威士忌冰花

真相追追追

威士忌透水放冰箱結凍看起來像爆炸頭 – Cool3c發布於2021年7月3日

相對於有著尖銳冰晶結構的霜花,這些結凍的威士忌冰花看起來比較像是 鐘乳石花

由於乙醇和液態水可以完全混溶,而冰箱冷凍室的溫度無法達到乙醇的凝固點−114°C,因此在冷凍過程中,水會由溶液中轉移至冰晶裡並將乙醇排擠到晶格外而先結凍。以小時候吃結凍的養樂多為例,剛開始吸吮時非常甜,吸到最後就幾乎變成沒味道的冰塊。因為剛開始是吸到被困在冰晶間隙中未結凍的高濃度溶液,其中包含糖和天然香料等雜質,這也就是結晶的純化作用。

同理,加水稀釋後的威士忌在冷凍時,可以從乙醇-水混合物中先結晶出水冰。基於冰的密度低於稀釋後的威士忌,因此水冰會浮到表面。那麼為何冰會富集在杯緣並向外伸展?個人猜測這或許是因為表面張力梯度而造成的傳質現象,也就是“馬倫哥尼效應”(Marangoni Effect)。從杯緣的冰帶有些許淡黃色,似乎能佐證這樣的觀點,所以這是含有稀釋威士忌的冰晶。

至於為何不像霜花具有尖銳的冰晶結構?由於形成的冰晶會充當其他過冷水的成核點,在已經存在的冰晶上持續伸展,就如同下列這個穗冰現象

但是威士忌在結冰時,推測是長晶路徑上有單寧的阻礙,所以無法像在純水中那樣沿著固定晶面持續長成大冰晶,因而隨機長出細小冰晶的冰沙,導致形成球狀與鐘乳石花狀。

隨著這些冰晶的形成,更高濃度的乙醇留在剩餘的溶液中。如果把上層的水冰刮掉,就會得到酒精濃度更高的酒,這種工序稱為冷凍濃縮(freeze concentration、freeze distillation)。16世紀在美國流行的烈酒-蘋果傑克(Applejack),就是使用這種簡易的生產方法來提高酒精濃度。

試作:Old Parr 老伯12年威士忌 43% vol. 50ml,不摻水,冷凍室溫度 -16 ℃,冰凍24小時


冰凍36小時

冰凍48小時

冰凍60小時

Camus Napoleon COGNAC 炮台 40% vol. 60ml,不摻水,冷凍室溫度 -14 ℃,冰凍12小時


冰凍36小時

冰凍24小時

伏特加 40% vol. 60ml,不摻水,冷凍室溫度 -15 ℃,冰凍12小時,長出尖銳的大冰晶

結論:
貯藏在橡木桶中熟成的 Scotch Whisky 或 Brandy 可以長出爆炸頭的冰花,蒸餾酒加入富含單寧的柿子皮來浸泡亦可,但是伏特加這類的蒸餾白酒則不行。這是因為橡木桶在貯藏蒸餾白酒的歲月中逐漸釋出橡木中的單寧所致,因為冰在長晶過程中也會與單寧分子中的羥基結合,從而無法順利長成大冰晶。


延伸閱讀

穗冰現象