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DISTILLATION DES LIES, MARCS ET VINS DISTILLATION DES LIES, MARCS ET VINS La distillation est un procédé de séparation de substances, mélangées sous forme liquide. Elle consiste à porter le mélange à ébullition et à recueillir une fraction légère appelé distillat et une fraction lourde appelé résidu. La distillation est l’opération permettant de faire évaporer l’alcool puis ensuite de le condenser afin d’augmenter la proportion d’alcool dans le produit final. L’éthanol s’évapore à environ 78,5°C, donc à une température inférieure à la température d’ébullition de l’eau qui est de 100°C à la pression atmosphérique normale. Cependant il se produit toujours une évaporation partielle même avant la température d’ébullition et de plus, le mélange eaux-alcool ne se comporte pas comme la simple addition des deux produits éléments, car l’alcool a des liaisons fortes avec l’eau. Donc en dessous de 100°C, le produit de la distillation contient toujours de l’eau. D’autre part le liquide contient en général non pas un seul alcool, mais un mélange de plusieurs alcools et d’autres composés comme les aldéhydes, et bien sur des composés caractéristiques des végétaux à l’origine des moûts. 
On appelle marc de raisin, le résidu du pressurage des raisins frais, fermenté ou non. Il comprend les rafles, les pellicules, les pépins. La masse compacte constituée par l’assemblage de la vendange après le pressurage constitue le gâteau de marc. Mais on désigne aussi sous le nom de marc, en vinification en rouge, la partie solide de la vendange imprégnée de vin après le décuvage. A signaler que le terme marc est parfois employé seul pour désigner l’eau de vie de marc.
Tandis que par distillation discontinue, on se propose d’obtenir des eaux de vie agréables au goût en conservant des matières volatiles qui constituent le bouquet, et dont il est nécessaire de ne pas les priver, par la distillation continue, on sépare des alcools de cœurs (alcool de bon goût), tous les alcools de tête surchargés d’ester à goût empyreumatique, et tous les alcools de queues surchargées d’huiles volatiles.
Préalablement à la distillation, une opération de lavage est nécessaire afin d’obtenir une piquette alcoolisée qui est obtenue comme décrite ci-dessous. La distillation des lies s’effectue dans des appareils identiques à ceux utilisés pour la distillation des vins. On doit conduire la chauffe à une température modérée pour éviter la caramélisation des matières organiques et la formation d’une quantité excessive de furfurol. Les lies sont coupées avant la distillation avec des produits de tête ou de queue et parfois plus simplement avec de l’eau. Par la distillation simple, on sépare les éléments du vin en deux groupes principaux ; les matières volatiles et les matières non volatiles.
Les premières se composent de l’eau, des différents alcools, esters, aldéhydes et acides volatils. Les secondes constituent les résidus de la distillation et sont appelés les vinasses (liquides). Quand on évapore un mélange de deux composants, la phase vapeur est toujours plus riche en composé le plus volatil que la phase liquide. Ainsi, si nous effectuons une succession d’évaporations et de condensations, il y aura une augmentation en concentration du composé le plus volatil dans le mélange condensé.
Autrement dit :
La distillation consiste à séparer les constituants d’un mélange liquide, en soumettant ce dernier à une vaporisation partielle et en recueillant séparément les vapeurs et le résidu. Chaque corps se présente sous 4 états :
Liquide Ces états dépendent des conditions de température et de pression du milieu. L’alcool et l’eau sont deux liquides miscibles, par contre leurs vapeurs se comportent de façon différente. En fonction de la température et de la pression, la vapeur issue du mélange de ces deux liquides aura une richesse différente en fonction des conditions de départ. Si nous condensons ensuite cette vapeur, le liquide que nous allons obtenir aura une constitution différente de celle de départ. Avec une pression constante et égale à la pression atmosphérique, nous ne pourrons agir que sur la température, seule la température pourra varier. Par contre, lors de l’ébullition du liquide, cette température dépendra de la constitution du mélange des deux corps. Plus celui-ci s’appauvrira en alcool, et plus la température du mélange augmentera. Cela provient du fait que la température d’ébullition (passage de l’état liquide à l’état gazeux) de l’eau et de l’alcool sont différents réciproquement, et que la température du mélange évoluera au fur et à mesure qu’il s’appauvrira en alcool. Elle passera ainsi de 78 à 100°C. Pour tous ces corps, le même raisonnement sera appliqué, sauf que l’ensemble des conditions opératoires (température et pression, concentration dans la phase solide et dans la phase liquide) seront différents. Cela permettra en particulier de les sélectionner et de les séparer (alcools supérieurs, esters, aldéhydes …).
En discontinue : en tête et en queue
En distillation continue, le système est en équilibre massique et thermique permanent. Le mélange à traiter est introduit sur le plateau d’alimentation de la colonne. Les composés les plus volatils se vaporisent à partir du liquide contenu dans la colonne et atteignent un plateau supérieur. En montant, les vapeurs s’enrichissent en composés volatils. La phase vapeur ainsi enrichie est collectée en haut de la colonne, puis condensée pour fournir un distillat léger. La phase liquide tombe en cascade vers le bas, s’enrichit en produits lourds et perd ses éléments légers. Plus le nombre de plateaux ou la hauteur de la colonne est important, meilleure est la séparation. Le but étant de trouver un compromis entre le rendement et le coût de l’opération. Un apport calorifique, généralement assuré par un bouilleur situé en bas de colonne, permet d’établir un gradient de température dans la colonne. Dès que la température du liquide mis à chauffer est supérieure à la température d’équilibre, le liquide se transforme en gaz. L’alcool passe alors de la phase liquide à la phase gaz, entraînant une certaine portion d’eau. Le ou les fluides à distiller sont entraînés vers le haut de la colonne, où une partie du flux est condensée. Lorsque la température chute au niveau du refroidissement (condenseur), il y a condensation, l’alcool se condense pour passer de la phase gaz à la phase liquide. A l’équilibre, le système se fige, il y a autant d’alcool qui s’évapore que d’alcool qui se condense. La pression de vapeur au-dessus du liquide que nous faisons bouillir est égale à la pression de vapeur de l’alcool plus la pression de vapeur de l’eau. Plus le liquide en ébullition sera riche en alcool, et plus la pression de vapeur d’alcool au dessus sera riche en alcool. La pression est constante, elle sera toujours égale à la même valeur. Par conséquent, comme le liquide s’appauvri en alcool au fur et à mesure de la distillation, la pression de vapeur de l’alcool va chuter au fur et à mesure de la distillation, et celle de la vapeur d’eau va augmenter. Comme la température est constante, la pression totale = à la somme des pressions qu’auraient chaque gaz si chacun occupait seul le volume total. (d’où l’importance des volumes inter plateaux, en complément de celui d’éviter les sur moussages). Il n’est pas tenu compte de l’action des autres gaz dans la phase gazeuse au-dessus du liquide, car ceux-ci vont être expulsés à l’extérieur par l’augmentation de pression qu’ils vont subir du fait de l’élévation de la température. Ils s’échapperont au niveau de la trompette. Les autres gaz dissous dans le liquide en cours d’ébullition vont suivre également le même chemin. Chaque corps (alcools supérieurs, alcool éthylique, eau) s’évapore en fonction de son propre coefficient d’évaporation (Température, Pression), celle-ci dépendant de sa masse volumique et de sa pression partielle. Les gaz (vapeurs de liquide : vapeur d’alcool et vapeur d’eau) ne se séparent pas en fonction de leur ordre de densité. En effet, ils se mélangent intimement et cela en fonction de leur expansibilité réciproque.
- de la température de travail - de la durée de la distillation - des caractéristiques du milieu (minéraux, sucres, aditifs etc.) |