Torréfaction café : les principes de base par Paul Arnephy - MOF Torréfacteur

Comme toute discipline artisanale et technique, la torréfaction repose sur des principes de base qu'il est impératif de comprendre et maîtriser pour obtenir un résultat de qualité. Paul Arnephy, Meilleur Ouvrier de France Torréfacteur et co-fondateur de Lomi, nous décrit les fondations techniques de l'art de torréfier le café, et partage son savoir-faire au service du bon café.

 

Torréfaction du café vert : Les fondations

Le café est une graine que nous aimons tous !

Une graine qui a été habillée d'une délicieuse drupe sucrée, communément appelée cerise, qui, espérons-le, servira de véhicule pour continuer à propager l'espèce. C’est une graine qui, dans un scénario idéal, a passé les huit à neuf derniers mois à rassembler et à stocker tous les constituants dont elle aura besoin pour une germination réussie. Diverses formes d'hydrates de carbone, d'acides aminés, de graisses, de minéraux, d'acides chlorogéniques, d'acides organiques, de caféine,... la liste est longue. La plante stocke dans la graine ce qu'elle parvient à stocker en fonction d'une multitude de variables. Espèce, cultivar, composition du sol, altitude, niveaux de stress, etc.

L'interaction humaine joue également un rôle ; pratiques agricoles, méthodes de récolte, traitement après récolte, conditions de stockage, etc.

Donc, ce qui est si étonnant à propos de la graine de café, c'est que sous l'application d'énergie thermique, une transformation incroyable et mystérieuse a lieu. Tous ces constituants se transforment, se dégradent et interagissent pour produire des molécules de goût, d'arôme, de saveur et de texture que l'on peut également trouver ailleurs dans la nature. Si vous y réfléchissez bien, la graine de café est analogue à la merveilleuse complexité de la vie elle-même.

Producteur travaillant son café bio, il projette les grains de café dans les airs afin de le nettoyer

 

A la découverte de la torréfaction artisanale !

Les changements physiques sont évidents à l'œil nu. Une augmentation de volume, un changement de couleur, un changement de densité et une structure cellulaire modifiée de façon permanente rendant la graine cassante. Pour les papilles gustatives, un ensemble de changements est également manifeste mais d'une autre nature. Des modifications chimiques. Leur amplitude a un impact direct sur le profil aromatique et sur la texture de la boisson que nous buvons.

Pour réaliser le potentiel de chaque café, ou simplement exécuter un profil de saveur souhaité, le café doit être fraichement torréfié avec soin, avec une intention claire. Créer un environnement de transfert de chaleur dans le système de torréfaction pour «gérer» les changements physiques et chimiques de la graine est essentiellement ce que l'on appelle un profil de torréfaction. En substance, une recette. 

Mais ce n’est pas seulement une question de temps et de température, c’est aussi la façon dont vous allez vous y rendre. Encore faut-il savoir "où" on veut arriver...

Malgré une mine d'informations théoriques disponibles, le travail d'un torréfacteur de café est en grande partie fait dans la pratique d'essais et d'erreurs, ou mieux, d'essais et d'amélioration. À mon avis, c'est un travail qui se fait davantage sur la table de dégustation, y compris avec un contrôle qualité du rendu en espresso, que dans le tambour du torréfacteur. L'analyse précise d'une torréfaction basée sur la dégustation et la réinjection de ces informations dans une stratégie de torréfaction bien informée est LA CLÉ.

 

Les grains de café vert

Le taux d'humidité dans les grains

H2O joue un rôle monstrueux dans notre capacité à torréfier un délicieux café.

Pour une stabilité de conservation et pour permettre un transfert de chaleur adéquat, le café vert importé doit se situer dans une fourchette entre 9 et 12% d'humidité. Un surplus d'humidité sera le terreau fertile de la propagation de champignons et de bactéries. Un manque d'humidité aura tendance à entraîner un profil de tasse au goût boisé et un développement de torréfaction irrégulier en raison d'un mauvais transfert d'énergie.


L'eau a une capacité calorifique spécifique très élevée, de toutes les substances quotidiennes, elle a l'une des plus élevées. Essentiellement, pour augmenter la température de 1 g d'eau de 1 °C, par rapport à la plupart des autres substances, l'eau nécessite beaucoup d'énergie. C'est l'une des raisons pour lesquelles, lors d'une journée particulièrement chaude, notre corps ne surchauffe pas. De même pour tous les poissons de l'océan, ils sont probablement plutôt reconnaissants de ne pas être exposés à des variations de température massives à chaque fois que le soleil est en force. En comparaison, l'étain nécessite très peu d'énergie thermique pour augmenter 1g de 1 °C. Le Tin Man du Magicien d'Oz vivait probablement un cauchemar ! Ce que cela signifie pour le café, c'est que la différence entre la quantité d'énergie requise pendant le processus de torréfaction entre un café vert avec 10% et un café vert avec 12% d'humidité est énorme.

Le graphique ci-dessous représente la différence d'absorption d'énergie entre deux cafés différents de densité similaire. Nous pouvons voir que malgré l'application de plus d'énergie au café BLEU, il était plus lent à absorber cette énergie. En gros, nous devions chauffer plus d'eau que le café ROUGE. Cela a des implications importantes lors de la torréfaction, car nous essayons d'atteindre les objectifs de temps et de température, de couleur et de distribution d'énergie (taux de montée ou "Rate of Rise" décrit ci-après).

Le café BLEU a également eu une chute de température plus importante au premier crack. Peut-être en raison d'une plus grande quantité de vapeur d'eau, provoquant un effet de condensation plus important sur la masse de grains.

Graphique commenté sur la gestion du gaz durant la torréfaction du café en grain

La densité du grain vert

Comme la taille du tamis, il s'agit d'une autre considération liée aux conditions de déparchage. Tant de potentiel d'amélioration de la qualité ou de dégradation de la qualité se produit pendant le déparchage. Une fois les cafés récoltés, transformés et reposés, le décortiqueur est là pour préparer le café pour le conditionnement final et l'exportation. Il s'agit d'enlever la parche (pour les cafés lavés et traités en honey process) ou la peau de la cerise (pour les cafés naturels), puis de trier les cafés en fonction de la taille et de la densité du tamis, tout en éliminant les défauts. Tout cela doit être fait avec un équipement propre, bien entretenu et finement calibré. Selon le processus de décorticage et déparchage, certains cafés entrent délicieux et sortent dans la moyenne, tandis que d'autres entrent moyens et ressortent délicieux.

Un bon déparchage est le meilleur ami d’un torréfacteur!

La densité est une variable difficile à isoler car elle est toujours liée à la teneur en humidité.
La densité a des implications sur le transfert de chaleur et également sur la manière dont le café modifiera l'environnement dans le tambour du torréfacteur avant, pendant et après le premier crack. Théoriquement, les cafés de densité plus élevée devraient faciliter un transfert de chaleur plus efficace car l'énergie se déplace à travers un matériau plus dense.

Au niveau du crack, les cafés de densité plus élevée ont tendance à libérer l'humidité de la graine de manière plus agressive, ce qui entraîne davantage un effet de refroidissement par condensation. Les cafés à faible densité semblent libérer l'humidité plus doucement et plus progressivement tout au long de la torréfaction. Il en résulte des conditions de transfert de chaleur plus faciles à gérer. Ces éléments doivent être pris en compte dans toute la conception du profil de torréfaction.

café en grain vert sur un tapis roulant avant la torréfaction

 

Le "Screen size" ou calibre de tamisage

Ceci correspond au pourcentage de graines pour un lot entier qui passe à travers des trous calibrés selon des tailles standards industrielles. L'unité de mesure est le 1/64ème de pouce. Par exemple, la taille de l'écran 16 est de 16/64èmes de pouce de diamètre. La taille de l'écran est assez importante. Traditionnellement, et encore aujourd'hui, il est utilisé par certains organismes nationaux du café comme base pour la qualité du café vert. Cette idée ne correspond pas à ma propre expérience personnelle. Un lot de café isolé à une taille d'écran de 16 ne signifie pas que les graines traitées à partir des mêmes arbres isolés à une taille d'écran 14 seront de qualité inférieure. A priori, une taille d'écran homogène est plus facile à utiliser en tant que torréfacteur. Cela étant dit, certains lots éthiopiens avec différentes tailles d'écran et une géométrie de graines très différente peuvent produire des cafés au goût magique.

La taille de l'écran est importante pour les principales raisons suivantes :

1) Une taille de tamis plus serrée - traitée avec un broyage soigneux - facilite le développement même de la torréfaction. Donnant essentiellement plus de contrôle sur le profil de saveur du café. Les cafés avec une plus grande répartition de la taille du tamis nécessitent souvent des temps de torréfaction post-crack plus longs pour «faire la moyenne» du développement des graines.

2) La teneur totale en humidité. 12% d'humidité dans une petite graine représente moins de poids d'eau brut que 12% d'humidité dans une grosse graine. Cela a une implication dans l'application d'énergie tout au long du roast.

3) Dans une moindre mesure, cela a des implications sur l’espace occupé par les grains dans le tambour du torréfacteur, modifiant la dynamique du transfert de chaleur (plus ou moins de convection) dans les cas extrêmes. Disons pour un peaberry ou un maragogype.

vue en plongée sur du café vert en grain bio

 

Le Rate of Rise, ou taux d'élévation

Le Rate of Rise est le changement de température calculé pour une période de temps sélectionnée. Par analogie, on pourrait le comparer à un compteur de vitesse dans une voiture. Ce calcul peut être appliqué à n'importe laquelle des sondes installées dans la machine.

Le ROR est utile pour plusieurs raisons :

Cohérence : le fait d'avoir des mesures ROR dans le cadre d'un profil de torréfaction nous aide à rester sur la bonne voie lors de la réplication de lots de torréfaction. Si le ROR est inférieur ou supérieur à ce qu'il devrait être à un moment donné pendant un roast, le torréfacteur peut apporter les ajustements nécessaires à l'apport d'énergie.

Amélioration continue : Le ROR est un excellent outil pour exécuter les modifications proposées aux profils de torréfaction. Si certaines sections pendant le roast doivent être augmentées ou raccourcies, cela est plus facile à réaliser avec les données ROR.

Profilage : Tous les grains de café absorbent l'énergie différemment, modifiant essentiellement l'environnement de transfert de chaleur prévu. Les mesures ROR fournissent des informations sur la façon dont différents cafés absorbent et libèrent de l'énergie au cours des différentes phases d'une torréfaction. À certains moments de la torréfaction, nous ne voulons pas que les grains absorbent l'énergie trop rapidement ou perdent de la chaleur rapidement. Avec un graphique de ROR, nous pouvons voir dans quelle mesure cela se produit et faire des ajustements.
 

Graphique présentant les courbes de torréfaction du café en grain

 

Alors, à quoi doit ressembler le ROR idéal ? Aucune idée !

En raison des différences entre les sondes, le transfert de chaleur, la taille des lots, la couleur de torréfaction, etc., il n'y a pas de réponse à cette question. Quelle que soit la spécificité de chaque torréfacteur, type de machine et les objectifs aromatiques poursuivis, le ROR est un moyen puissant pour atteindre une amélioration constante.

Examinons un profil de torréfaction enregistré et discutons des raisons pour lesquelles le ROR était à différents niveaux tout au long du lot. L'exemple suivant est spécifique à ce café torréfié sur nos équipements. Les courbes de ROR peuvent être très différentes de celles-ci et produire pour autant un café tout aussi délicieux. 

Graphique de torréfaction du café bio, étape 1
Assez tôt dans le profil de torréfaction

 

Le ROR a atteint un sommet au début du roast parce que les grains à température ambiante ont été déversés dans un tambour de torréfacteur chaud. Une fois que la sonde a été immergée dans la masse de grains, elle a commencé à mesurer la température de cette masse. A aucun moment le ROR n'a été négatif, comme suggéré par le graphique, il n'est devenu visible qu'une fois que la sonde s'était remise du refroidissement par la masse de grains de café.

Le début de la torréfaction est une excellente occasion d'appliquer beaucoup d'énergie aux grains pour assurer un développement uniforme de la torréfaction et pour chasser l'humidité, et ainsi faciliter saveur et texture en créant des réactions chimiques. Nous pouvons faire cela avec moins de risque d'endommager la surface du grain.

Ainsi, le ROR a atteint un sommet au début de ce roast en raison de l'application d'énergie relativement élevée. Un moyen de : 
  • Éliminer l'humidité pour faciliter le développement des arômes et des saveurs
  • Créer une pression interne au grain pour une structure cellulaire poreuse
  • Utiliser l'humidité présente dans les grains de café pour créer un front d'énergie et obtenir une couleur de torréfaction uniforme interne et externe.
Graphique de torréfaction du café bio, étape 2
Au milieu du roast, avec un déclin stable

Le ROR à mi-torréfaction lorsque le café commence à jaunir est le reflet d'une moindre énergie appliquée au café comme moyen de «contrôler» les réactions chimiques produisant l'arôme. Si le grain absorbe trop d'énergie trop rapidement à partir de ce moment, la tasse présente souvent une acidité vive déséquilibrée, des saveurs vertes, des saveurs brûlées ou brûlées et un manque de développement aromatique (torréfaction foncée). Tout ce que nous voulons éviter !

Graphique de torréfaction du café bio, étape 3
Le ROR à la fin du batch 

Vers la fin du roast, nous voyons un ROR qui diminue à un rythme similaire au reste du roast. Que se passe-t-il ?

  • ROR le plus bas de tout le roast. Application de chaleur délicate lorsque le café est le plus susceptible de caraméliser.
  • Le déclin régulier de ce café évite le sous-développement du café (le ROR chute verticalement) et les défauts de saveur cuite (le ROR chute puis rebondit à un taux plus élevé qu'avant sa chute).

 

Retrouvez l'ensemble de la formation café / formation torréfacteur ici.

Article rédigé par Paul Arnephy, Co-Fondateur de Lomi & MOF Torréfacteur.

Pour continuer votre lecture, découvrez les arômes du café à travers nos arabicas : la dégustation du café.

Articles associés


Article précédent Article suivant