Torréfaction : un (tout petit) peu de Chimie

Dernière mise à jour : juin 16



Que se passe-t-il lors de la torréfaction (artisanale) ?


On torréfie (on chauffe) les grains de café vert pour en dévoiler les arômes. Le procédé de torréfaction dure entre 10 et 20 minutes

Que se passe-t-il alors pour le grain de café vert ? Le grain va subir une réaction chimique complexe. Il y a plusieurs phases de torréfaction, pour arriver à un grain fraichement et correctement torréfié !

En chauffant, l’eau contenue dans le grain de café se transforme en gaz, plus précisément du dioxyde de carbone se développe. La pression du gaz augmente et déclenche un premier crack ! alors, les huiles et les arômes présents dans le grain sont libérés. Les fèves perdent alors jusqu’à 20% de leur masse, gagnent en volume et changent de couleur progressivement, en passant d’abord par le jaune pâle pour aller jusqu’au brun foncé.


Composition du grain de café vert


Des sucres, principalement du sucrose (6 à 9%), pour la douceur et l’acidité en tasse

Des lipides, environ 16%, qui permettent de « capturer » les arômes et qui donnent du corps en tasse

Des protéines et des acides aminés (10 à 13%) qui réagiront avec les sucres et déclencheront la fameuse réaction de Maillard participant à la douceur amère ainsi qu’à la couleur brune et aux arômes « rôtis » du café torréfié

Des alkaloïdes (2%) dont la caféine, responsable en partie de l’amertume et des propriétés stimulantes du café. Il est intéressant de noter que le plant de café produit de la caféine pour se défendre des insectes !

De l’eau (humidité) (idéalement entre 10,5 et 11,5%)

Des acides organiques (7 à 10%) responsables de l’acidité, l’aigreur, l’astringence, et l’amertume du café.

Des gazes

Des aromates ou composés volatiles qui donneront au café ses arômes. Le café vert contient plus de 200 composés volatiles mais c’est la torréfaction qui créé la grande majorité des composés volatiles (on en compte plus de 800 dans le café torréfié).


source : The Coffee Roaster’s Companion, Scott Rao


Choc thermique


Avec la torréfaction artisanale, les grains subissent un choc thermique violent : d’abord à température ambiante, ils sont introduits dans un tambour chauffé entre 180° et 220°, ce qui a pour conséquence de faire baisser brutalement la chaleur du tambour jusqu’à descendre à 90°.


Dessiccation


La cuisson peut commencer ! On parle de dessiccation, ou déshydratation intense. Les grains absorbent la chaleur et l’eau qu’ils contiennent commence à s’évaporer.


Réaction de Maillard (pour les arômes)


Il est communément considéré que la paternité de la découverte en 1911 de ce phénomène est à attribuer à Louis Camille Maillard, chimiste lorrain.

La réaction de Maillard provoque le changement de couleur des grains qui brunissent. Ce phénomène complexe englobe de nombreuses réactions chimiques en réalité, c’est pourquoi on peut aussi le trouver exprimé au pluriel : réactions de Maillard. Il s’agit de la condensation entre les acides aminés et protéines, et les glucides (ou sucres) tels que glucose, fructose…, l’action des sucres sur les acides aminés conduisant au brunissement de l’aliment chauffé (dégradation de Strecker), ainsi qu’à la production des odeurs et des arômes.

La réaction de Maillard produit des centaines de nouvelles molécules aromatiques : de 250 avant torréfaction celles-ci passent à environ 800 !


Caramélisation (pour les saveurs)


La phase de caramélisation commence lorsque la température est remontée à 170°C. Cette réaction chimique organique consiste à oxyder le saccharose (sucre) contenus dans le grain par hydrolise (destruction par l’eau) pour générer les sucres dits « invertis » que sont le glucose et le fructose. S’ensuivent des liaisons qui en se faisant et se défaisant déclenchent l’apparition de nouvelles molécules pour créer des centaines de composés de saveurs.

La roue des saveurs par la Specialty Coffee Association of America liste les saveurs et arômes du café. Le Sensory Lexicon les décrit.

Plus la torréfaction avance, plus l’acidité diminue au profit de l’amertume.


Premier crack


Vers 205°C lorsque l’eau s’est totalement évaporée, les grains explosent, grossissent (jusqu’à doubler de volume) et se séparent de la fine pellicule argentée qui les recouvrait.


Développement


Le développement se situe entre le 1er et le 2ème crack. C’est là que se jouent la teneur en acidité, en amertume, en arôme et en corps du café torréfié. Les grains brunissent encore, leur sillon central s’accentue. C’est tout l’art du torréfacteur de savoir quand mettre fin à la cuisson. De cette décision dépendra la qualité aromatique et gustative du café !

Le 2ème crack est dû à l’expansion du CO2. On parle ensuite de pyrolyse, ayant pour conséquence la destruction des arômes.


Refroidissement


L’objectif lors de la phase de refroidissement est de stopper la cuisson le plus rapidement possible. Ainsi les grains doivent dans l’idéal revenir à température ambiante en moins de 5 minutes. Cela se fait à l’aide d’air froid injecté dans le réservoir de refroidissement du torréfacteur.


Dégazage


Il est recommandé de laisser les grains fraichement torréfiés « dégazer » avant de les consommer. Le temps de dégazage peut s’étaler entre 48h et 12 jours, selon les goûts, la durée de torréfaction, la méthode d’extraction envisagée... Après la torréfaction, les grains de café contiennent du CO2. Le CO2 s’échappera plus vite du grain si la torréfaction est longue (du fait de microfissures plus importantes), plus vite aussi le grain perdra en qualité, les arômes et les huiles se dégradant au contact de l’air. L’idéal est de laisser les grains dégazer à une température comprise entre 20 et 25°C, dans des contenants fermés sans être hermétiques (pour laisser s’échapper le gaz).


On peut le dire, avant d’arriver dans notre tasse pour notre plus grand plaisir, les grains de café en ont vu de toutes les couleurs !