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威士忌橡木桶的科学和深度解构

原作者:Mr.J Whiskiology 之前的文章提到过在家里如何使用橡木块二次熟成威士忌,我跟大家稍微的介绍了些橡木桶的相关知识。不少朋友都表示想了解多点木桶于酒体陈年熟成的功用,所以这次我决定写一篇进深一点(可能多于“一点”)的橡木桶解构文。木桶陈熟之学博大精深,即使苦读十年也必不能全部学懂。这篇虽非学术文章,但行文会尽量将注引写明,以便有兴趣、有能力的读者能自行从原文作进一步深入研究(看看大家反应,若有兴趣的人多,我会在以后多讲一点酒的科学)。  Why pick oak but not other wood? 为何选择橡木而不是其他种类的木材? 在思考木桶如何与威士忌互动之先,我想问大家一个问题,就是起初为何会使用木材来作液体的容器?如《Proof: The Science of Booze》的作者Adam Rogers(2014)所言:“当你打算制造一个不会漏水的容器,你可能不会将木材纳入首选,尤其是你不能使用防漏剂或黏着剂时──无论是沥青、罩光漆、石蜡或铁钉,都不行。这时,木材更是让人避之唯恐不及。”但事实上,据Patrick McGovern(2013)所讲,使用木桶来装酒可追溯到比古罗马人更早,他说米诺斯文明时代(Minoan civilization)已有人懂得以木造船,懂得将木板弄成弧型的船身,使海水无法进入,以同样的手法制造能盛酒的木桶也没什么稀奇。Herbert Germain-Robin(2016)认为早于亚述人时代(Assyrians)已有人懂得用棕榈树造木桶作装酒容器,以便亚美尼亚(Armenia)、美索不达米亚(Mesopotamia)、巴比伦(Babylon)之间的贸易(虽然考古学家Patrick McGovern曾以地理史鉴别学反驳棕榈木一说)。但因为早期所用的容器几乎都是陶瓷制的酒罐(ceramic amphorae),相当易碎,运输起来非常不方便,尝试以木替代之是可以想像的。Henry H. Work(2014)也曾引用Diana Twede(2005)的研究指出使用木桶作运输容器有2,000年或更长的历史。无论如何,木桶作酒容器的使用在人类历史中已有很长的时间应该是无需争辩的事实。 (图集:白橡木结构;Image Source: Here) 在云云树木的选择里为何又跑出了橡木呢?其实,选择以橡木(oak)作木桶主要是因其树身的解剖结构(anatomical structures)。第一,它含有气泡状的“侵填体”(tyloses),它能堵塞液体的垂直传导(vertical conduction);第二就是“木质髓射线”(medullary rays),它从树心向外部的树皮延伸,原对树有横向辐射型传导的功用(传导水、矿物、其他营养等;Work,2014、Russell & Stewart,2014),但其本身是不能被从外以来的液体渗透的(impermeable to liquid from the outside)。大部份树木的木质髓射线只有单细胞的厚度,而橡木的木质髓射线则有数个细胞的厚度,于橡木之中木质髓射线通常占整体容量中的19-32%,威士忌产业最常见的美国白橡木Quercus alba的髓射线约占其容量的28%(Russell & Stewart,2014)。木匠以Quarter Sawn的方法将橡木树切割,除了能将木材的浪费减少之外(旧式的Rift Sawn或称Splitting切割只能善用30%左右的木材,当代的Quarter Sawn或称Sawing则可善用50%或以上;Work,2014),更能令数条木质髓射线穿过每一块橡木板,对液体甚至空气造成多重阻碍(Russell & Stewart,2014)。对木匠来说,树木的年轮最好只在木板块的尾段被看见,否则以之所制的木桶会有机会泄漏(Work,2014)。木质髓射线的结构,对增加橡木的强度和柔韧性也起关键的作用。正是上述两种主要的结构特质,使橡木成为酒桶材料的好选择。  Composition of the oak 橡木的成分 上面提到的橡木结构特质,主要是由细胞壁聚合体组成的,其中最主要的元素为“纤维素”(cellulose)、“半纤维素”(hemicellulose)、“木质素”(lignin);三者都不溶于乙醇或水。上述三者的细胞壁之间,主要靠着木质素作维系。而除了这三种元素之外,橡木中还有约5-12%的其他物质(Rogers,2014),包括如丹宁(tannins)、脂质(lipids)、内脂(lactone)等萃取物(extractives)。 纤维素(cellulose) 纤维素应该是世上最丰富的天然有机物之一,是组成植物细胞壁的主要成分,也是重要的造纸材料。纤维素为一种线性聚合物(linear […]