Das Herstellungsverfahren und die chemische Zusammensetzung der Spirituosen Gin, Whiskey und Rum - unipub
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Das Herstellungsverfahren und die chemische Zusammensetzung der Spirituosen Gin, Whiskey und Rum Diplomarbeit Zur Erlangung des akademischen Grades eines Magister der Naturwissenschaften an der Karl-Franzens-Universität Graz Vorgelegt von: Germain Jakob SAURUGG 01414234 am Institut für Chemie Begutachterin: Ao.Univ.-Prof. Dr.phil. Renate Dworczak Zweitbetreuer: Mag. Dr. Hubert Fasl Graz, 2021
Danksagung Ich möchte mich an dieser Stelle bei meiner Familie für die Unterstützung bedanken. Ein großes Dankeschön geht auch an meine Freundin Natalie für die aufbauenden Worte und die Motivation weiterzuschreiben. Bedanken möchte ich mich auch bei Ao.Univ.-Prof. Dr.phil. Renate Dworczak und Mag. Dr. Hubert Fasl für die Betreuung meiner Diplomarbeit und bei Frau Mag.a Katharina Pickl für das Korrekturlesen und die Unterstützung. Natürlich möchte ich mich auch bei allen Freunden, Studienkollegen und - kolleginnen für die schöne und lustige Zeit auf der Uni bedanken. Zum Schluss möchte ich noch einen Dank an David Gölles von der Ruotker´s - House of Whisky, Gin & Rum Destillerie in Riegersburg für das Interview und die Fotos aussprechen. I
Abkürzungsverzeichnis °C Grad Celsius °dH Grad deutscher Härte Abb. Abbildung bzw. beziehungsweise ca. circa etc. et cetera GCMS Gas chromatography-mass spectrometry HPLC Hochleistungsflüssigkeitschromatographie Jhd. Jahrhundert mg/l Milligramm pro Liter min. Minuten n. Chr. nach Christus ppm parts per million sek. Sekunden SFE Supercritical fluid extraction Sp. Siedepunkt v. Chr. vor Christus vol.% Volumsprozent z.B. zum Beispiel II
Kurzzusammenfassung Gin, Whisky und Rum zählen zu den bekanntesten Spirituosen weltweit. In Bezug auf die verwendeten Rohstoffe und die Herstellungsschritte unterscheiden sich die drei Alkoholika sehr. In der vorliegenden Diplomarbeit werden daher die Herstellungsschritte der drei Spirituosen Gin, Whisky und Rum beschrieben. Dabei werden die grundlegenden Schritte Fermentation, Destillation und Reifung sowie zusätzlich beim Gin die Mazeration betrachtet und es wird untersucht, welche Aromastoffe durch die einzelnen Arbeitsschritte in die jeweiligen Alkoholika gelangen. Beim Gin wurden Terpene als Hauptaromakomponenten identifiziert. Durch Mazeration, Digeration oder Perkolation werden die ätherischen Öle, in denen die Terpene enthalten sind, aus den Botanicals extrahiert. Im Whisky sind es zum größten Teil Ester, Aldehyde und Lactone, die den Charakter des Whiskys prägen. Die Reifung in Eichenholzfässern spielt bei der Aufnahme von Aromen die größte Rolle. Im Gegenzug entstehen die wichtigsten Aromen des Rums während der Fermentation, bei der viele verschiedene Ester gebildet werden. Neben der Aromagewinnung werden auch die geschichtlichen und gesellschaftlichen Aspekte erläutert sowie die unterschiedlichen Gin-, Whisky- und Rum-Sorten kategorisiert. III
Abstract Gin, whiskey and rum are among the best-known spirits in the world. In terms of the raw materials used and the manufacturing steps, the three alcohols differ greatly. This thesis therefore describes the production process of the three spirits gin, whisky and rum. The basic steps of fermentation, distillation and maturation, as well as maceration in the case of gin, are discussed. In addition, the aroma substances produced by the individual steps in the respective alcoholic beverages are investigated. In the case of gin, terpenes were found to be the main aroma components. Through maceration, digestion or percolation, the essential oils containing the terpenes are extracted from the botanicals. In whisky, it is mainly esters, aldehydes and lactones that define the character of the whisky. Maturation in oak casks plays the greatest role in the absorption of aroma compounds. In turn, the most important aroma compounds from rum are created during fermentation, during which many different esters are formed. In addition to the aroma extraction, the historical and social aspects are also explained in the course of this work, and the different gin, whisky and rum varieties are categorized. IV
Inhaltsverzeichnis Danksagung .............................................................................................................................................. I Abkürzungsverzeichnis ............................................................................................................................ II Kurzzusammenfassung ........................................................................................................................... III Abstract .................................................................................................................................................. IV Inhaltsverzeichnis .................................................................................................................................... V 1 Einleitung ......................................................................................................................................... 1 2 Gärung ............................................................................................................................................. 2 3 Destillation ...................................................................................................................................... 6 3.1 Batch Destillation .................................................................................................................... 7 3.2 Kontinuierliche Destillation ..................................................................................................... 9 4 Fasslagerung .................................................................................................................................. 12 5 Ein Einblick in die Entwicklung des Gins ........................................................................................ 18 5.1 Geschichtliches ...................................................................................................................... 18 5.2 Botanicals .............................................................................................................................. 19 5.3 Herstellungsverfahren ........................................................................................................... 21 5.3.1 Mazeration (Kaltauszug) ................................................................................................ 22 5.3.2 Digeration (Hitzeauszug) ............................................................................................... 23 5.3.3 Perkolation .................................................................................................................... 23 5.4 Destillation ............................................................................................................................ 24 5.4.1 Lagerung ........................................................................................................................ 24 5.4.2 Wacholder ..................................................................................................................... 26 5.4.3 Kräuter ........................................................................................................................... 27 5.4.4 Früchte........................................................................................................................... 28 5.4.5 Körner und Samen ......................................................................................................... 28 5.4.6 Rinden und Wurzeln ...................................................................................................... 29 5.5 Kategorien von Gin ................................................................................................................ 29 5.5.1 London Dry Gin .............................................................................................................. 29 5.5.2 Dry Gin ........................................................................................................................... 30 5.5.3 Sloe Gin.......................................................................................................................... 31 5.5.4 Gins mit geographischen Vorgaben .............................................................................. 31 5.5.5 Old Tom Gin ................................................................................................................... 32 5.5.6 Genever ......................................................................................................................... 33 5.5.7 Reserve Gin .................................................................................................................... 34 5.5.8 Cream Gin ...................................................................................................................... 34 5.5.9 New Western Dry Gin .................................................................................................... 35 V
5.5.10 Compound Gin............................................................................................................... 35 6 Die Geschichte des Edelbranntwein Whisk(e)ys ........................................................................... 37 6.1 Unterschied zwischen Whisky und Whiskey ......................................................................... 37 6.2 Hauptbestandteile ................................................................................................................. 38 6.2.1 Wasser ........................................................................................................................... 38 6.2.2 Getreide ......................................................................................................................... 38 6.2.3 Hefe ............................................................................................................................... 40 6.2.4 Torf ................................................................................................................................ 40 6.3 Herstellungsschritte von Whisky anhand vom Malt-Whisky und vom Grain-Whisky ............ 41 6.3.1 Malt-Whisky ................................................................................................................... 42 6.3.2 Grain-Whisky.................................................................................................................. 51 6.4 Kategorisierung von Whisky-Sorten ...................................................................................... 52 6.4.1 Malt-Whisky .................................................................................................................. 52 6.4.2 Grain-Whisky ................................................................................................................. 53 6.4.3 Bourbon Whiskey .......................................................................................................... 53 6.4.4 Rye-Whiskey .................................................................................................................. 54 6.4.5 Blended und Vatted-Whisky .......................................................................................... 54 7 Vom Zuckerrohr zum Rum............................................................................................................. 56 7.1 Die Geschichte des Rums ...................................................................................................... 56 7.2 Rohstoffe ............................................................................................................................... 57 7.2.1 Zuckerrohr ..................................................................................................................... 57 7.3 Produktion ............................................................................................................................. 59 7.3.1 Vorbereitung des Zuckerrohrs ....................................................................................... 60 7.3.2 Rum aus Melasse ........................................................................................................... 61 7.3.3 Rum aus Zuckerrohrsaft oder Zuckerrohrsirup ............................................................. 63 7.4 Kategorien ............................................................................................................................. 64 7.4.1 Einteilung nach Farbe .................................................................................................... 64 7.4.2 Einteilung nach dem Stil ehemaliger Kolonien .............................................................. 66 7.4.3 Klassifizierung nach Gargano und Seale ........................................................................ 69 7.4.4 Cachaça.......................................................................................................................... 70 7.4.5 Spiced und Flavoured Rum ............................................................................................ 71 8 Zusammenfassung ......................................................................................................................... 72 9 Literaturverzeichnis ....................................................................................................................... 75 Abbildungsverzeichnis ........................................................................................................................... 85 Tabellenverzeichnis ............................................................................................................................... 86 VI
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1 Einleitung Schon vor mehreren tausend Jahren wurde Weintraubensaft oder Hopfen mit Weizen und Wasser vergärt. Das Endprodukt war Wein beziehungsweise Bier.1 Zwischen dem 9. und 12. Jahrhundert (Jhd.) wurden die ersten Destillationsapparate entwickelt, wodurch es möglich war, im Zuge einer Destillation, aus Wein hochprozentigen Alkohol zu produzieren. Diese Spirituosen wurden vorerst als Arzneimittel verwendet. Erst ab dem 16. Jhd. wurden hochprozentige alkoholische Getränke vermehrt auch als Genussmittel angesehen.2 Heute sind Spirituosen alkoholische Getränke, bei denen ein vergorener Rohstoff destilliert wird. Der Alkoholgehalt muss dabei mindestens 15 vol.% betragen.3 Für die Herstellung von Spirituosen können dabei viele Rohstoffe als Basis dienen. Damit eine Destillation sinnvoll ist, wird der verwendete Rohstoff mit Hilfe von Hefepilzen vergärt. Dazu müssen Kohlenhydrate in Form von Monosacchariden (Glucose, Fructose, Mannose oder Galaktose) vorhanden sein. Stärkehaltige Rohstoffe oder jene mit einem hohen Di- oder Trisacchariden- Anteil werden durch Enzyme in Monosaccharide aufgespalten.4 Nach der Fermentation findet die Destillation statt. Dabei wird das Ethanol von anderen Substanzen getrennt. Das Destillat, welches neben Ethanol noch andere Inhaltsstoffe wie Ester, höhere Alkohole oder Aldehyde enthalten kann, wird entweder in Flaschen gefüllt und verkauft oder vor der Abfüllung in Edelstahl- oder Holzfässern gelagert. Spirituosen wie Gin, Whisky und Rum zählen zu den beliebtesten Spirituosen weltweit. Dies ist auch in diversen internationalen Spirituosenrankings erkennbar, in denen Sorten der drei Alkoholika regelmäßig die höchsten Auszeichnungen bekommen.5 Im Rahmen dieser Diplomarbeit, werden daher die Spirituosen, Gin, Whisky und Rum, in Bezug auf die Aromabildung während des Herstellungsprozesses, betrachtet. Insofern soll die Frage „Durch welche Herstellungsschritte gelangen charakteristische Inhaltsstoffe in die Spirituosen Gin, Whisky und Rum?“ beantwortet werden. Dafür werden die Herstellungsschritte wie die Gärung, die Destillation und die Reifung sowie beim Gin die Mazeration, exakt analysiert. Anschließend werden in der Diplomarbeit die Spirituosen Gin, Whisky und Rum in drei Kapiteln behandelt. 1 Vgl. Brunold (06.08.2014). 2 Vgl. Cockx et al. (2019, S. 2ff.). 3 Vgl. Behörde für Lebensmittelsicherheit (17.03.2019, S. 18). 4 Vgl. Büttner (1938, S. 538f.). 5 Vgl. Beverage Trade Network (2021). 1
2 Gärung Die alkoholische Gärung, auch Fermentation genannt, ist ein Stoffwechselvorgang, der von der Hefe ausgeht und zur Energiegewinnung dient. Unter anaeroben Bedingungen wandelt die Hefe Kohlenhydrate in Form von Zucker über mehrere Zwischenschritte zu Ethanol und Kohlendioxid um.6 Abbildung 1: Vereinfachter Zyklus der alkoholischen Gärung Adaptiert nach Bannwarth, H.; et al (2019)7 In Abb. 1 werden die Kohlenhydrate durch die Glykolyse in Pyruvat umgewandelt, wobei NADH entsteht. Durch die Pyruvat-Decarboxylase wird das Pyruvat zum Metaboliten Acetaldehyd unter Abspaltung von CO2 decarboxyliert. Anschließend wird das Acetaldehyd durch die Alkohol-Dehydrogenase und NADH zu Ethanol reduziert. Dabei oxidiert das NADH zu NAD+ und steht für den Zyklus der alkoholischen Gärung wieder zur Verfügung.8 Die Hefe kann Monosaccharide, wie Fructose, Glucose und Mannose in Ethanol umwandeln oder aufgrund der vorhandenen Enzyme Invertase und Maltase auch Mehrfachzucker wie Saccharose oder Maltose spalten und verstoffwechseln. Für die Fermentation gibt es verschiedene Hefekulturen die verwendet werden können. Die Hefe Saccharomyces cerevisiae ist dabei die geläufigste.9 Der Prozess der alkoholischen Gärung lässt sich in drei Phasen einteilen. In der ersten Phase findet vermehrt die Bildung von Hefezellen aufgrund 6 Vgl. White und Zainasheff (2010, S. 11). 7 Vgl. Bannwarth et al. (2019, S. 447). 8 Vgl. Bannwarth et al. (2019, S. 446f.). 9 Vgl. Walker und Stewart (2016). 2
des noch vorhandenen Sauerstoffs statt. Der Zyklus läuft dabei sehr langsam ab und die Alkoholausbeute ist sehr gering. In der zweiten Phase wird der Sauerstoff von dem gebildeten Kohlendioxid verdrängt, wodurch die Alkoholbildung stark erhöht wird. Sobald der Zucker vergärt, verlangsamt sich der Zyklus wieder und die Alkohol- und Kohlendioxidbildung nimmt ab.10 Die Gärung endet, wenn das Endprodukt der Fermentation, auch „beer“ oder „wash“ genannt, einen Alkoholgehalt von ungefähr 10 vol.% erreicht hat.11 Ethanol ist nicht das einzige Produkt, dass während der Fermentation entsteht. Die Hefe, aber auch andere Mikroorganismen, wandeln die Inhaltsstoffe in der Maische bzw. Melasse in Aromastoffe um. Dabei entstehen Fuselöle, Carbonsäuren, Ester, Aldehyde, Ketone, und Schwefelverbindungen.12 Die Fuselöle, wie beispielsweise 3-Methyl-1-butanol, n- Propylalkohol oder 2-Methyl-1-propanol, wirken in geringen Mengen als Aromaträger und prägen das Bouquet von Spirituosen.13 Sie entstehen nicht wie das Ethanol aus Glucose, sondern als Ausscheidungsprodukt eines Aminosäurestoffwechsels. Dabei wird eine α- Ketosäure durch Verschiebung der α-Aminogruppe einer Aminosäure erzeugt. Durch das Enzym Decarboxylase bildet sich ein Aldehyd, woraus durch Dehydrogenase ein höherer Alkohol entsteht (siehe Abb.2).14 Aminosäure R 1 a-Ketosäure Aldehyd höherer Alkohol O COOH R R H -CO2 +NADH/H+ -NAD+ R OH H2N COOH O COOH R O 1 R H2N COOH Transaminierung Decarboxylase Dehydrogenase Abbildung 2: Produktion von höheren Alkoholen in der Hefezelle über den Ehrlich Weg. Adaptiert nach Ferreira, et. al (2018)15 Das Gärungsnebenprodukt Methanol spaltet sich durch die Pektinmethylesterase von Pektin, welche sich in vielen Früchten oder in geringen Mengen im Getreide befinden, ab.16 Die 10 Vgl. Pischl (1994, S. 39). 11 Vgl. Russell und Stewart (2015, S. 10). 12 Vgl. White und Zainasheff (2010, S. 35). 13 Vgl. Baltes und Matissek (2011, S. 532). 14 Vgl. Ferreira und Guido (2018, S. 7). 15 Vgl. Ferreira und Guido (2018, S. 7). 3
Ester sind Aromakomponenten, die für verschiedene Geschmacksnoten zuständig sind. Sie entstehen aus den gebildeten Säuren und Alkoholen. Die Ethylester der Monocarbonsäuren C2 bis C18, welche von der Hefe und Bakterien, wie Lactobacillus, erzeugt werden, sind am häufigsten vertreten17, wobei Essigsäureethylester der wichtigste Ester ist. Weitere Ethylester die gebildet werden sind Octansäureethylester, Hexansäureethylester und Methansäureethylester.18 Einige der Gärungsnebenprodukte können jedoch gesundheitsgefährdend sein und werden bei der Destillation im Vor- und Nachlauf abgetrennt.19 O O H3C O CH3 H3C O CH3 Essigsäureethylester Octansäureethylester O O H3C O CH3 H O CH3 Hexansäureethylester Methansäureethylester Abbildung 3: Einige Ethylester, welche während der Fermentation entstehen 16 Vgl. Blumenthal et al. (2021). 17 Vgl. Nykänen et al. (1968, S. 89ff.). 18 Vgl. Jacques et al. (1999, S. 109). 19 Vgl. Bleyer et al. (1938a, S. 28ff.). 4
In Tabelle 1 sind die Gärungsnebenprodukte, nach ihren Siedepunkten geordnet, aufgelistet. Tabelle 1: Einige Nebenprodukte bei der Gärung, geordnet nach ihren Siedepunkten20 Gärungsnebenprodukte Siedepunkt °C Acetaldehyd 20,2 Blausäure 26,0 Essigsäureethylester 77,1 Ethylalkohol 78,3 2-Propanol 82,8 Propylalkohol 97,2 2-Methyl-1-propanol 108,1 Essigsäurebutylester 113,0 1-Butanol 117,0 (Fuselöl) Essigsäure 118,2 Buttersäureethylester 121,0 Milchsäure 122,0 2-Methylbutanol 128,9 (Fuselöl) 3-Methylbutanol 131,0 (Fuselöl) Essigsäureisopentylester 141,0 Buttersäure 162,5 Hexansäureethylester 166,8 Benzaldehyd 179,5 Benzylalkohol 205,2 Glycerin 290,0 Anhand der Tabelle ist erkennbar, dass die Fuselöle einen höheren Siedepunkt als Ethanol haben. 20 Vgl. Jäger (2016, S. 98). 5
3 Destillation Schon vor 5000 Jahren wurden Destillationsvorrichtungen im alten Ägypten, in Mesopotamien und in China gebaut. Damals wurde jedoch nur die Flüssigkeit verdampft und der Rückstand verwertet. Etwa 350 v. Chr. fand Aristoteles eine Möglichkeit, die Dämpfe, welche beim Erhitzen entstehen, aufzufangen. Dazu wurde Wolle über die kochende Flüssigkeit gehängt, sodass die Dämpfe an der Wolle kondensierten. Dadurch konnte trinkbares Wasser aus Meerwasser hergestellt werden. Nach einem langen Entwicklungsprozess vermuten Historiker, dass ägyptische Alchemisten ca. 200 n. Chr. die ersten Brennkolben zum Destillieren gebaut haben. Das Destillat wurde für Medizin oder Kosmetikartikel verwendet. Durch die türkische Invasion, welche zwischen dem 14. und 15. Jhd. in Teilen Europas stattgefunden hat, wurde das Wissen über das Destillieren von alkoholhaltigen Flüssigkeiten nach Europa gebracht. Das Brennen von alkoholischen Getränken wurde immer weiter erforscht und die Destillierkolben verbessert. Mittlerweile gibt es eine Vielzahl von Destillationsapparaten.21 Die Destillation ist ein thermisches Trennverfahren, bei dem Stoffgemische nach den unterschiedlichen Siedepunkten der Stoffe voneinander getrennt werden. Bei der Herstellung von Spirituosen wird das beer destilliert, indem dieses langsam erhitzt wird, wodurch Dämpfe entstehen. Diese Dämpfe kondensieren in einer Röhre und werden in einem Behälter aufgefangen. Dabei werden drei Fraktionen unterschieden: der Vorlauf, der Mittellauf und der Nachlauf. Im Vorlauf, „head“, befinden sich die leicht flüchtigen Substanzen mit einem niedrigeren Siedepunkt als Ethanol (ca. 78,3°C). Diese Fraktion wird in den meisten Fällen verworfen, da sich darin Stoffe wie Methanol oder Blausäure befinden, die das Destillat ungenießbar machen würden. Im Mittellauf, „heart“, befindet sich das Ethanol. Dieser wird getrennt aufgefangen und weiterverarbeitet. Im Nachlauf, „tail“, befinden sich die Substanzen mit einem höheren Siedepunkt als Ethanol, wie z.B. Fuselöle oder höhere Alkohole. Der Nachlauf, welcher bis zu 30% der gesamten Destillatmenge ausmachen kann, wird meistens verworfen.22 Für die Herstellung von Gin, Whisky und Rum ist die Batch Destillation und die kontinuierliche Destillation relevant. 21 Vgl. Iberian Coppers Lda (30.06.2021). 22 Vgl. Gölles und Gölles (2018, S. 78). 6
3.1 Batch Destillation Bei der Batch Destillation, auch Pot-Still-Variante genannt, werden Pot Stills verwendet. Pot Stills sind große Brennkessel (Brennblasen), die sich nach Form und Größe unterscheiden können und aus Kupfer bestehen. Eine einfache Brennapparatur besteht aus einem Pot Still mit Helm, einem Schwanenhals, einem Geistrohr, welches zum Kühler führt und einer Heizquelle (siehe Abb. 4 und 5). Einige Bestandteile, wie zum Beispiel Verschlusskappen, Scharniere oder Schlösser und Rohre, können aus Edelstahl bestehen. Bei der industriellen Herstellung von Spirituosen sind die Brennblasen meist ganz aus Edelstahl gefertigt, da Abbildung 4: Einfache Brennblase (Pot Still) mit Kühler. Foto gestellt von der diese leichter gereinigt werden können.23 Am besten eignet Ruotkers Destillerie sich jedoch Kupfer, da Kupfer leicht formbar ist und eine sehr gute Wärmeleitfähigkeit besitzt, wodurch der ganze Brennkessel schnell aufgeheizt werden kann. Während der Fermentation können unangenehm riechende Schwefelverbindungen wie Ethanthiol, Dimethylsulfid, Dimethyldisulfid oder Dimethyltrisulfid ins wash gelangen. Bei Kontakt dieser Verbindungen in einer Brennblase aus Kupfer mit dem Kupfer, reagiert das Kupfer mit den flüchtigen Schwefelverbindungen, wodurch neutral riechende Kupfersulfide entstehen. Die entstandenen Reaktionsprodukte bleiben als schwarzer Rückstand an den Wänden der Kupferblase zurück. Die Rückstände in der Kupferblase müssen nach jedem Destillationsvorgang entfernt und der Brennkessel gründlich gereinigt werden. Das ist ein Grund dafür, warum für die Batch Destillation grundsätzlich mehr Zeit veranschlagt werden muss, als für die kontinuierliche Destillation.24 Ein geringer Anteil an Schwefelverbindungen kann im Destillat trotzdem noch enthalten sein und wird bei der Fasslagerung abgebaut.25 23 Vgl. Kothe (2009). 24 Vgl. Mckirdy (05.10.2018). 25 Vgl. Weinberger (01.05.2021). 7
4 3 1. Brennkessel 2 2. Helm 3. Schwanenhals 5 4. Geistrohr 5. Kühler 6. Heizquelle 1 6 Abbildung 5: Schematischer Aufbau einer einfachen Batch Destillation. Adaptiert nach Young, S.; Prahl, W.26 Bei der Batch Destillation werden für das Brennen von Spirituosen zwei Brennblasen mit unterschiedlicher Größe verwendet. In manchen Destillerien und bei der Whiskyherstellung in Irland wird die Dreifachdestillation angewendet. Dabei kommen drei Brennkessel zum Einsatz.27 Die Batch Destillation läuft wie folgt ab: In der ersten Brennblase (Wash Still) wird das wash gefüllt und langsam auf 80°C erhitzt.28 Der Ethylalkohol steigt als Dampf auf und kühlt in der Kühlschlange ab. Dabei wird der Rohalkohol von festen Inhaltsstoffen der wash getrennt.29 Das im Geistrohr entstehende Kondensat (low wines) wird in einer kleineren Kupferblase (Spirit Still) aufgefangen und auf 20°C abgekühlt. Der Alkoholgehalt beträgt dabei 20 bis 30 vol.%. Die low wines werden in der zweiten Brennblase erneut destilliert und in drei Fraktionen eingeteilt. Dabei wird die Spirit Still langsam auf 78°C, dem ungefähren Siedepunkt von Ethanol, erhitzt. Bevor die Siedetemperatur von Ethanol erreicht wird, steigen leicht flüchtige Verbindungen wie Essigsäureethylester auf. Die Dämpfe kühlen in einem Rohr ab und kondensieren an der Innenwand des Rohres. Die früh siedenden 26 Vgl. Young und Prahl (1932, S. 326). 27 Vgl. Samuel (2019). 28 Vgl. Jäger (2016, S. 46). 29 Vgl. SWA (1996). 8
Verbindungen im Vorlauf werden entsorgt.30 Nach ungefähr 15 bis 30 Minuten wird die Dichte und die Temperatur des Destillats überprüft und dadurch der Alkoholgehalt bestimmt. Das geschieht meist automatisch in kleinen zugeschalteten Glasbehältern.31 Wenn der Alkoholgehalt bei ungefähr 75 vol.% und die Temperatur bei ungefähr 78°C liegt, wird vom Destillateur in den Mittellauf oder heart umgeschaltet. Diese Fraktion, der Rohbrand, enthält den Trinkalkohol.32 Das Destillat wird in einem Behälter (Spirit Recifer) aufgefangen und je nach Art der Spirituose in Holzfässern gelagert. Wenn der Alkoholgehalt auf ungefähr 60 vol.% gefallen ist, wird auf den Nachlauf, tail, umgeschaltet. Dabei ist es besser, vorzeitig umzuschalten und den Nachlauf im nächsten Destillationsprozess hinzuzugeben. Dadurch bekommt der Rohbrand mehr Komplexität. In den meisten Fällen wird der Nachlauf jedoch verworfen.33 34 Im Nachlauf befinden sich die Fuselöle. Diese sind Nebenprodukte aus der Fermentation und bestehen hauptsächlich aus den mittleren und höheren Alkoholen 3- Methylbutanol, D-Amylalkohol, 2-Methyl-1-propanol und 1-Propanol sowie Fettsäureester und Terpene. In geringen Mengen dienen Fuselöle als Geschmacksträger, können aber bei übermäßigem Konsum zu Kopfschmerzen führen.35 36 3.2 Kontinuierliche Destillation Die kontinuierliche Destillation, auch Column-Still-Variante, Coffey Still oder Säulenbrennverfahren genannt, hat das Herstellen von Spirituosen revolutioniert. Die bisherige Destillationsmethode, die Batch Destillation, war für den kommerziellen Gebrauch ungeeignet, da der Vorgang zu lange dauerte und der Ertrag zu gering war. Anfang des 19. Jhds. entwarf Robert Stein eine neue Brennapparatur, welche von Aeneas Coffey verbessert und patentiert wurde. Durch Coffey war die Bedienung der neuen Brennapparatur einfacher und es konnte kontinuierlich destilliert werden.37 Bei der kontinuierlichen Destillation werden zwei Kupfersäulen (column stills), bestehend aus einer Trennkolonne (analyzer) und einer Rektifizierkolonne (rectifier), verwendet (siehe 30 Vgl. Nicol (2014, S. 165ff.). 31 Vgl. Lüning und Lüning (18.06.2021). 32 Vgl. Nicol (2014, S. 167). 33 Vgl. Gölles und Gölles (2018, S. 77f.). 34 Vgl. Lüning und Lüning (18.06.2021). 35 Vgl. Baltes (2007, S. 384ff.). 36 Vgl. Spektrum Akademischer Verlag (2001). 37 Vgl. Russell und Stewart (2015, S. 2ff.). 9
Abb. 6). Die Trennkolonne wird mit Wasserdampf beheizt. In beiden Kolonnen befinden sich mehrere perforierte Böden.38 Die Böden haben unterschiedliche Temperaturen, wobei die Temperatur von unten nach oben bei jedem Boden leicht abnimmt. Durch dieses Prinzip werden die Stoffe im wash nach ihren Siedepunkten getrennt. Für diesen Vorgang wird zuerst das wash über eine Kupferleitung in die Rektifizierkolonne in den unteren Bereich gepumpt. Die aufsteigenden Dämpfe, welche im Gegenzug an der Kupferleitung kondensieren, wärmen das wash auf. Eine Verbindung zwischen den beiden Kolonnen fördert das aufgewärmte wash in den oberen Boden der Trennkolonne. Während das wash in der Trennkolonne nach unten fließt, wird durch den heißen Gegenstrom das wash erhitzt, wodurch der flüssige Teil vom festen Rückstand getrennt wird. Im untersten Boden der Trennkolonne wird der feste Rückstand (=Schlempe) abgeführt, dieser Teil wird als Viehfutter verwendet. Die aufsteigenden Dämpfe, in denen sich der Alkohol und viele weitere Substanzen befinden, werden durch ein Dampfrohr in den unteren Boden der Rektifizierkolonne gelenkt und steigen dort langsam auf. Die Dämpfe wärmen wiederum das nachfolgende wash in der Kupferleitung auf. Je höher der Siedepunkt der Substanz im Dampf ist, desto eher kondensieren sie an der Kupferleitung. Die Alkoholdämpfe steigen bis zum Kopf der Rektifizierkolonne auf, wo sie schlussendlich kondensieren und über ein Spiritrohr in einem Behälter abgeführt werden.39 Die Dämpfe der leichtflüchtigen Stoffe steigen im Kopf der Rektifizierkolonne auf und werden dort abtransportiert. Die höheren Alkohole und Fuselöle im Nachlauf sickern in den unteren Teil der Kolonne. Der Nachlauf wird wieder in den Destillationsprozess zurückgepumpt, um den Rückfluss im Gleichgewicht zu halten.40 Der 90-95 vol.%-ige Trinkalkohol wird in einem Sammelbehälter aufgefangen und vor der Fasslagerung auf 40-65 vol.% mit destilliertem Wasser verdünnt.41 Abb. 6 stellt den Vorgang der kontinuierlichen Destillation dar. 38 Vgl. SWA (1996). 39 Vgl. Jäger (2016, S. 61ff.). 40 Vgl. Murray (2014, S. 188f.). 41 Vgl. Mehrlich (1998, S. 82f.). 10
Abbildung 6: Schematischer Aufbau einer Coffey Still Destillation42 42 Vgl. Murray (2014, S. 188). 11
4 Fasslagerung Viele Spirituosen reifen für einige Zeit in Holzfässer, um ihnen zusätzliche Aromen zu verleihen. Beim Whisky ist es einer der wichtigsten Schritte bei der Herstellung, um den typischen Whisky-Charakter zu erhalten. Beim Rum kann ebenfalls auf eine Holzfasslagerung gesetzt werden, genauso, jedoch seltener, wie beim Gin. Verschiedene Faktoren können bei der Fasslagerung den Geschmack der Spirituose beeinflussen. Einerseits werden bei der Reifung im Fass eine Vielzahl an chemischen Inhaltsstoffen, wie z.B. Phenole, Fettsäuren, oder Lactone vom Destillat aus dem Holz extrahiert. Andererseits können Reaktionen zwischen Verbindungen aus dem Destillat und den Bestandteilen des Fasses, wie auch Reaktionen im Destillat stattfinden, wie beispielsweise Veresterungen oder Oxidationen. Zudem können flüchtige Verbindungen durch die Poren des Holzes verdampfen. Die Zusammensetzung des verwendeten Holzes ist daher ein wichtiger Faktor.43 Für die Fässer wird in den meisten Fällen das Holz von der amerikanischen Weißeiche (Quercus alba) verwendet. Daneben werden auch europäische Eichenarten, auch als französische Eichen bekannt, wie „die Stieleiche (Quercus robur) und die Traubeneiche (Quercus petraea)“44 für den Bau von Holzfässern verwendet.45 Die Eiche eignet sich deshalb gut für den Fassbau, weil Eichenholz einerseits sehr stabil, andererseits aber auch sehr biegsam ist. Laut amerikanischem Gesetz dürfen die Eichenholzfässer zur Herstellung von Bourbon nur einmalig befüllt werden. Nachdem die Bourbons in den Fässern gereift sind, werden die Holzfässer von europäischen Spirituosenherstellern gekauft und erneut zur Lagerung für Spirituosen verwendet.46 Ein weiterer Grund, warum Eichenfässer aus Amerika für Spirituosen verwendet werden, liegt darin, dass sich Amerikaner auf Spirituosen spezialisiert haben, während in Europa der Weinbau im Vordergrund steht.47 Die Größe der verwendeten Eichenfässer ist ein wichtiges Kriterium bei der Auswahl. Je größer das Fass, desto größer die Oberfläche des Holzes mit der das Destillat interagieren kann. Das Volumen der Fässer für die Reifung variiert von 190l bis zu 558l.48 43 Vgl. Puech et al. (1988). 44 Froschmeier (2018, S. 11). 45 Vgl. Jordão et al. (2017, S. 83). 46 Vgl. Mehrlich (1998, S. 76). 47 Vgl. Gölles (14.05.2021). 48 Vgl. Mosedale und Puech (1998, S. 95). 12
Eichenholz besteht zum größten Teil aus wasserunlöslichen Substanzen, die für die Struktur des Holzes zuständig sind. Darunter zählt mit einem Anteil von bis zu 45% die Cellulose, ungefähr 25% beträgt der Ligninanteil und ca. 23% sind Hemicellulose.49 Die Cellulose ist ein Polymer bestehend aus Glucosemolekülen. Die Hemicellulose ist eine Mischung aus verschiedenen Polysacchariden wie die Pentosen Xylose und Arabinose oder die Hexosen Mannose, Glucose, Galactose sowie Zuckersäuren wie Uronsäure.50 51 Das Lignin ist ein komplexes dreidimensionales Polymer, welches sich aus den Phenylpropanoiden p- Cumarylalkohol, Coniferylalkohol und Sinapylalkohol zusammensetzt. Die Struktur kann sich je nach Art des Holzes ändern.52 Das Lignin im Eichenholz besteht aus Coniferylalkohol mit einem Guajacylrest und Sinapyleinheiten, welche einen Syringylrest aufweisen. O H3C OH OH HO HO O H3C p-Cumarylalkohol Sinapylalkohol O H3C OH HO Coniferylalkohol Abbildung 7: Isolierte Bestandteile von Lignin Die Menge an löslichen Stoffen im Eichenkernholz beträgt 3 bis 10%, wobei der größte Anteil die Ellagitannine ausmachen.53 Zudem gehören noch aliphatische Säuren und Aldehyde, flüchtige Phenole, Steroide, Zucker und anorganische Verbindungen sowie das kokosartige cis-3-Methyl-4-octanolide bzw. trans-3-Methyl-4-octanolide dazu.54 Die genaue Zusammensetzung des Holzes ist von verschiedenen Faktoren wie dem Klima, der 49 Vgl. Glabasnia und Hofmann (2006, S. 3380). 50 Vgl. Lu et al. (2017, S. 1). 51 Vgl. Saha (2003, S. 279). 52 Vgl. Lu et al. (2017, S. 1f.). 53 Vgl. Viriot et al. (1993, S. 1872ff.). 54 Vgl. Froschmeier (2018, S. 12). 13
geographischen Lage und der Art der Eiche abhängig.55 Damit frisches Holz für den Fassbau verwendet werden kann, muss zuerst der Wassergehalt von ungefähr 60% auf ca. 15% reduziert werden. Dazu kann das Holz für bis zu drei Jahre im Freien gelagert oder in Trockenöfen getrocknet werden. Der Feuchtigkeitsentzug hat einen Einfluss auf die chemischen Bestandteile des Holzes. Einerseits nimmt der Anteil an hydrolisierbaren Tanninen, wie Ellagitannine, welche einen bitteren Geschmack aufweisen, ab. Die Abnahme kann durch das Abwaschen durch den Regen, der oxidativen Zersetzung oder durch die enzymatischen Aktivitäten von Pilzen erklärt werden.56 Andererseits erhöht sich der Gehalt von Phenolaldehyden wie z.B. Vanillin während des Trocknens, das auf den Abbau von Lignin zurückzuführen ist.57 Nach der Trocknungsphase wird das Holz in Dauben zurechtgeschnitten, welche dann zu einem Fass zusammengebaut werden. Anschließend wird die Innenseite des Fasses ausgebrannt. Dadurch verändert sich die Struktur des Holzes und neue Verbindungen, wie z.B. Strecker-aldehyde, welche durch die Maillard-Reaktion entstehen58, werden gebildet.59 Der Vorgang des Röstens bei Temperaturen von 120°-200°C nennt sich „toasting“ und wird in drei mögliche Grade, je nach Dauer der Röstung, unterteilt: in light (25-30min.), medium (30-35min.) und heavy (35-40min.). Eine weitere Methode ist das Auskohlen, auch „charring“ genannt. Dabei wird die Innenseite des Fasses mit einem Gasbrenner verkohlt. Dieser Vorgang ist viel schneller, kann aber bei unsachgemäßer Anwendung zu Rissen und Löchern im Holz führen. Es wird auch hier zwischen drei Graden unterschieden: light (15sek.), medium (30sek.) und heavy (45sek.).60 Zu den wichtigsten Holzbestandteilen für die Reifung zählen die Polymere Hemicellulose und Lignin. Diese werden beim toasting oder charring in kleinere Moleküle gespalten, welche vom Destillat extrahiert werden. Durch die Hitzeeinwirkung wird die Hemicellulose in Hexosen und Pentosen sowie in kurzkettige Polysaccharide zersetzt. In weiterer Folge werden die Monosacchariden (hauptsächlich Glucose und Xylose)61 zu Furan-Verbindungen wie Furfural oder 5-Hydroxymethylfurfural (HMF) umgewandelt (siehe Abb. 8) .62 55 Vgl. Glabasnia und Hofmann (2006, S. 3380). 56 Vgl. Fernández De Simón et al. (1999, S. 1687). 57 Vgl. Martínez et al. (2008, S. 3090f.). 58 Vgl. Froschmeier (2018, S. 9). 59 Vgl. Chatonnet und Escobessa (2007, S. 10351). 60 Vgl. Froschmeier (2018, S. 12). 61 Vgl. Gollihue et al. (2018, S. 5). 62 Vgl. Mosedale und Puech (1998, S. 97). 14
HO O O HO HO O OH OH H Hitze Furfural Hemicellulose Glucose Hitze O O HO HO OH O OH HO H HMF Xylose Abbildung 8: Thermische Degradierung von Hemicellulose Das Lignin wird durch die hohe Temperatureinwirkung abgebaut. Dabei brechen die Aryl- Etherbindungen, wodurch sich aromatische Aldehyde wie Coniferylaldehyd, Sinapaldehyd, Vanillin, Guajacol und Syringaldehyd bilden.63 OH OH O O CH3 CH3 Hitze Lignin HO O H Coniferylalkohol Coniferylaldehyd OH OH OH O CH3 O O CH3 CH3 O H H2C O OH Vanillin 4-Vinyl-gujacol Ferulasäure Abbildung 9: Thermische Degradierung von Lignin zu Vanillin. Adaptiert von Livermore (2010)64 63 Vgl. Mosedale und Puech (1998, S. 96f.). 64 Vgl. Livermore (2010, S. 32). 15
Durch diese beiden Umwandlungsprozesse werden aromagebende Stoffe frei, welche während der Lagerung vom Destillat aufgenommen werden können.65 Ein weiterer Prozess, der während der Holzfasslagerung abläuft, ist der Abbau von unerwünschten Inhaltsstoffen und Aromen im Destillat. Dabei adsorbiert die beim Ausbrennen entstandene Kohleschicht Schwefelverbindungen, wie Dimethylsulfid. Neben der Adsorption können auch manche Verbindungen durch die Holzporen verdunsten. Dieser Vorgang wird „Angel´s share“ genannt wodurch jährlich 2 bis 3% Destillat, hauptsächlich Wasser und Ethylalkohol, verloren geht.66 Dieser Verlust wird durch Sauerstoff ausgeglichen, wodurch zusätzliche Reaktionen in der gelagerten Flüssigkeit ablaufen können. Die Farbänderung während der Reifung kann auf Polyphenole, wie Ellagitannine und Gallotannine, welche in den ersten Jahren der Fasslagerung einen großen Einfluss auf die Farbgebung haben, zurückgeführt werden.67 Die hydrolysierbaren Tannine werden durch die pyrolytischen Zersetzungen in ihre Grundbausteine gespalten. Es entstehen dabei Ellagsäure und Gallussäure, welche mit Sauerstoff im Holzfass weiterreagieren. Für diese Reaktion dienen Metalle, wie z.B. Kupfer, als Katalysatoren, wodurch die Tannine in Wasserstoffperoxid und Chinone umgewandelt werden. Chinone weisen eine bräunliche Farbe auf.68 Chinone O O HO O R R HO O OH OH Gallussäure O + O2 Cu O + H 2O 2 HO O HO O R OH R O O OH O O HO O Ellagsäure Abbildung 10: Umwandlung von Gallussäure und Ellagsäure zu Chinon und Wasserstoffperoxid 65 Vgl. Mosedale und Puech (1998, S. 96f.). 66 Vgl. John Conner (2014, S. 214). 67 Vgl. Vivas et al. (2020, S. 84ff.). 68 Vgl. Livermore (2010, S. 34). 16
Durch den Ethanolgehalt kann der Charakter der Farbe im Destillat kontrolliert werden. Je höher der Ethanolgehalt, desto mehr Polyphenole werden aus dem Holzfass extrahiert, wodurch ein kräftiger roter Farbton entsteht. Bei einem niedrigeren Ethanolgehalt wird das Destillat gelblich.69 Bei den Spirituosen in den Holzfässern handelt es sich beim Alkohol zum größten Teil um Ethanol. Bei der Reaktion mit Wasserstoffperoxid entsteht Acetaldehyd, welches weiter zu Essigsäure oxidiert. Durch die Reaktion mit Ethanol entsteht in weiterer Folge Essigsäureethylester (siehe Abb. 11).70 O O O +H2O2 +O EtOH H3C OH -H2O H3C H H3C OH H3C O CH3 Ethanol Acetaldehyd Essigsäure Essigsäureethylester Abbildung 11: Chemische Reaktion von Ethanol mit Sauerstoff im Holzfass zu Essigsäure71 69 Vgl. Vivas et al. (2020, S. 84ff.). 70 Vgl. Livermore (2010, S. 34). 71 Vgl. Seilnacht (26.09.2020). 17
5 Ein Einblick in die Entwicklung des Gins 5.1 Geschichtliches Die ersten Aufzeichnungen über das Einlegen von Wacholder in einem Weinbrand stammen aus dem Jahr 70 n. Chr. von Pedanius Dioscorides. In seiner Enzyklopädie über Pflanzenheilkunde schrieb er, dass Wacholder in Weinbrand eingelegt gegen Brustbeschwerden helfen soll. Es wurden auch Rezepte aus dem Jahr 1055 n. Chr. gefunden, in denen italienische Mönche Wacholder zu ihrem Wein beimischten. Diese Getränke haben jedoch, bis auf die Zugabe von Wacholder, wenig mit dem heutigen Gin gemeinsam.72 Francois de la Boë, ein anerkannter holländischer Arzt und Begründer der naturwissenschaftlichen Heilkunde, versetzte im 17. Jhd. Alkohol mit Wacholder und anderen Botanicals, wie beispielsweise Koriander. Damit wollte de la Boë eine Medizin gegen Sodbrennen und Magenbeschwerden entwickeln. Diese Medizin, welche Genever genannt wurde, verabreichte der holländische Arzt seinen Patientinnen und Patienten. Weniger die Wirkung als der Geschmack der Medizin machte den Genever in Holland bekannt, wodurch der Genever ein beliebtes Genussgetränk in den Niederlanden wurde. Es ist jedoch nicht eindeutig bewiesen, dass Francois de la Boë von allein auf die Idee kam, Alkohol mit Wacholder zu versetzen, da schon im 16. Jhd. die Wirkung von Wacholderöl in Alkohol bekannt war. Nichtsdestotrotz war es de la Boë, der eine Destillerie beauftragte, den Wacholderschnaps in großen Mengen zu produzieren und zu verkaufen.73 Während des Spanisch-Holländischen Krieges, zwischen dem 16. und 17. Jhd., bei dem Holland mit England verbündet war, wurde der Genever nach England gebracht. Der Name Genever war aber für die Engländer zu schwer auszusprechen, wodurch die kürzere Variante Gin entstand. Der Gin hat sich erst durch den damaligen König von Großbritannien William von Oranje durchgesetzt. Er versteuerte im Jahr 1680 den Import von französischen alkoholischen Getränken wie Brandy und Cognac. Dadurch gewann der Gin, als Ersatz für die genannten französischen Alkoholika, immer mehr an Beliebtheit. Im 18. Jhd. durfte der Gin in Großbritannien ohne Lizenz destilliert werden, was zu einem Gin-Boom führte. Dieser Boom führte jedoch zu einem übermäßigen Konsum von Gin, sodass im Jahr 1763 ein Gesetz eingeführt wurde, wodurch eine Lizenz zum Herstellen von Gin benötigt wurde. Durch die 72 Vgl. Bossart (21.05.2018). 73 Vgl. Schiefenhövel (27.12.2019). 18
Lizenzierung der Produktion erhöhte sich die Qualität des Gins, da nicht mehr so viele Schadstoffe wie Schwefelverbindungen oder Fuselöle enthalten waren.74 75 5.2 Botanicals Nach der EU-Spirituosenverordnung von 2019/787 wird die Basis von Gin aus „(…) Ethylalkohol landwirtschaftlichen Ursprungs (…)“76 gebildet. Der Ethylalkohol wird mit verschiedenen Botanicals, im Fachjargon auch Drogen genannt, aromatisiert, wobei die Zugabe von Wacholder vorgeschrieben ist. Das Wort Droge steht hierbei nicht für ein Suchtmittel, sondern für Gewürz bzw. pharmazeutisches Mittel.77 Der Ethylalkohol wird meist aus einer Getreidemaische gewonnen und mehrmals destilliert, sodass das Destillat klar und geschmacksneutral ist. Aromen und Geschmack bekommt der Gin von den Botanicals, welche Terpene enthalten und die mittels Mazeration, Digeration oder Perkolation aus den Botanicals extrahiert werden. Nach der Extraktion wird das Gemisch destilliert.78 Der Mindestalkoholgehalt im Gin muss 37,5 vol.% betragen.79 Heutzutage gibt es über 4000 verschiedene Gin-Sorten, wobei diese Zahl ständig wächst.80 Unterschiedliche Kombinationen und Aromen machen den Gin zu einer der vielseitigsten Spirituosen. Nach der Spirituosenverordnung VO (EU) 2019/787 ist für bestimmte Gin-Sorten die Verwendung von Wacholder vorgeschrieben. Koriandersamen harmonieren mit dem Wacholder gut, sodass dieses Botanical bei der Gin-Herstellung ebenfalls oft verwendet wird.81 Die ätherischen Öle, die sich in den verschiedenen Botanicals befinden, enthalten Terpene. Terpene, welche durch Isopreneinheiten aufgebaut werden, sind flüchtige Verbindungen und wirken für jeden Gin als Hauptaromaträger. Die Terpene können in sauerstoffhaltige und nicht sauerstoffhaltige Mono- bzw. Sesquiterpene eingeteilt werden (siehe Abb. 12, 13 und 14). Untersuchungen von verschiedenen Gin-Sorten, hauptsächlich kommerzielle London Dry Gins, haben ergeben, dass im Gin überwiegend nicht sauerstoffhaltige Monoterpene wie α-Pinen, Sabinen, β-Myrcene, Limonen, γ-Terpinen und 74 Vgl. Die Geschichte des Gins bei Rum & Co (27.06.2021). 75 Vgl. Gin Magazine (2018). 76 Behörde für Lebensmittelsicherheit (17.03.2019, S. 40). 77 Vgl. DWDS (23.05.2021). 78 Vgl. Gölles und Gölles (2018, S. 58ff.). 79 Vgl. Behörde für Lebensmittelsicherheit (17.03.2019, S. 40). 80 Vgl. Dulay-Winkler (2019). 81 Vgl. Guerra Hernández (2003, S. 2894). 19
α-Terpinen vorhanden sind.82 Zu den Hauptkomponenten der sauerstoffhaltigen Monoterpene zählen Linalool, Terpinen-4-ol und Geraniol.83 Die Monoterpene α-Pinen und β-Myrcene sind Hauptkomponenten des Wacholders (Tab. 2), Linalool und Geraniol sind vor allem in Koriandersamen enthalten. Limonen und γ-Terpinen findet man im ätherischen Öl von Zitrusfrüchten.84 Sesquiterpene haben weniger Einfluss auf den Geschmack von Gin. Am häufigsten sind die Sesquiterpene Caryophyllene, γ-Cadinen, α-Humulen, Germacrene D sowie β-Elemene im Gin vertreten.85 Diese Sesquiterpene können auch im Wacholder nachgewiesen werden.86 Die richtige Abstimmung zwischen den einzelnen Botanicals ist eine sehr komplexe Aufgabe und verlangt viel Erfahrung und Zeit für Experimente. Monoterpene CH3 CH3 H3C CH3 CH2 CH2 H3C H3C H3C CH2 a-Pinen Sabinen b-Myrcen CH3 CH3 CH3 H3C CH2 H3C CH3 H3C CH3 (+)-Limonen g-Terpinene a-Terpinene Abbildung 12: Einige im Gin vorkommende nicht sauerstoffhaltige Monoterpene 82 Vgl. Vichi et al. (2005, S. 10156ff.). 83 Vgl. Piggott (2012, S. 272). 84 Vgl. Guerra Hernández (2003, S. 2894). 85 Vgl. Vichi et al. (2005, S. 10159). 86 Vgl. Kallio und Junger-Mannermaa (1989, S. 1015). 20
H3C OH CH3 CH3 OH CH2 OH H3C CH3 H3C CH3 H3C CH3 Linalool Terpinen-4-ol Geraniol Abbildung 13: Einige im Gin vorkommende sauerstoffhaltigen Monoterpene Sesquiterpene CH3 CH2 H3C H H3C CH3 H2C H3C H CH CH3 3 H3C CH3 H3C b-Caryophyllen g-Cadinene a-Humulene CH3 CH3 H2C CH3 H2C CH2 CH3 H3C CH3 H2C Germacrene D b-Elemene Abbildung 14: Einige im Gin vorkommende Sesquiterpene 5.3 Herstellungsverfahren Die Basis für den Gin ist Ethylalkohol aus landwirtschaftlichem Ursprung. Die meisten Destillerien verwenden dabei geschmacksneutralen Alkohol, es kann aber auch Alkohol mit Geschmack, wie zum Beispiel Obstdestillate, Weinbrand oder Korn, verwendet werden. Der Alkohol wird, je nach Extraktionsverfahren, in ein geeignetes Gefäß gegeben und mit den 21
ausgewählten Drogen aromatisiert. Einige Botanicals werden vor der Zugabe aufbereitet, damit alle Aromastoffe aufgeschlossen werden können. Mit entsprechenden Geräten werden diese Botanicals zerkleinert, gemahlen, geschnitten, ausgequetscht oder zerstampft.87 Bei der Aromatisierung von Gin wird zwischen vier Extraktionsmethoden unterschieden. Die Mazeration ist die geläufigste Methode, hinzu kommt die Digeration, die Perkolation sowie in seltenen Fällen die Supercritical Fluid Extraction (SFE). Das Lösungsmittel ist bei den ersten drei genannten Verfahren ein Alkohol-Wasser-Gemisch. Das SFE ist eine Hochdruckextraktion mit superkritischem CO2, wodurch die Inhaltsstoffe aus den Botanicals schonender extrahiert werden.88 5.3.1 Mazeration (Kaltauszug) Bei der Mazeration werden die vorbereiteten Botanicals in ein geschlossenes Netz oder in einen Korb gegeben und dann in ein Alkohol-Wasser-Gemisch gelegt, damit sie später besser entfernt werden können. Die Mazeration findet bei Raumtemperatur statt. Wie lange die Botanicals eingelegt werden, variiert zwischen den entsprechenden Botanicals von einer Stunde bis zu mehreren Tagen. Bei einigen der verwendeten Botanicals muss darauf geachtet werden, dass sie nicht zu lange in dem Alkohol-Wasser-Gemisch bleiben, da mit der Zeit Bitterstoffe austreten können.89 Das Mazerat-Endprodukt kann anschließend destilliert werden.90 Abbildung 15: Schematischer Aufbau einer Kupferblase mit eingelegten Botanicals, welche Aromastoffe an den Alkohol abgeben91 87 Vgl. Gölles und Gölles (2018, S. 58ff.). 88 Vgl. Hochdruckextraktion mit überkritischem CO2 - SFE System (26.05.2021). 89 Vgl. Smith (2018, S. 211). 90 Vgl. Labs und Ley (2019, S. 28f.). 91 Vgl. Gölles und Gölles (2018, S. 59). 22
5.3.2 Digeration (Hitzeauszug) Wenn die Mazeration unter Einwirkung von Hitze durchgeführt wird, handelt es sich um eine Digeration. Durch die erhöhte Temperatur von 30°-70°C können mehr ätherische Öle aus den Botanicals extrahiert werden. Der Nachteil dieser Methode ist, dass bei zu schnellem Erhitzen oder bei einer zu hohen Temperatur Bitterstoffe aus den Drogen gelöst werden, die den Gin ungenießbar machen.92 Für die Mazeration und Digeration gibt es verschiedene Geräte, mit der die Extraktion durchgeführt werden kann. Meist werden Brennblasen aus Kupfer als Gefäß verwendet, die im Falle der Digeration zusätzlich mit einer Heizspirale (Abb. 16) ausgerüstet sind.93 Abbildung 16: Schematischer Aufbau der Kupferblase mit einer Heizquelle. Die Botanicals sind im Alkohol eingelegt und geben dabei Aromastoffe ab94 5.3.3 Perkolation Die Perkolation ist ein kontinuierliches und daher teures Verfahren. Verwendet wird diese Methode für hochwertige Sorten von Gin, da durch die Perkolation die Aromastoffe schonend aus den Drogen entzogen werden, wodurch ein feines Bouquet entsteht.95 Für die Durchführung kann ein Perkolator verwendet werden. Dabei fließt der Alkohol gleichmäßig durch die eingelegten Botanicals. Glaswolle dient dabei als Isoliermaterial (Abb. 17).96 Eine weitere Möglichkeit wäre es, eine Kupferbrennblase zu verwenden. Hierbei werden die 92 Vgl. Russell (2018, S. 18). 93 Vgl. Gölles und Gölles (2018, S. 59). 94 Vgl. Gölles und Gölles (2018, S. 59). 95 Vgl. Russell (2018, S. 19). 96 Vgl. Gölles und Gölles (2018, S. 60). 23
Botanicals in ein Sieb oder in einen Korb gegeben und daraufhin in die Brennblase gehängt. Die Brennblase wird anschließend erhitzt und die aufsteigenden Alkohol- und Wasserdämpfe werden durch die Siebe bzw. die Körbe geleitet. Der Dampf absorbiert dabei die Aromastoffe aus den Drogen.97 Das aufgewärmte Alkohol-Wasser-Gemisch kann man auch durch Siebe oder Körbe kontinuierlich und langsam durchfließen lassen, wodurch sich die ätherischen Öle lösen.98 Abbildung 17: Schematischer Aufbau eines Perkolators99 5.4 Destillation Das Mazerat wird nach Zugabe der Botanicals destilliert. Für die Destillation wird entweder das Pot-Still-Verfahren (siehe Kapitel 3.1) oder das Säulenbrennverfahren (siehe Kapitel 3.2) verwendet. Bittere, saure, nichtflüchtige Nebenprodukte, welche durch die eingelegten Botanicals in den Ethylalkohol gelangt sind, werden während der Destillation im Vor- und Nachlauf abgetrennt.100 Je genauer destilliert wird, desto hochwertiger ist der Gin.101 5.4.1 Lagerung Es gibt eine Vielzahl an Materialien für Gefäße, in denen der Gin gelagert werden kann. Je nach den Ansprüchen der jeweiligen Destillerien wird das entsprechende Material gewählt. 97 Vgl. Gottfried (2018, S. 8). 98 Vgl. Russell (2018, S. 22). 99 Vgl. Gölles und Gölles (2018, S. 60). 100 Vgl. Gölles und Gölles (2018, S. 63). 101 Vgl. Dulay-Winkler (27.06.2021). 24
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