Le vieillissement sous-bois est un phénomène très complexe qui n’a pas encore révélé tous ses secrets. Les professionnels des spiritueux se préoccupent des conséquences que le réchauffement climatique peut avoir sur l’évaporation et la qualité des eaux-de-vie vieillies en fûts. Pouvons-nous prévoir les conséquences de ce réchauffement et les prévenir ?
Après avoir exploré l’origine et la maîtrise des composés volatiles dans les eaux-de-vie à travers la fermentation et la distillation, ce dernier volet s’intéresse aux mécanismes physico-chimiques du vieillissement sous bois. Il aborde l’impact de la hausse des températures et les stratégies d’adaptation pour limiter l’évaporation tout en préservant la qualité des eaux-de-vie.
L’accélération du réchauffement climatique mondial est une réalité
Evolution des températures moyennes mondiales de 1850 à 2022
L’une des conséquences potentielles du réchauffement climatique est le risque d’une augmentation de la température moyenne annuelle dans les chais, accompagnée d’une baisse du taux d’humidité. Or ces deux paramètres influent physiquement et chimiquement sur le % d’évaporation, sur la part d’eau et d’alcool qui s’évapore, sur l’évolution de la composition de l’eau-de-vie, ses propriétés organoleptiques et sa stabilité physique.
Comprendre et interpréter l’effet de la température et de l’humidité sur le vieillissement des eaux-de-vie en fûts est complexe.
De nombreux paramètres inhérents aux choix des fûts et à leur environnement entrent en jeu :
- La taille et la forme du fût
- Le type de bois (origine, séchage, épaisseur des douelles, grains fins ou gros, type de chauffe)
- La méthode de stockage (debout ou couché, en rack ou en rime)
- L’âge du fût et son précédent contenu
- Son emplacement dans le chai
- L’environnement du chai et son mode de construction : Voir le paragraphe dédié à ce sujet.
En plus de ces paramètres, certaines pratiques influencent également le vieillissement :
- Refaire les pleins des fûts avec une eau-de-vie du même lot ou aux caractéristiques similaires (appellation, âge, etc.).
- Transvasement temporaire d’un lot en cuve pour l’homogénéiser et effectuer certaines mesures (taux d’alcool volume, quantité de tanins, etc..) avant de le remettre en fûts.
- Transfert dans des fûts de plus grande capacité ou en tonneaux.
En parallèle, divers mécanismes physico-chimiques entrent en jeu :
- Extraction directe, par l’alcool, de certains composés du bois de faible poids moléculaire
- Décomposition par l’alcool de certains polymères du bois (cellulose, hémicellulose, lignine)
- Réactions chimiques entre les composés du bois extraits
- Réactions chimiques entre les composés du bois et les composés inhérents aux eaux-de-vie
- Réactions chimiques entre les composés des eaux-de-vie
- Evaporation des composés les plus légers
- Concentration des composés non volatils
- Précipitation des composés qui s’insolubilisent
Pour mieux visualiser cette complexité, mieux que des longs discours, voici trois schémas illustrant ces interactions. Ils sont le fruit d’une analyse basée sur diverses sources bibliographiques, que vous retrouverez en fin d’article.
Illustration de la complexité des phénomènes physiques et chimiques qui se produisent lors du stockage d’eaux-de-vie en fûts
Schéma-1 : Illustration des principaux phénomènes chimiques et physiques qui se produisent à l’interface air/bois/eau-de-vie
(*) La formation de ces composés est facilitée et accélérée avec la chauffe du bois. Cependant, une chauffe trop forte peut provoquer leur évaporation ou leur dégradation
Schéma-2 : Illustration des principaux phénomènes chimiques et physiques qui se produisent sur les composés volatils des eaux-de-vie dans un fût en bois
Schéma-3 : Illustration des principaux phénomènes chimiques entre les différentes familles de composés de l’eau-de-vie
En plus des réactions décrites dans ces schémas, les composés du bois, extraits au cours du vieillissement, vont interagir de manière significatives avec les composés volatils déjà présents dans l’eau-de-vie (aldéhydes, esters, composés soufrés, phénols, ..).
Ce sont diverses réactions d’oxydation, de condensation, de transestérification, etc.. qui vont participer à la construction de l’équilibre entre fruité, boisé, épicé et oxydatif au fil des années et modifier la perception aromatique (diminution des notes fruitées vives, apparition de notes plus complexes comme le rancio).
Que savons-nous de l’impact des conditions d’humidité et de température ?
Effet sur l’évaporation du couple eau/alcool
- Dans des conditions d’humidité insuffisantes, le bois des fûts en séchant favorise l’évaporation avec une proportion d’eau qui peut être plus importante que celle de l’alcool. Il n’est pas rare d’observer dans des chais des pays tropicaux, une évaporation très importante (entre 6 et 10%), où l’air devient trop sec (température entre 25 et 30°C), malgré une humidité élevée (85 à 95%) et un taux d’alcool qui reste stable voir qui augmente.
- Inversement, dans des conditions d’humidité encore élevées pour une température assez faible, l’évaporation totale eau + alcool peut être limitée. L’air étant saturée en eau, c’est la proportion d’alcool qui peut baisser.
- Le mécanisme d’évaporation va dépendre du type de bois utilisé pour les fûts, qui peut être plus ou moins poreux, ainsi que d’un mécanisme peu connu d’osmose autour des fûts. Un manque d’aération dans le chai Un manque d’aération dans le chai ou un empilement de fûts trop serré, peuvent entraîner une saturation de l’atmosphère en alcool, ce qui limite le transfert de ce dernier.
Effet sur l’extraction des composés du bois
Lorque la température augmente :
– La solubilité de certains composés du bois, ainsi que leur diffusion dans l’eau-de-vie augmentent.
– L’eau-de-vie peut pénétrer plus profondément dans le bois, favorisant la dégradation de la lignine.
– L’extraction est plus rapide -> l’eau-de-vie s’acidifie plus rapidement -> l’eau-de-vie est agressive vis-à-vis du bois.
Ce sont des composés comme les acides phénols du bois qui augmentent l’acidité et font baisser le pH (paramètre qui permet de mesurer l’acidité de l’eau-de-vie).
Or plus le milieu est acide, plus il est agressif vis-à-vis du bois.
Effets sur la composition des eaux-de-vie
- Lorsque la température augmente, si le taux d’alcool est relativement élevé et que l’acidité du milieu augmente, non seulement l’évaporation augmente, le taux d’alcool et l’acidité du milieu augmentent, ce qui va favoriser les réactions chimiques d’oxydation ainsi que les réactions d’estérification (alcool + acide ——–> ester + eau). De ce fait, il peut être constaté une augmentation significative de certains esters légers. Exemple : Par oxydation, l’éthanol va produire de l’éthanal, qui lui-même va s’oxyder en acide acétique et par estérification, cet acide conduira à l’acétate d’éthyle. Ce composé participe aux propriétés organoleptiques et a une influence significative sur la perception d’arômes complexes (comme le rancio). Cependant, lorsque la structure de l’eau-de-vie n’est pas suffisante, il peut devenir un défaut à trop forte concentration et rendre l’eau-de-vie agressive. C’est une question d’équilibre entre les composés les plus volatils les plus agressifs et les composés plus lourds qui vont contrebalancer cette agressivité.
- Au cours d’une étude privée sur le vieillissement du rhum, j’ai observé que dans le cas où le taux d’alcool restait assez élevé (> 65% vol.), la formation d’acétate d’éthyle, accompagnée de formiate d’éthyle, peut devenir exponentielle. Leur concentration a été multipliée par 10 en 10 ans.
Effet sur la stabilité physique du produit
- Contrairement aux vins, un stockage avec variation de température est bénéfique sur la stabilité physique des eaux-de-vie. L’alternance chaleur-froid favorise les précipitations de certains composés inhérents à certaines eaux-de-vie, comme les acides gras. Les pays tropicaux ne bénéficient pas de cette alternance. Du coup, il n’est pas rare que les produits en bouteille qui n’ont pas été filtrés à froid et qui sont riches en acides gras soient beaucoup plus instables.
- Si les conditions ne sont pas réunies pour que le taux d’alcool baisse progressivement, les composés qui sont insolubles au taux d’alcool final souhaité risquent de créer des problèmes d’instabilité.
Bonnes pratiques pour limiter l’impact d’un réchauffement climatique sur la qualité des eaux-de-vie en fûts
1- Définir une stratégie de vieillissement
Avant d’adapter les pratiques aux nouvelles conditions climatiques, il est essentiel de clarifier les objectifs du vieillissement.
Au-delà des contraintes marketing liées, par exemple, à l’âge indiqué sur l’étiquette, il s’agit de définir le profil organoleptique recherché. Pour cela, on peut s’inspirer des produits finis déjà commercialisés et analyser l’évolution des eaux-de-vie, en fonction des pratiques et de la durée de vieillissement adoptées.
Un suivi rigoureux des propriétés organoleptiques est donc indispensable pour comprendre comment l’eau-de-vie évolue et ajuster les conditions en conséquence.
2- Suivre et contrôler les paramètres clés
Pour maîtriser le vieillissement, il est essentiel de surveiller et d’enregistrer certains paramètres. Ces mesures permettent d’identifier les évolutions en cours et d’adapter les conditions si nécessaire
📌 Principaux paramètres à suivre :
- Variations d’humidité et de température dans le chai (mesurées à différentes hauteurs et distances des aérations).
- Humidité du bois des barriques dès leur réception (1).
- Évolution du taux d’alcool et du niveau après remplissage.
- Intensité de la « Prise de bois », mesurable par absorption dans l’UV à 280 nm (2).
- pH pour suivre l’acidité du milieu.
- Concentration des principaux composés volatils (éthanal, acétal, acétate d’éthyle, alcools supérieurs, esters).
- Analyse organoleptique régulière (3).
(1) Mesure réalisée à l’aide des testeurs d’humidité pénétrant dans le bois.
(2) Prise de bois suivie par la mesure d’absorption dans l’UV à 280 nm.
(3) Voir l’article de ce blog » Bonnes pratiques de dégustation ».
Lorsque le suivi, indique que les paramètres n’évoluent pas comme souhaités, il est possible de préserver et d’optimiser la qualité des eaux-de-vie en modifiant certaines pratiques.
3- Adapter les conditions de vieillissement pour limiter l’impact d’un réchauffement trop important du chai
Il n’existe pas de solution unique, mais plusieurs ajustements permettent de préserver la qualité des eaux-de-vie en fût malgré des températures en hausse. L’objectif est de limiter la dégradation aromatique et de stabiliser l’évolution du spiritueux en maîtrisant :
- L’extraction des composés du bois, pour éviter une prise de bois excessive.
- L’évaporation, afin de limiter une perte trop importante de volume et contrôler la concentration des composés volatils.
- Le rapport entre la perte d’eau et la perte d’alcool, qui influence l’évolution de l’eau-de-vie.
- L’évolution de certains esters volatils, comme l’acétate d’éthyle, qui peuvent rendre l’eau-de-vie trop agressive.
- La précipitation des composés insolubles, pour favoriser la stabilité du produit final.
3.1. Gérer la ventilation et l’humidité
Une régulation efficace de l’humidité et de l’aération permet de limiter l’évaporation excessive et de préserver l’équilibre des eaux-de-vie.
Bonnes pratiques
- Ventilation : Pendant les périodes chaudes, assurer une circulation d’air suffisante pour éviter une surconcentration des vapeurs d’alcool.
- Humidité : Maintenir un taux d’humidité stable, idéalement pour que l’humidité du bois des fûts ne descende pas en dessous de 15 %. Une simple rigole d’eau courante peut suffire à stabiliser l’atmosphère du chai.
- Brumisation : Envisageable lorsque les températures dépassent 25°C, pour éviter une surconcentration alcoolique.
❌ A éviter
- Arroser directement les fûts, ce qui favoriserait la formation de moisissures.
Vérifier la législation de votre pays concernant les normes environnementales et de sécurité pour le stockage des spiritueux.
3.2. Adapter le volume et la dilution pour un vieillissement contrôlé
Lorsque l’extraction des composés aromatiques est optimale mais que l’eau-de-vie doit poursuivre son vieillissement, plusieurs solutions permettent de ralentir l’évolution oxydative et aromatique :
Stratégies possibles :
- Refaire le plein des fûts pour minimiser l’oxydation et éviter une évaporation trop rapide.
- Réduire légèrement le titre alcoométrique afin de ralentir les réactions d’oxydation et d’estérification (4).
- Transférer l’eau-de-vie dans des fûts épuisés, réduisant ainsi l’apport des composés du bois.
- Utiliser des fûts de plus grande capacité, afin de diminuer le rapport surface/volume et ralentir l’interaction entre le bois et l’eau-de-vie.
(4) La Boxette « Ajustement du taux d’alcool » permet de déterminer précisément la quantité d’eau nécessaire à cette réduction. Les calculs prennent en compte la contraction des volumes inhérente aux mélanges eau-alcool.
Influence de l’architecture du chai sur la qualité des eaux-de-vie en fûts
L’architecture du chai influence directement l’évolution des eaux-de-vie en raison de ses effets sur l’humidité, la température et la circulation de l’air.
- Le type de sol : Un sol en terre battue ou en gravier favorise une humidité plus élevée, limitant ainsi l’évaporation de l’eau-de-vie et réduisant la concentration excessive en alcool. À l’inverse, un sol en béton ou en pierre sèche entraîne une atmosphère plus sèche, accélérant l’évaporation et favorisant une concentration plus rapide des arômes.
- Les murs : Leur composition (pierre, brique, béton, bois) influe sur l’isolation thermique et l’humidité. Les murs épais en pierre offrent une régulation thermique naturelle, tandis que des murs en béton peuvent entraîner une atmosphère plus sèche et des variations de température plus marquées.
- La hauteur du plafond : Un chai à plafond bas limite la dispersion des vapeurs d’alcool et peut concentrer les arômes dans un environnement plus confiné, tandis qu’un chai à grande hauteur favorise une meilleure circulation de l’air et une ventilation plus homogène.
- Les ouvertures et la ventilation : La présence de fenêtres, d’aérations ou de grilles métalliques permet de réguler l’apport d’oxygène et l’évacuation des vapeurs d’alcool. Une ventilation bien maîtrisée évite les excès d’humidité et les moisissures tout en favorisant un vieillissement équilibré.
- L’exposition et l’orientation du chai : Un chai exposé au nord bénéficiera d’une température plus stable, tandis qu’un chai exposé au sud subira davantage les variations saisonnières, ce qui peut accélérer certaines réactions chimiques et intensifier l’extraction des composés du bois.
Tous ces éléments contribuent à façonner le profil aromatique des eaux-de-vie, en modulant leur oxydation, leur évaporation et l’extraction des composés du bois.
Ainsi, l’environnement du chai et ses caractéristiques architecturales doivent être soigneusement étudiés pour garantir une maîtrise optimale du vieillissement.
Des formations spécifiques à la création et installation d’un chai sont dispensées au Centre International des Eaux-de-vie et Spiritueux (CIDS) à Segonzac (France).
Conclusions
Face aux défis posés par le réchauffement climatique, une surveillance rigoureuse des paramètres de vieillissement et des ajustements ciblés sont essentiels pour préserver la qualité des eaux-de-vie en fût.
C’est là tout le savoir-faire du Maître de chai ou du Maître assembleur, qui, grâce à son expérience, aux analyses régulières et aux objectifs définis, ajuste le processus de vieillissement pour garantir la stabilité et une qualité optimale des spiritueux.
Cet article vous a plu, il suscite un besoin de complément d’informations, des correctifs, n’hésitez-pas à m’en faire part.
Article co-écrit par :
Evelyne CHANSON – Consultante en Contrôle Qualité Vins & Spiritueux – EC Consulting
et
Marc GIBOULOT – Oenologue et Expert en production de Vins et Spiritueux – MGCONSEILS W&CBSC
Bibliographie
A propos de la composition des bois de chêne et son apport organoleptique
1987 – « Composition Chimique des Bois de Chêne : composés phénoliques, relation avec quelques propriétés physiques et chimiques susceptibles d’influencer la qualité des eaux-de-vie » – B. MONTIES – Connaissance Vigne Vin, 1987, 21, N°3, 169-190.
1995 – « Influence des procédés de tonnellerie et des conditions d’élevage sur la composition et la qualité des vins élevés en fûts de chêne » – Pascal CHATONNET – Thèse de doctorat – Sciences biologiques et médicales, Œnologie-ampélologie.
1996 – « Composition Chimique du Bois de Chêne de Tonnellerie » – G. MASSON, J.L. PUECH, M. MOUTOUNET – Bulletin de l’O.I.V., 1996, 785-786.
2005 – « Comparison of volatile composition of cooperage oak wood of different origins (Quercus pyrecaica vs., Quercus Alba and Querpetra)” A. M. Jordao, J. M. Ricardo-Da-Siva, O. Laureano, Mitteilungen Klosterneuburg, 2005, 55, 22-31.
A propos de la maturation des merrains
1993 – « Les phénomènes liés à la maturation du bois de chêne pendant son séchage » – Nicolas VIVAS – Revue des Œnologues n°69 s | 01/11/1993.
A propos de l’impact de la chauffe sur la production de composés aromatiques
1988 – « Brûlage des Barriques de Chêne et Qualité des Vins du Médoc » – Louis NOMDEDEU, Robert LEAUTE, Bertrand GRANDCHAMP, Corinne BONNICHON, Dominique LAURICHESSE, Pierrette TRICHET – Le Progrès Agricole et Viticole, 1988, N°22.
1993 – « The effect of cask charring on scotch whisky » – CLYNE J., CONNER J.M., PATERSON A., PIGGOTT J.R. – International Journal of Food Science and Technology, 1993, 28, 69-81.
1997 – « Identification of Volatile Compounds with a “Toasty” Aroma in Heated Oak Used in Barrelmaking » – Isabelle CUTZACH, Pascal CHATONNET, Robert HENRY, Denis DUBOURDIEU – J. Agric. Food Chem, 1997, 45, 2217 – 2224.
1999 – « Monitoring Toasting Intensity of Barrels by Chromatographic Analysis of Volatile Compounds from Toasted Oak Wood » – Pascal CHATONNET, Isabelle CUTZACH, Monique PONS, Denis DUBOURDIEU – J. Agric. Food Chem, 1999, 47, 4310-47318.
2003 – « Incidence du niveau de chauffe du bois sur une eau-de-vie de cognac logée en fût neuf : Étude pilote » – G. SNAKKERS, J.-M. BOULESTEIX, Sylvie ESTRÉGUIL, Jacqueline GASCHET, Odile LABLANQUIE, Annie FAURE et R. CANTAGREL, J. Int. Sci. Vigne Vin, 2003, 37, n°4, 243-255.
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A propos du vieillissement des eaux-de-vie
1993 – « Ellagitannins and lignins in aging of spirits in oak barrelsClick to copy article link » – Carole VIRIOT, Augustin SCALBERT, Catherine LAPIERRE, Michel MOUTOUNET- J. Agric. Food Chem, 1993, 41, 1872 – 1879.
2016 – « Vieillissement Tropical VS Continental » – Cécile FORTIS – Fine Spirits Magazine – 2016, p27-31.
2017 – « Phenolic Composition and Related Properties of Ages Wine Spirits: Influence of Barrel Characteristics, A review » – Sara CANAS – Beverages 2017, 3, 55.
A propos du vieillissement spécifiques aux eaux-de-vie de vin
1990 – « Relationships between phenolic compounds of low molecular weight as indicators of aging conditions and quality of brandies » – DELGADO T., GOMEZ-CORDOVES C., VILLARROYA B. – Am. J. Enol. Vitic., 1990, 41, 4, 342-345.
1992 – « Elaboration et connaissance des spiritueux – Recherche de la Qualité, Tradition et Innovation » – Roger CANTAGREL – Edition BNIC – 1er Symposium international de Cognac du 11 au 15 mai 1992 – p 562 à 577.
A propos du vieillissement spécifique au whisky
Les Livres de Chai de la Maison LINETI – « L’impact du cycle de production d’un fût sur les qualités organoleptiques du whisky » https://maisonlineti.wpenginepowered.com/livres-de-chai/
Posts LinkedIn de John ANGUS
Bonjour Evelyne,
Merci pour cet article fort intéressant et qui synthétise les grandes lignes du rapport température /travail du bois pour les eaux de vie.
Je découvre votre blog, et je suis sur que je vais passer de bons moments à améliorer mes connaissances.
J’y trouve des réponses à plusieurs questions ainsi que la confirmation de ce que j’ai déjà mis en pratique.
Merci encore !
Cordialement,
Thierry