La double fermentation (double fermentation, doble fermentación)

Où ça se pratique

Deux choses portent ce nom, et elles n'ont ni le même âge ni le même but.

La première est kenyane. C'est la conduite ordinaire des stations de lavage du Kenya, décrite comme telle dès 2000 dans un manuel de la FAO sur le post-récolte du café en Afrique. Elle enchaîne une fermentation, un lavage intermédiaire, une seconde fermentation, puis un trempage en eau claire. Aucun des documents consultés ne dit quand cette séquence est apparue, ni qui l'a formalisée. Le métier lui attribue une origine coloniale, sans référence vérifiable. La même séquence est signalée par le négoce au Rwanda et au Burundi, mais aucune source institutionnelle consultée ne le confirme.

La seconde est contemporaine et dirigée. Elle enchaîne deux phases de fermentation séparées par un changement de milieu, et elle vise l'arôme, pas la propreté du grain. Elle est documentée par des essais publiés : un essai péruvien de 2024 sur la variété Catucaí, et des essais brésiliens d'inoculation séquentielle conduits autour de l'université fédérale de Lavras. Le négoce l'annonce aussi en Colombie et au Panama. Aucun recensement ne dit combien de lots sont produits ainsi, ni dans quels pays.

Le point à retenir : sous un même nom, une pratique traditionnelle de dégradation du mucilage et un procédé récent de construction aromatique.

Le principe

Une fermentation de café s'épuise. Le mucilage, la couche de chair sucrée collée à la parche, ne contient qu'une quantité finie de sucres fermentescibles. Les micro-organismes les consomment, produisent des acides, et le pH descend. Passé un certain point, le milieu est acide, pauvre en sucre, et la population qui l'habite a changé. Prolonger la même cuve ne relance rien : cela pousse vers les défauts.

La double fermentation répond à cela en coupant le processus en deux, avec une rupture au milieu. Cette rupture est soit un lavage, soit un changement de milieu, soit les deux. Elle fait trois choses que la prolongation simple ne peut pas faire.

Elle évacue les produits accumulés. Le lavage intermédiaire emporte le mucilage déjà dégradé et les acides dissous. Le milieu de la seconde phase repart donc à un pH plus haut et moins chargé.

Elle change le substrat. Le mucilage restant après la première phase n'est plus le même : les pectines, qui sont les polysaccharides qui donnent au mucilage sa tenue de gel, ont été partiellement coupées par les pectinases microbiennes et par les enzymes du fruit. La seconde phase travaille sur des chaînes plus courtes et sur ce qui diffuse hors du grain.

Elle change la population. Une phase en milieu solide, sans eau ajoutée, garde de l'air entre les grains et favorise les germes aérobies. Une phase en cuve immergée devient anoxique par épuisement de l'oxygène et favorise les levures et les bactéries lactiques. Enchaîner les deux, c'est faire travailler deux communautés successives sur un même lot.

C'est là que les deux usages du mot divergent. Au Kenya, l'objectif est mécanique : détacher complètement le mucilage et laver le grain, dans un climat d'altitude où le froid ralentit la dégradation. Dans la version dirigée, l'objectif est chimique : produire des esters et des acides organiques que la première phase seule ne produit pas.

Un troisième foyer nommé, le Burundi, et ce que la résonance magnétique y mesure

Cette fiche range la double fermentation du côté kenyan et de l'essai péruvien de 2024. Un troisième foyer existe, nommé et décrit dans la littérature, et il vient avec un jeu de mesures chimiques que les deux autres n'ont pas.

Hackler et Särchen consacrent une section à ce qu'ils appellent le « Burundian », décrit comme un double trempage ou une double fermentation. Le protocole est simple : les grains dépulpés humides fermentent dans l'eau pendant vingt-quatre heures, un lavage retire les flotteurs, c'est-à-dire les grains creux ou abîmés qui remontent à la surface, et les grains restants fermentent une seconde fois dans l'eau avant séchage.

Ils citent Kwon et ses collègues pour les conséquences chimiques, mesurées par métabolomique en résonance magnétique nucléaire. Cette technique mérite un mot, parce qu'elle change ce qu'on peut conclure : au lieu de doser une molécule qu'on a décidé de chercher, elle relève l'empreinte de l'ensemble des métabolites présents dans un extrait, ce qui permet de découvrir des différences qu'on n'avait pas anticipées. Les grains issus du procédé burundais portent, selon cette mesure, davantage de sucres et davantage d'acides organiques, et moins de caféine, moins d'asparagine, moins d'acide gamma-aminobutyrique et moins d'acide chlorogénique.

Deux de ces baisses méritent commentaire. L'asparagine est un acide aminé, et c'est le précurseur principal de l'acrylamide qui se forme à la torréfaction : une baisse d'asparagine n'est donc pas un détail analytique. L'acide gamma-aminobutyrique, souvent abrégé GABA, est produit par le grain lui-même en réponse au stress, et sa diminution suggère que le double passage à l'eau en lessive une partie plutôt qu'il n'en fabrique. Le mouvement d'ensemble, plus de sucres et d'acides organiques, moins de composés azotés, est celui d'un grain lavé deux fois : ce qui est soluble et mobile part, ce qui est produit par la fermentation reste.

Il faut cependant signaler ce qui distingue ce protocole des deux autres, car cette fiche le documente déjà pour de bonnes raisons. Le protocole burundais place ses deux fermentations dans l'eau. L'essai péruvien enchaîne une phase solide et une phase liquide. Le kenyan enchaîne une fermentation et un trempage, dont on discute par ailleurs s'il mérite le nom de fermentation. Trois conduites, trois répartitions de l'eau et du temps, un seul nom. C'est exactement la mise en garde que porte cette fiche, et le cas burundais la confirme plutôt qu'il ne la contredit.

Une réserve enfin sur le statut des chiffres : ils viennent de seconde main, rapportés par Hackler et Särchen d'après Kwon, et ni le nombre de lots, ni la présence d'un témoin conduit en simple fermentation sur le même café, ni l'origine des échantillons ne sont donnés dans le texte dont on dispose. Sans témoin issu du même lot de cerises, une composition différente ne prouve pas que la double fermentation en soit la cause. Il faudra lire Kwon avant de porter ces mouvements comme des mesures.

Sources de ce passage : Hackler et Särchen, chapitre 5, p. 77, d'après Kwon et collègues. Essai péruvien de 2024 et protocole kenyan : fiche 12, champs DEROULE et SOURCES.

Le déroulé

Deux protocoles distincts. Ils ne se mélangent pas.

A. La séquence kenyane, telle que la décrit le manuel de la FAO de 2000

1. Dépulpage le jour de la récolte. Le mucilage reste sur la parche. C'est lui qui sert de substrat aux deux phases suivantes.

2. Première fermentation en cuve. La FAO donne une durée de 1 à 4 jours selon le temps qu'il fait, plus rapide par temps chaud, plus lente par temps froid. Les descriptions de métier resserrent cette fourchette à 12 à 24 heures. La durée n'est pas un réglage mais une conséquence : elle commande le degré de dégradation du mucilage, et la température ambiante la fixe plus que l'opérateur.

3. Contrôle de fin de phase au toucher. On lave une poignée de parche à l'eau claire et on la palpe. Une sensation râpeuse indique que le mucilage est dégradé. C'est le seul critère d'arrêt donné par le document.

4. Lavage intermédiaire. La parche est lavée à fond pour retirer complètement le mucilage dégradé et les acides. C'est ce lavage qui définit le procédé : sans lui, il n'y a qu'une fermentation longue.

5. Seconde fermentation en cuve, sur ce qui reste de mucilage. Le métier annonce 12 à 24 heures. Cette durée n'est pas donnée par le document de la FAO consulté, qui enchaîne directement sur le trempage.

6. Trempage en eau propre. La FAO donne environ 12 heures, et jusqu'à 48 heures quand les aires de séchage sont pleines. Le manuel attribue à ce trempage, sur la foi d'essais conduits au Kenya, une amélioration de la couleur et du goût. Ces essais ne sont pas référencés. Ce n'est pas une fermentation : le mucilage est parti, il ne reste presque plus de sucre. Ce qui s'y passe est un rinçage prolongé du grain, encore vivant et gorgé d'eau.

7. Séchage sur lits surélevés, de 55 % d'humidité au départ jusqu'à 11 % pour le stockage.

B. La double fermentation dirigée, protocole publié en 2024

1. Récolte de cerises mûres, dépulpage, 4 kilogrammes par lot d'essai.

2. Phase 1 en milieu solide, environ 18 heures, sans eau ajoutée. Deux atmosphères comparées, fermée avec évacuation du gaz carbonique par tube, ou ouverte. Deux températures comparées, 13,2 degrés et 22,8 degrés. La température commande la vitesse : à 13 degrés, la fenêtre d'arrêt est large, à 23 degrés elle se referme vite.

3. Phase 2 en milieu liquide, environ 22 heures, café et eau au rapport 1 pour 1. Même atmosphère et même température que la phase 1. C'est le passage du solide au liquide qui constitue ici la rupture, et non un lavage.

4. Durée totale d'environ 40 heures, au terme desquelles l'essai constate la séparation complète du mucilage.

5. Suivi physico-chimique. Le pH final descend entre 3,2 et 3,9. Le Brix final, qui mesure le sucre dissous, tombe entre 4 et 5,5. L'acidité titrable s'établit entre 0,5 et 1,7 %.

6. Lavage, puis séchage jusqu'à 11,74 % d'humidité moyenne dans l'essai.

C. Variante par inoculation séquentielle

Une autre voie sépare les deux phases non par le milieu mais par le micro-organisme. Une bactérie lactique, Lactiplantibacillus plantarum, est introduite d'abord. La levure Saccharomyces cerevisiae est introduite ensuite, sur le milieu déjà acidifié. Les essais publiés portent sur 48 heures et 96 heures de fermentation après inoculation. L'ordre est le point du protocole : inoculer ensemble ferait concurrencer les deux souches pour les mêmes sucres, les inoculer l'une après l'autre leur donne chacune leur fenêtre.

Ce que ça donne en tasse

Ce qui est mesuré.

L'essai péruvien de 2024 est le seul essai avec témoin trouvé sur la double fermentation proprement dite. Cinq lots, quatre traitements et un témoin conduit à la méthode traditionnelle. Les notes obtenues sur l'échelle SCAA, le barème de dégustation en cent points de l'association du café de spécialité :

• fermentation fermée à 22,8 degrés : 84,25 points, notes de chocolat, orange, panela, qui est le sucre de canne non raffiné, et amande ;
• fermentation fermée à 13,2 degrés : 83,75 points, fruits rouges, chocolat, cèdre ;
• fermentation ouverte à 22,8 degrés : 83,50 points, fruits rouges, cerise, noisette ;
• fermentation ouverte à 13,2 degrés : 82,50 points, cannelle, agrumes, caroube ;
• témoin traditionnel : 82,25 points, cannelle, chocolat, sucre roux.

L'écart entre le meilleur traitement et le témoin est de 2 points. Les quatre traitements dépassent le témoin. L'essai rapporte des gains marqués sur la fragrance, l'arrière-bouche et le corps. Un essai unique, sur une variété, dans un lieu, ne fait pas une règle.

L'inoculation séquentielle brésilienne rapporte quarante-sept composés volatils identifiés, et un profil à dominante fruitée et fermentaire. Ce protocole n'est pas la double fermentation kenyane et ne dit rien d'elle.

Ce qui est revendiqué, sans mesure publiée trouvée.

Sur les cafés kenyans, le négoce et la presse spécialisée attribuent au double lavage quatre effets :

• une tasse plus propre, sans note fermentaire ;
• une acidité plus vive ;
• une clarté aromatique plus grande ;
• une régularité meilleure d'un lot à l'autre.

Ces effets sont plausibles et largement partagés. Aucune comparaison contrôlée entre la séquence kenyane complète et un lavage simple n'a été trouvée dans la littérature consultée.

On lit aussi que le trempage final stabiliserait les acides aminés et les protéines du grain, et expliquerait la tenue au stockage des cafés kenyans. Cette affirmation circule sans référence expérimentale. Elle est à traiter comme une hypothèse de métier.

Enfin, le profil kenyan, groseille et acidité de cassis, est couramment attribué au double lavage. Il dépend aussi des variétés SL28 et SL34, des sols et de l'altitude. Le procédé n'a jamais été isolé de ces facteurs dans un essai publié.

Ce qui rate

La sur-fermentation, sur la seconde phase. C'est le risque propre au procédé. La seconde phase part d'un lot déjà acide, déjà appauvri. L'opérateur qui lui applique la même durée qu'à la première va trop loin. La sur-fermentation favorise l'acide propionique et l'acide butyrique, qui donnent un goût d'oignon et de beurre rance. La littérature retient un seuil : ces acides ne devraient pas dépasser 1 milligramme par millilitre. Les grains issus de ces lots portent le nom de stinkers.

La sous-fermentation, sur la première phase. Si la première phase est écourtée pour « rattraper » ensuite, du mucilage résiduel et du sucre subsistent. Ils gênent le séchage et ouvrent la porte aux bactéries et aux moisissures d'altération.

L'eau, en quantité et en qualité. Le procédé immerge deux fois et lave deux fois. Il consomme donc plus d'eau qu'un lavage simple, et il produit plus d'eaux usées, chargées en sucres et en acides. Une eau de seconde phase de mauvaise qualité inocule le lot avec sa propre flore. C'est un risque de contamination, pas seulement un risque environnemental.

Le trempage prolongé. La conduite kenyane permet de tenir la parche sous eau jusqu'à 48 heures quand les aires de séchage sont pleines. C'est une commodité de logistique, pas un choix de qualité. Une eau qui stagne et se réchauffe redevient un milieu de culture.

La confusion d'appellation, qui est un risque commercial. Un lot vendu « double fermentation » peut désigner la séquence kenyane, deux cuves anaérobies enchaînées, ou une inoculation en deux temps. Ces trois choses ne donnent pas la même tasse. L'acheteur de vert doit demander le protocole, pas le nom.

Les repères

• Kenya, première fermentation1 à 4 jours selon la FAO, selon le temps qu'il fait
• Kenya, trempage final en eau propreenviron 12 heures, jusqu'à 48 heures si les aires de séchage sont pleines
• Kenya, critère d'arrêt de fermentationsensation râpeuse de la parche lavée à la main
• Essai péruvien 2024, phase solide puis phase liquideenviron 18 heures puis environ 22 heures, soit environ 40 heures
• Essai péruvien 2024, note la plus haute contre témoin84,25 points contre 82,25 points
• Essai péruvien 2024, pH final3,2 à 3,9 ; Brix final : 4 à 5,5
• Acides propionique et butyrique, seuil cité1 milligramme par millilitre à ne pas dépasser