LES SCIENCES ET LE  WHISKY

Si vous souhaitez rentrer dans les détails  de la science du process de production du whisky utilisez les liens çi dessous

SOMMAIRE DE LA PAGE 

1- INTRODUCTION

Je vais regrouper dans  " sciences & whisky",   des aspects du whisky qui sont souvent occultés ou tout au moins peu développés dans la plupart des sites et des ouvrages traitant du whisky. Quelques ouvrages, dont certains très spécialisés,  et quelques sites existent   . 

Dans ces pages Whisky Lovers Encyclopediae va développer plusieurs aspects  scientifiques du whisky :

La chimie  nous permettra de découvrir certains secrets de la fabrication du whisky.  La chimie va aussi pouvoir nous éclairer sur les raisons pour lesquelles  tel whisky va sentir la vanille ou le caramel et tel autre sera fruité ou tourbé. Nous verrons  aussi que chaque arôme est lié à une réalité moléculaire. Ce n'est pas une vue de l'esprit que tel whisky sente la vanille ! Les aspects du métabolisme de l'alcool dans le corps humain seront bien sûr évoqués .

La science de la distillation  qui inclue  des connaissances scientifiques variées  nous permettra de comprendre le fonctionnement des alambics. J'y présenterai les différents types d'alambics utilisés par les producteurs.

La mycologie sera aussi évoquée . C'est la science qui étudie les champignons . La mycologie nous permettra , entre autre, d'aborder les levures et leur rôle dans le process de fabrication du whisky.

Les pages " whisky et santé" vont nous plonger dans certains aspects de la médecine, beau métier que j'ai exercé pendant quelques décennies . Je vais  commencer par vous évoquer certains aspects de prévention contre l'alcoolisme dont celui de boire de façon responsable .  Vous lirez souvent que " le whisky ne se boit pas mais se déguste" . L'alcool ,et donc le whisky,  est dangereux pour la santé dès la première gorgée. Vous ne devez pas lui permettre de prendre le dessus sur vous . C'est vous qui  devrez maîtriser l'alcool. 

Je vous informerai aussi sur les dangers de l'alcool  en vous présentant brièvement certains  troubles aigus pouvant survenir dans les suites de l'ingestion de whisky , mais aussi quelques pathologies pouvant survenir en cas de prise chronique  de boissons alcoolisées .

Nous développerons aussi les 2  notions  de " verre standard "et de "consommation d'alcool à bas risque".

Comprendre les aspects physiologiques de la dégustation  vous permettra de découvrir et de comprendre de quelle façon vous pouvez perçevoir odeurs et saveurs de votre dram.

2- EXEMPLE :  DE L'EAU DANS LE WHISKY ? QUE DISENT LES CHIMISTES ?

Un exemple pour vous démontrer l'intérêt pour la connaissance du whisky  de l'utilisation de la science !

Rajouter de  l'eau dans le whisky  est ce une hérésie ? 

Certains crient au sacrilège  !  le whisky cela se déguste pur sans eau et sans glaçon !!  

D'autres  préfèrent rajouter de l'eau. Humm... comment trancher ?

La science  peut nous  répondre à cette question , mais de plus , elle va nous expliquer pourquoi !

Des chercheurs suédois, Björn C. G. Karlsson  & Ran Friedman de l'Université Linnaeus de Kalmar, ont publié un  un article « Dilution of whisky – the molecular perspective » paru le 17 aout 2017 dans la revue de Nature  « scientific reports ».

Les auteurs exposent que « ...Le whisky est distillé à environ 70% vol. puis dilué à environ 40 vol% » . Ils expliquent  ensuite que certains rajoutent de l'eau lors de la dégustation et que « Le goût du whisky est principalement associé avec des molécules amphipathiques, telles que le  gaïacol, mais pour quelle raison et comment la dilution améliore le goût n'est pas  bien compris. »

Le gaïacol, est un composé phénolique issu de la dégradation de la lignine lors de la chauffe du tonneau. Il apporte au whisky des arômes de fumée et de grillé.

Les auteurs exposent  expliquent avoir réalisé des simulations informatiques de mélanges « eau + éthanol en présence de gaïacol» . Ils  ont  alors constaté que le gaïacol était préférentiellement associé à l'éthanol et qu’il se trouvait donc  principalement à l'interface liquide - air dans des mélanges contenant jusqu'à 45 % vol. d'éthanol facilitant ainsi le passage des molécules odorantes de gaïacol.

En revanche à des concentrations d'éthanol  à 59 % vol, le gaïacol est  entouré de molécules d'éthanol et le sera  d'autant plus à un titre supérieur à 59% . Dans cette configuration le gaïacol  se trouvera plus en profondeur du verre .

Les auteurs ont ainsi démontré que l'adjonction d'eau au whisky permettait à certaines molécules amphipathiques telles que le  gaïacol de se trouver à la surface « eau -air » libérant plus facilement l'odeur véhiculée par la molécule amphipathique.

Ils exposent précisent en effet que « Nos constatations pourraient s’appliquer à d'autres molécules amphipathiques aromatisantes et pourrait contribuer à optimiser la production de spiritueux pour les goûts désirés… ».

Cet article sera expliqué sur les pages de chimie et est  téléchargeable ici 

Je pense que nous pouvons conclure sans ambiguïté que le rajout d'eau n'est pas un sacrilège. Nous détaillerons en détail la façon de rajouter de l'eau au whisky  au chapitre dégustation

3- PRESENTATION DES GRANDES SECTIONS

La production du whisky repose sur une succession d’opérations dont chacune mobilise des principes scientifiques précis, issus de disciplines variées telles que la biochimie, la microbiologie, la thermodynamique ou encore la chimie. Cette section propose une approche des mécanismes fondamentaux qui gouvernent la transformation des matières premières en un distillat complexe, puis en un spiritueux affiné par le temps.

Elle s’articule autour de neuf chapitres, correspondant aux grandes étapes du processus de production et aux phénomènes physico-chimiques qui les sous-tendent.

LES CÉRÉALES

Les céréales constituent la matière première fondamentale du whisky. L’orge, le maïs, le seigle et le blé sont les céréales les plus souvent utilisées dans le process du whisky. Elles  présentent chacune des profils biochimiques distincts, notamment en termes de teneur en amidon, protéines et lipides. Ce chapitre analyse entre autres :

  • la structure de l’endosperme et son rôle dans la réserve d’amidon
  • les différences variétales et leur impact technologique
  • l’influence des conditions agronomiques (sol, climat) sur la composition des grains

Ces paramètres conditionnent directement le rendement de la fementation et le profil aromatique final.

LE MALTAGE

Le maltage est une étape enzymatique clé visant à rendre l’amidon accessible. Par germination contrôlée, l’orge (essentiellement ) développe un système enzymatique (amylases, protéases) essentiel à la suite du processus. Ce chapitre explore entre autres :

  • les mécanismes enzymatiques activés durant la germination
  • les transformations structurales du grain
  • l’impact du touraillage (température, durée) sur les précurseurs aromatiques

Une attention particulière est portée aux composés phénoliques dans le cas des malts tourbés.

LE BRASSAGE (mashing)

Le brassage consiste à extraire les sucres fermentescibles du malt par solubilisation dans l’eau chaude. Il met en jeu des équilibres thermiques et enzymatiques précis.Ce chapitre détaille entre autres :

  • les paliers de température et leur influence sur l’activité enzymatique
  • la conversion de l’amidon en sucres simples (maltose, glucose)
  • les phénomènes de filtration et de séparation des drêches

La composition du moût (wort) conditionne directement la fermentation.

LA FERMENTATION

La fermentation est un processus microbiologique au cours duquel les levures transforment les sucres en éthanol et en composés secondaires.

Ce chapitre examine entre autres :

  • le métabolisme des levures (notamment Saccharomyces cerevisiae)
  • la production d’esters, alcools supérieurs et acides organiques
  • l’influence des paramètres (température, durée, souche de levure)

Il s’agit d’une étape déterminante dans la construction du profil aromatique du futur distillat.

 

LA DISTILLATION

La distillation repose sur les différences de volatilité des composés présents dans le liquide fermenté. Elle permet de concentrer l’éthanol et de sélectionner les fractions aromatiques.

Ce chapitre aborde  entre autres:

  • les principes thermodynamiques de vaporisation et condensation
  • les différences entre alambic à repasse et colonne continue
  • la gestion des coupes (têtes, cœur, queues)

La forme des alambics et les conditions opératoires influencent fortement le caractère du distillat.

LA MATURATION

La maturation est une phase lente d’évolution physico-chimique au contact du bois. Elle transforme profondément le distillat.

Ce chapitre développe entre autres:

  • les échanges entre le bois et le liquide (extraction, adsorption)
  • les réactions chimiques (oxydation, estérification)
  • l’influence des conditions environnementales (température, humidité)

Le type de fût et son historique jouent un rôle déterminant dans le profil final.

LA CHIMIE DU WHISKY

Ce chapitre constitue le socle analytique de l’ensemble du processus. Il s’intéresse aux composés responsables des arômes et des saveurs.

Sont étudiés entre autres:

  • les grandes familles chimiques (esters, phénols, aldéhydes, lactones)
  • leur origine (fermentation, distillation, maturation…)
  • leur perception sensorielle et leurs interactions

L’approche croise chimie analytique et analyse sensorielle.

 

LA DILUTION 

La dilution consiste à ajuster le degré alcoolique avant embouteillage. Elle modifie les équilibres moléculaires du whisky.

Ce chapitre analyse entre autres:

  • les interactions entre eau et éthanol
  • la solubilité des composés aromatiques
  • les phénomènes de trouble (chill haze)

Le choix de l’eau et la méthode de réduction influencent la texture et l’expression aromatique.

 

LA FILTRATION

La filtration vise à stabiliser visuellement le whisky en éliminant certaines particules ou composés insolubles.

Ce chapitre traite entre autres:

  • des techniques de filtrationfroid, mécanique)
  • des composés retirés (acides gras, esters lourds)
  • de l’impact sensoriel potentiel

La filtration soulève des enjeux d’équilibre entre stabilité, esthétique et intégrité aromatique.

LA MYCOLOGIE 

La mycologie appliquée au whisky étudie les micro-organismes fongiques intervenant dans la transformation des sucres en composés aromatiques. Les levures (principalement Saccharomyces cerevisiae) jouent un rôle central dans la fermentation, produisant alcool, esters et alcools supérieurs. Dans certaines traditions, notamment japonaises, le koji (riz ensemencé) et son agent, le koji-kin (Aspergillus oryzae), permettent la saccharification enzymatique de l’amidon. Ces champignons influencent profondément le profil aromatique final. Leur sélection et leur gestion constituent un levier technique majeur en distillation.

CONCLUSION 

L’étude scientifique du whisky révèle la complexité d’un produit résultant d’interactions multiples entre matière, micro-organismes, énergie et temps. Chaque étape contribue à l’émergence d’un équilibre subtil entre structure chimique et perception sensorielle.

Cette section constitue ainsi une base essentielle pour comprendre, analyser et interpréter les caractéristiques des différents styles de whisky à travers le monde.

4- VOCABULAIRE

Distillation

La distillation, dans le cadre du whisky, est une opération de séparation et de concentration de l’alcool réalisée à partir d’un liquide fermenté appelé wash (bière de céréales).Elle repose sur le principe physique selon lequel l’alcool s’évapore à une température plus basse que l’eau.

Le wash est chauffé dans un alambic (pot still ou colonne), provoquant l’évaporation des composés volatils, principalement l’éthanol.

Ces vapeurs sont ensuite dirigées vers un condenseur où elles redeviennent liquides.
Le distillat obtenu est plus riche en alcool et en composés aromatiques que le liquide initial.
La distillation permet également une sélection qualitative grâce à la séparation des fractions : têtes, cœur et queues.

Seul le cœur de chauffe est généralement conservé pour l’élaboration du whisky.
La forme de l’alambic et la méthode de distillation influencent fortement le profil aromatique final.
Cette étape est essentielle pour affiner la pureté, la texture et la complexité du futur spiritueux.
Elle précède obligatoirement la maturation en fût, qui parachève le développement du whisky.

Ethanol

L’éthanol (alcool éthylique) est le principal alcool présent dans le whisky et le vecteur essentiel de ses arômes.
Il est produit lors de la fermentation alcoolique, lorsque les levures transforment les sucres du moût en alcool et en dioxyde de carbone.
Chimiquement, il s’agit d’un composé organique de formule C₂H₅OH appartenant à la famille des alcools.
Dans le whisky, il constitue la base du distillat issu de la distillation des céréales fermentées.
Son rôle ne se limite pas à l’alcoolisation : il agit comme solvant, permettant l’extraction et la stabilisation des composés aromatiques.
Il influence également la perception sensorielle, en modulant la volatilité des arômes et la sensation de chaleur en bouche.
Au cours de la maturation en fût, il participe aux réactions chimiques avec le bois, contribuant à la complexité du whisky.
Son degré est ajusté par réduction à l’eau avant embouteillage pour atteindre le titre alcoométrique souhaité.
Enfin, sa concentration détermine en grande partie la structure, l’équilibre et la puissance globale du whisky.

Gaïacol

 

Le Gaïacol est un composé aromatique appartenant à la famille des phénols, largement associé aux whiskies tourbés.
Il se forme principalement lors de la combustion de la tourbe utilisée pour sécher l’orge maltée.
Présent dans la fumée de tourbe, il est ensuite adsorbé par le malt puis partiellement transféré au distillat.
Le gaïacol est considéré comme l’un des marqueurs chimiques majeurs du caractère fumé.
Sur le plan sensoriel, il évoque des arômes de fumée douce, de bois brûlé, de goudron léger et parfois de notes médicinales.
Sa perception dépend de sa concentration et de son interaction avec d’autres phénols (comme les crésols).
Il possède un seuil de détection relativement bas, ce qui le rend influent même à faible dose.
Au cours de la maturation, sa perception peut évoluer et s’intégrer à des notes plus complexes.
Le gaïacol contribue ainsi fortement à l’identité des whiskies fortement tourbés, notamment d’Islay.

Koji

Le kōji (麹) est une culture de micro-organismes, principalement le champignon Aspergillus oryzae, utilisée pour saccharifier les matières amylacées.
Dans le cadre du whisky, il remplace partiellement ou totalement le maltage en produisant des enzymes (amylases) capables de transformer l’amidon en sucres fermentescibles.
Traditionnellement employé au Japon pour le saké et le shōchū, son usage dans le whisky reste marginal mais en expansion.
Il permet de travailler des céréales non maltées (riz, orge, patate douce, etc.) sans recours exclusif au malt.
Le kōji influence directement le profil aromatique en générant des notes umami, fruitées ou lactiques.
Il modifie aussi la texture du moût, souvent plus riche et plus complexe sur le plan enzymatique.
La fermentation qui suit peut être plus diversifiée, avec une production accrue d’acides et d’esters spécifiques.
Certaines distilleries expérimentales japonaises et occidentales explorent son potentiel pour créer des styles hybrides.
Son usage pose toutefois des défis de maîtrise microbiologique et de reproductibilité.
Ainsi, le kōji constitue une alternative enzymatique et aromatique innovante dans l’élaboration contemporaine du whisky.

ATTENTION

Selon le Règlement (UE) 2019/787, la saccharification doit être assurée uniquement par les enzymes du malt.
L’ajout d’un agent externe comme le kōji (Aspergillus oryzae) introduit une source enzymatique ne semble pas être autorisée.
Même en complément, cela semble sortir du cadre strict de la définition légale du whisky.
Le produit resterait un distillat de céréales, mais ne pourrait pas être étiqueté “whisky”.
Donc, réglementairement : le kōji ne pas être compatible avec le whisky européen.

Levures

Lignine

La lignine est l'un des principaux constituants du bois .  Elle donne une cohésion aux différents matériaux ligneux.

Elle est responsable de la résistance à la compression , la rigidité des marériaux qu'elle constitue . Elle jour aussi un rôle important concernant  l'imperméabilité des matériaux lignueux et la résistance aux divers agressions.

Molécule amphipathique

Une molécule amphipathique est une molécule qui a un pôle « hydrophile » ( qui est attiré par les molécules d’eau ) et un pôle « hydrophobe » ( qui s’éloigne des molécules d’eau).

Mycologie

Le terme "mycologie"  vient du du grec ancien μύκης / múkês, qui veut dire  « champignon » et -logía, dérivé de λόγος / lógos, qui veut dire « parole, discours » .

La mycologie est la science qui étudie les champignons tels que les levures utilisées dans le process de fabrication du whisky

Phénolique

Process

Mise à jour 25/03/2026