Hàng trăm hợp chất hương vị khác nhau đã được xác định trong rượu whisky. Sự tổng hợp và phân huỷ và các tính chất hiệp đồng của các hợp chất này vẫn còn chưa được hiểu rõ vì có rất nhiều yếu tố góp phần vào kết quả của sự trưởng thành của thùng.
Thùng gỗ sồi ảnh hưởng đến rượu whisky bằng cách chiết xuất các hợp chất gỗ ảnh hưởng trực tiếp đến hương vị hoặc với các hợp chất rượu mạnh hoặc bằng cách loại bỏ hoặc thay đổi một số hợp chất từ rượu thô. Thùng rượu bay hơi và oxy hóa, bên cạnh đó, hương vị dễ bay hơi kết hợp qua không gian phía trên của thùng hoặc ở mức độ thấp hơn thông qua không khí xung quanh qua gỗ hoặc lỗ gỗ.
Gỗ sồi gồm có cellulose (38-52%), hemicellulose (25-30%), lignin (22-25%) và các chất ngoại lai của gỗ (5-10%). Xenluloza gỗ sồi là một chuỗi mạch thẳng có tới hàng nghìn phân tử D-glucose và khá kém hoạt động về mặt chiết xuất hương vị trong quá trình trưởng thành của rượu mạnh, chỉ chiết xuất một số carbohydrate ở nhiệt độ cao trong quá trình nướng /đốt.
Hemicellulose chứa một số loại đường khác nhau (Xylose, mannose, galactose, rhamnose, arabinose, glucose) và tạo thành các chuỗi phân nhánh gồm hàng trăm phân tử. Hemicellulose dễ bị vỡ khi đun nóng, tạo ra một loạt các hợp chất thơm có thể chiết xuất được, chẳng hạn như Furfural (hạnh nhân, óc chó và hạt), hdroxyphenol (bơ, Musty, waxy, caramel), maltol (mạch nha, sweet), và Cyclotene (cây phong, caramel, cam thảo).
Lignin là những đại phân tử rất phức hợp gồm ba phân từ con monolignol p-hydroxyphenol (không có trong gồ sồi), guaiacyl (32% trong gồ sồi) và syringyl (68% trong gồ sồi) có nguồn gốc từ quá trình thủy phân và khử nước của cồn cinnamyl. Thông thường lignin tự nhiên sẽ có các phân tử khác tham gia vào cấu trúc, như các loại đường, axit và andehit. Đun nóng để phá vỡ các thành phần của lignin thành rượu p-coumaryl-, coniferyl- và sinapyl-. Chúng có thể biến đổi thành các andehit, axit và phenol tương ứng gồm các hợp chất thơm như guaiacol (khói), 4-vinylguaiacol (đinh hương), phenyl etanol (hoa, hoa hồng), vanilin và axit vanillic. Ở nhiệt độ cao hơn một loạt các phenol dễ bay khác được hình thành, Sự phân hủy lignin tiết tục với tốc độ chậm hơn trong quá trình trưởng thành do tác dụng của etanol. Hầu hết các chất dẫn xuất lignin và các chất chiết xuất được mô tả ở trên có trong malted grains, than bùn và rượu mạnh mới.
Chất chiết xuất từ gỗ sồi bao gồm hai đồng phân tự nhiên khác nhau của lacton gỗ sồi. Cis-sồi lactone tạo ra hương thơm ngọt ngào của coconut-vanillin. Sồi Tran-Lactone là spicier (dừa, đinh hương, cần tây, đang nở), nhưng yếu hơn 2,5-20 lần nếu không tính đến tất cả các ảnh hưởng tổng hợp của các chất chiết xuất từ cây sồi khác. Trans-lactone có tác dụng thúc đẩy hương vị của cis-lactone và các hợp chất hương vị khác trong rượu whisky, tạo ra hương thơm nồng nàn của dừa ở nồng độ cao. Nhiều loại lacton khác được mô tả là có vị trái cây, giống đào và vanillic.
Tannin có thể được chia thành tannin thủy phân (gallo- và ellagitannin) và tannin ngưng tụ không thủy phân, ví dụ như proanthocyanidin phổ biến trong rượu vang đỏ. Tannin gỗ sồi dễ thủy phân hơn tannin rượu vang ổn định hơn từ vỏ nho và pips, do đó dễ bay hơi và hoạt động trong quá trình trưởng thành. Ellagitannin bao gồm vescalagin, castalagin, các đồng phân của chúng hoặc các biến thể của chúng như roburin hoặc grandinin. Tannin truyền đạt hương vị làm se ít nhất trong giai đoạn đầu của quá trình trưởng thành và tham gia vào các phản ứng oxy hóa khác nhau loại bỏ các nốt thủy ngân và thúc đẩy sự ổn định màu sắc, sự phân hủy lignin và quá trình oxy hóa rượu thành axetal tạo ra hương đầu etheral.
Các chất chiết xuất từ gỗ sồi thơm quan trọng khác bao gồm các eugenol khác nhau (đinh hương, quế), β-damascenone (trái cây, đào, táo nấu chín), cyclotene (toasty, caramel), hexanal (cỏ), trans-2-nonenal (bụi cưa, dầu mỡ), 2-octenal (lá xanh, sồi không đốt nướng).
Một số chất chiết xuất từ gồ sồi cho thấy tác dụng của synergetic đáng kể giữa các chất khác và là giảm mùi của hương liệu, ví dụ vanillin và axit vanillic làm giảm ngưỡng cho các aldehyde có nguồn gốc từ lignin. Lớp carbon hoạt tính được hình thành trong than có khả năng lọc, loại bỏ mùi thơm đặc biệt sulphury ra khỏi rượu mạnh. Một số hợp chất kỵ nước có nguồn gốc từ gỗ sồi cũng ngăn chặn sự bay hơi từ rượu trong nhiệt độ phòng và mờ đi một số mùi thơm, đặc biệt khi uống rượu whisky. Kết luận rằng, gồ sồi và đặc biệt là các thùng gỗ sồi được đốt nướng giúp làm tăng hương vị cho rượu mạnh và loại bỏ một số hợp chất không mong muốn bằng cách lọc Carbon và các phản ứng oxy hóa.
Các thùng gỗ sồi khác nhau sẽ mang đến hợp chất hương vị khác nhau. Loại gỗ sồi là yếu tố quan trọng nhất cho sự khác biệt, nhưng nguồn gốc, gia vị và cách nướng cũng rất quan trọng. Ba loại gỗ sồi phổ biến nhất được sử dụng trong sản xuất rượu whisky là Quercus alba, Q robur và Q petraea. Q alba phát triển ở đông bắc Mỹ và Châu Âu. Sự khác biệt chính giữa các lọai rất có thể là ở nồng độ của gỗ sồi lacton, eugenol, tannin và các polyphenol khác. Sự biến đổi bên trong các lọai là khác biệt nhất ở Q.petraea , vì Q.alba và đặc biệt là Q.robur có xu hướng dễ nhận biết hơn trong quá trình trưởng thành của rượu whisky.
Các lacton gỗ sồi là chất ngoại vị quan trọng trong gỗ sồi. Đồng phân cis thường chiếm ưu thế và mang lại hương thơm vanilin và dừa ngọt ngào. Trans-Oaklactone cay hơn và hương thảo mộc ở nồng độ thấp, nhưng ở nồng độ cao sẽ tạo ra hương dừa đậm đà và hương trầm, một phần của hiện tượng này có lẽ là do tính chất hiệp đồng của đồng phân trans với các lacton và polyphenol khác. Tỷ lệ đồng phân cis/trans khác nhau giữa các loài : Cao nhất ở Q.alba và hầu như không tồn tại ở Q.robur. Tỷ lệ ở Q.petraea khác nhau, nhưng nó thường ít hơn ở Q.alba . Loại gỗ sồi duy nhất có tỷ lệ trans-isomer lớn hơn là gỗ sồi Nhật Bản (được báo cáo là Q.mongolica, nhưng nhiều khả năng là Q.crispula ). Q.dentata Nhật Bản tương tự Q.alba Mỹ và Q.serrata Nhật Bản tương tự Q.petraea châu Âu ở cả nồng độ sồilactone và tỷ lệ cis/trans. Tổng lượng lacton của cây sồi cao nhất ở Q.alba và Q.crispula, thường ít hơn ở Q.petraea (mặc dù một số nồng độ rất cao đã được đo) và rất thấp ở Q.robur.
Một sự khác biệt đáng kể khác giữa các lọai gỗ sồi là lượng tannin và các polyphenol khác. Q.robur có hầu hết tannin, đặc biệt là vescalagin, castalagin và roburins tan trong nước nhiều hơn. Q.petraea có khoảng một phần ba hàm lượng tannin của Q.robur, nhưng hàm lượng tannin trong Q.alba và có lẽ trong Q.crispula là rất thấp. Những khác biệt này một phần là do tốc độ phát triển của các loài vì cây già có ít tannin hơn cây sồi non, nhưng riêng tốc độ tăng trưởng không thể biết được sự khác biệt giữa các nồng độ.
Lượng lignin khá giống nhau ở tất cả các cây sồi, mặc dù có vẻ như Q.robur có thể nhiều lignin hơn Q.alba. Và nhiều biến thể hơn giữa các cây Q.petraea khác nhau. Có vẻ như Q.alba có ít monolignols hòa tan hơn các loại sồi châu Âu. Hàm lượng vanillin có nguồn gốc lignin và hemixenluloza và các thành phần từ furfural thường cao nhất ở Q.robur. Sự khác biệt trong việc kết hợp và đặc biệt là trong việc đốt nướng sẽ ảnh hưởng đến hàm lượng monolignol và vanillin rõ ràng hơn là sự khác biệt giữa các lọai sồi.
Trước đó, người ta tin rằng trong ngành sản xuất rượu vang, những cây sồi tăng trưởng chậm tạo ra ít tannin hơn và nhiều hương vị ngọt hơn. Quan sát đúng theo nghĩa là Q.petraea thường là gỗ sồi có tight-grained (khoảng 1mm) và có ít tannin hơn Q.robur. Q.robur và Q.alba thường có coarser grains khoảng 3mm. Nguồn gốc của gỗ sồi cũng có một số ảnh hưởng. Cây sồi Đông Âu (không phụ thuộc vào loài) thường có nhiều lacton, eugenol và vanilin nhưng ít tannin hơn so với cây sồi của Pháp hoặc Tây Ban Nha.
Cần lưu ý, mặc dù thùng Sherry được sử dụng trong ngành công nghiệp rượu whisky Scotch được gọi là thùng gỗ sồi Tây Ban Nha, nhưng chúng thường là thùng gỗ sồi Mỹ được làm từ Tây Ban Nha. Mặc dù được làm bằng cùng một loại gỗ sồi Q.alba, những chiếc thùng này tạo ra những loại rượu whisky Scotch rất khác với những thùng rượu Bourbon cũ do sự khác biệt trong việc làm ra nó, ảnh hưởng của vị rượu Sherry và kích cỡ khác nhau của các thùng.
Nguồn: whiskyscience.blogspot.com
