en instrumentos que no tuviera las dificultades del sistema Lovibond, que se basa (todavía se utiliza en muchas industrias, incluida la cervecera; las maltas suelen etiquetarse con el color Lovibond de los mostos de laboratorio preparados a partir de ellas) en la comparación visual de la muestra con discos de vidrio tintado. Los colores de la cerveza medidos en SRM y grados Lovibond eran, como se señaló anteriormente, aproximadamente iguales en el momento de la adopción del SRM. Sin embargo, los métodos analíticos modernos muestran que SRM y Lovibond divergen para los colores más oscuros. La comparación de los datos de EBC y Lovibond publicados por los malteros modernos muestra que la relación entre SRM y Lovibond (ºL) es:

.

Banco Central Europeo

El sistema EBC de medición del color es similar al SRM. Las mediciones se toman a 430 nm en una celda de 1 cm, pero la unidad de color es 25 veces [3] el factor de dilución multiplicado por A 430 , en lugar de 12,7 veces el factor de dilución multiplicado por A 430, de modo que

Por lo tanto, el EBC es aproximadamente el doble del SRM y esto se aplica a cualquier profundidad de color. La concordancia entre el SRM y el Lovibond es aceptable para cervezas claras (10 °L ~ 12,7 SRM), pero empeora para cervezas o mostos más oscuros (40 °L ~ 53,4 SRM).

Ambos sistemas exigen que la cerveza esté libre de turbidez antes de la medición a 430 nm. En el SRM se realiza una segunda medición a 700 nm. Si la absorción a esta longitud de onda es inferior a 0,039 (este número proviene de [2] ) veces la absorción a 430 nm, se considera que la cerveza está libre de turbidez. En caso contrario, se debe filtrar o centrifugar y repetir la lectura. Si no se supera la prueba de proporción después de la clarificación, la cerveza no tiene "características espectrales promedio" y, técnicamente, no está calificada para ser caracterizada por el método SRM. El método SRM ampliado que se describe a continuación elimina esta dificultad.

En el sistema EBC, es necesario filtrar la cerveza si su turbidez es superior a 1 unidad de turbidez EBC (equivalente a 1 FTU ). No se realiza ninguna medición de absorción que no sea a 430 nm (el turbidímetro mide la dispersión a 650 nm).

Cabe señalar que una versión anterior del color EBC se basaba en la absorción a 530 nanómetros , lo que no permitía una conversión directa entre los dos sistemas. Sin embargo, si se supone un espectro de absorción logarítmica lineal (la hipótesis de Linner del ámbito del color caramelo ) y se conoce el índice de tono de Linner , [4] , las absorciones están relacionadas por:

En la literatura sigue apareciendo a veces una fórmula para convertir entre el antiguo valor de color EBC y el SRM. No se debe utilizar, ya que es defectuosa y se basa en mediciones que ya no se realizan.

Parte del problema con esta fórmula es que los espectros de la cerveza no son lineales en el logaritmo. La absorción de 1 cm de una cerveza con "características espectrales promedio" (promedio aquí significa el promedio de los espectros de absorción del conjunto de 99 cervezas como se describe en [7] ) en la longitud de onda se describe bien mediante

Si bien es evidente que se podría utilizar esta fórmula para calcular A 530 a partir del SRM medido a 430 nm y, por lo tanto, realizar la interconversión entre SRM y EBC antiguo, no es ahí donde reside su valor. Debido a que representa, al menos aproximadamente, el espectro de absorción completo de la cerveza, se puede utilizar para calcular el color triestímulo (tres coordenadas de color en un espacio de color elegido que describe el color que ve realmente un observador) de una cerveza de SRM conocido siguiendo la prescripción de ASTM E-308. [5]

Color triestímulo

En los últimos años, la comunidad cervecera ha mostrado interés en la elaboración de informes triestímulo y la ASBC ha aprobado un método de análisis [MOA] para la caracterización triestímulo. [6] La absorción de la muestra se mide en 1 cm a 81 longitudes de onda separadas por 5 nm, comenzando en 380 nm y extendiéndose hasta 780 nm. Estos se convierten en valores de transmisión (tomando el antilogaritmo de cada absorción) e insertando los resultados en la norma ASTM E-308. Los valores triestímulo informados están en el espacio de color L * a * b * y describen lo que se ve bajo el iluminante C (luz del día) por un observador a 10° cuando el camino es de 1 cm. La elección del camino, el iluminante, el observador y el espacio de color no representa una limitación de la norma E-308, sino más bien la necesidad de la ASBC de estandarizar los informes.

Si solo nos dan el valor SRM para una cerveza, podemos calcular el espectro de transmisión aproximado si la cerveza tiene características espectrales promedio simplemente tomando el antilogaritmo de :

Esto se puede utilizar con E-308 para calcular el color triestímulo en cualquier trayectoria, para cualquier iluminante, para cualquier observador en cualquier espacio de color derivable del espacio CIE XYZ . Esta fórmula se podría utilizar, por ejemplo, para calcular parches de color que se imprimirán en transparencia o cartulina para su uso en la evaluación del SRM de cervezas reales, pero las muestras de color preparadas de esta manera solo son válidas para el iluminante, el observador y la trayectoria utilizados en el cálculo E-308. La guía de color BJCP se preparó de esta manera. Esto ilustra que el SRM transmite información completa sobre el color si la cerveza tiene características espectrales promedio. Si no es así, necesitamos más información de la que proporciona simplemente el SRM.

SRM aumentado

Investigaciones recientes [7] han demostrado que el espectro de transmisión de una cerveza (sin restricción en sus características espectrales) se puede representar mediante:

donde son vectores propios de la matriz de covarianza de los espectros de transmisión normalizados del conjunto de cervezas a partir del cual se determinó el espectro normalizado promedio (la suma de los dos términos exponenciales entre paréntesis en la fórmula) y , etc. se obtienen como los productos escalares de los vectores propios con el espectro de transmisión normalizado de la cerveza que se está caracterizando. Esta fórmula es idéntica a la dada anteriormente con la excepción de que se ha aumentado con los coeficientes que codifican la desviación del espectro normalizado de la muestra con respecto al espectro normalizado promedio. Cuando la cerveza de muestra tiene un espectro normalizado cercano al promedio, los c son pequeños y es notable la frecuencia con la que esto sucede. Normalmente, uno o dos coeficientes de aumento son suficientes y con frecuencia son lo suficientemente pequeños como para que se puedan descuidar uno o más. Por ejemplo, una cerveza importada con SRM igual a 6,8 tiene coeficientes -0,07 y -0,1. Utilizando ambos coeficientes se obtiene una precisión de color de menos de una unidad espacial L * a * b * (el límite de percepción) en un recorrido de hasta 10 cm bajo el Iluminante C. Utilizando sólo el SRM para esta cerveza se obtiene una descripción razonablemente buena de su color con un error de unas 4 unidades L * a * b * . Las cervezas que se desvían drásticamente del espectro "promedio" se adaptan fácilmente. Así, una muestra de Kriek Lambic (cerveza belga de cereza), tiene un SRM de 15,27. Si se reconstruyera su color sólo a partir del SRM, sería el color de una cerveza "promedio" que será ámbar oscuro, no el rojo de una Kriek. Incluyendo 3 coeficientes (1,8, 0,8 y -0,1) se obtiene una precisión de color de menos de 1 unidad L * a * b * en recorridos de hasta 8 cm nuevamente bajo el Iluminante C.

El SRM aumentado es ventajoso en relación con el método triestímulo ASBC en el sentido de que se puede calcular el color en cualquier circunstancia de visualización, además de que se conserva la clasificación SRM familiar. Debido al metamerismo , en el caso general de coeficientes de desviación distintos de cero, no se puede estimar el espectro original a partir de los valores L * a * b * informados por el método ASBC.

Color basado en el método de referencia estándar (SRM)

Referencias

  1. ^ "Método espectrofotométrico de color de la cerveza 10-A", Métodos de análisis de la ASBC
  2. ^ Irwin Stone, Miller, MC "La estandarización de los métodos para la determinación del color en la cerveza" Actas de la ASBC de 1949
  3. ^ 2.13.2 Spektralphotometrisch (método EBC), Brautechnische Analysenmethoden Band II, MEBAK 2002
  4. ^ RT Linner, "Color caramelo: un nuevo método para determinar su tono de color y poder tintóreo". Actas de la Reunión Anual de la Sociedad de Tecnólogos de Bebidas Refrescantes, 1970, págs. 63-72.
  5. ^ ASTM E-308-96 "Prácticas estándar para calcular los colores de los objetos utilizando el sistema CIE", ASTM International, West Conshohocken, PA 1996
  6. ^ "Análisis triestímulo de la cerveza 10-C", Métodos de análisis de la ASBC
  7. ^ AJ deLange, "El método de referencia estándar para la especificación del color de la cerveza como base para un nuevo método de informe del color de la cerveza", J.Am.Soc. Brew. Chem 66(3) 143-150, 2008