Distillation strategies: a key factor to obtain spirits with specific organoleptic characteristics

Abstract

El disseny d'estratègies de destil·lació per obtenir begudes espirituoses amb perfils aromàtics específics segueix sent un desafiament per als productors que utilitzen mètodes tradicionals (destil·lació discontínua). Per això, és essencial entendre la cinètica de destil·lació dels congèneres, la seva evolució en el temps i el seu impacte en l'aroma. Amb aquest objectiu, la present tesi doctoral s'ha centrat en: i) descriure l'efecte de la variació controlada del reflux intern d'una columna discontínua amb un condensador parcial intern (CDCP) sobre la destil·lació dels congèneres; ii) desenvolupar i testejar un model de regressió per a una sistema CDCP, per predir i optimitzar el procés; iii) explorar les interaccions d'aroma entre compostos volàtils dels aiguardents per correlacionar la seva concentració química amb l'anàlisi sensorial; i iv) estudiar l'evolució d'un aiguardent embotellat durant un any. A partir dels consegüents estudis, es pot concloure que el control de la rectificació interna i del pH de la beguda fermentada a destil·lar, una correcta elecció dels volums de destil·lació, un adequat emmagatzematge dels aiguardents i una apropiada interpretació de la relació entre congèneres i l'aroma, són factors fonamentals per a millorar la producció d'aiguardents.

El diseño de estrategias de destilación para obtener bebidas espirituosas con perfiles de aroma específicos sigue siendo un desafío para los productores que utilizan métodos tradicionales (destilación discontinua). Para esto, es esencial entender la cinética de destilación de los congéneres, su evolución en el tiempo y su impacto en el aroma. Con este objetivo, la presente tesis doctoral se ha centrado en: i) describir el efecto de la variación controlada del reflujo interno de una columna discontinua con un condensador parcial interno (CDCP) sobre la destilación de los congéneres; ii) desarrollar y testar un modelo de regresión para una sistema CDCP, para predecir y optimizar el proceso; iii) explorar las interacciones de aroma entre compuestos volátiles de los aguardientes para correlacionar su concentración química con el análisis sensorial; y iv) estudiar la evolución de un aguardiente embotellado durante un año. A partir de los consiguientes estudios, se puede concluir que el control de la rectificación interna y del pH de la bebida fermentada a destilar, una correcta elección de los volúmenes de destilación, un adecuado almacenamiento de los aguardientes y una apropiada interpretación de la relación entre congéneres y el aroma, son factores fundamentales para mejorar la producción de aguardientes.

The design of distillation strategies to obtain spirits with specific aroma profiles remains a challenge for producers who use traditional methods (discontinuous distillation). For this, it is essential to understand the kinetics of distillation of congeners, their evolution over time and their impact on the aroma. With this goals, the present doctoral thesis has focused on: i) describing the effect of the controlled variation of the internal reflux of a discontinuous column with an internal partial condenser (BCPC) on the distillation of the congeners; ii) develop and test a regression model for a BCPC system, to predict and optimize the process; iii) explore the aroma interactions between volatile compounds of the spirits to correlate their chemical concentration with sensory analysis; and iv) study the evolution of a bottled spirit during one year. From the ensuing studies, it can be concluded that the control of the internal rectification and the pH of the fermented beverage to be distilled, a correct choice of distillation volumes, an appropriate interpretation of the relationship between congeners and aroma and an adequate storage of the finished spirits, are fundamental factors to improve the production of spirits drinks.