La distillation ne produit pas d’alcool, elle ne fait que le concentrer. Pour produire un spiritueux distillé, il faut commencer par un liquide alcoolisé (« wash ») à partir duquel distiller votre spiritueux. La majorité des vodkas et tous les whiskies sont distillés à partir d’un wash qui est essentiellement de la bière fabriquée par la fermentation de grains de céréales.
L’alcool potable (un mot fantaisiste pour « buvable ») est un liquide appelé éthanol. Et comme l’alcool éthanol bout à une température plus basse que l’eau, les deux liquides peuvent être séparés par évaporation. Ainsi, en chauffant le lavage dans un environnement clos (l’alambic) et en capturant les vapeurs d’alcool émises, il est possible de concentrer l’alcool en le faisant bouillir à partir de l’eau qui reste car elle a besoin de plus d’énergie avant de pouvoir s’évaporer.
Ce processus est compliqué par le fait qu’il existe différents types d’alcool et d’autres composés chimiques présents en plus de l’éthanol, tous avec des points d’ébullition différents. Ils sont collectivement connus sous le nom de congénères et ces produits chimiques donnent du caractère et de la saveur aux spiritueux. Certains congénères sont souhaitables en petites quantités, d’autres doivent être éliminés aussi complètement que possible pendant la distillation.
Dans la production de vodka, davantage de ces congénères devront être éliminés que si vous fabriquiez un spiritueux moins pur et plus caractéristique comme la tequila ou la cachaça, ou un spiritueux qui subira un processus de maturation prolongé comme le cognac ou le whisky, car l’évaporation pendant le processus de vieillissement facilitera l’élimination de certains congénères tandis que d’autres seront adoucis par l’interaction avec le bois.
L’alcool éthylique, l’alcool potable que le distillateur veut capturer a un point d’ébullition de 78,2˚C. D’autres congénères, moins savoureux et souvent nocifs, ont un point d’ébullition légèrement supérieur ou inférieur à celui de l’éthanol.
Lors du processus de distillation, les premières vapeurs qui se détachent de l’eau par ébullition sont les alcools les plus volatils, ceux dont le point d’ébullition est le plus bas. Ceux-ci sont diversement connus sous le nom de « têtes » ou « avant », selon la partie du monde dans laquelle vous vous trouvez et le produit distillé.
Vient ensuite l’alcool éthanol désirable, généralement décrit comme étant le cœur. En détournant le flux d’alcool sortant du condenseur, les têtes peuvent être jetées et le cœur séparé et sauvé.
Comme les alcools avec les points d’ébullition les plus bas se sont maintenant évaporés, cela laisse de l’eau, des protéines, des hydrates de carbone et des alcools moins volatils avec des points d’ébullition plus élevés, mieux connus sous le nom de « queues », ou « évanouissements ». L’alambic sera utilisé pour séparer ces alcools moins volatils de la solution aqueuse jusqu’à ce que le liquide restant dans l’alambic contienne environ 1 % d’alcool par volume. Il n’est pas économique de séparer davantage le peu d’alcool restant et la « pot ale » qui reste dans l’alambic est envoyée à la transformation ou simplement répandue dans les champs comme engrais. Les queues et parfois aussi les têtes seront conservées et ajoutées au lavage de la distillation suivante, recyclant ainsi l’éthanol piégé.
L’une des compétences d’un distillateur est de juger le bon moment pour « couper » l’écoulement de l’alambic des têtes aux cœurs et des cœurs aux queues. Plus le pourcentage de cœur est faible, plus la pureté du cœur est grande, mais cela implique de sacrifier de l’éthanol plus précieux.
Les têtes
Aussi appelés « foreshots », ce sont des alcools volatils (à faible point d’ébullition) dégagés au début de la distillation et comprenant les substances chimiques suivantes :
L’acétaldéhyde (CH3CHO) est un aldéhyde produit par les plantes dans le cadre de leur métabolisme normal. Il est également produit par l’oxydation de l’éthanol. L’acétaldéhyde a un point d’ébullition de 20,8˚C et on pense qu’il est l’un des principaux responsables de la gravité de la gueule de bois. Il a une odeur fruitée piquante qui rappelle la pomme verte métallique.
L’acétone ((CH3)2CO) est un liquide incolore et inflammable dont le point d’ébullition est de 56,2˚C. C’est la forme la plus simple d’un groupe de substances connues sous le nom de cétones. En effet, le mot cétone tire son nom d’Aketon, un ancien mot allemand pour acétone. L’acétone est couramment utilisée comme solvant de nettoyage et constitue l’ingrédient actif du dissolvant pour vernis à ongles et du diluant pour peinture. Ainsi, lorsque vous sentez du dissolvant de vernis à ongles dans un alcool, c’est généralement de l’acétone que vous sentez.
Les esters sont des composés chimiques naturels responsables de l’arôme de nombreux fruits, notamment les pommes, les poires, les bananes, les ananas et les fraises. Les esters sont le plus souvent formés par la condensation d’acides carboxyliques avec un alcool et leur présence dans un distillat peut contribuer aux arômes fruités. Les esters ont des odeurs inoffensives, souvent sucrées, et sont donc considérés comme souhaitables par la plupart des distillateurs.
Les esters comprennent l’acétate d’éthyle (point d’ébullition 77,1˚C), le butyrate d’éthyle (121˚C), le formate d’éthyle (54˚C) et l’acétate d’hexyle (171,5˚C). Bien que les esters d’acétate aient un faible point d’ébullition, l’acétate traîne dans l’alambic car ses molécules agissent comme si elles avaient besoin de beaucoup de place pour s’échapper.
Le méthanol (CH3OH souvent abrégé MeOH), également connu sous le nom d’alcool méthylique, d’alcool de bois, de naphte de bois ou d’alcool de bois est un liquide incolore, volatil et hautement inflammable dont le point d’ébullition est de 64,7˚C. Le méthanol et l’éthanol (alcool de boisson) sont comme des frères et sœurs et leurs molécules s’accrochent les unes aux autres, si bien que malgré leurs points d’ébullition différents, ils sont notoirement difficiles à séparer pendant la distillation. Cependant, il est impératif que le Méthanol soit séparé et jeté car il est très mauvais pour le foie et sa consommation est susceptible d’entraîner la cécité.
Les spiritueux distillés en pot comme le whisky de malt peuvent contenir 4 à 5 parties par million et à ces niveaux, sa présence est sans danger. Cependant, aussi peu que 10ml de méthanol peut causer une cécité permanente par destruction du nerf optique et 30ml de méthanol est susceptible d’être fatal.
La réglementation européenne stipule que la teneur en méthanol dans la vodka « ne doit pas dépasser 10 grammes par hectolitre d’alcool à 100% vol. »
Le cœur (ou spiritueux)
Le cœur est la partie d’un distillat produit lors de la distillation qui est séparée et conservée pour fabriquer des boissons alcoolisées. En termes simples, c’est la partie de la distillation qui a bon goût et qui est sans danger pour la digestion.
Les substances qui composent les autres parties de la distillation ont une odeur ou un goût désagréable et sont souvent nocives pour la santé humaine. La principale substance que l’on trouve dans le « cœur » d’une distillation est l’éthanol, bien que des quantités infimes d’autres composés dans les têtes ou les queues puissent également être présentes en fonction de la pureté obtenue lors de la distillation.
L’éthanol (C2H5OH), également appelé alcool éthylique, alcool pur, alcool de grain ou alcool à boire, est un liquide incolore, volatile et inflammable. En raison de ses effets puissants sur le système nerveux central humain et entraînant des changements d’humeur et de comportement, il est également l’une des plus anciennes drogues récréatives.
L’éthanol est le principal type d’alcool que l’on trouve dans les boissons alcoolisées, mais il a une myriade d’autres utilisations – même dans les thermomètres. En tant que solvant, il a été utilisé depuis l’époque médiévale pour exploiter la saveur et les propriétés bénéfiques pour la santé des plantes afin de fabriquer des remèdes et des digestifs. En tant que solvant sans danger pour le contact humain ou la consommation (en quantités modérées), l’éthanol est un composant important des médicaments, parfums, arômes et colorants modernes. Les procédés chimiques utilisent l’éthanol comme solvant et comme matière première pour la synthèse d’autres produits. C’est également un carburant renouvelable précieux capable d’alimenter les moteurs à combustion interne.
Pour un composé aussi polyvalent et utile, l’éthanol est remarquablement facile à fabriquer et sa production par la fermentation du sucre est l’une des plus anciennes réactions organiques utilisées par l’humanité. L’éthanol a un point d’ébullition de 78,2˚C, ce qui le rend facile à séparer de l’eau par distillation.
Les queues
Aussi connus sous le nom de « faints », ces alcools et autres substances ont des points hauts bas et sont rejetés à la fin de la distillation.
1-Propanol (CH3CH2CH2OH) se forme naturellement en petites quantités lors du processus de fermentation et a un point d’ébullition de 97,0˚C. Il est utilisé comme solvant dans l’industrie pharmaceutique et est l’un des alcools que les distillateurs désignent par le terme péjoratif d' »huiles de fusel ».
L’alcool butanol ou alcool butylique (C4H10O) se forme naturellement à la suite de la fermentation des sucres et autres hydrates de carbone et est donc courant dans la bière et le vin. Le butanol a un point d’ébullition de 118 °C et fait partie du groupe des « huiles de fuselage ». Le butanol a une odeur de solvant semblable à celle de la banane.
L’alcool amylique (Isobutyl Carbinol) est un liquide incolore dont le point d’ébullition est de 131,6 °C. Il a une odeur forte et un goût de brûlé aigu et est un autre du groupe d’alcools connus sous le terme péjoratif d' »huiles de fusel ».
Les alcools de fusel, également connus sous le nom d' »huiles de fusel » est un terme collectif pour les composés amers trouvés dans les queues pendant la distillation. Comprenant le propanol, le butanol et les alcools amyliques (le furfural n’est pas un alcool mais est parfois aussi inclus dans le terme péjoratif). Les fusels sont des alcools d’ordre supérieur, c’est-à-dire des alcools ayant plus de deux atomes de carbone et une solubilité importante dans l’eau. Les fusels sont formés par la fermentation et sont donc présents à des degrés divers dans la bière, le vin, le cidre, l’hydromel et d’autres boissons fermentées, ainsi que dans les spiritueux qui en sont distillés. Le terme « fusel » signifie en allemand « mauvaise liqueur » et ces alcools ont une consistance huileuse, d’où leur appellation populaire d’huiles de fusel.
L’acide acétique (CH3COOH) est un acide organique produit pendant la fermentation et c’est lui qui donne au vinaigre son goût aigre et son odeur piquante. C’est un liquide incolore qui absorbe l’eau et bout à 118,1˚C et c’est l’un des acides carboxyliques les plus simples.
Le surfural (OC4H3CHO) est un aldéhyde aromatique dérivé du maïs, de l’avoine et du son de blé. Son nom vient du mot latin « furfur », qui signifie son, en référence à sa source habituelle. C’est un liquide huileux incolore qui, exposé à l’oxygène, devient rapidement jaune. Il a une odeur de brûlé et de mauvaise amande. D’ailleurs, il apparaît souvent dans les alambics à feu direct à la suite d’une carbonisation. Le furfural n’aime pas l’eau et, bien qu’il ait un point d’ébullition élevé (161,7 °C), il s’efforce de se vaporiser pendant la distillation plus tôt que prévu. Le furfural a une odeur d’amande.
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