Эфир в виски

Вообще-то, по одной из теорий, Эфир (он же “светоносный эфир”) — гипотетическая всепроникающая среда, колебания которой проявляют себя как электромагнитные волны (в том числе как видимый свет). Концепция такого “светоносного эфира” была выдвинута ещё в 17 веке Рене Декартом и далее получила подробное обоснование в 19 веке в рамках волновой оптики и электромагнитной теории Максвелла. Также Эфир рассматривается и как материальный аналог ньютоновского абсолютного пространства (вместе с концепцией абсолютного времени – где пространство и время выступают в качестве некоего универсального порядка и существуют независимо как друг от друга, так и от материи). Но мы поговорим об Эфире в виски. Это куда интереснее и познавательнее, а главное – ароматнее! Без сомнений, вы уже много раз слышали про спирты, кислоты и эфиры в молтах¹. И если со спиртами и кислотами всё более-менее понятно, то давайте посмотрим теперь на эфиры. Прежде всего эфиры известны привнесением в виски ноток “фруктовости” – таких как яблоки, груши, манго и бананы. Сложные эфиры образуются в процессе взаимодействия и интеграции молекул спирта и кислоты друг с другом, что происходит на всех этапах производства виски – те есть во время процессов ферментации, дистилляции и вызревания нью-мэйка в бочке.

Во время брожения дрожжи метаболизируют (иными словами - переваривают) сахара в сусле (смешное слово – я даже не знаю почему, но слово “сусло” у меня до сих пор (!) почему-то ассоциируется с осликом Иа, из нашего мультика про Винни-Пуха 1972 года, хотя по-настоящему это всего лишь сладковатая жидкость, образующаяся при затирании солода). Безусловно, дрожжи известны тем, что, переваривая сахар они выдают на-гора спирты и углекислый газ. Но не только. Небольшое количество этих сахаров расщепляется дрожжами и окисляются в кислоты, что является жизненно важным процессом, поскольку кислоты необходимы дрожжам (конечно же, в небольших количествах) для роста и воспроизводства. Их называют либо органическими кислотами, поскольку они получены из солодового ячменя, либо жирными кислотами, что является более конкретным указанием на жиры в солодовом ячмене, из которых происходят кислоты. Кстати, дрожжи могут как усваивать жирные кислоты из питательной среды, так и синтезировать их самостоятельно. Вот такие вот жирдяи…

Во время брожения дрожжи проходят три последовательных стадии: лаг-фазу (при акклиматизации к суслу), лог-фазу (когда происходит ключевой рост) и стационарную (т.е. фазу прекращения, отмирания). Хотя эти термины относятся к дрожжам, они также соответствуют развитию вкуса: чем активнее дрожжи, тем выше производство ими спирта и ароматических соединений.

В начальной лаг-фазе, которая обычно длится несколько часов, дрожжевые клетки начинают размножаться, развивая почку. Как только почка достигает половины размера материнской клетки, она отделяется, продолжает расти до “полного” взрослого размера, а затем развивает собственную почку. Дрожжевые клетки получают энергию для этого частично питаясь кислородом, растворенным в сусле, но в основном за счет метаболизма сахаров. Глюкоза стоит в их меню на первом месте, это самый простой сахар (состоящий из одной единицы глюкозы) и, следовательно, самый легкоусвояемый. Между тем, дрожжи начинают вырабатывать большое количество спиртов (основным в которых является этанол), производят кислоты и ограниченное количество различных ароматических соединений – прежде всего описываемых тут эфиров.

В последующей, лог-фазе, дрожжи метаболизируют все более сложные сахара, сначала мальтозу (состоящую из двух связанных вместе единиц глюкозы), затем мальтотриозу (три единицы глюкозы). На этой фазе наблюдается наибольший рост дрожжей, при этом популяция дрожжей постоянно удваивается (первое удвоение происходит в конце лаг-фазы, а самая высокая скорость удвоения – во время лог-фазы). За это время также экспоненциально увеличивается производство спирта и сложных ароматических соединений, включая (и прежде всего) сложные эфиры. Поскольку большая часть спирта производится во время лог-фазы обработки, это в основном этанол, хотя этанол имеет по существу нейтральный характер и поэтому не влияет на вкусовой профиль браги. Другие типы производимого спирта включают высшие (предельные) одноатомные спирты (т.н. ‘сивушные спирты’ – сложные спирты с более длинной цепью). И даже несмотря на то, что эти высшие спирты присутствуют в незначительных количествах, влияние на характер браги (и виски, как конечного продукта в целом) невозможно переоценить – очень большую часть ароматики и вкусовых оттенков дают именно эти высшие сивушные спирты плюс сложные эфиры на последних стадиях ферментации. Сложные эфиры дают ароматы, варьирующиеся от более простых фруктовых нот (созданных в основном на ранних стадиях брожения), до более богатых, спелых ‘тропических’ фруктовых нот (на последних стадиях брожения).

По мере продолжения ферментации дрожжи оказываются во всё более неблагоприятной среде. Это включает сокращение количества питательных веществ, ускоренный рост концентрации (крепости) спирта, повышение кислотности браги и роста уровня эфиров. Под влиянием этих факторов, дрожжи переходят в стационарную фазу, когда перестают расти и начинают умирать. Начинается ‘автолиз дрожжей’ – процесс посмертного разложения дрожжевой клетки под действием внутриклеточных гидролитических ферментов – стенки клетки дрожжей разрываются и распадаются, высвобождая содержимое в брагу (и внутрь wash-back). Разорванные и распавшиеся клетки дрожжей высвобождают ряд ферментов, аминокислот и жирных кислот, которые вносят значительный вклад в образование прежде всего ароматических сложных эфиров с длинной и средней цепью, которые, формируясь во время ферментации, сохраняют стабильность и не модифицируются при дистилляции, сохраняя свои ароматические свойства.

Справедливости ради надо сказать, что не все дрожжевые клетки автолизируются в wash-back (т.е. в ёмкости, в которой происходит ферментация), но это уже не имеет значения, поскольку термический нагрев, создаваемый во время последующего процесса дистилляции, обеспечивает автолиз всех оставшихся клеток дрожжей. При первичной дистилляции браги в Wash Still эта “суспензия” дрожжевых клеток – с накопленными там аминокислотами и жирными кислотами и, прежде всего, нашими сложными эфирами – перегоняется, давая будущему виски хорошую порцию ароматических фруктовых ноток, вместе с ароматами груши и манго – ещё и ароматы апельсина и оттенки персиков.

Кстати, дрожжи производят разные типы кислот, начиная с короткоцепочечных жирных кислот, которые называются так потому, что каждая молекула обычно содержит две-четыре углеродные единицы, связанные вместе. Впоследствии дрожжи производят и жирные кислоты со средней длиной цепи (примерно от 6 до 10 связанных углеродных единиц); и длинноцепочечные жирные кислоты (от 12 до 16 единиц). Однако, в наибольшем количестве вырабатываются прежде всего кислоты с короткой цепью. Думаю, вам особенно интересно будет узнать, что исходным метаболитом в синтезе насыщенных жирных кислот является цитоплазматический Ацетил-КоА и диоксид углерода, которые под действием фермента Ацетил-КоА-карбоксилазы, содержащего простетическую группу – биотин, превращается в малонин – КоА. Реакция, катализируемая Ацетил-КоА-карбоксилазой, является лимитирующей стадией всего процесса синтеза жирных кислот. Поняли?! – Нет?, ну да ладно, не берите в голову, пойдём дальше – к нашим Эфирам.

Между тем, подавляющая часть сахаров расщепляется дрожжами на различные спирты, большую долю из которых представляет собой так любимый нами этиловый спирт (этанол). Следствием того, что дрожжи производят как спирты, так и кислоту, является то, что молекулы каждой из них присутствуют внутри дрожжевых клеток, где при сложных взаимодействиях между этими молекулами они интегрируются и трансформируются в сложные эфиры. Этанол и кислоты с короткой цепью первыми взаимодействуют и создают группу сложных эфиров жирных кислот с короткой цепью, причем эти сложные эфиры обычно содержат по четыре звена каждый. Эти сложные эфиры с короткой цепью, которые, например, вносят банановые нотки, составляют наибольшее количество сложных эфиров, образующихся во время ферментации. Безусловно, этанол также реагирует с кислотами со средней и длинной цепью (которые присутствуют в гораздо меньших количествах), создавая с ними сложные эфиры. Сложные эфиры со средней длиной цепи придают молту более богатый фруктовый вкус, например, красные яблоки и спелые груши. Сложные эфиры с длинной цепью (от 10 до 16 связанных углеродных единиц) вносят в виски различный ароматический спектр, включая пчелиный воск, тропические фрукты, манго, корицу и различные острые нотки.

Во время ферментации большинство сложных эфиров образуются в результате взаимодействия внутри самих дрожжевых клеток. Однако некоторые сложные эфиры также образуются в сусле (то есть уже в жидкости, а не в дрожжевых клетках). Это происходит вследствие того, что дрожжевые клетки выделяют этанол в сусло, а сусло содержит кислоты. Следовательно, молекулы этанола и кислоты взаимодействуют в сусле, создавая дополнительные эфиры короткоцепочечных жирных кислот с короткой цепью. Вообще, именно ферментация является источником более 80% производства сложных эфиров, намного меньше молекул сложного эфира образуется во время дистилляции и выдержки виски в бочке. Дистилляция так же создает некоторое количество сложных эфиров (прежде всего эфиры с короткой цепью), но с большей скоростью, чем во время ферментации. Однако, высокая температура дистилляции как увеличивает скорость реакции между спиртом и органическими жирными кислотами, так одновременно и дезинтегрирует часть их обратно на составные ‘кирпичики’. Эти реакции происходят на протяжении всего процесса дистилляции, причём, как я уже указал, наибольшее количество новых сложных эфиров, образующихся во время дистилляции – это эфиры с короткой цепью. Между тем, сложные эфиры с длинной и средней цепью, которые образовались во время ферментации, довольно стабильны и не модифицируются при перегонке.

Поскольку дистиллированный нью-мэйк² содержит спирты и кислоты, взаимодействие между ними создаёт дополнительные эфиры во время вызревания нью-мэйка в дубовых бочках. Ну а так как древесина дуба пористая, это позволяет воде и спирту, а также некоторым эфирам, испаряться из бочки во время выдержки на складе. Сложные эфиры (особенно с короткой цепью) очень летучие и поэтому могут легко испаряться из бочки вместе со спиртом. Однако, поскольку сложные эфиры с короткой цепью присутствуют в нью-мэйке в больших в количествах, это испарение не является значимой потерей. С другой стороны, сложные эфиры со средней и длинной цепью имеют более тяжелую молекулярную массу и более крупную молекулу, чем эфиры с короткой цепью, и поэтому гораздо менее подвержены потерям из-за испарения. Более того, уровень сложных эфиров со средней и особенно с длинной цепью может оставаться постоянным во время созревания виски в бочке, хотя вы не обязательно обнаружите их в уже зрелом виски, все зависит от уровня. Более того, сложные эфиры с длинной цепью могут усложняться, поскольку они могут взаимодействовать и интегрироваться с другими ароматическими соединениями – и зачастую усиливать их, при этом даже не проявляясь сами по себе.

Вывод: cложные эфиры – это важная группа химических соединений в виски. И хотя они не доминируют в количественном отношении, но поскольку порог вкуса для сложных эфиров обычно довольно низкий, нам и не нужно их большое количество, чтобы они проявились. Одновременно с этим, сложные эфиры вносят значительный вклад в органолептику молта, как добавляя сложные фруктовые и спайси нотки в ароматический и вкусовой букет виски, так и давая ощущение полнотелости и элегантности текстуры виски при его восприятии во рту.

Автор статьи – Тимофей Прокопов

¹ молт – сокращенное название от «single malt» – односолодовый виски.
² нью-мэйк – чисто-выгнанный спирт.