I. — Généralités
Le moût fermenté représente un mélange de corps gazéiformes, liquides et solides.
Au nombre des corps gazéiformes se trouve Vacide carbonique qui s'est formé pendant la fermentation des moûts, est passé en majeure partie dans Tair et dont une faible portion est restée en dissolution dans le moût fermenté.
Parmi les substances liquides du moût fermenté, nous devons tout d'abord citer Veau, qui forme la majeure partie des éléments liquides. Après Teau, vient Ta/coo/, qui existe en proportions variables, suivant la concentration du moût sucré et son degré de fermentation. Comme produits des fermentations secondaires, nous trouvons en outre en petites quantités les acides lactique, acétique et succinique, de la glycérine, des huiles odorantes ou essences (fousel) et de Taldéhyde.
Des corps solides, les uns sont dissous dans Teau que renferme le moût fermenté, comme, par exemple, le sucre (maltose ou dextrose suivant la nature du moût) et les dextrines non fermentées, ainsi que certains sels et corps albuminoïdes de l'extrait de moût, tandis que les autres ne sont qu'en suspension dans le moût et constituent les drèches^y formées de fibres végétaleSy quiy B\ec\es cellules de levure, représentent les éléments insolubles des moûts mûrs.
Au point de vue de la distillation, les éléments des moûts fermentes se divisent en deux groupes : en corps volatils et en corps
* [Ces éléments, de même que les dextrines, n'existent que dans les moûts préparés avec les matières amylacées.]
DISTILLATION ET APPAREILS DISTILLATOIRES 3»f
non volatils. La séparation de ces deux groupes est effectuée par distillation, opération dans laquelle les éléments volatils du moût sont réduits en vapeurs par chauffage de ce dernier, et celles-ci condensées par refroidissement.
Les deux groupes des substances volatiles et des substances non volatiles se composent des corps suivants :
/ Eau.
Alcool éthylique et termes supérieurs de la série de Talcool éthylique.
Eléments volatils . . . { Aldéhyde.
Huiles odorantes (fousel).
Acide carbonique.
\ Acides gras.
/ Extrait de moût.
Eléments non volatils. ■. Levure.
( Drèche (avec les moûts de matières amylacées).
Relativement aux propriétés physiques des corps les plus importants des éléments volatils, nous donnerons les indications suivantes :
Alcool éthylique. — Point d'ébuUition : 78%75 ; poids spécifique : 0,795. Il est miscible à l'eau en toutes proportions, ainsi qu*avec toutes les substances formées pendant la fermentation.
Alcool propy ligue. — Point d'ébuUition : 98** environ ; poids spécifique : 0,803.
Alcool ainylique. — Point d'ébuUition : 132'*,50 ; poids spécifique : 0,825. Il se dissout difficilement dans l'eau, facUement dans Talcool. Contrairement à ce qui a lieu pour les deux alcools précédents, il offre une saveur et une odeur désagréables. L'alcool amy- Uque forme la majeure partie des huiles odorantes ou fousel des moûts de pommes de terre et de grains.
Aldéhyde acétique. — Point d'ébuUition : 21'',25 ; poids spécifique 0,801. Elle est facilement soluble dans Teau et dans Talcool; elle a une odeur et une saveur piquantes extrêmement désagréables.
Acides gras volatils. — Acide acétique, point d'ébullition : H8%75, et acide butyrique, point d'ébullition : 127'', 30. Dans les conditions normales, on ne rencontre que l'acide acétique, et cela en proportions extrêmement faibles.
Des substances volatiles, Veau est celle qui, on le comprend aisément, se trouve en plus grande quantité (point d'ébuUition 100^) ; la proportion de l'alcool s'élève à 12, tout au plus à 13 p. 100 avec des moûts extrêmement épais et elle descend jusqu'à 5 et 6 p. 100, suivant la qualité des moûts.
Si l'on chauCfe le moût fermenté, il se dégage d'abord l'acide carbonique et ensuite des vapeurs d'alcool, d'eau^ d*acide acétique et d'huiles odorantes; on peut donc de cette façon, comme on le voit, séparer les éléments non volatils des moûts des éléments volatils, qui peuvent se transformer en gaz ou en vapeurs. Si Ton efTectue le chauffage dans un appareil permettant la condensation des vapeurs de l'alcool, de l'eau, de l'acide acétique et des huiles odorantes, on obtient un mélange de ces éléments volatils, un mélange d'alcool, d'eau, d'acide acétique et d'huiles odorantes. L'acide carbonique n'est pas condensé, il se perd et il n'oCFre aucune importance pour le cas qui nous occupe. On désigne sous le nom d'appareils distillatoires les appareils dans lesquels peut être effectué, comme il vient d'être dit, le chauffage du moût fermenté, et l'on appelle distillation l'opération de la séparation des éléments volatils d'avec les éléments non volatils. Le mélange des éléments volatils condensés constitue le produit de la distillation ou distillatum,
La distillation n'est donc en général rien autre chose que la transformation d'un liquide à l'état vaporiforme, combinée avec la condensation simultanée par refroidissement des vapeurs produites. A l'aide d'un dispositif convenable, la partie non volatile est séparée d'avec la portion volatile. Des corps volatils peuvent même être séparés les uns des autres, si seulement ils offrent un degré différent de volatilité, qui se manifeste par une différence du point d'ébuUition (distillation fractionnée).
D'après cela, tout appareil distillatoire se compose essentiellement de deux parties : celle dans laquelle les substances volatiles sont par chauffage transformées en vapeurs et celle dans laquelle les
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vapeurs sont condensées par refroidissement. La première partie, dans les grands appareils disUliatoires, est appelée la chaudière, et la seconde réfrigérant ou condemeur. La figure lUi représente ua appareil dislillatoire simple. A estla chaudière en cuivre; B est le chapiteau, également en cuivre ; il sert à fermer la chaudière et livre passage aux vapeurs se rendant dans un serpentin en cuivre, qui se trouve dans le vase G rempli d'eau froide.
Si le moût fermenté est chautîé à l'ébuUition dans la chaudière, il s'en évapore, comme on l'a expliqué plus haut, de l'alcool, de l'eau, de l'acide acétique et des huiles odorantes; les vapeurs passent dans
fi),', lai. — AiipurcJl distilUtoire simple.
le serpentin, s'y condensent en un liquide {disiiliatum\ qui s'écoule Je ce dernieret peut être recueilli dans un vase placé au-dessous de rorifice d'écoulement du serpentin.
La volatilité différente des éléments volatils du moût fermenté, c'est-à-dire de l'alcool, de l'eau, etc., volatilité que nous avons indiquée plus haut par des chiffres exacts, fait que pendant la distillation ces éléments ne se vaporisent pas suivant la proportion dans laquelle ils sont contenus dans le moût. Les vapeurs qui au commencement de l'ébuUition, c'est-à-dire au début de la distillation par exemple, se dégagent d'un moût contenant 1 volumes p. 100 d'alcool, ne renfermentpaségalement7 p. 100 d'alcool, mais beaucoup plus, soit 50 p. 100 environ, et elles fournissent par conséquent en se condensant un distillatum avec cette teneur en alcool, c'est-àdire un produit qui est beaucoup plus riche^en alcool que n'était le
a»2 màncel de distillerie
nioùt.'A caasede la plas grande volatilité de l'alcool, il se vapmise, notamment au début de la distillation, proportionneUement plus d'alcool que d'eau.
La proportion entre l'alcool et leau du moût est par suite aatarellement modifiée par la distillation, le moût devient pins panvre en alcool, et cela a pour conséquence une diminution de la teneur en alcool des vapeurs, par conséquent aussi du distillatum, car des liquides qui sont plus pauvres en alcool ne donnent pas des vapeurs aussi riches en alcool que ceux qui sont plus riches en ce dernier.
Pendant la distillation, la teneur en alcool du moût va donc toujours en diminuant et il en est de même pour celle du distillatum, tandis que le point d'ébuUition du moût s élève de plus en plus. Lorsque, par exemple, la teneur alcoolique du moût est descendue à 5 p. iOO, celle des vapeurs qui s en dégagent n'est que de 40 p. iOO environ ; lorsque cette teneur s'est abaissée à 2 p. 100» la vapeur ne renferme plus que 28 p. 100 eavicoa d'alcool, et lorsqu'elle est réduite à 1 p. 100, il n'y a plus dans les vapeurs que 13 p. 100 environ d'alcool. Il distille donc proportionnellement de plus en plus d'eau avec l'alcool, à mesure que la teneur en alcool du moût diminue.
Mais si maintenant, lors de la distillation du moût, les vapeurs qui se dégagent sont toujours plus riches en alcool que le moût, il doit finalement arriver un moment où tout l'alcool a distillé, sans qu'en même temps toute l'eau ait passé à la distillation. Ett effet, lorsqu'on a distillé un tiers environ du poids du moût, tout l'alcool a distillé^ et dans le moût qui reste il n'y a plus d'alcool ; ce reste de moût présente le point d'ébuUition de l'eau. Si, comme dans le cas qui nous occupe, il s'agit de séparer l'alcool du moût, on interrompt naturellement la distillation, on cesse de distiller» lorsque l'alcoomètre marque zéro dans le distillatum. Si maintenant la richesse alcoolique du moût est égale à 7 p. 100, la teneur en alcool du distillatum s'élèvera naturellement à 21 p. 100, parce que la totalité de l'alcool du moût se trouve dans un liquide dont le volume n'est que le tiers de celui du moût. Le moût dépouillé d'alcool qui reste porte le nom de vinasse.
Telle est la manière dont se comporte à la distillation le moAt
fermenté, contenant de Talcool, et c'est sur elle que repose la pos* sibiliié d'obtenir avec un pareil moût un distillatum plus ricbe en alcool que le moût lui-même. Dans le cas que nous avons pris pour exemple il a été retiré d'un moût avec une richesse alcoolique de 7 p. 100 un distillatum avec 21 p. 100 d'alcool.
Ce qui a été dit relativement à l'inégale intensité avec laquelle se volatilisent l'eau et l'alcool lors de la distillation du moût, convient aussi pour les deux autres éléments volatils de ce dernier, Tacide acétique et les huiles odorantes, dont le point d'ébullition est plus élevé que celui de l'eau. Au début de la distillation, alors que le point d'ébullition du moût, à cause de la plus grande teneur en alcool, est moins haut qu'il sera plus tard, il ne distille que peu de ces corps, mais plus la température d'ébullition du moût s'élève, par suite de la diminution de la teneur en alcool, plus il en passe à la distillation. La portion qui distille en dernier lieu est donc la plus riche en huiles essentielles, dont par suite elle dégage l'odeur avec le plus d'intensité, ce à quoi il faut surtout faire attention.
Gomme le moût fermenté et les liquides fermentes en général, se comportent aussi à la distillation les distillatums de ces liquides, c'est-à-dire les mélange^ d'eau, d'alcool et de petites quantités d'huiles odorantes et d'acide acétique. Si, par exemple, le distillatum contenant 21 p. 100 d'alcool fourni parle moût est de nouveau soumis aune distillation, il ne distille pas inaltéré, mais les vapeurs qui s'en dégagent sont toujours plus riches en alcool que le liquide qui se trouve dans la chaudière, et il arrive finalement aussi un moment où tout l'alcool est volatilisé, où il ne s'en trouve plus dans le résidu. Si, par exemple, on distille la moitié du distillatum à 21 p. 100, tout l'alcool passe avec une certaine quantité de fousel et d'acide acétique. Le liquide qui reste ne contient que de l'eau et la majeure partie des huiles odorantes et de l'acide acétique. Le produit ainsi obtenu oITre alors naturellement une teneur en alcool de 42 p. 100. De cette façon, c'est-à-dire par une distillation répétée, que l'on a coutume de nommev rectification^ on peut avec un distillatum d'une faible teneur en alcool obtenir un produit avec une richesse alcoolique plus grande. Il est évident que l'on peut aussi recueillir séparément les parties qui passent aux difTérentes périodes de la distillation, de manière à obtenir dans
une seule opération des produits forts et des produits faibles, les premiers au début de la distillation, les autres dans les périodes suivantes.
Les produits faibles retirés du moût fermenté, lesquels contiennent moins de 40 p. 100 d'alcool sont ordinairement désignés dans la pratique sous le nom de produits de quetiCj les produits plus forts obtenus par rectification de ces derniers et qui renferment 40 à 50 p. 100 d'alcool sont appelés eaux-de-vie; enfin, on donne le nom d'esprits aux produits encore plus forts (alcools à 60, 70, 80, 90 p. 100 ou à 60, 70 80, 1)0 degrés), h' alcool absolu, c'est-à-dire un produit complètement privé d'eau, ne peut pas être préparé par distillation simple ; on est obligé pour cela d'avoir recours à des agents chimiques, comme la chaux caustique, qui se combine avec l'eau ou le carbure de calcium, qui décompose l'eau avec formation de chaux et dégagement d'acétylène.