Whisky Wetenschap

Er zitten kleine hoeveelheden suiker in alle whisky’s. Schotse whisky’s hebben wat suikers opgelost uit het eikenhouten vat en vaak ook wat van de optionele karamelkleuring (E150a). De totale hoeveelheid suikers is vrij laag, meestal ruim onder 1 g/l, maar in bepaalde gevallen is het heel goed mogelijk om enkele grammen per liter te bereiken. De zoete aroma’s van whisky gerijpt in refill bourbon of nieuwe eiken vaten komen meestal van zoete aromatische vanilline en fruitige esters, niet van de suikers. Suikers kunnen echter wel een belangrijke rol spelen in het geval van vaten die eerder voor zoete wijn of gezoete spirit zijn gebruikt.

Typische samenstelling van een vloeibare E150a-kleuring

Suiker komt in whisky van het eikenhouten vat dat voor de rijping is gebruikt en de eventuele eerdere inhoud daarvan, vooral zoete wijn, en vaak van de optionele karamelkleuring. New made spirit bevat geen noemenswaardige hoeveelheden suikers en het is niet wettelijk toegestaan zoetstoffen toe te voegen aan Schotse whisky, Ierse whisky of bourbon, in tegenstelling tot de meeste rums, andere Amerikaanse whisky’s, Canadese whisky’s, cognac, armagnac, wodka enzovoort. Karamelkleuring is echter een toegestaan additief in Schotse whisky. De E150a kleurstof die in whisky’s wordt gebruikt, bestaat grotendeels uit water (30-50%), koolhydraten (50-70%) en as (0-4%), afhankelijk van de fabrikant. De kleurstof is voornamelijk afkomstig van furanen en furfuranen, voornamelijk 5-hydroxymethylfurfural (5-HMF). De samenstelling van de koolhydraten varieert sterk, maar gewoonlijk bedraagt de hoeveelheid enkelvoudige suikers (mono- en disachariden) ongeveer 10-20% van het totale volume en ongeveer 20-40% van de totale koolhydraten. Karamelkleuring als zodanig is niet zoet, maar eerder bitter, hoewel zij waarschijnlijk de waarneming van vanilline en sommige andere zoete tonen versterkt en sommige zwaveltonen onderdrukt. De hoeveelheid karamel die aan whisky wordt toegevoegd ligt gewoonlijk ver beneden 1 g/l, maar er is geen wettelijke bovengrens, hoewel 2 g/l E150a (0,2-0,4 g/l enkelvoudige suikers) de whisky zeer donker zou maken. In een onafhankelijk onderzoek was de hoogste hoeveelheid karamel vaste stof gevonden in een Schotse whisky 0,97-1,10 g/l (enkelvoudige suikers ~0,2-0,4 g/l) afhankelijk van de analysemethode (ik vermoed L*******g, maar geen namen) en de gemiddelde hoeveelheid was 0,278 g/l karamel (van 0,01 tot 1,10 g/l). Volgens Valaer was er in 1940 een wettelijk maximum van één pint vloeibare karamel per vat whisky toegestaan door de Britse Customs and Excise Regulations (0,15% of ongeveer 1,5 g/l).

Caramelgehalte van diverse whisky’s (Boscolo et al 2002)

Een andere bron van suikers in whisky is hout. Eikenhout bestaat uit drie belangrijke macromoleculen; cellulose is een lange-keten D-glucose-vezel. Hemicellulose is een maasachtige vertakte keten van 5-koolstof suikers (xylose, arabinose, galactose, ribose, rhamnose) en glucose. Lignine is een complexe matrix van polypropaan en polyfenolen. Cellulose breekt zeer langzaam af in een oplossing van alcohol en water, waardoor zeer kleine hoeveelheden glucose aan whisky worden onttrokken. De meeste suikers die uit het vat worden geëxtraheerd zijn afkomstig van hemicellulose en zijn dus meestal 5-koolstof suikers. Arabinose, xylose en rhamnose smaken ongeveer half zo zoet als glucose, terwijl fructose bijna twee keer zo zoet is in vergelijking met glucose.
In het eerste jaar van de rijping van bourbon wordt ongeveer 100 mg/l vaste stof (inclusief suikers) uit nieuwe, verkoolde eiken vaten geëxtraheerd en na 1-3 jaar meestal aanzienlijk minder; uit oude, opnieuw gevulde vaten die bijvoorbeeld voor de rijping van cognac (of Scotch) worden gebruikt, is slechts een extractie van 4 mg/l/jaar gemeld. Een geroosterd vat extraheert aanzienlijk meer suikers in vergelijking met een verkoold vat, maar typisch wordt ongeveer 150-250 mg/l/jaar bereikt voor het eerste jaar of de eerste jaren van rijping. Ter vergelijking, een 40 jaar oude brandy gerijpt in een getoast eikenhouten vat had 2 g/l suikers (gemiddeld 50 mg/l/jaar), terwijl een 30 jaar oude cognac (waarschijnlijk grotendeels gerijpt in een refill vat) slechts 0,5 g/l had (17 mg/l/jaar).

Suikers lossen beter op in water dan in ethanol, dus bijvoorbeeld een 55% ethanol-water oplossing kan bijna twee keer meer suikers uit het hout halen vergeleken met een 70% abv oplossing. Het verschil tussen 40% abv en 15% abv lijkt net significant, dus het alcoholgehalte is waarschijnlijk alleen belangrijk voor high proof sterke dranken. Een hoog ingangsbewijs zal waarschijnlijk de suikerextractie aanzienlijk verminderen. Het roosteren en vooral het verkolen van het eikenhout verlaagt de hoeveelheid extraheerbare suikers en zet ze om in bijvoorbeeld furfurals (“karamel”). Anderzijds draagt verkoling bij tot de zoetheid door de vorming, extractie en perceptie van andere zoet smakende verbindingen, vooral vanilline, te verhogen.

Analyse van verschillende sterke dranken door GC-MS (Savchuk 2001) wijst op de hoge vanillinegehaltes van nieuwe verkoolde vaten.

Waarschijnlijk de belangrijkste factor voor de hoeveelheid suikers in Schotse whisky is de vorige inhoud van het vat. Het meest gebruikelijke type vat, het ex-bourbon vat, zou minimale hoeveelheden suikers afgeven, vaak ver onder de 50 mg/l per jaar en in het algemeen ver onder de 1 g/l, zelfs tijdens een lange rijping, meestal in de orde van enkele honderden milligrammen per liter. Het vat van verkoold Amerikaans eikenhout dat voor bourbon wordt gebruikt, bevat om te beginnen vrij weinig suikers en de bourbon zal een groot deel van de beschikbare suikers eruit halen. Een geroosterd vat dat eerder voor cognac, armagnac, brandy of een andere niet-gesuikerde drank werd gebruikt, kan iets meer suikers extraheren, maar waarschijnlijk niet meer dan 1 g/l tijdens de rijping.

Venezuelaanse rum, 40 g/l suikers

Rum kan, en bevat vaak, toegevoegde suiker of andere zoetstoffen. De meeste gezoete rums worden bij het bottelen gesuikerd, maar soms is er al suiker (of melasse, rietsap, fruit, enz.) in het vat toegevoegd en komt er zeker wat van die suiker in een ex-rum refill Scotch terecht. In rum wordt gewoonlijk een suikergehalte tot 40 g/l gerapporteerd (100 g/l in gekruide rum), maar de hoeveelheid suiker die rechtstreeks aan het vat is toegevoegd, ligt waarschijnlijk tussen 5-20 g/l.

Pedro Ximenez sherry,
470 g/l suikers

Aanzienlijke hoeveelheden suiker kunnen uit een zoet wijnvat worden geëxtraheerd. Sherry is veruit het meest gebruikte ex-wijnvat in de Schotse whisky-industrie. De meeste sherry’s, zoals fino, manzanilla, amontillado, palo cortado en de meeste olorosos, zijn droge wijnen (0-5 g/l suikers) en voegen slechts weinig suikers toe aan het vat, sommige zouden zelfs meer kunnen extraheren dan afgeven. De meeste zoete blendsherries (creme, dulce, zoete olorosos) worden vaak met zoete most gemengd vóór het bottelen, niet in rijpingsvaten. De zoetheid die in de olorosos wordt waargenomen, komt vaak van grote hoeveelheden glycerol en niet zozeer van suikers. Een opmerkelijke uitzondering is de Pedro Ximenez-wijn, die tegenwoordig bijna uitsluitend in Montilla-Moriles wordt gevinifieerd. Het is een zoete wijn die wordt gemaakt van laat geoogste gedroogde PX-druiven en hij bevat volgens de wet meer dan 212 g/l suikers. Hij is vrij zoet, zelfs in vergelijking met andere zoete wijnen, zoals port (gewoonlijk 100-150 g/l), Sauternes (100-200 g/l), Tokaji (60-500 g/l) of ijswijn (180-320 g/l).
De Schotse whisky-industrie geeft al sinds de 19e eeuw de voorkeur aan zoete sherry’s voor het kruiden van hun whiskyvaten en hoewel de meeste moderne sherry’s vrij droog zijn, werden de meeste ex-sherry whiskyvaten gebruikt voor (of op smaak gebracht met) zoete sherry’s. In de jaren 1800 en begin 1900 werden zoete (ened) sherry’s in zeevaten naar Groot-Brittannië geïmporteerd. Groot-Brittannië was een belangrijke importeur van sherry en leeggehaalde scheepvaten werden vaak gebruikt voor de rijping van Schotse whisky. Tegen het einde van de 19e eeuw werden sherryvaten in Schotland op grote schaal gebruikt en de eerste pogingen om gebruikte vaten te verjongen of op smaak te brengen werden gedaan in de jaren 1890. Nadat de sherryvaten waren gebruikt voor de rijping van Schotse whisky, werden ze op smaak gebracht met zoete sherry of paxarette, waarbij soms druk werd uitgeoefend om het hout met de wijn te doordrenken. Tegen het begin van de 20e eeuw was het gebruik van sherryvaten vrij wijdverspreid, zo liet de grote whiskymenger Johnnie Walker eind jaren twintig al zijn whisky’s rijpen in sherryvaten of met sherry behandelde vaten.

Aberlour 18yo
suikers <2 g/l

Scheervaten waren meestal Spaans gekookte licht getoaste Amerikaanse eiken (Quercus alba) butts of puncheons (in Spanje vaak bocoyes genoemd). In 1972 verklaarde Manuel González Gordon dat “de laatste jaren wat Spaans eikenhout wordt gebruikt, hoofdzakelijk wegens de moeilijkheden om Amerikaans hout in te voeren, maar de grotere dichtheid en hardheid en de lagere porositeit maken het minder geschikt dan het Amerikaanse hout”. In de 19e eeuw en het begin van de 20e eeuw werden ze vaak gebruikt voor de fermentatie voorafgaand aan de verzending. De invloed van eikenhout was niet zo schadelijk voor sherry tijdens de fermentatieperiode en men geloofde dat het fermentatieproces een deel van de overtollige tannines en de bitterheid uit het hout zou halen voordat het in een solera werd gebruikt of verscheept.
De fermentatiefase voegde veel suikers toe aan het eikenhout. Bijvoorbeeld, een typisch jaren ’80 scheepvaartvat (waarschijnlijk Spaans eiken, maar op zijn minst Spaans kuip-eiken) dat eerder werd gebruikt voor de fermentatie, onttrok 2,25 g/l suikers aan de whisky gedurende slechts 6 jaar rijping (375 mg/l/jaar). Aan de andere kant zou een Amerikaans ammoniak behandeld vat zonder een eerder gistingsgebruik 770 mg/l (154 mg/l/jaar) suikers onttrekken aan een fino-seasoned vat en nog minder 655 mg/l (133 g/l/jaar) aan een soortgelijk oloroso vat. Volgens onderstaande tabel is het eerdere gebruik als gistingsvat van grote betekenis voor de suikerextractie.

JM Philp 1989

Ardbeg Dark Cove
4 g/l suikers

De belangrijkste factor met betrekking tot de suikerextractie is waarschijnlijk de zoetste vloeistof die het vat eerder heeft bevat. Volgens Manuel González Gordon “kunnen grote solera vaten die jarenlang in een solera zijn gebruikt soms wel 25 kilo zwaarder worden”. In het geval van gistende most of zoete wijn kan het hervulbare vat ten minste tot ongeveer 400 mg/l suikers per jaar extraheren. Een typische sherrybehandeling voor Schotse whiskyvaten uit de jaren 1890-1970 werd uitgevoerd met ongeveer 35 liter paxarette of zoete sherry per hogshead, maar zelfs bij een relatief hoge druk werd slechts een klein deel van de wijn in het vat geabsorbeerd. Als we aannemen dat maar liefst 5 liter paxarette (375 g/l suikers) werd geabsorbeerd in een hogshead en de helft van de suikers (zomaar een cijfer uit mijn hoge hoed) werd geëxtraheerd naar de whisky, dan zou dit geresulteerd hebben in 1875 g/ 220 liter = ongeveer 4,3 g/l suikers, met een hypothetische gram of twee uit het vat zelf zou het suikergehalte theoretisch op 6 g/l gebracht kunnen worden gedurende een zeer lange rijping, zeg een gemiddelde van 300 mg/l/jaar gedurende 20 jaar. Als we een zuiver fictieve solera butt nemen die gebruikt wordt voor een extreem zoete PX-wijn (400 g/l) met 25 kg PX-wijn opgenomen in het vat en dan gebruikt voor de rijping van whisky, dan zou dat 10 kg suikers in het vat kunnen betekenen en met een zuiver fictieve extractie van ongeveer de helft van de suikers zou dat ruwweg leiden tot de hoeveelheid van 9 g/l suikers in de whisky bij een extreem(lange) rijping uit een extreem vat. Het is waarschijnlijk veilig om te zeggen dat de meeste gedistilleerde dranken met meer dan 10 g/l suikers additieven bevatten en dat de meeste gedistilleerde dranken met meer dan 2 g/l gerijpt werden in ex-zoete wijnvaten. Tegenwoordig worden de sherryvaten die voor de rijping van whisky’s worden gebruikt, niet meer gebruikt voor gisting of blootgesteld aan een paxarette/PX-behandeling onder hoge druk. De kruidensherries zijn waarschijnlijk meestal middelzware oloroso/raya-sherries met een suikergehalte tussen 0-100 g/l, zodat een typische suikerextractie uit dat soort vaten in de orde van 100-300 mg/l/jaar zou kunnen liggen en tijdens de rijping zou afnemen, wat zou leiden tot een maximum van enkele g/l suikers in een moderne whisky, zelfs gedurende tientallen jaren in een vat.

REFERENTIES EN VERDER LEZEN:
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. Spectrofotometrische bepaling van het karamelgehalte in eau-de-vie gerijpt in eikenhouten vaten. 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. Vaten; hun vervaardiging en behandeling. 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. Changes in whisky while matureuring. 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