威士忌蒸馏工艺-波本威士忌生产过程
2019年09月27日

五、波本威士忌的生产过程

如果你问一位蒸馏专家,在波本威士忌生产过程中,对波本威士忌口味影响最大的因素有哪些,那么答案会是:谷物原料,发酵菌株,新白橡木桶以及存储仓库。美国酿酒厂通常拥有相同的生产设备和相同的气候,因此必须在另一个层面上寻求波本威士忌酒厂的区别特征。

出于营销原因,田纳西威士忌区别于肯塔基州的波本威士忌和《波本法案》。 然而,这两种威士忌类型的生产过程是相同的,除了田纳西威士忌在装桶之前要经过木炭过滤。

 

5.1 谷物选择与混合——原料配方 Mash Bill

        每家酒厂都有自己的谷物混合配方。法律要求肯塔基州纯波本威士忌的玉米比例至少为51%,但实际上玉米比例会更高些(60%~80%)

 

威士忌的生产工艺(三)——波本威士忌的生产过程
野火鸡Wild Turkey - 谷物样本Grain samples

其他原料包括黑麦和大麦芽,占比在10%~15%之间。少数酒厂会加入小麦,小麦会使威士忌更柔和顺滑,如果原料包含小麦,占比大约在10%

        不同的谷物类型分别研磨并暂时储存。以前的时候使用锤式粉碎机,但会导致谷物大量发热因而影响味道。如今通常先挤压谷物使其外壳张开,然后研磨成极细粉。

 

威士忌的生产工艺(三)——波本威士忌的生产过程
四玫瑰Four Roses - 谷物研磨机Grain mills

不同酒厂的原料配比(Mashbills)

酒厂

玉米

黑麦

麦芽

小麦

备注

George Dickel

84

8

8

   

Jack Daniels

80

8

12

 

估计

Heaven Hill

75

13

12

 

不同品牌配比不同

Barton

75

15

10

   

Willet

72

13

15

   

Jim Beam

77

13

10

 

不同品牌配比不同

Makers Mark

70

 

14

16

 

Four Roses

75

20

5

 

不同品牌配比不同

Wild Turkey

75

13

12

   

Buffalo Trace

90

10

   

不同品牌配比不同

Woodford Reserve

72

18

10

   

Michters

-

-

-

-

保密

Koval

-

-

-

-

保密

 

5.2 水 Water

威士忌生产中需要用到新鲜泉水,以蒸煮谷物中的淀粉并提取糖。因此酒厂建在能产生足够水的泉水旁。

 

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Jack Daniel's - 石灰岩层的泉水

肯塔基州和田纳西州位于一个大型的石灰岩层上,可以对水进行很好的过滤。山谷中石灰岩层破裂的地方,可以看到有用于威士忌生产的理想的清澈水源。

        如今一些酒厂坐落于工业区,他们使用以去除矿物质的本地供水而非泉水。

 

5.3 谷物蒸煮锅 Grain Cooker

谷物主要含有淀粉,但还含有少量蛋白质、脂肪和微量元素。淀粉是一种多糖,糖分子以长链相连。在自然发芽过程中,每种谷物类型都可以发芽并且可以将淀粉变成糖。但是,并非每种谷物类型都适合这种技术工艺,只有大麦具有极好的能力,可以在酶的帮助下,在发芽过程中将淀粉变成糖。

 

威士忌的生产工艺(三)——波本威士忌的生产过程
Early Times - 谷物蒸煮锅Grain cooker

对于玉米、黑麦和未发芽大麦来说,就需要另外一种处理方法了。这些谷物类型通常会被蒸煮半小时。Early Times(一个波本威士忌品牌)会以稍高压及高温条件蒸煮,以将蒸煮时间减少到约25分钟。

 

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Labrot & Graham - 蒸煮锅内部

谷物混合物(称为“谷物粉浆mash)之后会冷却下来,然后在发酵罐中加入酵母。

No.

谷物类型

温度

蒸煮时间

1

玉米Corn

220°F / 114°C

高压下长时间

2

黑麦Rye

170°F / 77°C

中等

3

大麦Barley

150°F / 66°C

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Heaven Hill - 糖化醪冷却器Mash cooler

 

5.4 酵母管理 Yeast Management

在肯塔基州和田纳西州,每家酒厂都有自己的酵母菌株,它们都在1919~1933年的禁酒令中幸存下来。这些酵母菌株严格保密以至于酒厂已为它们申请了专利。

历史上,选择酵母是一个简单的过程。盛有营养液的容器置于苹果树或梨树下方,一段时间后,水果上的天然酵母也接纳了营养液。然后将营养液的小样本置于载体上,并将单独出现的酵母在3540的烘箱中培育。从单个酵母细胞中,可以繁殖整个酵母进行酒精发酵。

从试管中提取大约铅笔尖数量的酵母,然后与营养液(麦芽浸出物)在烧瓶(bulb)中混合。根据酵母的不同,营养液的pH值必须在5.45.8之间以满足酵母繁殖。

 

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Early Times - 酵母菌株Yeast strains

所有用于酵母繁殖的物体都必须先在高压灭菌器中灭菌,这样就不会有醋酸细菌和外来酵母污染所需的酵母菌株。

 

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Early Times - 高压灭菌器Autoclave

在烧瓶中产生大约半升纯酵母后,将酵母放入一个称为“dona tub”更大的容器内。在这里会产生大量的酵母,然后装入一个作为“存储罐”更大的容器。

 

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Early Times - Dona tub

酒厂通常用不同的酵母生产不同的波本威士忌。所以每种威士忌有自己的酵母罐。在dona tub中,如果酵母被醋酸细菌或外来酵母污染,则酵母繁殖会受到很大影响。

 

威士忌的生产工艺(三)——波本威士忌的生产过程
Early Times - 酵母罐Yeast tanks

 

威士忌的生产工艺(三)——波本威士忌的生产过程
(左图)酵母繁殖前的酵母罐内部 | (右图)酵母繁殖后的酵母罐内部

 

5.5 酒精发酵 Alcoholic Fermentation

在谷物粉浆冷却到大概25~30后,就会连同更多的酵母一同放入发酵罐中,发酵后会产生大约9% abv(酒精度)的一种发酵液“beer”(实际就是苏格兰威士忌生产过程中的wash,只是叫法不同)。

 

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Woodford Reserve - 发酵罐Fermenter

这一阶段还会添加部分稍后阶段才会产生的酒糟(stillage),作为广受赞扬的酸醪(sour mash)处理的一部分。关于酸醪的详细内容在下文会有介绍。

发酵罐的尺寸分为“大型”和“巨型”。由于柱式蒸馏器连续工作,可以处理大量发酵液(beer),所以必须保证稳定供应。

因此美国的威士忌酒厂都有一个用于盛放发酵液(beer) 的“发酵池(beer well)”。发酵池通常用不锈钢制成,放置在许多发酵罐当中。发酵池的大小与发酵罐的大小相对应,通常比最大的发酵罐还要大上三分之一,这样即使某个发酵罐的排空被延迟,柱式蒸馏器可以持续生产。

 

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Wild Turkey - 发酵池Beer well

酒精发酵过程中,酵母将糖转化为酒精和二氧化碳,并产生热量。发酵通常需要3天,酒精度大约会达到8%~9.5%。少数酒厂会让发酵持续更长时间,但酒精度最高也只是10%~11%。发酵液称为beerdistiller's beer

发酵罐越大,产生的热量越多。如果发酵罐中的温度上升至高于35~40,酵母就会开始死亡直到发酵停止。因此许多发酵罐都有水冷系统。

 

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Labrot & Graham - 发酵罐内部的冷却环

从发酵液的味道可以得知关于未来威士忌的很多方面。发酵液最好是具有香味(例如具有浓烈苹果味道)。发酵液如果具有较少香味,则意味着酵母受到污染,下一批次发酵需要新的酵母菌株。

发酵后,发酵液beer会被蒸馏为未掺水的威士忌(raw whiskey),即white dog

5.6 蒸馏 Distillation

所有的美国威士忌酒厂(除了Labrot & Graham)都使用柱式蒸馏器(column still)来蒸馏。柱式蒸馏器由Robert Stein (Haig Co.)1826年在苏格兰发明,其柱状外型使得连续蒸馏成为可能。基本的操作原理很简单:立起一个高度5~20米、直径70~150厘米的直立管;向管道内插入带有孔洞的层板,这样从底部到顶部产生连接。孔洞的边缘稍微向上弯曲,这样液体就不会通过它们向下流动。然后插入小管,这样层板上集聚的液体就可以向下流到下一层。

 

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Buffalo Trace - 蒸馏器 Beer Still

在蒸馏器中间位置注入发酵液(beer),从下端加热。这样液体发酵液从管子向下流动,而气体粒子(酒精蒸汽)从孔洞向上流动。

 

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Seagram's Waterloo - 柱式蒸馏器切面图

蒸馏器的温度控制为:在顶部,酒精为气态,温度78 - 85°C;在底部蒸煮发酵液,温度为95 - 100°C

这个过程可以永远进行下去,只要有足够的新发酵液供应。当酒精在顶部提取时,含有纤维的水及残留谷物在底部累积,这个产品称为“酒糟stillage”,会被加工为动物饲料和酸醪(sour mash),酸醪会被重新用于发酵过程。

在小型柱式蒸馏器中,顶部的酒精度大约为60% abv。再高一些的蒸馏器,酒精含量可以提高到80%以上。

酒精从柱式蒸馏器提取出来后,酒精蒸汽会被引入一个称为doubler的铜壶内,在这里会发生催化转化,进而提升威士忌的口感。许多柱式蒸馏器需要这种doubler,因为柱式蒸馏器层板的材质非铜。在这种苏格兰常见的铜制壶式蒸馏器内,会发生连续的催化反应。如果柱式蒸馏器缺少铜制部件,蒸馏液必须在外部与铜接触,这就是doubler的用途。

 

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Jim Beam Craft Distillery - Doubler

酒精蒸汽随后会被引入冷凝器,重新变为液体,即为美国人称“white dog”的未掺水威士忌(raw whiskey)

 

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Four Roses - 冷凝器Condenser

之后威士忌会从冷凝器流经烈酒保险箱(spirit safe)进入大酒桶(vat)里,随后会灌入橡木桶或装上卡车进行运输。

 

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Michter's - Spirit safe

White dog通常在生产后直接品尝,为此将其稀释至约20% abv。在这种状态下,芳香物质最容易判定。

每蒲式耳谷物(35.24)可以生产大约5加仑100 Proof(50abv)的烈酒(9.5升纯酒精)。换算成谷物重量,大约每吨谷物可以生产400-450升纯酒精。

注:Alcohol proof主要在美国使用,是alcohol by volume (ABV)的二倍,都是用于衡量乙醇含量(酒精度,即酒的度数)的单位。

5.7 酸醪 Sour Mash

当下所有美国威士忌酒厂都使用酸醪工艺。酸醪(sour mash)指的是部分蒸馏残余物(酒糟stillage)重新添加到谷物粉浆(mash)中。当谷物粉料与新鲜泉水混合后,其为化学中性,即非酸非碱的一种化学环境,使用pH值衡量。

在加入中性水之后,谷物粉浆的pH值大约为7,这种环境下酵母无法正常工作。加入部分酸酒糟(pH5.0 - 5.4)可以使整个谷物粉浆酸化。加入酒糟后,谷物粉浆的pH值大约为5.4 - 5.8,是酵母工作的理想酸度。

 

威士忌的生产工艺(三)——波本威士忌的生产过程
Four Roses - 酒糟罐Stillage tanks

        一些波本威士忌生产商通过使用“酸醪sour mash”一词来使其产品看起来特别些,还有一些生产商宣称酸醪具有消毒效果。但酸醪的唯一目的只是给酵母创建一个酸性环境。其他关于酸醪的故事只是出于营销目的。

5.8 动物饲料 Animal Feed

在柱式蒸馏器底部,会有废料累积,其包括水,蛋白质,油脂和谷物纤维,更轻的物质如酒精和酯类会被从蒸馏器的顶部提取。这些废料会不断地从柱式蒸馏器底部的容器内泵出。

首先酒糟的纤维会被过滤器收集起来,剩余的液体会使用热蒸汽在大型滚桶(drum dryer)内烘干。聚集在桶壁的固体物质随后会被取出并作为动物饲料提供给农场。这种饲料包含很多蛋白质、油脂和微量元素。

 

威士忌的生产工艺(三)——波本威士忌的生产过程
Heaven Hill - Drum dryer

5.9 装桶 Filling of the Barrels

在肯塔基州和密苏里州有很多公司专业生产美国白橡木桶。对于纯波本威士忌,这些橡木桶可能只会使用一次。其容量大约为53美国加仑(200)。美国通常使用barrel而非cask来指代橡木桶。Barrel有很多定义,最著名的是石油桶,1桶为158.97升。但一般的美国barrel容量为31.5 加仑(119.23)1加仑等于3.785升。

 

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白橡木的桶板Barrel staves from white oak

橡木桶的桶板首先会连接到一起,但没有完全闭合。之后用热蒸汽使桶板弯曲,这样就可以弯曲成椭圆形了。

 

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Brown Forman cooperage - 弯曲桶板 Bending of the staves

下一步很特殊,它会赋予肯塔基纯波本威士忌独特味道。一头仍敞开着的橡木桶,被放置于小火之上。这个过程称为“烘烤toasting”,目的是使桶板内侧的木糖变为焦糖,上升到某一层。这一红色层在随后橡木桶被分解时清晰可见。烘烤过程持续大约12分钟。

 

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Brown Forman cooperage - 烘烤橡木桶 Charring of the barrels

烘烤后,橡木桶需经过强火处理。用更大的火焰在内部灼烧6~12秒,产生一个木炭层。木炭层的厚度在1~4级之间。

装桶后,使用塞子闭合橡木桶,并用卡车运到仓库。

 

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Buffalo Trace - 用木塞闭合橡木桶

 

5.10 存储 Storage

每家酒厂对于存储酒桶都有自己的偏好。

 

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Willet - 仓库Warehouses

在过去,仓库高度有4~5个楼层,每楼层存储3~6层酒桶。

 

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Labrot & Graham - 仓库内景

这些仓库具有一个包括栏杆和大梁的骨架,可以使酒桶水平滚动。在骨架之间有升降机,使酒桶垂直移动变为可能。一个普通的仓库可以存储大约2万个酒桶。

仓库中会产生一个十分特殊的气候。在夏天,屋顶下方温度很高,而底部却如同有空调一样凉爽。为了与室外空气温度均衡,仓库都有很多窗户。

每个楼层的威士忌成熟的速度不同,因此过去会轮换酒桶。轮换的意思是在陈酿过程中,酒桶被移动到仓库内其他位置,这样每个酒桶都有机会受益于仓库中间的好位置。但是这样一来,仓库的某个部分(通常是三分之一的仓库总容量)必须空出来以用于轮换。

其他酒厂选择了一个不同的方式。他们不在轮换酒桶位置,而是在装瓶前将不同位置的酒桶的酒混合。通过这种方法,可以避免耗费人力的轮换工作,并可以使用仓库的全部存储能力,以及获得仓库中间位置可用于生产小批量波本威士忌的特别酒桶。

5.11 装瓶 Bottling

由于波本威士忌酒厂具有很高的产量,它们都可以负担得起自己的装瓶作业线。即使小酒厂也有自己的作业线。

 

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Michter's - 装瓶Bottling

被选中的酒桶首先会被用卡车运到装瓶作业线,并通过过滤器排出,陈酿过程中桶壁脱离的木炭碎片会被筛子挡住。

 

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Jim Beam - 开桶
 
威士忌的生产工艺(三)——波本威士忌的生产过程
Jim Beam - 倒空酒桶

波本威士忌会被泵入一个大储存桶,从这里被送到装瓶作业线。

美国威士忌瓶子具有各种尺寸、形状和材质。典型的尺寸是0.2(扁瓶)0.7(欧洲市场)0.75(美国及日本市场)1.0(免税)1.89(半加仑)。大众产品的瓶子越来越多使用塑料(PET)制成。

 

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Wild Turkey - 装瓶作业线
 
威士忌的生产工艺(三)——波本威士忌的生产过程
Brown Forman - 包装