一方水土養一方人 也造就人文物產 水質品管、麥汁糖化、發酵監控、蒸餾、熟成

1. 威士忌的化學指標
水質、麥汁糖化、發酵監控

2. 威士忌的化學指標
1/2 . 水質品管、麥汁糖化

3. 一方水土養一方人 也造就人文物產影響威士忌風味的因素
穀物原料 ~ 大麥、
小麥、裸麥、其他穀
物 . . .
泥煤 ~ 烘烤麥芽的燃料，
獨特煙燻氣味的因素
土壤 ~ 礦物質、植物生滅
產生的有機質、腐植質

4. 酒廠環境 ~ 地理、氣候、
溫度、空氣 再搭配橡木桶
雪水 ~ 對位於高緯度、
高地的酒廠
岩石 ~ 礦物質溶出
一方水土養一方人 也造就人文物產影響威士忌風味的因素

5. 蒸餾器 ~ 設計、使用 調酒師 氣氛、情境、吧檯師 . . .
JOHNNIE WALKER
首席調酒師
Jim Beveridge
一方水土養一方人 也造就人文物產影響威士忌風味的因素

6. 土壤 ~ 礦物質、植物生滅
產生的有機質、腐植質
雪水 ~ 對位於高緯度、
高地的酒廠
岩石 ~ 礦物質溶出
土壤 + 雪水 or 雨水 + 岩石 = 水質

7. 水質沒有黃金標準，特定的水質釀造特定的威士忌!
傳統的酒廠通常取用當地水源，因此造成各廠產品風格的不同。水的來源可
分為明水及暗水 :
 明水 : 如泉水、溪水與河水等，水質變化大且供給不穩定，較少直接用於釀
造用水，多用於冷卻、洗滌、製程用水居多。
 暗水 : 如 伏流水與地下水，水質與水源供給相較穩定，酒廠大多汲取暗水
用作釀造。

8. 水質沒有黃金標準，特定的水質釀造特定的威士忌!
自來水為相對穩定的水源，其微生物、環境
汙染風險低，但需除氯以減少藥水味。
一般大型、用水量多的酒廠使用自來水為水
源，但多會添加水質調整劑調配理想水質。
泥煤礦區附近的水源通常含有較高濃度的
氨根離子及酚類化合物，是創造水質、酒廠
特色的因素之一。

9. 威士忌釀造過程

10. 水質品管
水是酒類釀造的原料，也是影響品質、特性的重要關鍵。在糖化時，
水會影響麥汁裡糖的組成。在發酵時可能會影響酵母菌的生長表現，
還有酒精的產出率。

11.  鈣
 鎂
 鉀
 鋅
 氯化物
 碳酸氫鹽
 硫酸鹽
水質品管

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13. 水質品管
鎂影響水質硬度的離子之一 , 但影響相對比鈣小。鎂亦是酵母重要的營養素
，同樣會參與影響發酵反應甚至其他的化學反應。
鈣是影響水質硬度主要的離子之一，也是酵母的營養素，對 糖化 、促進酶
的活性 、單寧酸 . . . 等化學變化都有影響，自然也會影響風味品質。
鉀水質淨化劑的成分，如 明礬( Potassium alum，KAl(SO4)2·12H2O）又
稱鉀鋁礬 、高錳酸鉀（KMnO4） . . . 等。

14. 水質品管
鋅在人體中可以協同蛋白質，參與生長、發育、能量生成、營養素代謝、
免疫、食慾、皮膚健康、傷口癒合等生理作用，鋅對於身體健康的影響非常
廣泛。相對的微生物(酵母菌)是細胞生物，其對 鋅 的需要也如同人類。
氯化物，氯化物離子能強調麥汁的味道和豐滿度。但濃度高於300
ppm 時( 自來水殘餘 或 漂白劑、清潔劑 殘留)會形成氯酚化合物而讓麥汁帶
有藥味。

15. 水質品管
碳酸氫鹽(bicarbonate, HCO3-)， 對於pH具有影響，可用
來修正釀造用水。最常見的碳酸氫鈉（Sodium bicarbonate），
俗稱 小蘇打是一種弱鹼 ，添加後還可增加二氧化碳氣泡，但鈉含量
也會增加，鈉離子濃度在 75~150mg/l 可給予啤酒較厚實的酒體。
鈉

16. 水質品管
硫酸鹽離子與 鈣 和 鎂 結合 會增加釀造用水的硬度。它會促使啤酒花
的苦味值增加，當數值約達到400 ppm 時，其產生的苦味感可能會變得令人
不快。
威士忌製程中的蒸餾器多以
銅製成，一些高揮發性的含
硫化合物會吸附在銅製蒸餾
器的內壁。也有一說銅可以
幫助酯類物質的形成，成為
威士忌芳香的來源。

17. 泥煤 ~ 烘烤麥芽的燃料，
獨特煙燻氣味的因素 糖化、木桶發酵 蒸餾設施
麥汁品管(糖化)

18.  澱粉
 可發酵糖
 pH
 游離氨基氮
麥汁品管(糖化)

19. 麥汁品管(糖化)
麥子等穀物富含大量的澱粉，
是植物種子普遍儲存能量的
形式。
麥子浸濕發芽，開始成長，
此時需要能量，因此細胞內
的酵素被釋放來分解澱粉。
結果澱粉分解了一部分，芽也
長出來了，最後卻被烘烤乾燥，
脫水的狀態下酵素失去活性、
停止作用!烘烤也導致組織壞
死，芽根凋萎。

20. 葡萄糖
澱粉
由 葡萄糖
聚合構成
麥子
澱粉

21. 澱粉分子太大
酵母菌嗑不下去
麥子
澱粉

22. 蔗糖
葡萄糖
麥芽醣
乳糖
發芽的麥子釋出酵素 分解
代謝 澱粉

23. 蔗糖
葡萄糖
乳糖
酵母菌僅能利用簡單的醣類，如葡萄醣、蔗醣、麥芽醣及乳醣等，但原料
若是米、麥、高粱等穀物，其中的醣類屬多醣澱粉類時，酵母菌就英雄無
用武之地了。 [ 食品與生活：酒的釀造與飲酒對健康的影響 ]
麥芽醣

24. 蔗糖葡萄糖 麥芽醣
乳糖
加熱水活化酵素
繼續作用澱粉
澱粉
可發酵糖
活化因乾燥而
失去活性的酵素

25. 澱粉-
可發酵糖+糖化率
蔗糖葡萄糖 麥芽醣
乳糖
可發酵糖
澱粉

26. 麥汁品管(糖化)
澱粉的存在，可做為判定糖化程度、糊化程度 的指標，一般糊化不全也
會影響糖化(澱粉粒子吸水膨脹呈黏稠的膠狀就是糊化，溫度也有影響)。對啤酒成品
而言，喝下含有澱粉的啤酒時可能會造成脹氣，澱粉的存在也會影顯啤酒的
風味 與 保存(細菌可能作用)。
可發酵糖在酵母發酵中可發酵的糖包含 葡萄糖、果糖、麥芽糖，在
某些情況下也使用麥芽三糖( Maltotriose 三個葡萄糖分子組成 ) 來生產乙醇
(酒精)。 檢驗殘留的可發酵糖 可用來判斷發酵是否完全，並且可計量是否進
一步添加糖進行第二次發酵。 可發酵糖的分析也是確定麥芽汁發酵潛力和潛
在酒精含量的指標。

27. 麥汁品管(糖化)
pH在糖化階段麥芽汁的pH值是 確保澱粉 能否完整轉化為 單醣 的重要關
鍵。一般 溫度、酸鹼值為影響酵素作用的主要控制因素，但也因酵素的種類
不同而有所差異。常見的pH值範圍約落在 pH 5.1 ~ 5.6 之間。
參考 : 自釀啤酒狂熱份子俱樂部
酵素 建議溫度(℃) 建議 pH值 功用
Phytase(植酸酵素) 30~52 5.0~5.5 降低出糖的酸鹼值
Beta-葡萄糖酵素 35~45 4.5~5.5 破壞麥芽外部的糊粉保護層
Proteases (蛋白酶) 45~55 4.5~5.5 分解大分子蛋白
胜肽分解肽酶 45~55 5.0~5.5 產生 游離氨基氮
Beta-澱粉酶 60~65 5.2~5.8 澱粉轉化為麥芽糖
Alpha-澱粉酶 60~70 4.5~5.5 澱粉轉化為多種糖 (包括不可發酵糖)

28. 麥汁品管(糖化)
游離氨基氮，氮的缺乏可能導致發酵減緩甚至停止(影響蛋白質、
酵素合成)，嚴重影響啤酒的品質和感官特性。對發酵之前的麥芽汁準確進行
游離氨基氮測定，可判定是否適量的添加 硫酸銨、磷酸銨、磷酸氫二銨、氯
化銨 和 碳酸氫銨 等 做為氮源 。
可發酵糖
游離氨基氮
主要提供能量，合成細
胞壁、核酸 . . .
主要提供合成蛋白質(酵
素、激素 . . .)、核酸 . . .

29. 可發酵糖
游離氨基氮
碳水化合物
蛋白質
麥子的含 碳、氮 量 比例 !影響酒精產率 !
 碳水化合物(澱粉)▲ 含碳 ▲ 可供產生酒精的碳源▲
 蛋白質▲含氮▲使酒精產率▼
 蛋白質量太▼酵素合成量▼又會使酒精產率▼

30. 威士忌的化學指標
2/2 . 發酵監控、蒸餾、熟成

31. 威士忌釀造過程

32. 泥煤 ~ 烘烤麥芽的燃料，
獨特煙燻氣味的因素 糖化、木桶發酵 蒸餾設施
發酵監控

33. 發酵監控
 可發酵糖 -
 游離氨基氮 -
 酒精 +
 乳酸
 總二氧化硫

34. 無氧呼吸
C6H12O6 2C2H5OH＋ 2 CO2＋2 ATP
細胞質
酵母菌 缺氧、植物根淹水 缺氧：
葡萄糖 酒精+二氧化碳+能量(ATP)
細胞質
酒精、二氧化碳氣泡
二氧化碳造成的孔洞

35. 葡萄糖 酒精 +二氧化碳
 可發酵糖 -
 游離氨基氮 -
 酒精 +
 乳酸
 總二氧化硫
消耗 產出
酒精含量可以判斷發酵是否完整、
保存品質是否良好。

36. 無氧呼吸
葡萄糖 乳酸 + 能量(ATP)
C6H12O6 2CH3CHOHCOOH＋ 2 ATP
乳酸菌 缺氧、肌肉激烈運動 缺氧：
細胞質
細胞質
泡菜是一種經乳酸菌厭氧發酵後，製
成酸漬性風味蔬菜
在高強度運動後，
肌肉都會產生乳
酸，它是新陳代
謝下所產生的副
產品，乳酸會造
成肌肉痠痛

37. 乳酸主要由微生物進行發酵的產物，其濃度與總細菌數相關。 因此，用
於確定啤酒中乳酸濃度的化學分析是飲料 發酵 或 儲存是否良好的有用指標。
在啤酒釀造裡，乳酸菌與酵母幾乎占同等重要的地位。乳酸菌不僅可製造降
低麥汁pH值的乳酸，為酵母創造理想的生存環境，還能抑制許多細菌的生長。
發酵監控
葡萄糖 乳酸 + 能量(ATP)
若初始的發酵設計未考慮使用乳酸菌，但過程中發現乳酸含量異常增加，則
代表發酵槽可能被環境中雜菌所汙染 !

38. 總二氧化硫，可分為游離的 、非游離的 兩大類。只有游離的二氧
化硫才具有防腐、增白 . . . 等對食品具保護作用。而大部分二氧化硫會與其他
的物質發生反應、結合形成非游離狀態。在酒類生產的發酵步驟中SO2會自然
產生，合法限制的總二氧化硫為在10 mg / L 以內
發酵監控

39. 威士忌發酵
威士忌的發酵不同於啤酒，普遍不排出酵母菌，所以發酵末期酵母菌體會在
發酵桶內，因養分的耗竭、高溫及高濃度酒精環境，逐漸凋零。死亡的酵母
細胞會自體分解，所釋放出養分可供其他較健康的酵母利用，也可被其他微
生物攝取，其中較為顯著的是乳酸菌。
威士忌發酵
啤酒發酵

40. 威士忌發酵
乳酸菌 主要源自於麥芽，其耐熱性高，可撐過糖化時的高溫，由於 乳酸菌 可
產生在威士忌裡被視為風味物質前驅物的 乳酸，許多蒸餾廠刻意延長發酵時
間以延長乳酸發酵時間，但乳酸菌會代謝甘油產生辛辣物質 丙烯醛(acrolein)
的前驅物 β-羥基丙醛，因此也不宜發酵過久。由於乳酸菌會與酵母菌競爭養
分，若乳酸菌濃度過高會減少酒精產率。
丙烯醛(acrolein)乳酸 乳酸菌

41. 威士忌釀造過程威士忌的蒸餾

42. 泥煤 ~ 烘烤麥芽的燃料，
獨特煙燻氣味的因素 糖化、木桶發酵 蒸餾設施
發酵監控

43. 蒸餾 是 烈酒 酒精濃度之所以高的原因所在!一般
蒸餾廠絕大多數都是以二次蒸餾做為原酒取用的
標準，但還是有標榜三次蒸餾，威士忌製程所用
的銅鍋於蒸餾過程中會有銅離子解離。
銅離子 本就是生物體內化學反應催化的輔因子，
對酒中催化酯化反應也有同樣的效果，也會與硫
化物反應形成含硫固形物，達到移除含硫化物並
純淨酒質的效果(如二甲基硫、硫化氫及二氧化硫)。
威士忌的蒸餾

44. 威士忌的蒸餾 ~ 蒸餾器 與 連續蒸餾器
壺式蒸餾器(pot still)是一
般最廣為所知的，用於
single malt威士忌蒸餾。
連續蒸餾器(coffey still)，
僅需蒸餾一次即可獲得高濃
度烈酒，目前絕大多數用於
製產中性酒精或是調和威士
忌(穀物威士忌)的製作。
壺式蒸餾器
連續蒸餾器

45. 威士忌的蒸餾
按推在最後一道冷凝時，會帶出較多
的銅離子，因此冷凝器的形式會與新
酒中的銅離子濃度有關。新酒中的銅
離子具有催化效果，並於後續熟成階
段加速酯類的生成。
冷凝器的型態會影響被蒸餾出來的酒
精與冷凝管的接觸時間，接觸時間越
長得到的酒體會越乾淨。
冷
凝
器

46. 威士忌釀造過程威士忌的熟成

47. 到了20世紀，蘇格蘭蒸
餾業者以提升品質為由，
實為增加新競爭者的障礙
以維護現有蒸餾業者的利
益，催生出現今蘇格蘭威
士忌必需要熟成於橡木桶
三年以上的法案!
威士忌的熟成
最初威士忌儲存於木桶，純粹是為了運輸、販售。隨著經驗的累積，發現用
橡木材質的木桶有較低的酒精損耗，因此橡木桶遂成主流!此後敏銳的酒商發
現，消費者們偏好較長時間桶陳的老舊威士忌，最後促使了威士忌需要熟成
於橡木桶兩年的法案。

48. 威士忌的熟成三面向
吸附
吸附
吸附
吸附
削減
削減：木桶吸收部分成分
木桶會去除威士忌中的雜質。橡木桶
內部通常會經過燒烤，燒焦產生的木
炭就有吸附雜質的效果，它具有去除
不需要的成分如含硫化合物的能力。

49. 威士忌的熟成三面向
加成：木頭成分溶出、
增加 或 參與化學反應
經過燒烤的橡木桶，會產生新的芳香
分子讓威士忌的顏色與風味產生變化
。橡木包含半纖維素，木質素、精油
和 單寧，經燒烤逼出 和 新酒成分 混
合、反應，產生新的芳香分子、有機
成分，更增添了威士忌的風味。
加入新成分
反應出新成分
溶出 溶出
溶出 溶出

50. 威士忌的熟成三面向
交互作用：物質蒸散出木桶、
環境物質滲透進木桶
木頭具有通透性，這意味著木桶
在呼吸並與倉庫環境相互作用。
一般每桶威士忌每年大約有2％
從桶中蒸發，俗稱天使的配額，
當威士忌越陳年桶中的液體、酒
精含量也跟著下降。
環境分子
滲透
溶出
酒中分子
滲透蒸散

51. 酒廠環境 、地理、氣候、溫度、空氣、橡木桶、時間 . . .
影響熟成三面向的因素

52. 品管監控

53. cdR FOODLab 檢驗廣泛的 油脂、食物、食品，cdR OXITester 專驗
橄欖油、cdR PALMOilTester 專驗 棕梠油。cdR WINELab專驗葡萄
酒(汁)、cdR BEERLab 為檢驗啤酒(麥汁)，cdR CIDERLab 檢驗果汁。