Introduction

• Alcoholic Beverage–  is a drink which contains a substantial amount of the psychoactive drug ethanol

– It plays an important social role in most cultures.

Introduction

• Two Types of Alcoholic Beverages– Fermented Beverage (3 -18% Alcohol by Volume)– Distilled Beverage (15 -98% Alcohol by Volume)

Liqueur - is an alcoholic beverage made from a distilled spirit that has been flavored with fruit, cream, herbs, spices, flowers or nuts and bottled with added sugar or other sweetener 

Process

Raw Materials

Raw Material 

Preparation

Fermentation Distillation Product Ageing

Fermented Beverages

Distilled Beverages

Raw Materials Raw Material Preparation Fermentation Filtration Product Ageing

Raw Materials

Raw Materials

Grains Beer Whiskey

Raw Materials

Grapes Wine Brandy

Honey Distilled Mead

Raw Materials

Mead

Sugarcane Juice/ Molasses

Basi Rhum

Raw Materials

Raw Materials

• ANY SPIRIT DISTILLED TO HIGH PROOF (NO IMPURITIES)

Juniper Berries (for Flavor) Gin

Raw Materials

• ANY SPIRIT DISTILLED TO HIGH PROOF

Vodka

Raw MaterialsRaw Material Fermented Beverage Distilled Beverage

Apples Cider Applejack, calvados, 

Pears Perry Pear Brandy, Eau-de-vie

Plum Plum wine Umeshu

Gouqi Gouqi jiu (China)

Pineapples Tepache, Pineapple wine

Ginger with sugar/raisins Ginger Beer

Pomace Pomace Wine Raki/Ouzo/Pastis/Sambuca

Cassava

Potato Potato Beer Vodka, horilka

Coconut Tuba Arrack

Milk Kumis, kefir, blaand Arkhi 

Preparation of Raw Materials

• Crushing is the process when gently squeezing the berries/fruit and breaking the skins to start to liberate the contents of the berries. 

Preparation of Raw Materials

Preparation of Raw Materials• Mashing -  is the act of creating and extracting fermentable and non-fermentable sugars and  flavor  components  from grain by steeping it in hot water, and then allowing it to rest at specific temperature  ranges  in  order  to  activate  naturally-occurring enzymes in the grain that convert the starches to sugars. 

• (C6H10O5)n  +    H2O         C6H12O6    (saccharification)

          Starch               Water                            Sugar               

Preparation of Raw Materials

• Maceration is  the winemaking process  where the phenolic materials  of  the  grape—tannins,  coloring  agents (anthocyanin)  and  flavor  compounds—are  leached  from  the grape skins, seeds and stems  into the must. To macerate  is  to soften by soaking, and maceration is the process by which the red wine  receives  its  red  color,  since 99% of all  grape  juice  is clear-grayish in color.

Preparation of Raw Materials

Preparation of Raw Materials

• Chaptalization is the process of adding sugar to unfermented fruit ash in order to increase the alcohol content after fermentation. 

• Few  foods  other  than  grapes  have  the  balanced  quantities  of sugar, acid, tannin,  nutritive  salts  for yeast feeding  and water to naturally  produce  a  stable,  drinkable  wine,  so  most  country wines are adjusted in one or more respects at fermentation

Fermentation

Fermentation

• Fermentation is a metabolic process in which an organism converts a carbohydrate, such as starch or a sugar, into an alcohol or an acid. For example, yeast perform fermentation to obtain energy by converting sugar into alcohol.

Fermentation

Fermentation

Fermentation

• Saccharomyces Cerevisiae (Baker’s Yeast) – is a species of yeast. It is perhaps the most useful yeast, having been instrumental to winemaking, baking, and brewing since ancient times. The optimum temperature for growth of S. cerevisiae is 30–35°C

• C6H12O6  2 C2H5OH  +    2 CO2 

    Sugar    Ethanol    Carbon dioxide

Fermentation

• Congeners  -   are  substances  other  than  alcohol  produced during fermentation. Congeners are responsible for most of the taste and aroma of distilled alcoholic beverages, and contribute to the taste of non-distilled drinks

FermentationBy products of yeast• acetaldehyde (green apple aroma)• diacetyl (taste or aroma of buttery, butterscotch)• dimethyl sulfide (DMS) (taste or aroma of sweet corn, cooked veggies)• Organic acids (sour, salty taste)• Fatty Acids (soapy, fatty flavors)• ester (flavour and aroma of bananas, strawberries, apples, or other fruit)• phenolic (flavour and aroma of medicine, plastic, Band-Aids, smoke, or cloves)• Fusel Alcohols ( alcoholic or solvent-like aroma. )• Organic and Inorganic Sulfur Volatiles (reminiscent of rotten eggs or burnt 

matches)

Fermentation

Distillation

Distillation

• Distillation is a process of separating the component substances from a liquid mixture by selective evaporation and condensation.

• Two types of Distillation– Batch Distillation (Pot Still)– Column Distillation (Column Still)

Distillation

•A pot still is  a  type  of still used  in distilling spirits  such as whisky or brandy. Heat is applied directly to the pot containing the wash (for whisky)  or wine(for brandy).  This  is  called  a batch distillation.

•Usually made of copper to remove sulfur impurities

•Sulfur  reacts  with  copper  to  form  copper  sulfate,  which separates  from  the  distillate,  removing  the  sulfur  aromas  from the final product

Distillation

• A  column still or  continuous  still  can,  as  its  name  suggests, sustain  a  constant  process  of  distillation.  This,  along with  the ability to produce a higher concentration of alcohol in the final distillate, is its main advantage over a pot still, which can only work in batches. 

Distillation

Distillation

Difference of pot still from column still• pot stills - more flavor from the grain. • Column stills – less flavor

This  is  one  reason  the  Column  stills  are  exclusively  used  for making Vodka. 

Whereas  pot  stills  are  popularly  used  for  making  whiskey  and Cognac.

Ageing

• The  process  of  aging  alcoholic  beverages  is  just  as  old  as fermentation  and  distillation  for  the  simple  reason  that  the products needed to be stored and transported. Storing, be it in clay  pots,  barrels,  or  simply  bottles,  exposes  the  alcohol  to both  the  air  and  the  storage  materials  themselves  for  long periods of time, altering the chemical structure of the alcoholic products.  This  can  change  the  colour,  aroma  and  flavour  in various and mostly beneficial ways. 

Ageing

• Factors Affecting Ageing– Time– Air– Temperature– Barrel Type– Barrel Char– Humidity

Ageing

Ageing

• Beverages aged in wooden barrels take on some of the compounds in the barrel, such as vanillin and wood tannins. The presence of these compounds depends on many factors, including the place of origin, how the staves were cut and dried, and the degree of "toast" applied during manufacture. 

Ageing

• Some Asian beverages (e.g., Japanese sake) use Japanese cedar, which imparts an unusual, minty-piney flavor. 

• In Peru and Chile, a grape distillate named pisco is either aged in oak or in earthenware, in which case the minerals from the fired clay leach into the liquor, giving it a unique flavor.

Ageing

Flavors provided by barrel aging

• volatile phenols containing vanillin• Furfural (sweet toasty aroma)• Oak Lactones (woody aroma)• Terpenes (tea and tobacco notes)• Tannins (relative astringency or mouth feel)

Ageing

• The temperature in the warehouse fluctuates day-by-day and during the changing seasons

• The resulting pressure change forces the whisky into the pores of the wood by way of the charred interior surface

• The whisky reacts with air/water and undergoes a chemical reaction that breaks down some of the organic compounds in the wood

• Some of the ethanol and water evaporates as part of the reaction and exposure to air causing the “Angel’s Share” to leave the barrel

• The wood constituents and whisky diffuse back into the barrel as the warehouse environment fluctuates

• Convection currents mix the contents of the barrel and the whisky turns darker brown as the cycle repeats

Ageing

• American oak tends to be more intensely flavored than French oak  with  more  sweet  and vanilla overtones  due  to  the American oak having two to four times as many lactones.

French Oak - Different grains of French Oak Trees. Old growth trees have the tightest grains.

American Oak

Ageing

• Lighter char levels tend to show more fruit esters and spice notes. Darker char levels will extract more vanilla flavors and color into the spirit.

        Char #1                                   Char #2                    Char #3                              Char #4

Ageing

• Solera is  a  process  for aging alcoholic  beverages  by  fractional blending in such a way that the finished product is a mixture of ages, with the average age gradually increasing as the process continues over many years. 

• It produces alcoholic beverage of relatively consistent quality.

Ageing

3 (0.5)+ 2(0.5) = 2.5 years2(0.5) + 1 (0.5) = 1.5 years1(0.5) + 0(0.5) = 0.5 years