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站在酒類發展歷史的角度看,人類無論生活在地球上的哪一個角落,都會使用任何可發酵的水果或農作物來釀製或蒸餾酒,所以合理推論愛爾蘭或蘇格蘭威士忌一開始絕對不會只使用大麥,其他穀物如小麥、燕麥、裸麥等等,同樣也會被拿來製酒。19世紀以前確實如此,但隨後發展為大麥(麥芽)以及其他穀物兩大主流,應該與農作物的產量和出酒率息息相關,且由於人口增加及需求的成長,必須以更經濟有效的方式來製作威士忌,革命性的發明便是Aeneas Coffey於1831年取得專利的連續式蒸餾器。這種蒸餾器可製作出酒體較輕、風味也較淡的新酒,與壺式蒸餾器大不相同,進而成為19世紀中期以降調和式威士忌重要的基酒。

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蘇格蘭穀物蒸餾廠分布圖

蘇格蘭在20世紀初曾有過19座穀物蒸餾廠,但目前僅存7座,分布上圖,其中高地區僅有1座(Invergordon),其他6座都在低地區。少歸少,但產量驚人,根據SWA所公布的統計資料,2011年穀物威士忌蒸餾廠的全年產量為2.9億公升LPA(Litres of Pure Alcohol,純酒精),高於麥芽威士忌的2.28億公升LPA。不過從2011年以後,由於業界的保密,SWA便不再公布穀物的蒸餾數字,但Dave Broom的「世界威士忌地圖」中提到,低地區的6座蒸餾廠產量已超過3億公升,甚至Girvan便已經有1億公升的量,相當驚人。

為什麼穀物蒸餾廠能如此大量的生產威士忌?關鍵當然是連續式蒸餾器,但蒸餾之前的穀物處理也同等重要,包括磨碎方式、處理水的量和來源、蒸煮(糊化)方式和溫度(高壓或低溫)等等,都將影響設備的選用(蒸煮使用的高壓鍋、輸送黏性較高的穀物漿的壓力泵、控制發酵時泡沫產生的消泡劑等),也影響使用效能和最後的酒精產能。因此外觀上,穀物蒸餾廠不像麥芽蒸餾廠那般簡潔而吸引人,反而像是化工廠一樣,許多管線牽來繞去,而且因為安全因素而通常不開放參觀。不過簡化來講,穀物威士忌的製程如下圖所示:

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穀物蒸餾製程示意圖

上圖中蒸餾後的剩餘物質,可利用離心機將固液態分離後,固態物質作為動物飼料(DDGS),液態可回收加入處理水再利用,即所謂backset。由於backset呈酸性(pH值約等於4),又仍含水溶性蛋白質,若以40~50%的比例與一般來自水源的處理水混合使用,有利於後續發酵(開始發酵的pH值約等於5.2)並影響出酒率。過去以為僅有美國威士忌使用sour mash,但穀物蒸餾廠,特別是採低溫蒸煮/糖化製程的蒸餾廠,已經將backset視為重要的添加物,用以維持品質的一致性,其實與sour mash的功能類似。(註:sour mash的主要功能就是降低mash的pH值以利發酵,其他的說法大概都屬於行銷話術)

目前常用的穀物包括玉米、小麥和麥芽,其澱粉含量、糊化處理溫度和最終出酒率如下表。與小麥比較,玉米蒸煮需要高溫且需時甚長,澱粉含量較高但出酒率未顯著增加,似乎較不符合經濟價值,不過穀物蒸餾廠的新酒不是中性酒精,其風味仍將影響調和威士忌,因此除了Cameronbridge、Girvan和Strathclyde僅使用小麥之外,North British完全使用玉米,其他三家則玉米、小麥都有使用。至於麥芽,其主要功能是提供糖化酵素,因此使用量不高,約10%~15%。未發芽的大麥則因含有較多的膠質,產生的黏性會增加泵送和清理的困難,所以鮮少使用。

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當然,最終還是蒸餾。連續式蒸餾器的運作原理,主要在於如何將Distiller's beer中的酒精透過一層層的蒸餾板分離出來,其理論如下圖所示,亦即當某個酒精濃度的液態轉化成氣態時,因酒精的沸點較低,所以氣態內的酒精含量提升(垂直虛線),直到碰觸到均衡線,即往上一層的蒸餾版,混合成相同酒精含量的液態(水平虛線),而後再繼續蒸發,酒精含量也繼續提升,一直到共沸發生而無法將酒精分離為止。理論上,所需要蒸餾板數目可以從下圖中決定,不過實際使用的數目較理論值為多。

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蒸餾板數量之理論決定方式

至於蒸餾器的設計,可參考下面這張取自Michael Jackson所著之「威士忌全書」的圖片,蒸餾方式如下:

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Coffey Still 蒸餾示意圖 (取自Michael Jackson之威士忌全書)

1. Distiller's beer先進入Rectifier進行預熱;
2. 預熱後的Distiller's beer從頂部進入Analyzer,而後一層一層的往下流,蒸氣則由Analyzer的下方輸入;
3. 當蒸氣碰到蒸餾板時,將帶走部分酒精及其他揮發性氣體,因此逐層往上,蒸氣的酒精含量越來越高,而向下流的液態酒精含量越來越低,到了最底部,由於酒精已接近於0%而成為spent,收集後作DDGS以及backset;
4. 含富酒精的蒸氣從底部進入Rectifier內進行精餾,當碰上蒸餾板時,部分蒸氣凝結而形成reflux,且蒸氣接觸到溫度相對較低的inlet pipe時,同樣也會凝結形成reflux;
5. 最後預期的酒精蒸氣,約93.5%~94.5%,從某層蒸餾板的outlet pipe流出冷凝,以上部分的蒸氣因含有更輕質的化合物(如甲醇),因此從vapor pipe流走,至於部分較重質的feint,則從底部收集後,重新送進Analyzer再作一次蒸餾。

上面這套設備稱為Coffey Still或傳統連續式蒸餾器,相當於密閉系統,因此當Distiller's beer和高溫蒸餾連續不斷的輸入,最終系統將達到平衡,也就是輸入的酒精量等於輸出的酒精量。當然,上述設備可以作各種不同的修改,譬如Distiller's beer的預熱管可以不經由Rectifier,而是從外部設備加熱,又譬如Analyzer和Rectifier可以整合成一座,但高度將非常高,或甚至在Analyzer和Rectifier上方增加一套抽風設備,可作減壓蒸餾。

整理一下目前正運作中的七座穀物蒸餾廠資料如下表,其中由Glen Turner創立於2011年的Starlaw是最讓人感到陌生的名字。由於穀物蒸餾廠一向神秘,可能是因為(如化工廠般)安全因素,通常也不讓人參觀,所以能夠得到的資料並不完整,有些應該也過時了。譬如Coffey Still蒸餾器的數量,查到的資料是「座」,但總認為應該如Girvan一樣是「對」,另外產能部分也提升不少,不過就以舊資料來計算,早已輕易超過3億公升。
 

蒸餾廠資料.jpg

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