以下文章經 The Conversation 許可轉載， 這是一個報道最新研究的線上出版物。
很少有飲料像波本威士忌那樣擁有如此豐富的歷史和複雜的化學成分，波本威士忌通常被稱為“美國之魂”。波本威士忌以其深琥珀色的色澤和濃郁的風味而聞名，已經 俘獲了 全國各地愛好者的心。
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但是，要使威士忌被稱為波本威士忌，它必須遵守非常具體的規則。首先，它需要在美國或美國領土生產——儘管幾乎所有波本威士忌都在肯塔基州生產。其他規則更多地與釀造步驟有關——穀物混合物中玉米的含量、陳釀過程和酒精濃度。
我是一名波本威士忌研究員和化學教授，教授發酵課程，我自己也是波本威士忌鑑賞家。這種芳香飲料背後的複雜科學揭示了為什麼在嚴格的製造規則下，仍然有如此多獨特的波本威士忌。
麥芽漿配方
所有威士忌都有所謂的麥芽漿配方。麥芽漿配方指的是構成烈酒風味基礎的穀物配方。要歸類為波本威士忌，烈酒的麥芽漿配方中必須含有至少 51% 的玉米——玉米賦予了它特有的甜味。
幾乎所有波本威士忌還含有麥芽大麥，它賦予了堅果般的煙燻味，並提供酶，這些酶在生產過程的後期將澱粉轉化為糖。
許多釀酒商還使用黑麥和小麥來調味他們的波本威士忌。黑麥使波本威士忌具有辛辣味，而小麥則產生更柔和、更甜的味道。其他人可能會使用大米或藜麥等穀物——但每種選擇的穀物以及每種穀物的量都會影響最終的風味。
酵母的化學作用
一旦釀酒商研磨麥芽漿配方中的穀物並將其與加熱的水混合，他們就會向麥芽漿中新增酵母。這個過程稱為“投放酵母”。酵母在稱為發酵的過程中消耗糖分，併產生乙醇和二氧化碳作為副產品——這就是波本威士忌變成酒精飲料的方式。
發酵後的麥芽漿現在稱為“啤酒”。雖然在結構和味道上與您在六瓶裝中購買的啤酒相似，但該產品在達到最終形式之前還有很長的路要走。
除了酒精和二氧化碳外，酵母發酵還會產生其他副產品，包括稱為同源物的風味化合物。同源物可以是酯類，產生水果味或花香味，也可以是複雜的醇類，味道濃烈而芳香。
發酵期越長，酵母產生更多風味副產品的時間就越長，從而增強了烈酒最終味道的複雜性。不同的酵母產生不同量的同源物。
分離發酵產物
在蒸餾過程中，釀酒商將酒精和同源物從發酵的穀物麥芽漿中分離出來，從而得到液態烈酒。為此，他們使用壺式蒸餾器或柱式蒸餾器，它們分別是大型的壺或柱，通常至少部分由銅製成。這些蒸餾器加熱啤酒和任何沸點低於 350 華氏度（176 攝氏度）的同源物以形成蒸汽。
蒸餾器的型別將影響飲料的最終風味，因為壺式蒸餾器通常不像柱式蒸餾器那樣精確地分離同源物。壺式蒸餾器產生的烈酒通常含有更複雜的同源物混合物。
離開蒸餾器的所需蒸汽被冷凝回液態，該產品稱為餾出物。
不同的化合物具有不同的沸點，因此釀酒商可以透過在不同溫度下收集餾出物來分離不同的化學物質。因此，對於壺式蒸餾器，當壺被加熱時，首先收集沸點較低的化學物質。隨著壺進一步加熱，沸點較高的化學物質汽化，然後被冷凝和收集。
在壺式蒸餾器的蒸餾過程結束時，餾出物已被分成幾個餾分。其中一個餾分稱為“酒心”，主要包含乙醇和水，但也含有少量同源物，這些同源物在產品的最終風味中起著重要作用。
時間和木材的鍊金術
蒸餾後，“酒心”餾分（它是透明的，類似於水）被放入燒焦的橡木桶中進行陳釀過程。在這裡，波本威士忌與桶木中的化學物質相互作用，大約70% 的波本威士忌最終風味由此步驟決定。波本威士忌的所有琥珀色都在陳釀過程中獲得。
波本威士忌可能會在桶中靜置數年。在夏季，當溫度較高時，餾出物可以透過桶的內部燒焦層。燒焦的木材就像過濾器一樣，在餾出物滲入木材之前濾除掉一些化學物質。這些化學物質與燒焦層結合並且不釋放，有點像水過濾器。
在桶的燒焦層下方是“紅線”，這是在桶的燒焦過程中橡木被烘烤的一層。烘烤過程分解了橡木中的澱粉和其他聚合物，稱為木質素和單寧。
當餾出物滲入紅線層時，它會溶解桶中的糖分，以及木質素副產品和單寧。
在寒冷的冬季，餾出物會退回到桶中，但它會從木材中帶走這些糖分、單寧和木質素副產品，從而增強風味。如果您在波本威士忌陳釀後拆開桶，您會看到一條“溶劑線”，它顯示了餾出物滲透到木材中的深度。橡木桶的型別以及桶的大小和燒焦程度都會對最終味道產生深遠的影響。
對於大多數釀酒廠來說，酒桶都存放在稱為倉庫的大型建築物中。餾出物中的乙醇和水會蒸發出來，倉庫那部分的溼度起著重要作用。
較低的溼度通常會導致更高濃度的波本威士忌，因為離開桶的水比乙醇多。此外，空氣進入桶中，空氣中的氧氣與波本威士忌中的某些化學物質發生反應，產生新的風味化學物質。這些反應往往會柔化最終產品的味道。
市場上有數千種波本威士忌，它們可以透過其獨特的風味和香氣來區分。品牌的多樣性反映了釀酒商在麥芽漿配方、發酵和蒸餾條件以及陳釀過程中做出的許多選擇。沒有兩種波本威士忌是完全相同的。
本文最初發表於 The Conversation。閱讀 原始文章。