Une dose d'espresso mémorable est moins une question de torréfaction que de percolation – et il existe maintenant une équation pour étayer cela.
La physique expliquant comment les gaz bouillonnent à travers les volcans ou comment l'eau et les huiles s'écoulent à travers la croûte terrestre peut également aider à quantifier la percolation parfaite de l'eau chaude à travers le café moulu, rapportent des chercheurs dans le 1er avril. Science ouverte de la Royal Society.
«Je travaille principalement sur les éruptions volcaniques», explique Fabian Wadsworth, spécialiste des sciences de la Terre à la Ludwig-Maximilians-Universität München en Allemagne. Il s’est d’abord intéressé à la physique de la fabrication de l’espresso comme outil pédagogique pour enseigner aux étudiants les concepts fondamentaux de la percolation. «Le café semblait être un moyen naturel pour les étudiants de s'impliquer dans ces problèmes», dit-il.
L'espresso commence par des grains de café moulus, qui sont tassés – ou compressés – dans un récipient pour former un corps compact appelé rondelle. L'eau chaude sous pression extrait ensuite les arômes, l'amertume et la caféine pour vos besoins du matin ou de l'après-midi.
Pour préparer un expresso de qualité, vous avez besoin de deux choses, dit Wadsworth. La première consiste à s'assurer que les grains moulus sont uniformes en éliminant les grumeaux et en tassant le palet uniformément, « afin de ne pas avoir une zone du palet où le flux se produit plus qu'une autre ». Une rondelle uniforme garantit que l'eau se diffuse dans toutes les particules, capturant autant de saveurs cachées que possible.
Le deuxième facteur, dit Wadsworth, est de « contrôler le temps nécessaire à l’eau pour se déplacer dans le café ». Plus la rondelle est dense, plus l’eau reste longtemps en contact avec les particules. Trop de contact entraînera une infusion amère, tandis que trop peu n'extrairea pas suffisamment de saveur ou de caféine.
Dans l'équation, les chercheurs partent du principe que les sols sont uniformément répartis et tassés avec une pression égale sur la rondelle. « Une fois que vous avez atteint la régularité, vous pouvez utiliser notre modèle pour calculer la vitesse de l'écoulement », explique Wadsworth.
Pour vérifier l'équation, Wadsworth et ses collègues ont examiné deux torréfactions de café – Tumba du Rwanda et Guayacán de Colombie – moulues à 11 réglages chacune, totalisant 22 échantillons. Avec un logiciel qui transforme plusieurs coupes efficaces de rayons X en rendus 3D, ils ont cartographié la façon dont le fluide se déplaçait à travers les échantillons.
Les résultats suggèrent que l’équation de l’espresso fonctionne tout aussi clairement pour décrire la percolation à travers le sol que d’autres équations décrivent le gaz se déplaçant à travers le magma ou l’eau à travers le grès. Les résultats aident à montrer comment des facteurs tels que la taille des grains peuvent avoir un impact significatif sur le goût grâce à la perméabilité. « Si vous doubliez la taille des grains, vous augmenteriez la perméabilité d'un facteur quatre », explique Wadsworth.
Exploiter les connaissances de la volcanologie pour la recherche sur le café est « vraiment passionnant et montre comment les méthodes développées dans un domaine peuvent ouvrir de nouvelles perspectives dans un autre », déclare Samo Smrke, expert en sciences du café de la Haute école spécialisée de Zurich, qui n'a pas participé aux travaux.
Le modèle conviendra le mieux aux baristas experts disposant de machines équipées pour mesurer la pression et les débits, explique Wadsworth. « Ils auraient peut-être un langage différent pour en parler, mais je pense qu'ils seraient capables de comprendre ce que nous avons fait et de l'apprécier. »
