Science du whisky

Il y a de petites quantités de sucre dans tous les whiskies. Les whiskies écossais contiennent des sucres dissous à partir du fût de chêne et souvent un peu de colorant caramel optionnel (E150a). La quantité totale de sucres est assez faible, généralement bien inférieure à 1 g/l, mais dans certains cas, il est tout à fait possible d’atteindre quelques grammes par litre. Les arômes sucrés du whisky mûri dans des fûts de bourbon ou de chêne neuf proviennent principalement de la vanilline aromatique et des esters fruités, et non des sucres. Cependant, les sucres peuvent avoir un rôle important dans le cas de fûts précédemment utilisés pour du vin doux ou de l’eau-de-vie sucrée.

Composition typique d’un liquide E150a colorant

Le sucre arrive dans le whisky à partir du fût de chêne utilisé pour la maturation et de son éventuel contenu antérieur, notamment le vin doux, et souvent à partir du colorant caramel facultatif. L’alcool nouveau ne contient pas de quantités significatives de sucres et il n’est pas légal d’ajouter des édulcorants au whisky écossais, au whisky irlandais ou au bourbon, contrairement à la plupart des rhums, aux autres whiskies américains, aux whiskies canadiens, au cognac, à l’armagnac, à la vodka, etc. En revanche, le colorant caramel est un additif autorisé dans le whisky écossais. Le colorant E150a utilisé dans les whiskies se compose principalement d’eau (30-50%), de glucides (50-70%) et de cendres (0-4%), selon le fabricant. La couleur provient essentiellement de furanes et de furfurals, principalement du 5-hydroxyméthylfurfural (5-HMF). La composition en glucides varie beaucoup, mais généralement la quantité de sucres simples (mono- et disaccharides) est d’environ 10-20% du volume total et d’environ 20-40% des glucides totaux. Le colorant caramel en tant que tel n’est pas sucré mais plutôt amer, bien qu’il renforce probablement la perception de la vanilline et de certaines autres notes sucrées tout en supprimant certaines notes sulfureuses. La quantité de caramel ajoutée au whisky est généralement bien inférieure à 1 g/l, mais il n’existe pas de limite supérieure légale, bien que 2g/l de E150a (0,2-0,4 g/l de sucres simples) rendrait le whisky très foncé. Dans une étude indépendante, la quantité maximale de solides de caramel trouvée dans un whisky écossais était de 0,97-1,10 g/l (sucres simples ~0,2-0,4 g/l) selon la méthode d’analyse (je soupçonne L*******g, mais pas de noms) et la quantité moyenne était de 0,278 g/l de caramel (de 0,01 à 1,10 g/l). Selon Valaer en 1940, il y avait un maximum légal d’une pinte de caramel liquide par baril de whisky autorisé par les règlements britanniques sur les douanes et les accises (0,15% ou environ 1,5 g/l).

Teneur en caramel de divers whiskies (Boscolo et al 2002)

Une autre source de sucres dans le whisky est le bois. Le chêne est composé de trois macromolécules principales ; la cellulose est une fibre de D-glucose à longue chaîne. L’hémicellulose est une chaîne maillée et ramifiée de sucres à 5 atomes de carbone (xylose, arabinose, galactose, ribose, rhamnose) et de glucose. La lignine est une matrice complexe de polypropane et de polyphénols. La cellulose se décompose très lentement dans une solution alcool-eau et n’extrait que de très faibles quantités de glucose du whisky. La plupart des sucres extraits du fût proviennent de l’hémicellulose, donc la plupart sont des sucres à 5 carbones. L’arabinose, le xylose et le rhamnose ont un goût deux fois moins sucré que le glucose, tandis que le fructose est presque deux fois plus sucré que le glucose.
On extrait environ 100 mg/l de solides (y compris les sucres) des fûts de chêne carbonisés neufs pendant la première année de maturation du bourbon et, après 1 à 3 ans, on en extrait généralement beaucoup moins et on a signalé une extraction de seulement 4 mg/l/an pour les vieux fûts remplis utilisés par exemple pour la maturation du cognac (ou du scotch). Un fût grillé extrait considérablement plus de sucres qu’un fût carbonisé, mais on atteint typiquement environ 150-250 mg/l/an pendant la ou les premières années de maturation. A titre de comparaison, un brandy de 40 ans mûri dans un fût de chêne grillé contenait 2 g/l de sucres (soit une moyenne de 50 mg/l/an), tandis qu’un cognac de 30 ans (probablement mûri en grande partie dans un fût de recharge) n’en contenait que 0,5 g/l (17 mg/l/an).

Les sucres se dissolvent mieux dans l’eau que dans l’éthanol, de sorte que, par exemple, une solution éthanol-eau à 55% peut extraire presque deux fois plus de sucres du bois qu’une solution à 70% d’abv. La différence entre 40 % d’alcool et 15 % d’alcool semble être à peine significative, de sorte que le degré d’alcool n’est probablement important que pour les spiritueux à forte teneur en alcool. Un degré d’alcool élevé à l’entrée est susceptible de diminuer considérablement l’extraction du sucre. La torréfaction et surtout la carbonisation du chêne réduisent la quantité de sucres extractibles, en les transformant par exemple en furfurals (« caramel »). D’autre part, la carbonisation contribue à la douceur en augmentant la formation, l’extraction et la perception d’autres composés au goût sucré, notamment la vanilline.

L’analyse de différents spiritueux par GC-MS (Savchuk 2001) note les niveaux élevés de vanilline des fûts carbonisés neufs.

Le facteur le plus important considérant la quantité de sucres dans le Scotch est probablement le contenu antérieur du fût. Le type de fût le plus habituel, le fût ex-bourbon, transmet des quantités minimes de sucres, souvent bien inférieures à 50 mg/l/an et globalement bien inférieures à 1 g/l, même pendant une longue maturation, généralement de l’ordre de quelques centaines de milligrammes par litre. Le fût de chêne américain carbonisé utilisé pour le bourbon est assez pauvre en sucres au départ et le bourbon va extraire une grande partie des sucres disponibles. Un tonneau grillé précédemment utilisé pour le cognac, l’armagnac, le brandy ou un autre spiritueux non sucré pourrait extraire un peu plus, mais très probablement toujours pas plus de quantités 1 g/l pendant la maturation de recharge.

Rhum vénézuélien, 40 g/l de sucres

Le rhum peut, et contient souvent, du sucre ajouté ou d’autres édulcorants. La plupart des rhums sucrés le sont au moment de la mise en bouteille, mais il arrive que du sucre (ou de la mélasse, du jus de canne, des fruits, etc.) ait déjà été ajouté dans le fût et qu’une partie de ce sucre se retrouve forcément dans un Scotch ex-rum refill. On signale couramment des teneurs en sucre allant jusqu’à 40 g/l dans le rhum (100 g/l dans les rhums épicés), mais la quantité de sucre ajoutée directement au fût est probablement de l’ordre de 5 à 20 g/l.

Pedro Ximenez sherry,
470 g/l de sucres

Des quantités significatives de sucre peuvent être extraites d’un fût de vin doux. Le sherry est de loin l’ex-fût de vin le plus utilisé dans l’industrie du whisky écossais. La plupart des sherries, tels que le fino, le manzanilla, l’amontillado, le palo cortado et la plupart des olorosos, sont des vins secs (0-5 g/l de sucres) et n’ajoutent que peu de sucres au fût, certains pourraient même extraire plus qu’ils ne communiquent. La plupart des sherries doux mélangés (crème, dulce, olorosos doux) sont souvent mélangés avec du moût doux avant la mise en bouteille, et non dans des fûts de maturation. Le goût sucré perçu dans les olorosos provient souvent de quantités élevées de glycérol, et non pas autant de sucres. Une exception notable est le vin Pedro Ximenez, qui est aujourd’hui vinifié presque exclusivement à Montilla-Moriles. Il s’agit d’un vin doux produit à partir de raisins secs PX récoltés tardivement et il contient généralement, selon la loi, plus de 212 g/l de sucres. Il est assez doux même comparé à d’autres vins doux, comme le porto (généralement 100-150 g/l), le Sauternes (100-200 g/l), le Tokaji (60-500 g/l) ou le vin de glace (180-320 g/l).

L’industrie du whisky écossais a préféré les sherries doux pour l’assaisonnement de leurs fûts de whisky depuis le 19e siècle et, alors que la plupart des sherries modernes sont assez secs, la plupart des ex-fûts de whisky à base de sherry ont été utilisés pour (ou assaisonnés avec) des sherries doux. Dans les années 1800 et au début des années 1900, les sherries doux étaient importés en Grande-Bretagne dans des fûts d’expédition. La Grande-Bretagne était un grand importateur de sherry et les fûts vides étaient souvent utilisés pour la maturation du whisky écossais. À la fin du XIXe siècle, les fûts de sherry étaient largement utilisés en Écosse et les premières tentatives de rajeunissement ou de maturation des fûts usagés ont eu lieu dans les années 1890. Après avoir été utilisés pour la maturation du whisky écossais, les fûts de sherry étaient assaisonnés avec du sherry doux ou de la paxarette, parfois en utilisant la pression pour imbiber le bois avec le vin. Au début du 20ème siècle, l’utilisation des fûts de sherry était assez répandue, par exemple à la fin des années 1920, un grand assembleur de whisky Johnnie Walker faisait mûrir tous ses whiskies dans des fûts de sherry ou des fûts traités au sherry.

Aberlour 18yo
sucres <2 g/l

Les fûts d’expédition étaient pour la plupart des mégots ou des puncheons de chêne américain (Quercus alba) tonnelés espagnols légèrement grillés (souvent appelés bocoyes en Espagne). En 1972, Manuel González Gordon a déclaré que « ces dernières années, du chêne espagnol a été utilisé, principalement en raison des difficultés d’importation du bois américain, mais sa densité et sa dureté supérieures ainsi que sa porosité inférieure le rendent moins approprié que le bois américain ». Au XIXe siècle et au début du XXe siècle, ils étaient souvent utilisés pour la fermentation avant l’expédition. L’influence du chêne n’était pas si néfaste pour le xérès pendant la période de fermentation et le processus de fermentation était censé extraire une partie de l’excès de tanins et d’amertume du bois avant l’utilisation dans une solera ou l’expédition.
La phase de fermentation ajoutait beaucoup de sucres au chêne. Par exemple, un fût d’expédition typique des années 1980 (sans doute en chêne espagnol, mais au moins en chêne tonnelier espagnol) utilisé précédemment pour la fermentation a extrait 2,25 g/l de sucres au whisky pendant seulement 6 ans de maturation (375 mg/l/an). Par contre, un fût américain traité à l’ammoniac sans utilisation antérieure pour la fermentation extrairait 770 mg/l (154 mg/l/an) de sucres d’un fût fino-seasoned et encore moins 655 mg/l (133g/l/an) d’un fût oloroso similaire. Selon le tableau ci-dessous, l’utilisation antérieure comme fût de fermentation est très significative en termes d’extraction de sucre.

JM Philp 1989

Ardbeg Dark Cove
4 g/l de sucres

Le facteur le plus important considérant l’extraction de sucre est probablement le liquide le plus sucré à occuper le fût précédemment. Selon Manuel González Gordon, « les grands fûts de solera qui ont été utilisés pendant des années dans une solera gagnent parfois jusqu’à 25 kilos » en poids. Dans le cas d’un moût fermenté ou d’un vin doux, le fût de recharge peut extraire au moins jusqu’à environ 400 mg/l/an de sucres. Un traitement typique au sherry utilisé pour les fûts de whisky écossais dans les années 1890-1970 était réalisé avec environ 35 litres de paxarette ou de sherry doux par hogshead, mais même avec une pression relativement élevée, seule une petite partie du vin était absorbée dans le fût. Si l’on suppose que 5 litres de paxarette (375 g/l de sucres) ont été absorbés dans un tonneau et que la moitié de ses sucres (chiffre sorti de mon chapeau) ont été extraits dans le whisky, cela aurait donné 1875 g/ 220 litres = environ 4,3 g/l de sucres, avec un hypothétique gramme ou deux provenant du tonneau lui-même qui pourrait théoriquement porter la teneur en sucre à 6 g/l pendant une très longue maturation, disons une moyenne de 300 mg/l/an pendant 20 ans. Si l’on prend un fût de solera purement fictif utilisé pour un vin PX extrêmement doux (400 g/l), avec 25 kg de vin PX absorbés dans le fût et ensuite utilisés pour la maturation du whisky, cela pourrait signifier 10 kg de sucres dans le fût et avec une extraction purement fictive d’environ la moitié des sucres, on obtiendrait approximativement la quantité de 9 g/l de sucres dans le whisky lors d’une maturation extrême (très longue) à partir d’un fût extrême. On peut probablement affirmer sans risque de se tromper que la plupart des spiritueux contenant plus de 10 g/l de sucres contiennent des additifs et que la plupart des spiritueux contenant plus de 2 g/l ont été élevés dans d’anciens fûts de vin doux. De nos jours, les fûts de sherry utilisés pour la maturation du whisky ne sont plus utilisés pour la fermentation ou exposés à un traitement paxarette/PX à haute pression. Les sherries d’assaisonnement sont probablement pour la plupart des sherries oloroso/raya moyens avec une teneur en sucre de l’ordre de 0-100 g/l, donc une extraction typique de sucre de ce type de fûts pourrait être de l’ordre de 100-300 mg/l/an et diminuer au cours de la maturation, ce qui aboutit à un maximum de quelques g/l de sucres dans un whisky moderne même pendant des décennies dans un fût.

REFERENCES ET LECTURES SUPPLÉMENTAIRES:
Alañón ME et al. Monosaccharide anhydrides, nouveaux marqueurs du bois de chêne grillé utilisé pour le vieillissement des vins et des distillats. Food Chem 2010;119;505-512
Blanco Gomis D et al. Évolution des sucres dans l’eau-de-vie de cidre vieillie en fûts de chêne, une contribution à sa caractérisation. J Agric Food Chem 2003;51;923-926
Boscolo M et al. Détermination spectrophotométrique de la teneur en caramel des eaux-de-vie vieillies en fûts de chêne. J AOAC Int 2002;85(3);744-750
Boudet AM et al. Biochimie et biologie moléculaire de la lignification. New Phytol 199;129;203-236
Clyne J et al. The effect of cask charring on Scotch whisky maturation. Int J Food Sci Tech 1993;28;69-81
González Gordon M, Sherry. Cassell Ltd 1972
Haldane FF. Les fûts ; leur fabrication et leur traitement. J Inst Brew 1906;12(7);688-711
Hills, P. Apprécier le whisky. Collins 2000
Kansallisarkisto, Helsinki. http://www.arkisto.fi/en/the-national-archives-service/arkistolaitoksen-vaiheet-2
Liebmann AJ &Rosenblatt M. Changements dans le whisky pendant sa maturation. Ind Eng Chem 1943;35(9);994-1002
Martínez Montero C. Estudio de parámetros alternativos como indicatores del envejecimiento y de la calidad del brandy de Jerez. Thèse, Universidad de Cádiz, 2006
Martínez Montero C et al. Sugar contents of brandy de Jerez during aging. J Agric Food Chem 2005;53;1058-1064

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