Une nouvelle étude dans Rapports scientifiques révèle que tout le café Arabica suit le même modèle de développement de couleurs lors de la torréfaction, transformant potentiellement le contrôle de la qualité et les normes de l'industrie.
Pendant longtemps, la torréfaction du café a mélangé la science avec le talent artistique, car les torréfacteurs qualifiés dépendent des indices visuels, auditifs et olfactifs pour identifier le rôti idéal.
Cependant, de nouvelles recherches du UC Davis Coffee Center ont révélé quelque chose de remarquable. Malgré des profils de torréfaction, des techniques et des origines de café extrêmement différents, tout le café Arabica suit la même courbe de couleur universelle qu'elle se transforme du haricot vert en rôti foncé.
L'étude établit une relation mathématique qui pourrait enfin apporter des normes quantitatives objectives à une industrie qui s'appuyait sur des évaluations subjectives depuis des décennies. Les résultats émergent de l'étude la plus complète de la dynamique des couleurs de torréfaction de café à l'échelle commerciale jamais menée.
Issues.fr s'est entretenu avec l'auteur correspondant Irwin R. Donis-González, professeur agrégé de prolongation coopérative en ingénierie post-récolte au Département de génie biologique et agricole de l'UC Davis.
« Depuis que j'ai commencé à travailler dans le post-investissement, je suis vraiment fasciné par l'importance de la couleur », a déclaré Donis-González. « La couleur n'est pas une question d'apparence; c'est un indicateur clé de la qualité pour de nombreux produits, y compris le café. »
Décomposer le mystère de rôtissage
Les chercheurs ont abordé une pièce manquante dans notre compréhension scientifique du café.
Bien que la couleur ait longtemps été considérée comme vitale pour évaluer le niveau du rôti et la qualité, il y a eu étonnamment peu de compréhension de la façon dont les variables de torréfaction telles que la température et le temps dans les torréfacteurs commerciaux affectent le développement de la couleur.
La plupart des études antérieures reposaient sur des fours de laboratoire de base fixés à des températures constantes, qui ne reflètent pas les conditions complexes et changeantes trouvées dans la torréfaction commerciale. L'équipe UC Davis a adopté une approche entièrement différente.
« Nous avons établi les profils rôtis basés sur des sources complètes, notamment la littérature scientifique, l'expérience pratique antérieure et les directives établies de l'industrie », a expliqué Donis-González.
« En utilisant un torréfacteur commercial, nous varions systématiquement les taux de rampe de température – également connus sous le nom de taux de montée – pour observer leurs effets sur le développement des couleurs de café tout au long du processus de torréfaction. »
Les chercheurs ont testé sept profils de rôtissage radicalement différents, chacun dure exactement 16 minutes mais avec une dynamique d'énergie très différente, des profils de « démarrage rapide » avec des approches de chaleur initiale élevées à « démarrer lent » avec des augmentations de température progressive.
Ils ont échantillonné le café rôti à chaque minute, créant une image haute résolution sans précédent de la façon dont la couleur se développe tout au long du processus.
La science derrière la courbe
La découverte la plus frappante est survenue lorsque l'équipe a tracé ses mesures de couleur dans l'espace colorimétrique L * A * B *.
L'espace colorimétrique L * A * B * est un système de couleurs scientifique conçu pour correspondre à la perception visuelle humaine. La coordonnée L * représente la légèreté, tandis qu'un * couvre le spectre vert à rouge et B * s'étend sur les teintes bleues à jaune.
« L'espace colorimétrique L * A * B * est particulièrement adéquat pour quantifier le développement des couleurs rôties car il peut détecter des variations subtiles qui pourraient être manquées par l'œil humain, garantissant une évaluation fiable dans différentes conditions d'éclairage et réduisant le biais subjectif », a déclaré Donis-González.
Peu importe qu'ils aient utilisé des profils de torréfaction rapide, lente ou moyenne, et que le café provenait de l'Ouganda, de l'Indonésie ou du Salvador, chaque échantillon a suivi la même voie fondamentale dans l'espace colorimétrique L * A * B *.
Les chercheurs pourraient décrire cette «courbe de couleur de café rôtie universelle» avec des équations mathématiques précises. Leurs équations polynomiales pourraient prédire une coordonnée de couleur à partir d'un autre avec plus de 93% de précision.
La relation entre la légèreté (l *) et les coordonnées rouge-vert (A *) expliquait 93,4% de la variance des couleurs, tandis que les relations légère et jaune bleu (b *) représentaient 97,7%.
Cette cohérence suggère que les processus chimiques fondamentaux se produisant pendant la torréfaction – principalement des réactions Maillard qui créent les couleurs brunes et les saveurs associées au café rôti – des voies prévisibles suivantes quelles que soient les conditions spécifiques utilisées pour les conduire.
Encore plus surprenant, malgré différentes timings et dynamiques, tous les cafés ont atteint des valeurs de couleurs pratiquement identiques à des étapes de rôtissage majeures telles que le changement de couleur, la première fissure et la deuxième fissure, qui sont les principaux stades que les torréfacteurs utilisent pour juger le développement du rôti.
« L'industrie n'était initialement pas au courant d'une conclusion clé de notre étude. Malgré les variations de la dynamique du profil rôti qui affectent le développement des couleurs du rôti, les cafés affichent constamment à peu près les mêmes valeurs de couleur L * A * B * à des jalons rôtis importants », a noté Donis-González.
Valider l'universalité à travers le monde
Pour vérifier que leurs résultats ne se sont pas limités à leur configuration spécifique, les chercheurs ont effectué une revue systématique après des protocoles scientifiques rigoureux.
L'équipe de recherche a analysé les données des couleurs de 20 publications différentes couvrant diverses méthodes de torréfaction, types d'équipement et origines de café. C'est un total de 392 mesures distinctes.
La validation était remarquable. La plupart des données existantes s'alignaient parfaitement avec leur courbe universelle, avec 86% des points de données ne montrant aucune différence de couleur perceptible par rapport aux valeurs prévues.
« Une revue systématique a été essentielle pour confirmer l'existence d'une courbe de couleur universelle pour le café Arabica », a déclaré Donis-González. « Nous avons été particulièrement surpris par la cohérence, qui souligne les caractéristiques partagées du développement de la couleur du café, quelle que soit la méthode d'origine ou de traitement. »
L'universalité s'étend même au-delà du café. Les données de la cuisson du pain, un autre processus impliquant des réactions de brunissement de Maillard, ont également suivi des relations de couleur similaires, ce qui suggère que la courbe pourrait s'appliquer à d'autres applications de transformation des aliments.
Regarder vers l'avenir
Actuellement, il n'y a pas de normes universellement acceptées pour des termes comme «rôti léger», «rôti moyen» ou «rôti noir». Le rôti léger d'un torréfacteur peut être plus foncé que le «rôti noir» d'une autre, créant une confusion pour les consommateurs et les incohérences tout au long de la chaîne d'approvisionnement.
« Cette courbe universelle des couleurs de café peut aider à standardiser les définitions au niveau du rôti à l'échelle de l'industrie en fournissant un moyen objectif et mesurable d'évaluer les niveaux de rôti par l'analyse des couleurs », a expliqué Donis-González.
Les applications pratiques s'étendent bien au-delà de la normalisation. Les torréfacteurs pourraient utiliser la courbe universelle pour un contrôle de la qualité en temps réel, sachant exactement où se trouve leur café sur la voie de couleur universelle, quel que soit leur profil de torréfaction spécifique.
L'équipe de recherche s'efforce maintenant de relier leurs mesures L * A * B * avec des échelles de niveau de rôti existantes, telles que Agtron et Colerette, garantissant que la courbe universelle peut être utilisée avec l'équipement actuel de l'industrie.
« Nous pouvons désormais présenter la couleur du café rôti universel aux professionnels de l'industrie, qui, par le biais d'enquêtes systématiques, peuvent aider à catégoriser et à nommer les couleurs du café rôti en fonction de leur expérience et de leurs normes de l'industrie », a déclaré Donis-González.
Écrit pour vous par notre auteur Tejasri Gururaj, édité par Sadie Harley, et vérifié et révisé par Robert Egan – cet article est le résultat d'un travail humain minutieux. Nous comptons sur des lecteurs comme vous pour garder le journalisme scientifique indépendant en vie. Si ce rapport vous importe, veuillez considérer un don (surtout mensuel). Vous obtiendrez un sans publicité compte comme un remerciement.
