Выдержка в дубе

Выдержка в дубе

Немного о процессах, происходящих во время выдержки алкоголя в бочках.

Выдержанные коктейли — давно уже не тренд, а вполне рабочий инструмент, которым пользуются во многих барах. А выдержка в бочках для некоторых спиртов и вовсе обязательна. Давайте разберемся, что же происходит с самим спиртом во время этого процесса, а также в некоторых тонкостях самих бочек.



Традиционно (за редким исключением) выдержка происходит в дубовых бочках. Причем используется не любой дуб, а преимущественно белый дуб и черешчатый дуб. Наиболее распространенные виды: Quercus alba (американский дуб) and Quercus robur (французский дуб). Но помимо этих двух еще используют, как минимум, десять других видов дуба (2). Для изготовления бочек используют в основном ядра деревьев (темная часть ствола), возраст которых не моложе 80 лет. Есть несколько причин, почему именно дуб используют для производства бочек. Первая — структура дуба, которая позволяет делать бочки менее влагопроводимыми. Это происходит в основном из-за активного формирования тиллов, которые закупоривают сосуды дуба, также имеет значение плотное многорядное строение сердцевинных лучей. Вторая причина состоит в гибкости древесины, что особенно важно при изготовлении бочек. И последняя причина в низком содержании смолистых веществ, которые могли бы негативно повлиять на выдерживаемый алкоголь. 



Химический состав дуба имеет достаточно сильное влияние на вкусовые характеристики выдержанного в нем алкоголя. При этом важно понимать, что большая часть компонентов имеют трудно извлекаемые формы, поэтому сами по себе они не экстрагируются алкоголем или водой. При обжиге или обработке кислотами происходит деконструкция этих веществ, что делает процесс экстракции возможным. Есть и легко извлекаемые формы, но они на сегодняшний день не сильно изучены. Вот основные химические компоненты, которые нас интересуют в дубе:  


  • Целлюлоза. Полисахарид, представляющий собой линейный полимер остатков глюкозы. Во время обжига происходит ее расщепление до глюкозы, что в итоге усиливает сладость алкоголя после выдержки. Также происходит карамелизация этих сахаров под действием высоких температур, что придает алкоголю карамельные и ореховые тона. 

  • Гемицеллюлоза. Под гемицеллюлозой в настоящее время подразумевается углеродный комплекс древесины, который в дубе представлен в основном пентозанами. Гемицеллюлоза включает в себя как легко, так и трудно извлекаемые формы веществ. Легко извлекаемые могут экстрагироваться даже в воду. А вот трудно извлекаемые необходимо сначала расщепить, что происходит с помощью высоких температур и кислот (поэтому кислотность спирта, залитого в бочку имеет важное значение). И аналогично целлюлозе, во время обжига происходит карамелизация и реакция Майяра, что  дает карамельные, ореховые и обжаренные тона и повышает сладость. 

  • Дубильные вещества, в том числе таниды. Таниды (среди которых и наши любимые танины) являются наиболее легко извлекаемыми компонентом дуба. Дают вяжущий вкус (за счет этого и текстуру), кислотность и горечь. 

  • Лигнин. Согласно современным представления лигнин состоит в основном из ароматических соединений, связанных между собой и с углеводами. Под действием высоких температур и времени эти связи разрушаются, и высвобождаются, например, ароматические альдегиды и различные кислоты. Среди них наиболее характерным является ванилин. Лигнин до сих пор является важной и довольно частой темой исследований, но при этом механизмы его взаимодействия с алкоголем не до конца изучены. 


Даже при том, что обжиг бочки имеет такой сильный эффект на вкус выдержанного алкоголя, не все производители это делают. К тому же может значительно отличаться степень . Например, бочки из американского дуба практически обугливаются изнутри, а бочки из европейского дуба подвергают более деликатному обжигу. В исследовании (4) сравнивается вкус вискарных спиртов, выдержанных в сильно обожженной и не обожженной бочках. По итогам алкоголь из обожженной бочки имел ярче выраженный ванильный вкус, и был более мягким, сладким на вкус, нежели чем виски из не обожженной бочки. Правда, сравнивались спирты, проведшие в бочке всего 3 месяца, и в более долгой перспективе, возможно, результаты будут немного иными. 


Кстати, сильный обжиг бочек приводит к тому, что тонкий слой угля, который при этом образуется, выступает фильтром. Точнее, он абсорбирует некоторые вкусо-ароматические компоненты и нежелательные побочные продукты реакций. 

Обжиг бочек на дистиллерии Brown-Forman, источник https://blog.distiller.com/aging-spirits/


Помимо изменения нелетучих компонентов самой бочки, во время выдержки происходят также превращения и летучих компонентов. Хотя это разделение достаточно условное, так как оба этих класса соединений взаимодействуют друг с другом. Компоненты древесины активно влияют на превращение летучих веществ, а те в свою очередь, влияют на экстракцию нелетучих веществ. Дело осложняется тем, что под действием кислорода, растворенного в спирте и воде (а также поступающего извне) происходит окисление компонентов, что в итоге меняет состав алкоголя. 


Окисление и различные реакции взаимодействия компонентов в алкоголе приводят к тому, что с течением времени состав спирта, помещенного в бочку, меняется. Достаточно сложно проводить исследование изменений в одном и том же образце в течение длительного времени, потому что тогда эксперимент сильно затянется. Поэтому чаще всего ученые анализируют разные образцы разных лет выдержки. И их основная задача — найти закономерности. 


Концентрация большинства летучих компонентов увеличивается с течением времени за счет испарения воды и спирта. А вот причины увеличения концентрации эфиров и альдегидов другие. В своей книге «Химия коньяка и бренди» И. М. Скурихин, ссылаясь на исследование французского ученого Белле, указывает, что основной химической реакцией, происходящей во время выдержки с эфирами, является их алкоголиз (замена одних спиртов в эфирах другими). В результате происходит освобождение высших спиртов, которые медленно окисляются до альдегидов. При длительном хранении также происходит окисление этанола до ацетальдегида и уксусной кислоты, которая с этиловым спиртом образует уксусноэтиловый эфир. 


Из факторов, значительно влияющих на процесс выдержки можно отметить размер бочки, возраст бочки, крепость алкоголя и окружающие условия выдержки (температура и влажность). Обо всем по порядку:


  • Размер. Чем больше бочка, тем меньше соотношение объема спирта к площади поверхности бочки, что сказывается на концентрации экстрагированных веществ. Вот значения отношений площади поверхности бочки (S, см2/л) к ее объему(V, л), взятые из исследования (2): 


Объем бочки,л

7,5

11,3

18,9

37,8

189,3

S/V

280

246

198

163

90


Чем больше показатель, тем быстрее происходит экстракция, а значит концентрация веществ тоже будет больше. Хотя, здесь учитывается только двухмерное взаимодействие спирта и бочки, тогда как во время выдержки спирт также проходит в глубину бочки. Поэтому, в трехмерной модели цифры будут немного больше, а значит экстракция в бочках меньшего размера по факту еще быстрее. 

  • Возраст. Новые бочки более охотно отдают танины, поэтому спирт, выдержанный в них будет более терпким. И в целом, чем старее бочка, тем медленнее и меньше компонентов она экстрагирует в алкоголь. Исключение составляет разве что лигнин, который активнее выходит из уже использованной бочки (хотя здесь надо учитывать, как была обработана бочка до этого). 

  • Крепость. В зависимости от крепости алкоголя, залитого в бочку, эффективность экстракции различных веществ может быть разная. В книге (8) указывается, что наибольшее количество экстрактивных веществ извлекается при крепости 45-55 % об.. 

  • Окружающие условия. Температура и влажность влияют на скорость испарения и скорость протекания химических реакций. Чем выше температура и меньше влажность, тем быстрее происходит испарение, которое романтично называют «долей ангела». В среднем, при выдержке потеря алкоголя при температуре 5-20 ºC составляет 3-5%, а при температуре 25-30 ºС возрастает до 7% в год. Хотя в любом случае, конкретная цифра будет меняться в зависимости от температуры, влажности, объема бочки и количества алкоголя в ней. 


Созревание спирта в бочке — это сложный комплекс химических и физико-химических процессов. И не совсем понятно иногда, какой именно фактор сыграл решающую роль в формировании вкуса. Например, один и тот же спирт, выдержанный в двух одинаковых  бочках в одном помещении одинаковое количество времени, может быть в итоге совсем разным. Правда, в отношении выдержки коктейлей разница может быть не столь значительная, так как время выдержки маленькое (по сравнению, например, с шотландским виски или коньяком). Хотя и бочки у нас значительно меньше, что усиливает эффект воздействия. 


Вот несколько советов для тех, кто интересуется выдержкой:


  1. Старайтесь избегать в составе коктейлей свежих соков. Хотя, можно поэкспериментировать с повышением кислотности коктейля путем добавления разных органических кислот. Это может повлиять на эффективность экстракции сахаров. 

  2. Если у вас нет возможности купить бочку, но вы хотите поэкспериментировать с выдержкой, можно начать с дубовой стружки (желательно сначала обжечь ее). Они дадут похожее влияние на вкус выдержанного напитка, хотя эстетика пострадает.

  3. Если бочка совсем новая и не обожженная, можно попробовать залить в нее раствор органической кислоты. Тем самым вы можете помочь деконструкции компонентов самой бочки и извлечению излишних танинов. Плюс, это поможет древесине набухнуть и предотвратить протекание на первых парах. Хотя конечно, обжиг даст немного другой результат. 

  4. Постоянно отслеживайте изменения напитка, так будет шанс остановить чересчур активные процессы и спасти напиток. 


Источники:

  1.  Wikiedia

  2. John D. E. Jeffery. Aging of Whiskey Spirits in Barrels of Non-Traditional Volume. Michigan State University. Food Science, 2012 

  3. https://blog.distiller.com/aging-spirits/

  4. Clyne, J., Conner, J. M., Paterson, A., & Piggott, J. R. (2007). The effect of cask charring on Scotch whisky maturation. International Journal of Food Science & Technology, 28(1), 69–81.

  5. Mosedale, J. ., & Puech, J.-L. (1998). Wood maturation of distilled beverages. Trends in Food Science & Technology, 9(3), 95–101.

  6. Nose, A., Hojo, M., Suzuki, M., & Ueda, T. (2004). Solute Effects on the Interaction between Water and Ethanol in Aged Whiskey. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 52(17)

  7. https://www.artofdrink.com/science/barrel-aged-cocktails

  8. И. М. Скурихин. Химия коньяка и бренди. 2005





Comments

Log in to leave a comment

Be the first who will comment it