Alcool : le parfum peut-il s’en sortir ?

Éthanol, alcool éthylique, alcool d’éthyle ou simplement alcool, tous ces noms renvoient à une seule et même molécule, CH₃-CH₂-OH, qu’elle soit d’origine synthétique ou végétale. Ajoutons-lui un ensemble d’attributs comme « à brûler », « ménager », « brut », « neutre », « surfin », « absolu », « rectifié », « dénaturé » ou « 100% naturel » et déjà nos esprits nagent en eaux troubles. Commençons par ceux qui n’ont pas leur place en parfumerie : l’alcool à brûler ou ménager, utilisé en tant que détergent, correspond à un mélange d’éthanol et de méthanol. Sa version ménagère a été « dénaturée » pour le rendre impropre à la consommation et atténuer son odeur. Recherché pour des usages très spécifiques comme l’ajout à l’essence, l’alcool absolu ou anhydre est un alcool pur ne contenant pas plus de 1% d’eau. Instable à ce stade de pureté, car son caractère polaire le rend hygroscopique, il va absorber l’humidité de l’air jusqu’à retrouver sa stabilité à 96% d’alcool et 4% d’eau en volume. Ceci expliquant que l’éthanol est généralement commercialisé à 96% – il est alors qualifié de « surfin ».
Qu’il soit issu de fermentation des sucres ou obtenu par voie de synthèse, l’alcool qui nous intéresse est celui qui sert de solvant aux concentrés de parfum, provenant aujourd’hui de trois origines. 

L’alcool synthétique issu du pétrole

Obtenu notamment par hydratation de l’éthylène, cet alcool est aujourd’hui très minoritaire, comme l’explique Ernst Van Der Linden, directeur commercial du pôle alcool chez CristalCo : « En Europe, sa production est devenue marginale : il ne reste que deux sites en activité, un en Allemagne et un en Écosse. Avant, pour obtenir un alcool pur de qualité constante, nécessaire à la dilution des parfums, la seule issue, c’était la synthèse. Depuis une trentaine d’années, les distillateurs d’alcool agricole ont fait d’énormes progrès. Par ailleurs, la transition énergétique, les attentes des clients dans la parfumerie pour le naturel et les prix très volatils du baril de pétrole ont tordu le cou à l’alcool de synthèse ».

L’alcool synthétisé par recyclage du CO₂

Une nouvelle méthode d’obtention, très dans l’air du temps si l’on peut dire, capte et transforme une part – infime – du dioxyde de carbone émis plus particulièrement par l’activité industrielle de la Chine. Extrêmement récente, la technologie de recyclage développée par LanzaTech, la société partenaire de Coty, permet la transformation de déchets industriels polluants comme le monoxyde et le dioxyde de carbone en produits chimiques. Ces gaz résiduels provenant d’aciéries chinoises sont captés puis convertis par des bactéries qui les utilisent comme nutriments pour le processus de fermentation : « Cette technologie permettant de capter les émissions de carbone des déchets et de les transformer en éthanol n’existe que depuis 2002. La première production industrielle de ce nouvel éthanol a débuté en 2018 et n’était pas adaptée à l’application de parfum » explique Shimei Fan, directeur scientifique chez Coty. Freya Burton, directrice du développement durable chez LanzaTech, rapporte le long processus de recherche pour aboutir à cette technologie : « En 2005, nos fondateurs Sean Simpson et Richard Forster ont découvert une première bactérie qui pour survivre avait besoin de nutriments et de minéraux coûteux et ne pouvait convertir en éthanol que des gaz dits propres [dont la combustion ne produit aucune cendre et particules et moins d’émissions de polluants atmosphériques et de dioxyde de carbone que la combustion du charbon] . Étant donné que les émissions de carbone des usines sont loin d’être propres [car résultant de la combustion du charbon], LanzaTech a dû trouver un autre moyen de faire fonctionner les bactéries. C’est ce que l’entreprise a développé au cours des 17 dernières années ». La firme américaine utilise une voie métabolique – une suite de réactions biochimiques catalysées par une série d’enzymes qui agissent de manière séquentielle – connue sous les noms de voie réductrice de l’acétyl-CoEnzyme A^[1]Cette voie permet à certaines bactéries notamment acétogènes d’utiliser l’hydrogène et le dioxyde de carbone pour les biosynthèses. Similaire au procédé Monsanto de production … Continue reading ou voie de Wood-Ljungdahl. Elle permet à certaines bactéries en anaérobie – privées d’oxygène – d’utiliser l’hydrogène et le dioxyde de carbone pour les biosynthèses.

L’alcool d’origine végétale

Mais la part essentielle de production d’éthanol en France est d’origine végétale, avec trois grandes variétés de plantes pourvoyeuses de sucres fermentescibles : les lignocellulosiques (bois, taillis, paille, déchets végétaux, etc.) dont la cellulose peut être dégradée en sucres ; les amylacées ( blé, maïs, pomme de terre, etc.) dont l’amidon est hydrolysé en glucose ; et les saccharifères (betterave à sucre, canne à sucre, fruits) dont le sucre est directement fermentescible. « Avec 17 millions d’hectolitres d’alcool agricole produits en 2020, soit 25% de la production européenne, la France est le leader européen » rapporte Sylvain Demoures, secrétaire général du Syndicat National des Producteurs d’Alcool Agricole (SNPAA), « et, à l’échelle mondiale, la France produit entre 1 et 2%, l’Europe 6%, le Brésil 28% avec la canne à sucre et les USA, 50% ». 

En France, 60% de la production est destinée aux carburants (bioéthanol) et 40% aux usages dits traditionnels, à savoir l’alimentaire (boissons spiritueuses), la parachimie (peintures, encres…), la pharmacie (antibiotiques, gels…), la cosmétologie et la parfumerie. « Sur l’ensemble des débouchés, la cosmétique et la parfumerie fine représentent 4% en France et 8 à 12% exportés vers l’Europe – le savoir-faire français étant très réputé », précise Sylvain Demoures. Trois entreprises, Cristal Union, Tereos et Ryssen Alcools détiennent cette expertise de rectification nécessaire à l’obtention d’un alcool pur et neutre. « Sur trois millions d’hectolitres d’alcool issu de la betterave sucrière produits annuellement par Cristal Union, le segment de la parfumerie fine représente 15% de nos volumes commercialisés » explique Ernst Van der Linden. Volumes qui font de l’entreprise le premier acteur européen en distribution d’alcool.

Alors que nombre de marques revendiquent le « 100% naturel » aussi bien pour les ingrédients du concentré que pour l’alcool, rappelons-nous donc que s’agissant de ce dernier, l’origine naturelle est de mise dans la plupart des cas. En France, l’essentiel de l’alcool utilisé en parfumerie est local et issu de la betterave à sucre. Une primauté qui s’explique aussi historiquement : le blocus de l’Empire Français, entre 1806 et 1808, ayant coupé l’Europe des ressources en sucre de canne des Antilles, Napoléon I^er encouragea l’essor de cultures de remplacement des produits coloniaux, ainsi que les recherches sur les processus d’extraction du sucre de betterave.

L’alcool en voie de pschitts plus verts

Que l’alcool soit issu d’upcycling ou de filières agricoles, ses acteurs s’engagent tous dans une même voie où chacun cherche à parfumer plus vert. Selon Shimei Fan, directeur scientifique de Coty, « le nouvel éthanol issu du CO₂ recyclé implique une consommation d’eau quasi nulle et réduit le besoin en terres agricoles ». Sans volonté d’opposer les différentes techniques d’obtention, Sylvain Demoures souligne qu’en France, la question de l’eau n’est pas un souci majeur : « C’est une ressource en circuit fermé, l’eau n’étant jamais perdue, ce n’est pas comme une ressource fossile que l’on sait périssable. Par ailleurs, les surfaces agricoles destinées aux cultures qui produisent de l’alcool sont situées dans des zones non irriguées ou peu irriguées, excepté pour certaines cultures de maïs dans le sud-ouest ». Ernst Van Der Linden de CristalCo ajoute que « la totalité de l’eau contenue dans les betteraves est récupérée au moment de leur transformation puis stockée pour l’irrigation ». D’autre part, « la betterave à sucre représente l’avantage d’être un circuit court made in France ». Peut-on en dire autant de l’éthanol upcyclé sorti de l’usine chinoise de LanzaTech et qui est ensuite livré en Espagne à l’usine Coty de Granollers ? Ce point a d’ailleurs été relevé par Quantis^[2]Agence conseil en stratégie environnementale, comme un « potentiel d’amélioration de l’éthanol CarbonSmart^[3]Nom de marque de l’éthanol produit par LanzaTech : [être] produit à proximité des usines de production [de parfums], [et] préférer l’utilisation de sources d’énergie renouvelables ». Si dans le passé, des usines fabriquaient de l’alcool sans passer par le sucre, désormais sa production est optimisée en étant corrélée à la production du sucre de betterave dont les différents substrats énergétiques, comme la mélasse, sont valorisés pour la fermentation et la distillation. Mais d’autres pistes d’améliorations sont développées par l’industrie, notamment à travers l’agriculture biologique.

L’alcool bio

Depuis une petite dizaine d’années, nombre de marques de niche, cherchant à se distinguer du mainstream, revendiquent des sourcing bio et 100% naturel et font ainsi évoluer les pratiques de tout le secteur. L’alcool bio « est un marché naissant, marginal en volumes mais qui croît avec une progression très forte », analyse Ernst Van Der Linden. « On a lancé des alcools de blé bio il y a huit ans. Cela a vraiment décollé il y a cinq ans et depuis, on double chaque année les volumes. Depuis 2021, on livre aussi de grandes maisons de parfums en alcool de betterave bio ». En effet, la demande croissante en sucre bio a favorisé de nouveaux débouchés pour les résidus et coproduits de la betterave, dont une partie du sucre, qui n’a pu être extraite et cristallisée, est fermentée et distillée.
Cependant, la conversion en bio est une démarche complexe, qui prend en moyenne trois ans et « comprend des risques pour les producteurs et implique de gros efforts : les rendements sont bien moindres qu’en agriculture conventionnelle et plus aléatoires », rapporte Ernst Van Der Linden. Les producteurs sont soutenus par quelques grandes maisons françaises qui choisissent d’investir dans ces solutions plus durables. C’est le cas de Guerlain :« Pour le relancement des Aqua Allegoria avec de l’alcool de betterave issu de l’agriculture biologique, nous avons effectivement souhaité mener cette démarche avec nos deux producteurs partenaires historiques que nous avons accompagnés et continuons d’accompagner dans cette transition », déclare Thierry Wasser, maître parfumeur chez Guerlain. 

Enfin, quelle que soit son origine, une fois produit, l’éthanol destiné à la parfumerie doit encore être rectifié d’une part pour assurer sa neutralité et d’autre part dénaturé pour le rendre impropre à la consommation. Quels sont alors les procédés employés ?

La rectification : le pass pour convoler en noces parfumées 

Une fois dilué dans un solvant, le concentré d’un parfum ne doit subir aucune altération olfactive. C’est pourquoi « il est primordial d’utiliser un éthanol surfin, aux propriétés chimiques contrôlées et critères olfactifs bien maitrisés », rappelle Séverine Munier, responsable du laboratoire application et innovation parfumerie fine chez Mane. « Pour les parfums, nos clients recherchent un alcool d’une neutralité olfactive absolue et une constance dans la qualité » explique Ernst Van Der Linden. « Pour cette raison, on va rectifier l’alcool en soutirant les composants volatils indésirables comme le méthanol, les aldéhydes… » Ce processus de raffinage se fait à l’aide de colonnes de rectification par plusieurs passages de l’alcool distillé. On obtient un produit neutre dont la caractéristique est de n’avoir pratiquement ni goût ni odeur. 

À l’encontre, certains font dans l’exception et cherchent à se soustraire de cette neutralité. C’est le cas de l’artisan alcoolier Nicolas Julhès, fondateur de l’unique distillerie située en plein cœur de Paris. Pour lui, diluer son premier parfum dans un alcool neutre fut comme « une perte de contact avec la matière. Nous, les distillateurs, n’aimons pas l’alcool neutre, nous le trouvons brûlant, astringent ». Passionné de parfums, Nicolas Julhès décide d’éditer en 2019 Distillerie de Paris, une fragrance dont il interprète le concentré avec trois alcools différents : un alcool d’agrumes (bergamote, sudachi, pamplemousse jamaïcain), un de genièvre dont il aime les notes boisées et un rhum de mélasse élevé en barrique. « Mon métier, c’est à la fois d’éliminer les fractions lourdes par la distillation, d’aller dans la direction du raffinage tout en gardant un goût constitué de sensations et de sentiments ».

« Nous nous sommes demandés ce qui se passerait si l’alcool n’était pas juste une partie invisible de la composition mais devenait un ingrédient de plus dans la palette du parfumeur. » C’est la question que pose sur son site Fabrice Croisé, le fondateur de la jeune marque Scents of Wood, renommée L’Âme du bois pour son prochain lancement en France. Chacun de ses parfums, construit autour d’une essence issue de la forêt, est dilué dans un alcool bio ayant macéré dans un tonneau d’un bois différent venu d’Écosse ou du Kentucky, en passant par Cognac : on retrouve ainsi un Oud in Oak, Plum in Acacia, Leather in Bourbon, Vetiver in Chestnut, etc. Les notes olfactives des fûts se retrouvent ainsi infusées dans celles des compositions tour à tour boisées, fumées, liquoreuses… toutes signées par des parfumeurs d’IFF dont Pascal Gaurin, Yves Cassar ou encore Céline Barel. 

Marginales, ces approches présentent l’intérêt d’enrichir la lecture olfactive du concentré de parfum et nous conduisent naturellement au sujet de la réglementation qui s’applique sur les alcools alimentaires ou rendus impropres à la consommation. 

Dénaturé, pour ne plus siroter son parfum

Que ce soit pour sa commercialisation, sa publicité ou sa consommation, l’alcool est soumis à différentes réglementations. Celui destiné à la parfumerie n’échappe pas à la règle : « Il faut distinguer le contexte international de la réglementation européenne et de la législation française. En France, c’est le Code général des impôts^[4]Annexe 1, Articles 165 à 192 qui s’applique concernant les alcools dénaturés, leurs circulation, stockage et utilisation à l’échelle industrielle » explique Séverine Munier. Au niveau européen, et conformément à la réglementation de l’UE, l’alcool peut être exonéré du droit d’accise^[5]Selon la directive 2008/118/CE, le droit d’accise soumet à un impôt indirect perçu sur la consommation les tabacs manufacturés, l’alcool ainsi que le pétrole et ses dérivés. lorsqu’il a été dénaturé. « Le droit d’accise est de 18 euros par litre d’alcool pur. Par exemple, pour un whisky à 40%, il faudra payer 7 euros de taxes. La réglementation oblige donc à dénaturer de façon irréversible tout alcool non destiné à l’alimentation » répond Sylvain Demoures. En effet, afin d’éviter le détournement illégal de l’éthanol contenu dans un produit cosmétique ou parfumant en boisson alcoolisée, il doit être dénaturé par un ou plusieurs ingrédients afin de le rendre imbuvable. 

L’INCI (International Nomenclature for Cosmetic Ingredients) répertorie sept procédés de dénaturation par adjonction de produits amers ou vomitifs, utilisés tant pour les cosmétiques que pour la parfumerie fine. Pour cette dernière, les répulsifs doivent être absolument inodores, comme c’est le cas notamment du benzoate de dénatonium, connu sous le nom commercial Bitrex. Les alcools dénaturés les plus couramment utilisés en parfumerie sont les SD^[6]SD signifie « spécialement dénaturé » 40B (dénaturé à l’aide de méthylpropan-2-ol (T-butyl alcohol) et de benzoate de dénatonium) et SD 39-C (dénaturé avec du phtalate de diéthyle). Cependant, d’après Séverine Munier, « beaucoup d’acteurs de l’industrie préfèrent s’éloigner de ce dernier, les phtalates étant considérés comme des perturbateurs endocriniens ». Par ailleurs, certains ingrédients présents dans le concentré de parfum peuvent faire office de dénaturants dans le produit fini : on parle alors de dénaturation « in situ ». Enfin, si d’un point de vue environnemental l’alcool n’est pas écotoxique, certains de ses dénaturants comme le méthylpropan-2-ol, la brucine, le sulfate de brucine ou le benzoate de dénatonium ne sont pas facilement biodégradables et viennent alourdir l’impact environnemental final. 

Mais les réglementations ne s’arrêtent pas là et s’étoffent d’année en année avec les problématiques environnementales et sanitaires, car si l’alcool se dégrade facilement dans l’atmosphère, il est, depuis les années 1970, considéré comme un COV (composé organique volatil) au même titre que les gaz d’échappement, fumées d’usines et de tabac, solvants, peintures, produits ménagers, feux de forêt… 

Les réglementations sur les VOC

La Californie est la première à imposer une réglementation sur ces composés aux effets néfastes sur la santé et l’environnement. En 1967, le gouverneur Ronald Reagan crée la California Air Resources Board (CARB), à l’origine de plusieurs lois pour garantir la qualité de l’air. Ces lois impactent et déterminent les règles du jeu de formulation d’un parfum à l’échelle mondiale, les marques et les grands groupes du secteur parfumerie ayant une portée internationale. Régulièrement mises à jour, les lois CARB devraient donner lieu à de nouvelles limites en 2023 et 2031 toujours dans l’objectif de « réduire les solvants qui se retrouvent dans l’atmosphère » analyse Xavier Brochet, directeur de l’innovation chez Firmenich. Ainsi, actuellement, pour un parfum concentré à 10%, la teneur en alcool est limitée à 79%, les 11% restants sont constitués d’eau déminéralisée. En 2031, pour un concentré dilué à 10%, la teneur en alcool devra être égale ou inférieure à 50%. Cela signifie une dilution complétée de 40% d’eau déminéralisée et des incidences importantes sur la solubilité, la volatilité et le travail de formulation en amont : « Jusqu’à ces réglementations, on mettait un maximum d’alcool pour obtenir un maximum de fraîcheur, et un peu d’eau pour réguler l’évaporation. Désormais on est limité à 79% en volume d’alcool : si le concentré entre à 4% dans la composition, tout le reste sera de l’eau. Mais plus l’on ajoute d’eau, plus on perd en volatilité », explique Xavier Brochet. Afin d’anticiper les futures limitations imposées par les lois CARB, les maisons de composition et les marques cherchent donc des alternatives.

Quelles alternatives à l’alcool ?

« Aujourd’hui, la tendance majeure est de s’orienter vers des supports aqueux. Aux eaux de parfum et de toilette s’ajoutent les eaux sans alcool ou autres formulations “alcohol free” » analyse Loïc Bleuez, directeur innovation et développement parfum parfumerie fine EMEA chez Mane. Toutefois, les molécules d’un concentré de parfum sont lipophiles et non hydrophiles : « Quand vous mélangez un concentré à de l’eau, cela forme des billes qui ne sont pas solubles » explique Séverine Munier. « Pour sortir de l’éthanol, nous proposons principalement la technologie Aquafine, selon un principe de micro-émulsion de parfum dans l’eau à l’aide de tensioactifs écosolvants. Ainsi, on peut atteindre un dosage de 8% à 15% de parfum, même un peu plus, dans 60-65% d’eau ». Les autres sociétés de composition œuvrent également pour trouver des alternatives. Symrise a ainsi mis en place, pour la marque Hermetica du groupe Memo International, un procédé « issu d’une technologie utilisée en cosmétique. Innoscent est un support à parfum qui mêle notamment eau et glycérine végétale à une molécule hydratante synthétisée à partir de bagasses, résidus de la canne à sucre » précise Hélène Cottin, Junior Brand Manager pour Memo International. Mais maintenir une qualité de diffusion propre à l’alcool reste une gageure technique, notamment car les notes du parfum sont perçues instantanément. Finie la notion de pyramide olfactive, à savoir la perception dans le temps de notes de tête, de cœur et de fond, intrinsèquement liée au caractère volatil de l’alcool. Olivier R. P. David, docteur en chimie organique, maître de conférence à l’UFR des Sciences de Versailles et également rédacteur pour Nez, analyse le phénomène ainsi : « Pour les autres supports – surtout ceux qui contiennent des agents humectant, des émulsionnants qui ne s’évaporent pas ou très lentement – l’évaporation du concentré est ralentie. La tenue est donc prolongée, mais on perd un peu en projection. Par ailleurs, comme le ralentissement ne sera pas le même selon la matière première et son affinité avec le support, la structure olfactive va être modifiée ».

Autre solution : revenir au rituel ancestral de l’huile parfumée, vers lequel quelques marques de niche comme Baron Bishop ou Maison Louis Marie se tournent exclusivement, faisant du gras « alcohol free » un point stratégique et segmentant de leur positionnement marketing. Cependant, adapter une formule sur base huileuse s’avère complexe : les essences volatiles et légères d’agrumes ou de fleurs fraîches sont étouffées, tandis que les matières à la masse moléculaire plus lourde comme les muscs, les baumes, les bois et certaines épices s’y épanouissent à merveille.
Faire l’impasse sur l’alcool est donc lourd d’incidences tant pour le travail du parfumeur que pour les perceptions sensorielles, les effets sur peau et les gestuelles liées au parfumage : « L’eau de toilette s’évapore très vite et ne tache pas les vêtements, ce qui est loin d’être le cas pour un parfum huileux. De même, la manière dont un flacon délivre le produit diffère : si vous sprayez un parfum huileux, cela forme de grosses gouttelettes qui, au lieu de se disperser, retombent. Les pompes classiques ne sont pas adaptées pour ce type de mélanges », confirme Xavier Brochet.

Ainsi, malgré l’émergence de ces alternatives qui restent très marginales, la forme alcoolique résiste très bien et demeure incontournable. Depuis ses prémices au XIII^e siècle, l’alcool s’est imposé en tant que support pour diluer les concentrés de parfum grâce à deux propriétés fondamentales, sa polarité et sa volatilité. En tant que solvant polaire, l’alcool a la propriété de dissoudre et de diluer des substances hydrophobes comme les huiles essentielles : « Jouant le rôle d’un gros aimant, l’alcool va plus ou moins attirer certaines molécules selon leur configuration géométrique ». Quant à la volatilité, elle « est liée à la taille des molécules, à leur configuration géométrique et à leur point d’ébullition : plus il est bas, plus le composé est volatil » ajoute Xavier Brochet. Séverine Munier résume quant à elle les nombreux atouts de l’alcool ainsi : « une grande compatibilité et stabilité technique avec les concentrés de parfum ; un toucher évanescent sans effet mouillé sur la peau du fait de sa volatilité ; une capacité à s’évaporer en un temps très court sans tacher les vêtements ; une très bonne capacité à être brumisé par une pompe »  Ajoutons le « montant » qu’il donne à une formule et sa relative neutralité odorante, en tout cas tellement intégrée dans nos référentiels olfactifs qu’on l’oublie. Enfin, au-delà de son comportement physico-chimique, l’alcool présente des avantages extrinsèques : un excellent rapport qualité/prix, un procédé de transformation naturel et maîtrisé des sucres et la possibilité de sourcer des approvisionnements durables. Sa place de roi au sein des parfums n’est donc pas prête, semble-t-il, d’être détrônée.

Visuel principal : Distillatie, Philips Galle (attributé à l’atelier de), après Jan van der Straet, vers 1589 – 1593, © Rijksmuseum.