Mesurer la masse volumique des spiritueux pour calculer leur teneur en alcool

L'alcool est une substance organique avec un groupe hydroxyle -OH directement lié à un atome de carbone. L'alcool le plus simple est le méthanol CH₃-OH avec un seul atome de carbone, tandis que le composant auquel on fait principalement référence est l'éthanol (alcool éthylique qui contient deux atomes de carbone) C₂H₅-OH, qui est également l'alcool que l'on trouve et utilise pour les boissons alcoolisées telles que le vin et les spiritueux. Par la suite, lorsque nous utilisons le terme "alcool", nous faisons référence à l'alcool éthylique. Cet article se concentre sur la mesure de la teneur en alcool des boissons qui sont des distillats (voir ci-dessous pour une description). 

Les producteurs de spiritueux mesurent la teneur en alcool de leurs produits pour s'assurer qu'ils sont conformes à la déclaration de la teneur en alcool sur l'étiquette et pour établir la base du paiement de la taxe. La méthode officiellement reconnue pour la détermination des concentrations d’alcool dans les distillats est la mesure de la densité suivie par la conversion en concentration d’alcool à l’aide de tables d’alcool officielles. Les instruments acceptés pour la détermination de l'alcool incluent des pycnomètres, des hydromètres et des densimètres numériques.

Les boissons alcoolisées produites directement par distillation et dilution subséquente avec de l'eau (sans ajout d'autres composants, sans stockage en fûts de bois, etc.) ne contiennent que de l'alcool et de l'eau. Des exemples typiques de distillats alcool-eau sont : vodka, eaux-de-vie de fruits, et boissons fraîchement distillées avant stockage dans des fûts en bois ou ajout d'additifs. Ces liquides sont officiellement considérés comme des mélanges d'alcool et d'eau purs, bien que de petites quantités de substances aromatiques, d'autres alcools, etc. puissent être présentes. Le taux d'alcool est calculé à partir des valeurs de densité en utilisant des tables de densité alcool/eau. À des fins fiscales, les traces de sous-produits volatils dans le distillat sont considérées comme contribuant à la "force" et n'affectent pas le calcul. Pour le contrôle de la qualité (mais non acceptable à des fins fiscales), certaines boissons alcoolisées avec un contenu d'extrait très faible et très constant (par exemple, certaines marques de whisky) peuvent également être mesurées directement à l'aide de densimètres numériques, de pycnomètres ou d'hydromètres. Une correction doit être appliquée à la concentration d'alcool pour compenser l'influence de l'extrait (obscuration) sur la densité.

En plus de contenir de l'alcool et de l'eau, de nombreuses boissons alcoolisées contiennent également diverses quantités de substances extraites, d'arômes et de composants colorants, etc. Toutes ces substances influencent la densité d'un liquide et, par conséquent, la détermination directe de l'alcool par mesure de masse volumique n'est pas possible. Heureusement, les composants extraits ne sont pas volatils, tandis que l'alcool est volatil. Pour cette raison, le liquide peut être séparé en une fraction alcoolique et une fraction d'extrait en effectuant une analyse de distillation.

Chauffer la boisson alcoolisée fait évaporer l'alcool, les vapeurs sont condensées et collectées dans un flacon séparé. Tout l'extrait reste dans le résidu du liquide. Un volume (ou poids) mesuré avec précision de la boisson alcoolisée est ensuite rempli dans un appareil de distillation approprié. La distillation est effectuée et la fraction d'alcool est complétée jusqu'au volume (ou poids) d'origine avec de l'eau distillée. Ce liquide a maintenant la même force alcoolique que l'échantillon original, mais il ne contient plus d'extrait. Par conséquent, la concentration en alcool peut être déterminée par mesure de densité en utilisant l'une des méthodes énumérées ci-dessous. L'analyse de distillation est généralement effectuée conformément aux réglementations nationales ou internationales.

Selon le pays et le secteur, la concentration en alcool est donnée en différentes unités : Alcool %v/v : Cette unité est influencée par les variations de température, par conséquent, la température doit toujours être mentionnée avec la concentration en alcool (exemple : 41,90 %v/v à 20 °C correspond à 41,82 %v/v à 15 °C). Les résultats obtenus en utilisant différentes tables de densité/alcohol peuvent être légèrement différents. Il est donc conseillé de mentionner le tableau des alcools avec les résultats. Alcool %w/w: Cette unité n'est pas influencée par la température (exemple: 40,82 %w/w à 20 °C est identique à 40,82 %w/w à 15 °C). Grammes par 100 mL ou par L : La température doit être indiquée avec les résultats en g/mL (ou g/L) car les résultats sont influencés par la température. °Proof : Cette unité se trouve aux États-Unis et dans plusieurs autres pays. °Proof est la concentration d'alcool en %v/v à 60 °F (15,56 °C) multipliée par deux. L'alcool pur (100 %) correspond donc à un taux d'alcool de 200 °Proof (US °Proof = ABV * 2). L'unité °Proof en Grande-Bretagne (R.-U.) n'est pas aussi courante qu'aux États-Unis et elle est différente des degrés °Proof américains (R.-U. °Proof = ABV * 1,75).

Il existe une variété de tables différentes disponibles. Certains d'entre eux diffèrent considérablement dans la plage de concentration plus élevée. Celles-ci sont : Table OIML (Organisation Internationale de Métrologie Légale) : la table la plus fréquemment utilisée au niveau international ; elle répertorie la densité par rapport à %v/v ou %w/w d'alcool, température généralement 20 °C. Table AOAC (Association des chimistes analytiques officiels) : concentration d'alcool %v/v à 60 °F. Table IUPAC (Union internationale de chimie pure et appliquée) : alcool en %v/v ou %w/w à 20 °C. Table Syuseido (table d'alcool japonaise) : alcool en %v/v ou %w/w à 15 °C.

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