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銅而不和@邱德夫

邱飲實驗室   2015-07-13 上午 11:00

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論語子路第十三:「君子和而不同, 小人同而不和」意思是君子能與大眾和諧相處,但並不同流合污,小人只是同黨營私,卻不能與大眾和諧相處。各位看倌,今天要談的觀念卻和孔子之說有點顛倒,威士忌在蒸餾過程中,需要的就是銅,「銅」「硫」合污之後,才能汨汨流出如君子一般清澈、雋美、和諧無雜味的新酒,如果缺少了銅,那麼可能同甘共苦的混合各方風味,如小人一般讓人厭棄。是焉?非焉?且看下文分解。

根據The Scotch Whisky Regulations 2009 ”…… Scotch Whisky produced …… by batch distillation in pot stills” pot stills,壺式或罐式蒸餾器,一般均以銅打造,主要是因為金屬銅良好的延展性與導熱性,且不易腐蝕,更重要的是,咸信銅能夠去除硫味而讓酒質更為乾淨,只不過其機制及化學反應並未被一般人所熟知。另一方面,由於銅製蒸餾器於運作時容易磨損,必須經常維修而增加營運成本,近年來也逐漸出現以不鏽鋼取代銅的聲浪,譬如冷凝管或甚至罐體,在美國確實也有少部分的蒸餾廠開始採用不鏽鋼蒸餾器,不過內部還是置放銅網來與蒸餾液作化學交換。

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圖1:古印度使用之蒸餾器

從歷史發展來看,當威士忌仍在「生命之水」的古早年代,蒸餾器是由陶罐所構成,容量較小,而後隨金屬技術發展逐漸改變材質,包括錫、鐵、黃銅(brass)和銅(copper)等,其中銅質輕且容易鍛造,約在15世紀時成為英、法等國的主流。到了19世紀,絕大部分的歐洲國家都採用銅製蒸餾器,不過仍有少數較為窮困的蒸餾廠(別忘了當時的蒸餾廠規模都不大,且大部分非法)仍使用錫製或是白鑞(錫和鉛的合金),不過至少在蒸餾器的底部和冷凝蟲管仍使用銅。

到底是甚麼時候發現銅可去除我們所不喜的硫味已不可考,不過根據近年來的研究,在各式各樣的硫化合物中,二甲基三硫化物(DMTS)具有支配性的影響,其感官門檻約0.1µg/litre(註1),而在新酒中的濃度約1~6µg/litre。根據Harrison et al.於2011年的實驗研究,當使用銅製與不鏽鋼製蒸餾器時,各類硫化物中只有DMTS產生明顯的差異,如圖2所示。不過並非所有的銅都有相同效果,譬如在玻璃蒸餾器的試驗中,加入銅鹽(氯化亞銅)將增加DMTS的含量,而放入銅網則會降低,用過的銅製蒸餾器效果又比新品來得好,甚至在wash中的其他金屬離子也會造成影響。另外銅所扮演的觸媒催化角色也十分重要,可將硫醇類轉換成較不刺鼻的羰基,不過對酯類的形成並無太大貢獻,並且在蒸餾過程中多多少少降低酚類的含量。
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圖2: 蒸餾器材質對各類硫化物之敏感度分析

目前一般的蒸餾廠,無論wash still(註2)和spirit still(註3),蒸餾器的整體全使用銅製,但是罐體、林恩臂(註4)以及冷凝器(註5)在蒸餾流程中將承載液體或氣體,並承受不同的溫度,銅是否具有相同功效不無疑問。為了解答這個問題,Harrison et al.將wash still和spirit still拆解為6大部位,如圖3所示,分別以不鏽鋼來置換,不過置換前先用全銅製和全不鏽鋼製蒸餾器來做率定,並請Scotch Whisky Research Institute受過訓練的Sensory Panel來做感官定性分析,其結果詳見圖4,顯示全銅製蒸餾器確實能移除令人不快的Sulphury(註6)、Meaty等雜味而顯得較為乾淨(Clean)。至於置換後的結果,詳見圖5及圖6。

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圖3:Wash still 和 Spirit still 之各部圖解

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圖4:銅製與不鏽鋼製蒸餾器之風味率定

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圖5:以銅置換不鏽鋼製蒸餾器之分析結果

圖5中的C及S分別代表全銅製和全不鏽鋼製蒸餾器,S1、S2則代表以銅置換全不鏽鋼製蒸餾器中的第1部分(wash still的罐體)和第2部分(wash still的林恩臂),餘類推。顯然:
 S6(spirit still的冷凝器)置換效果最差,幾乎和全不鏽鋼製蒸餾器沒兩樣
 只要將1~5任一部分置換掉,則至少可降低幾乎一半的sulphury風味
 Meaty風味大致都可降低,但以S2(wash still的林恩臂)的置換效果最好
 整體而言,S2(wash still的林恩臂)為最經濟有效的置換方式

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圖6 以不鏽鋼置換銅製蒸餾器之解析結果

圖6則是以部分不鏽鋼製品來置換全銅蒸餾器,可發現:
 不鏽鋼取代wash still的任一部位,或spirit still的罐體、林恩臂,對風味都不致發聲太大的影響
 唯一可能影響風味的是將spirit still的冷凝器(C6)置換,無論sulphury或meaty風味都有顯著增加

請注意,以上的結論是來自於試驗室級的實驗結果,wash still和spirit still的容量分別只有2公升和1公升,其中wash still注入1.65公升、來自一般蒸餾廠的wash,蒸餾出550 ml的low wine之後,將500 ml注入spirit still,再蒸餾出25 ml的foreshots、100 ml的new make以及160 ml的feints。綜合而言,spirit still的冷凝器角色相當微妙,在全不鏽鋼蒸餾器中以銅製冷凝器取代幾乎毫無幫助,但全銅蒸餾器中若拿不鏽鋼製冷凝器取代則大幅提昇雜味,顯然在蒸餾的最後階段,銅依舊活躍顯著的參與反應。

對蒸餾廠來說,傳統工藝必須盡力維持,但以上的研究成果可提供一個思考方向,是否可嘗試將部分易磨損的零件以不鏽鋼來取代,甚至最大體積的不鏽鋼罐體?成本、效能與酒廠風格之間,很值得進行較大尺度、甚至full scale的探討,當然,或許某些蒸餾廠已經開始進行也說不定。

附記:購物網上可找到家用蒸餾器,如下圖,不過若依據實驗結果,採用銅管的效果和不鏽鋼幾無差別。銅而不和@邱德夫



註1:μg 微克
微克,質量單位,符號μg或者mcg(英語:microgram)。
1微克等於一百萬分之一克(10-6克)-- 資料來自維基百科

註2:wash still 初餾
發酵過後的酒汁稱為wash,蒸餾wash是第一道蒸餾手續

註3:spirit still 再餾
初餾之後的第二道(有時會有第三道)蒸餾手續

註4:Lyne Arm 林恩臂
蒸餾器頂部,通往冷凝器的管子

註5: Condensor 冷凝器
由蒸餾器得到的蒸汽,在此凝結為液體。

註6:sulphury 硫磺味

 

 

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邱飲實驗室

邱德夫(Dave Chiu),曾任台灣單一麥芽威士忌品酒研究社第三任理事長,蘇格蘭雙耳酒杯執持者(The Keepers of The Quaich)協會終身會員,於大型工程顧問公司擔任資深工程專家。大量的品飲經驗以及長時間的研究,將評估分析帶入威士忌的思考當中。

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