蒸留の基礎：沸点、蒸気、凝縮

蒸留は複雑に思えるかもしれませんが、本質は管理された分離工程です。混合液を加熱して蒸気を発生させ、その蒸気を冷却して、よりアルコール度数の高い液体に戻します。

要点

蒸留を一文で表すと

蒸留とは、沸点の違いを利用して2種類の液体を分離し、その分離を管理して狙いどおりの結果を得ることです。

まずは蒸留の基本から始めましょう。この後の2つのトピックでは、蒸留機の設計を詳しく掘り下げ、各設計の特長をどう活用できるか、またそれぞれの長所と短所を解説します。ここでは最初に、ごくシンプルな図を使って蒸留を説明します。

蒸留とは、基本的に沸点の違いを利用して2種類の液体を分離することです。華やかには聞こえないかもしれません。蒸留担当者の役割は、異なる沸点を利用した液体の分離工程を管理することです。ここでは、その担当者を「蒸留者」、使用する装置を「蒸留機」または「試作蒸留機」と呼びます。

最もシンプルな蒸留機モデル

まず、ワイン（アルコール度数約11%）を入れた釜を用意します。熱源で沸騰させ、蒸気経路（ライザー／ブリッジ）で蒸気を熱源から遠ざけ、凝縮器で冷却して液体に戻します。

例えば、釜にワインを入れます。糖化も発酵も行いません。店でワインを数本購入し、釜に注いで蒸気を発生させます。蒸気を発生させることで沸点の違いを利用し、ワインのアルコール度数を高め、ブランデーをつくることができます。

蒸気を発生させるには、まず熱源が必要です。ワインを沸騰させ、加えたエネルギーを蒸気の生成に使います。ジャガイモやパスタをゆでるときと同じように、液体を沸騰させて大量の蒸気を発生させます。

蒸気のアルコール度数（ABV）が高くなる理由

蒸留釜内のアルコール度数（ABV）が約11%でも、沸点の低い成分ほど気化しやすいため、蒸気は約40%など、はるかに高い度数になることがあります。つまり、元の液体に比べ、蒸気中ではアルコールの割合が高くなります。

ここにワインではなく水だけを入れた場合、存在する分子はH2Oのみで、発生する気体も水蒸気だけです。鍋でジャガイモやスパゲッティをゆでた経験からも分かるように、水蒸気は周囲に広がります。

キッチンでは通常、鍋に蓋をして蒸発量を抑え、室内に広がる蒸気を管理します。あるいは、コンロ上の換気扇で蒸気を排出し、キッチンが濃霧のようになるのを防ぎます。ここでは例として、アルコール度数（ABV）11%のワインを考えます。

蒸留中にアルコール度数が下がる理由

蒸留では、水よりもアルコールの方が速く蒸留釜から出ていきます。そのため、釜内のアルコール度数（ABV）は約11%から次第に低下し、それに伴って蒸気の度数も下がります。初期の留出液は約40%でも、後半には約30%以下になることがあります。

つまり、液体の89%が水、11%がアルコールです。ここで理解しておきたいのは、アルコールの沸点が約78℃、水の沸点が約100℃であることです。

これは、アルコール分子が水分子より低い温度で沸騰し始めることを意味します。ただし混合液では、成分が別々に沸騰するのではなく、液全体が同時に沸騰します。水は100℃、純粋なアルコールは78℃で沸騰しますが、ワインは両者の混合物であるため、沸点は例えば95℃のように100℃を下回ります。

多くのスピリッツが2回蒸留される理由

アルコール度数（ABV）約10〜11%の発酵もろみを1回蒸留すると、回収液全体では約30%になることがあり、伝統的な樽詰め度数には届かない場合があります。そこで、まず初留を行って初留液を回収し、それを再蒸留して約70〜75%などの高い度数に引き上げた後、熟成用に約60〜65%などの目標度数まで加水調整します。

蒸留工程全体における初留と仕上げ蒸留の違いを工程図で確認するには、5段階工程における初留をご覧ください。

蒸発の仕組みをイメージするため、沸点の低いアルコール分子を「軽い分子」と考えてみてください。化学的に正確な定義ではありませんが、ここではそのように捉えます。水分子は大きく重い存在、アルコール分子は小さく軽快な存在というイメージです。

この考え方から、次のことが分かります。沸騰させるワインに含まれるアルコールが11%しかなくても、アルコールは沸点が低く、気相へ移行するのに必要なエネルギーも少ないため、蒸気中ではその割合が高くなります。蒸留釜内が11%でも、蒸気は40%に達することがあります。