Weniges brennt so gut wie Holz und seit jeher verwendet man dieses Naturprodukt daher auch zum Anheizen. Die Flammen umschließen dabei das Holz und “zersetzen” es aufgrund der enormen Hitze in winzige Ascheteilchen. Betrachtet man diesen Zersetzungsprozess auf chemischer Ebene wird es natürlich etwas komplizierter, aber um das folgende Problem zu verstehen, muss man gar nicht so tief eintauchen.
Viel interessanter ist hingegen die Chemie beim Toasting bzw. Auskohlen der Eichenfässer, die zur Spirituosenreifung herangezogen werden. Nachdem ich mich in den letzten Monaten intensiv mit der Chemie der Fasslagerung auseinandergesetzt habe, möchte ich ihnen nun jenen Prozess vorstellen, ohne den die Reifung von Spirituosen in Eichenfässern nur schwer und mit kaum nennenswerten Ergebnissen ablaufen würde. Die Rede ist vom Toasting bzw. Auskohlen der Fässer.
Die Chemie der Hitzebehandlung
Stellen sie sich vor, sie möchten ein selbstdestilliertes Getränk in Eichenfässer abfüllen und haben schon einmal vom “Toasting” gehört. Außerdem wissen sie, dass es der Reifung dienlich ist. Wie also würden sie vorgehen um ein “getoastetes” Fass zu erhalten?
Prinzipiell stehen ihnen hierfür zwei Methoden zur Verfügung. Zum einen ist dies das “Rösten” (engl.: Toasting). Dieses stellt die sanftere jedoch länger dauernde Hitzebehandlung dar. Des Weiteren haben sie die Möglichkeit der “Verkohlung” (engl.: Charring), d.h. sie entflammen die Innenseite des Fasses mit einem Gasbrenner, ohne dass dieses Feuer fängt und dennoch verkohlt. Dies stellt die schnellere der beiden Methoden dar, erfordert aber auch mehr Vorsicht und Konzentration, da ansonsten die Fassherstellung recht schnell vorbei ist.
Trotz der Unterschiede beider Varianten besitzen beide nach Russell (2003) – Whisky: Technology, Production, Marketing drei markante Gemeinsamkeiten, die sie unverzichtbar für die Spirituosenreifung machen. (Bildquelle: Mr.Thomas)
1. Durch die enorme Wärmezufuhr werden große Makromoleküle des Holzes abgebaut und in kleinere Verbindungen zersetzt, die als Geschmacksträger fungieren.
2. Aufgrund der Hitzebehandlung werden harzige Substanzen sowie ungewünschte Aromastoffe an der Fassinnenseite zersetzt.
3. Die letzte Eigenschaft der Hitzebehandlung tritt nur beim Verkohlen/Charring auf, da sich hierbei eine “aktive” Kohleschichte an der Oberfläche bildet, auf die ich später noch genauer eingehen werde.
Die Bildung von Aromastoffen
Schon des Öfteren habe ich auf Eye for Spirits über die Chemie der Fasslagerung geschrieben und bin dabei detailliert auf die einzelnen Substanzen eingegangen. Vorreiter waren hierbei Vanillin, Eugenol, Guaiakol und weitere Aldehyde. All diese werden in erster Linie durch die Hitzebehandlung und die daraus resultierende Zersetzung des Lignins erzeugt und schaffen es daher erst jetzt ins Destillat.
Messungen haben beispielsweise ergeben, dass in einem neuen gerösteten Eichenfass Vanillin zum überwiegenden Teil in den ersten sechs Monaten der Reifung ins Destillat gelangt. Allerdings zählen auch andere Substanzen, die keine Zersetzungsprodukte des Lignins sind zu den Aromastoffen in gelagerten Spirituosen. Zu erwähnen sind hierbei vor allem Abbauprodukte von Cellulose und Hemicellulose. Neben Stärke sind dies die beiden Kohlenhydrate, die in der Natur mit Abstand am häufigsten vorkommen und deren Zersetzung aufgrund thermischer Behandlung entscheidend den Geschmack von gereiften Destillaten beeinflusst. Unter einem Elektronenmikroskop zeigt sich Cellulose in feinen Fasern. Eine Aufnahme dieser Cellulosefäden finden sie hier.
Eliminierzung harziger und unerwünschter Aromastoffe
Lagert man Spirituosen in nicht-ausgekohlten oder nicht-gerösteten Fässern, so kann das Produkt gelegentlich ranzig und widerlich schmecken. Ursache hierfür sind Substanzen wie trans-2-Nonenal. Die Konzentration solcher Verbindungen kann jedoch durch Hitzebehandlung deutlich verringert werden.
Bildung einer aktiven Kohleschicht
Durch die Zersetzung chemischer Verbindungen aufgrund der hohen Temperaturen beim Auskohlen werden zum einen Risse in der Holzeoberfläche erzeugt, welche es der Spirituose erlauben tiefer in das Holz einzudringen und dadurch mehr Aromen zu extrahieren. Man wird jedoch in der abgefüllten Spirituose später keine Kohlerückstände finden.
Des Weiteren führt die enorme Wärmezufuhr zur Oxidation von Schwefelverbindungen, wie z. B. Diemethylsulfid, die im Destillat sehr unangenehme Aromen erzeugen könnten. Außerdem bildet die Kohleschicht eine Art “Schutzmantel” gegenüber weiterer Hitze, wodurch ein gleichmäßiger Temperaturgradient an der Fassinnenseite entsteht und das Holz die optimale Temperatur erreicht um Aromastoffe zu bilden. (Bild: dr_tr)
Regulierung und Kontrolle der Hitzebehandlung
Durch jahrelange Erfahrung haben sich drei verschiedene Röstarten/Toasting entwickelt, die zeitlich geregelt sind. Die leichte Variante benötigt zwischen 5 und 10 Minuten, die mittlere Stufe zwischen 10 und 15 und die intensive Methode zwischen 15 und 20 Minuten. Ebenso wird die Intensität der Verkohlung/Charring zeitlich gesteuert, wobei hier die leichte Variante 15 Sekunden bekommt, die mittlere ca. 30 Sekunden und die intensive Version 45 Sekunden.
Teilweise gibt es aber auch Verkohlungszeiten von bis zu vier Minuten. Es gibt prinizipiell auch die Möglichkeit häufig verwendete Fässer wieder verwertbar zu machen, indem die Kohleschicht durch spezielle Schleifgeräte abgetragen wird und mittels Gasbrenner eine neue aktive Kohleschichte eine weitere Reifung ermöglicht.
[...] Gemeinsamkeiten beider Verfahren ist das Verkohlen bzw. Toasting der Fassinnenseite. Ohne dieses Procedere würde das Fass nicht annäherend so gut Geschmacksstoffe ins Destillat [...]
[...] anschließend reift. Ich will aber an dieser Stelle auch gar nicht tiefer in das Thema “Rösten und Verkohlen von Eichenfässern” einsteigen. Wen dieses Thema aber tiefgehender interessiert, dem bietet der verlinkte [...]