Le café expresso (de l’italien caffè espresso) est un café court connu dans le monde entier. Ce café très corsé avec un arôme puissant est obtenu par percolation sous haute pression, dont l’invention date de 1884 par Angelo Moriondo à Turin (Italie).
Pour préparer le meilleur expresso il y a plusieurs écoles et l’arrivée en masse de certaines machines à café modernes ne rend pas toujours la tâche facile.
Cependant, bien que de nombreux spécialistes fournissent des solutions pour réussir un bon café expresso, des chercheurs remettent en question la sagesse commune de l’expresso.
En effet, une équipe de chercheurs constate que moins de grains de café, mais moulus plus grossièrement, sont la clé pour obtenir une boisson moins chère à préparer, plus cohérente, et tout aussi forte.
Quand la physique taquine le barista
Une équipe de chercheurs, réunissant des mathématiciens et physiciens des États-Unis, du Royaume-Uni, de Suisse, d’Irlande, et d’Australie, remet en question la sagesse commune de l’expresso.
Dans leur étude publiée le 22 janvier 2020 dans la revue Matter, ils expliquent que moins de grains de café ainsi qu’une mouture plus grossière permettent d’obtenir un expresso digne de ce nom.
D’après eux, la plupart des acteurs de l’industrie du café utilisent des réglages de mouture fine et beaucoup de grains de café pour obtenir un mélange d’amertume et d’acidité aigre qui est imprévisible et non reproductible.
De plus, cela semble contre-intuitif, mais les expériences et la modélisation suggèrent que des clichés efficaces et reproductibles sont accessibles en utilisant simplement moins de café et en le broyant plus grossièrement.
Bien que de nombreux facteurs soient impliqués, la norme pour préparer un café expresso est de moudre une quantité relativement importante de grains de café aussi finement que possible.
La mouture fine, selon le bon sens, signifie plus de surface exposée au liquide de brassage, ce qui devrait augmenter le rendement d’extraction, qui correspond à la fraction du café moulu qui se dissout réellement et se retrouve dans la boisson finale.
Mathématiques et grains de café
Pour obtenir leur résultat, les chercheurs ont mis au point un modèle mathématique pour expliquer le rendement d’extraction en fonction des facteurs sous le contrôle d’un barista.
Les facteurs sont des options telles que les masses d’eau et de café sec, la finesse ou la grossièreté de la mouture et la pression de l’eau.
Ensuite, ils ont comparé ses prédictions à des expériences de brassage, et il est devenu clair que la vraie relation était plus compliquée.
Un broyage aussi fin que la norme de l’industrie obstruait le lit de café, réduisant le rendement d’extraction, gaspillant la matière première et introduisant une variation de goût en échantillonnant certains grains plus que d’autres.
Après de nombreux tests, l’équipe a trouvé une recette pour maximiser simultanément l’extraction et produire un expresso qui aurait le même goût d’une tasse à l’autre.
Une façon d’optimiser l’extraction et d’atteindre la reproductibilité est de moudre plus grossièrement et d’utiliser un peu moins d’eau, tandis qu’une autre méthode consiste à simplement réduire la masse de café.
Développer un modèle représentatif n’était pas une tâche simple
Développer un modèle représentatif du brassage de l’espresso n’était pas une tâche simple.
À un niveau de base, le rendement d’extraction dépend de la façon dont l’eau s’écoule sous pression à travers une masse de marc de café.
Mais cette masse est composée de millions de grains individuels de différentes formes et tailles, coincés irrégulièrement dans un seul lit filtrant.
Selon les auteurs, nous aurions besoin de « plus de puissance de calcul que les algorithmes de Google pour résoudre avec précision les équations de physique et de transport du brassage sur une géométrie aussi complexe qu’un lit de café ».
Pour surmonter cet obstacle, les chercheurs se sont appuyés sur une source improbable : l’électrochimie. Ainsi, ils ont comparé la façon dont la caféine et d’autres molécules se dissolvent du marc de café à la façon dont les ions lithium se déplacent à travers les électrodes d’une batterie.
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L’emprunt de méthodologies de modélisation du travail sur batterie a conduit à un modèle d’extraction de café rigoureux capable de faire des prédictions puissantes et testables.
Augmenter le rendement d’extraction par une ou plusieurs des routes illustrées par le modèle pourrait également conduire à des gains économiques pour les cafés et à des bénéfices de durabilité pour l’industrie du café dans son ensemble.
Ce qui ne serait pas négligeable vu les problématiques et les coûts actuels dans l’univers mondial du café.
En effet, être plus efficace avec l’utilisation des grains de café réduirait également les déchets à un moment où l’approvisionnement en café est menacé par le changement climatique dans les zones de production historiques.
Enfin, les chercheurs soulignent que leurs résultats ne prétendent pas réduire la totalité de l’expresso à un seul ensemble de conditions de brassage ou à un profil de saveur isolé.
Bien qu’il existe des stratégies claires pour réduire les déchets et améliorer la reproductibilité, il n’y a pas une méthode optimale évidente.
« Il y a une énorme dépendance vis-à-vis des préférences de la personne qui produit le café. Nous élucidons les variables dont ils doivent tenir compte s’ils veulent mieux naviguer dans l’espace des paramètres de la préparation de l’espresso », concluent les auteurs.
© Blog Nutrition Santé – Janvier 2020.
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Sources
Michael I. Cameron, Dechen Morisco, Daniel Hofstetter, Erol Uman, Justin Wilkinson, Zachary C. Kennedy, Sean A. Fontenot, William T. Lee, Christopher H. Hendon, Jamie M. Foster. Systematically Improving Espresso: Insights from Mathematical Modeling and Experiment. Matter, 22 janvier 2020; DOI: 10.1016/j.matt.2019.12.019, https://www.cell.com/matter/fulltext/S2590-2385(19)30410-2
Photos © Nathan Dumla ; Blake Richard Verdoorn ; Nathan Dumlao ; Chevanon Photography
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