Whisky Science

Wszystkie whisky zawierają niewielkie ilości cukru. Szkockie whisky mają trochę cukrów rozpuszczonych z dębowej beczki i często trochę z opcjonalnego barwnika karmelowego (E150a). Całkowita ilość cukrów jest dość niska, zwykle znacznie poniżej 1 g/l, ale w niektórych przypadkach możliwe jest osiągnięcie kilku gramów na litr. Słodkie aromaty whisky dojrzewającej w napełnionych beczkach po bourbonie lub nowych dębowych pochodzą głównie od słodkiej aromatycznej waniliny i owocowych estrów, a nie od cukrów. Cukry mogą jednak odgrywać znaczącą rolę w przypadku beczek używanych wcześniej do słodkiego wina lub słodzonego spirytusu.

Typowy skład cieczy E150a barwnik

Cukier dostaje się do whisky z używanej do maturacji beczki dębowej i jej ewentualnej wcześniejszej zawartości, zwłaszcza słodkiego wina, a także często z opcjonalnego barwnika karmelowego. New make spirit nie zawiera znaczących ilości jakichkolwiek cukrów i nie jest legalne dodawanie słodzików do szkockiej whisky, irlandzkiej whisky lub bourbona, w przeciwieństwie do większości rumów, innych amerykańskich whisky, kanadyjskich whisky, koniaku, armagnac, wódki i tak dalej. Barwnik karmelowy jest jednak dozwolonym dodatkiem do szkockiej whisky. Barwnik E150a stosowany w whisky składa się głównie z wody (30-50%), węglowodanów (50-70%) i popiołu (0-4%), w zależności od producenta. Barwnik pochodzi głównie z furanów i furfuralów, głównie z 5-hydroksymetylofurfuralu (5-HMF). Skład węglowodanów jest bardzo zróżnicowany, ale zazwyczaj ilość cukrów prostych (mono- i disacharydów) wynosi około 10-20% całkowitej objętości i około 20-40% całkowitej ilości węglowodanów. Barwnik karmelowy jako taki nie jest słodki, a raczej gorzki, choć prawdopodobnie wzbogaca percepcję waniliny i niektórych innych słodkich nut, tłumiąc jednocześnie niektóre nuty siarkowe. Ilość karmelu dodawanego do whisky jest zwykle znacznie mniejsza niż 1 g/l, ale nie ma górnej granicy prawnej, chociaż 2g/l E150a (0,2-0,4 g/l cukrów prostych) sprawiłoby, że whisky byłaby bardzo ciemna. W jednym z niezależnych badań najwyższa zawartość substancji stałych karmelu w szkockiej whisky wynosiła 0,97-1,10 g/l (cukry proste ~0,2-0,4 g/l) w zależności od metody analizy (podejrzewam L*******g, ale brak nazw), a średnia ilość wynosiła 0,278 g/l karmelu (od 0,01 do 1,10 g/l). Według Valaera w 1940 roku istniało prawne maksimum jednego pinta płynnego karmelu na beczkę whisky dozwolone przez brytyjskie przepisy celne i akcyzowe (0,15% lub około 1,5 g/l).

Zawartość karmelu w różnych whisky (Boscolo et al 2002)

Innym źródłem cukrów w whisky jest drewno. Dąb składa się z trzech głównych makromolekuł; celuloza jest długołańcuchowym włóknem D-glukozowym. Hemiceluloza to siatkowaty, rozgałęziony łańcuch 5-węglowych cukrów (ksyloza, arabinoza, galaktoza, ryboza, ramnoza) i glukozy. Lignina to złożona matryca polipropanu i polifenoli. Celuloza rozkłada się bardzo powoli w roztworze alkoholowo-wodnym ekstrahując bardzo małe ilości glukozy do whisky. Większość cukrów wydobytych z beczki pochodzi z hemicelulozy, stąd większość z nich to cukry pięciowęglowe. Arabinoza, ksyloza i ramnoza są o połowę słodsze od glukozy, podczas gdy fruktoza jest prawie dwa razy słodsza od glukozy.
Około 100 mg/l substancji stałych (w tym cukrów) jest ekstrahowanych z nowych, zwęglonych beczek dębowych podczas pierwszego roku dojrzewania bourbona, a po 1-3 latach zazwyczaj znacznie mniej, a tylko 4 mg/l/rok ekstrakcji zostało zgłoszone ze starych beczek typu refill używanych na przykład do dojrzewania koniaku (lub szkockiej). W beczkach opiekanych ekstrahuje się znacznie więcej cukrów niż w beczkach zwęglonych, ale zazwyczaj w pierwszym roku (pierwszych latach) dojrzewania osiąga się około 150-250 mg/l/rok. Dla porównania, 40-letnia brandy dojrzewająca w opiekanej dębowej beczce miała 2 g/l cukrów (średnio 50 mg/l/rok), podczas gdy 30-letni koniak (prawdopodobnie w większości dojrzewający w beczkach typu refill) miał tylko 0,5 g/l (17 mg/l/rok).

Cukry rozpuszczają się w wodzie lepiej niż w etanolu, tak więc na przykład 55% roztwór etanolu i wody może ekstrahować prawie dwa razy więcej cukrów z drewna w porównaniu do 70% roztworu abv. Różnica między 40% abv i 15% abv wydaje się być tylko o znaczące, więc stężenie alkoholu jest prawdopodobnie ważne tylko dla wysokoprocentowych napojów alkoholowych. Wysoki proof wejściowy prawdopodobnie znacznie zmniejszy ekstrakcję cukru. Opiekanie, a zwłaszcza zwęglanie dębu obniża ilość ekstrahowalnych cukrów, przekształcając je na przykład w furfural („karmel”). Z drugiej strony, zwęglanie przyczynia się do słodyczy poprzez zwiększenie tworzenia, ekstrakcji i percepcji innych związków o słodkim smaku, zwłaszcza waniliny.

Analiza różnych alkoholi metodą GC-MS (Savchuk 2001) zwraca uwagę na wysoki poziom waniliny z nowych zwęglonych beczek.

Prawdopodobnie najważniejszym czynnikiem wpływającym na ilość cukrów w szkockiej jest wcześniejsza zawartość beczki. Najczęstszy typ beczki, ex-bourbon cask przekazuje minimalne ilości cukrów, często znacznie poniżej 50 mg/l/rok i ogólnie znacznie poniżej 1 g/l nawet podczas długiego dojrzewania, zwykle w zakresie kilkuset miligramów na litr. Zwęglona beczka z amerykańskiego dębu używana do produkcji bourbona ma na początku dość niską zawartość cukrów, a bourbon wyekstrahuje większość dostępnych cukrów. Opiekana beczka używana wcześniej do koniaku, armaniaku, brandy lub innego niecukrowego napoju spirytusowego może wyekstrahować nieco więcej, ale najprawdopodobniej nadal nie przekroczy ilości 1 g/l w trakcie dojrzewania refill.

Venezuelan rum, 40 g/l cukrów

Rum może, i często zawiera, dodatek cukru lub innych substancji słodzących. Większość słodzonych rumów jest dosładzana na etapie butelkowania, ale czasami cukier (lub melasa, sok trzcinowy, owoce itp.) został dodany już do beczki i część tego cukru na pewno dostanie się do szkockiej exrum refill. Powszechnie podaje się zawartość cukru do 40 g/l w rumie (100 g/l w rumach korzennych), ale ilość cukru dodanego bezpośrednio do beczki prawdopodobnie mieści się w przedziale 5-20 g/l.

Pedro Ximenez sherry,
470 g/l cukrów

Z beczki po słodkim winie można wydobyć znaczne ilości cukru. Sherry jest zdecydowanie najczęściej używaną beczką po winie w przemyśle szkockiej whisky. Większość sherry, takich jak fino, manzanilla, amontillado, palo cortado i większość olorosos, to wina wytrawne (0-5 g/l cukrów) i dodają niewiele cukrów do beczki, niektóre mogą nawet więcej ekstrahować niż dodawać. Większość słodkich mieszanek sherries (cream, dulce, sweet olorosos) jest często mieszana ze słodkim moszczem przed butelkowaniem, a nie w beczkach do dojrzewania. Słodycz wyczuwalna w olorosos często pochodzi z dużej ilości glicerolu, a nie w takim samym stopniu z cukrów. Godnym uwagi wyjątkiem jest wino Pedro Ximenez, które obecnie jest winifikowane prawie wyłącznie w Montilla-Moriles. Jest to słodkie wino produkowane z późno zbieranych suszonych winogron PX i zawiera zazwyczaj ustawowo ponad 212 g/l cukrów. Jest dość słodkie nawet w porównaniu z innymi słodkimi winami, takimi jak porto (zwykle 100-150 g/l), Sauternes (100-200 g/l), Tokaji (60-500 g/l) lub icewine (180-320 g/l).
Szkocki przemysł whisky preferował słodkie sherries do przyprawiania swoich beczek whisky od XIX wieku i podczas gdy większość współczesnych sherries jest dość sucha, większość byłych beczek po whisky była używana do (lub przyprawiana) słodkich sherries. W latach 1800 i wczesnych 1900 słodkie (ened) sherries były importowane do Wielkiej Brytanii w beczkach żeglugowych. Wielka Brytania była głównym importerem sherry, a opróżnione beczki po sherry były często wykorzystywane do dojrzewania szkockiej whisky. Do końca XIX wieku beczki po sherry były szeroko stosowane w Szkocji, a pierwsze próby odmłodzenia lub sezonowania używanych beczek podjęto w latach 90-tych XIX wieku. Po wykorzystaniu beczek po sherry do dojrzewania szkockiej whisky, były one sezonowane słodką sherry lub paxarette, czasami przy użyciu ciśnienia, aby nasączyć drewno winem. Na początku XX wieku użycie beczek po sherry było już dość szeroko rozpowszechnione, np. pod koniec lat 20. wielki blender whisky Johnnie Walker dojrzewał wszystkie swoje whisky w beczkach po sherry lub beczkach poddanych obróbce sherry.

Aberlour 18yo
cukry <2 g/l

Beczki transportowe były w większości hiszpańskimi bednarkami, lekko opiekanymi beczkami z amerykańskiego dębu (Quercus alba) lub puncheonami (często nazywanymi w Hiszpanii bocoyes). W 1972 roku Manuel González Gordon stwierdził, że „w ostatnich latach niektóre hiszpański dąb został użyty, głównie ze względu na trudności z importem amerykańskiego drewna, ale jego większa gęstość i twardość i niższa porowatość sprawiają, że mniej odpowiednie niż amerykańskiego drewna”. W XIX wieku i na początku XX wieku były one często używane do fermentacji przed wysyłką. Wpływ dębu nie był tak szkodliwy dla sherry w okresie fermentacji, a proces fermentacji był uważany za ekstrakcję niektórych z nadmiaru tanin i goryczy z drewna przed użyciem w solera lub wysyłki.
Faza fermentacji dodał mnóstwo cukrów do dębu. Na przykład typowa beczka transportowa z lat 80-tych (prawdopodobnie z dębu hiszpańskiego, ale przynajmniej z hiszpańskiego dębu bednarskiego), wcześniej użyta do fermentacji, wyekstrahowała 2,25 g/l cukrów do whisky w ciągu zaledwie 6 lat dojrzewania (375 mg/l/rok). Z drugiej strony amerykańska beczka poddana działaniu amoniaku bez wcześniejszej fermentacji wyekstrahowałaby 770 mg/l (154 mg/l/rok) cukrów z beczki typu fino-seasoned i jeszcze mniej 655 mg/l (133g/l/rok) z podobnej beczki typu oloroso. Jak wynika z poniższej tabeli, wcześniejsze wykorzystanie beczki jako fermentacyjnej ma duże znaczenie dla ekstrakcji cukrów.

JM Philp 1989

Ardbeg Dark Cove
4 g/l cukrów

Najważniejszym czynnikiem wpływającym na ekstrakcję cukru jest prawdopodobnie najsłodszy płyn, który wcześniej zajmował beczkę. Według Manuela Gonzáleza Gordona „duże beczki solera, które były używane przez lata w solerze, czasami przybierają na wadze nawet do 25 kilogramów”. W przypadku fermentującego moszczu lub słodkiego wina, beczka do ponownego napełnienia może wydobyć co najmniej do około 400 mg/l/rok cukrów. Typowa obróbka sherry stosowana w beczkach po szkockiej whisky używanych w latach 1890-1970 była wykonywana przy użyciu około 35 litrów paxarette lub słodkiej sherry na beczkę, ale nawet przy stosunkowo wysokim ciśnieniu tylko niewielka część wina została wchłonięta do beczki. Jeśli założymy, że aż 5 litrów paxarette (375 g/l cukrów) zostało wchłonięte do beczki, a połowa jego cukrów (to tylko liczba z wierzchu mojego kapelusza) została odessana do whisky, dałoby to 1875 g / 220 litrów = około 4,3 g/l cukrów, przy czym hipotetyczny gram lub dwa z samej beczki mogłyby teoretycznie podnieść zawartość cukru do 6 g/l podczas bardzo długiej maturacji, powiedzmy średnio 300 mg/l/rok przez 20 lat. Jeśli weźmiemy czysto fikcyjną solera butt używaną do ekstremalnie słodkiego wina PX (400 g/l) z 25 kg wina PX wchłoniętego do beczki, a następnie użytego do dojrzewania whisky, może to oznaczać 10 kg cukrów w beczce i przy czysto fikcyjnej ekstrakcji około połowy cukrów dałoby to w przybliżeniu ilość 9 g/l cukrów w whisky w ekstremalnie długim okresie dojrzewania z ekstremalnej beczki. Można chyba bezpiecznie powiedzieć, że większość alkoholi o zawartości cukrów powyżej 10 g/l zawiera dodatki, a większość alkoholi o zawartości cukrów powyżej 2 g/l dojrzewała w beczkach po ex-słodkich winach. Obecnie beczki po sherry używane do dojrzewania whisky nie są już używane do fermentacji ani poddawane obróbce wysokociśnieniowej paxarette/PX. Przyprawiające sherry to zapewne w większości średnie sherry oloroso/raya o zawartości cukru w przedziale 0-100 g/l, a więc typowa ekstrakcja cukru z tego typu beczek może być rzędu 100-300 mg/l/rok i maleć w trakcie dojrzewania, skutkując maksymalnie kilkoma g/l cukrów do współczesnej whisky nawet podczas kilkudziesięciu lat w beczce.

REFERENCJE I DALSZE CZYTANIE:
Alañón ME et al. Monosaccharide anhydrides, new markers of toasted oak wood used for ageing wines and distillates. Food Chem 2010;119;505-512
Blanco Gomis D et al. Evolution of sugars in cider brandy aged in oak barrels, a contribution to its characterization. J Agric Food Chem 2003;51;923-926
Boscolo M et al. Spectrophotometric determination of caramel content in spirits aged in oak casks. J AOAC Int 2002;85(3);744-750
Boudet AM et al. Biochemistry and molecular biology of lignification. New Phytol 199;129;203-236
Clyne J et al. The effect of cask charring on Scotch whisky maturation. Int J Food Sci Tech 1993;28;69-81
González Gordon M, Sherry. Cassell Ltd 1972
Haldane FF. Casks; their manufacture and treatment. J Inst Brew 1906;12(7);688-711
Hills, P. Appreciating whisky. Collins 2000
Kansallisarkisto, Helsinki. http://www.arkisto.fi/en/the-national-archives-service/arkistolaitoksen-vaiheet-2
Liebmann AJ & Rosenblatt M. Zmiany w whisky podczas dojrzewania. Ind Eng Chem 1943;35(9);994-1002
Martínez Montero C. Estudio de parámetros alternativos como indicatores del envejecimiento y de la calidad del brandy de Jerez. Thesis, Universidad de Cádiz, 2006
Martínez Montero C et al. Sugar contents of brandy de Jerez during aging. J Agric Food Chem 2005;53;1058-1064

.