La voie lavée classique (fully washed)

Où ça se pratique

La voie lavée est la norme en Colombie. L'institut national de recherche caféière, Cenicafé, la documente et la chiffre depuis 1938. L'essentiel des paramètres publiés sur ce process vient de là. La caféiculture colombienne s'étage entre 1 000 et 2 000 mètres d'altitude. Cette amplitude couvre une large gamme de températures de fermentation, et la température commande la durée.

Elle est aussi la voie dominante au Kenya, au Rwanda, au Burundi, en Amérique centrale et au Pérou. En Éthiopie elle coexiste avec la voie sèche selon les régions et les stations de dépulpage. Sa diffusion suit la disponibilité en eau : elle réclame une source propre et régulière au moment de la récolte.

La date d'apparition du process n'a pas pu être établie sur une source de premier ou de deuxième rang. Voir la zone d'ombre.

Le principe

La voie lavée retire le mucilage, la couche de chair sucrée et gluante collée à la parche, avant le séchage. Elle ne le retire pas en frottant : elle le fait se défaire chimiquement.

Le mucilage est un gel. Environ 90 % de son poids frais est de l'eau. Ce qui lui donne sa tenue, ce sont les substances pectiques, qui pèsent de 0,6 % à 2,0 % du mucilage frais. Ce sont des chaînes d'acide D-galacturonique, plus ou moins estérifiées par des groupes méthyle.

La fermentation en cuve met en jeu des enzymes appelées pectinases. Elles ne font pas toutes la même chose, et c'est ce partage qui explique la perte de tenue du gel. Les polygalacturonases hydrolysent les liaisons entre unités d'acide galacturonique, ce qui coupe la chaîne et libère de l'acide galacturonique et des oses simples. Les pectinestérases, elles, détachent les groupes méthyle, ce qui libère du méthanol. D'autres estérases libèrent de l'acétate. Le gel perd alors sa cohésion, devient soluble, et l'eau de lavage l'emporte.

Ces pectinases viennent de deux sources. Les micro-organismes installés sur le grain dépulpé en produisent, levures comprises. Les pectinestérases, elles, sont présentes naturellement dans les tissus végétaux.

En parallèle, les mêmes micro-organismes fermentent les sucres du mucilage en éthanol, en acide lactique et en acide acétique. Cette fermentation-là n'est pas le but recherché. Le but est de dégrader le mucilage, et la dégradation d'autres composés abîme le produit. L'acidification est donc un sous-produit, mais elle sert de traceur commode. Le pH du mucilage tombe d'environ 5,2 à une valeur comprise entre 3,5 et 4,0, et c'est cette chute que l'on mesure.

Un mot sur les cuves dites fermées. Fermer une cuve ne veut pas dire en chasser l'air. Personne ne purge l'oxygène : il est consommé par les micro-organismes, et le milieu s'appauvrit en oxygène par épuisement. Le terme d'anaérobie, courant dans le commerce, ne décrit donc pas une purge.

Une raison chimique de préférer la cuve submergée à la cuve sèche

Cette fiche compare la fermentation submergée et la fermentation à sec par leurs durées et par leurs courbes de pH. Il existe un troisième critère, rarement écrit, et il porte sur ce que chaque système produit plutôt que sur le temps qu'il prend.

Hackler et Särchen écrivent que la fermentation conduite en cuve d'eau augmente des composants fondateurs de l'arôme de torréfaction, à savoir des acides organiques comme l'acide aspartique et l'acide glutamique, des esters, des alcools et des aldéhydes, qu'elle abaisse le pH, et qu'elle réduit commodément la concentration de composés indésirables comme l'acide butyrique.

Ce dernier point est celui qui manque à la fiche, et il mérite d'être développé parce qu'il n'est pas évident. On attendrait qu'un bain d'eau, en excluant l'air, favorise les voies strictement anaérobies, donc précisément celle qui produit l'acide butyrique. Deux mécanismes expliquent qu'il n'en aille pas ainsi. Le premier est la dilution : une cuve submergée contient plusieurs fois le volume d'eau du mucilage seul, et une molécule produite s'y trouve répartie dans un volume bien plus grand, donc sous son seuil de perception plus longtemps. Le second est le lessivage : une partie de ce qui est produit passe dans l'eau et part au lavage, alors qu'une fermentation à sec garde tout sur la parche et le laisse sécher avec elle. La cuve d'eau n'empêche donc pas la voie butyrique, elle en évacue le produit.

Deux précisions sont nécessaires pour que ce raisonnement ne soit pas abusé. La première est que le même lessivage emporte aussi des molécules désirables, et que c'est exactement le reproche que les partisans de la fermentation à sec adressent à la cuve d'eau. Les auteurs mentionnent l'augmentation des précurseurs d'arôme et la diminution de l'acide butyrique dans la même phrase, sans donner de chiffres pour l'une ni pour l'autre, et il faut donc traiter les deux effets comme des directions et non comme des amplitudes. La seconde est que la comparaison n'est pas assortie de témoin : le paragraphe cité décrit ce que fait la fermentation en cuve d'eau, il ne rapporte pas d'essai qui aurait mesuré, sur un même lot, les teneurs en acide butyrique des deux systèmes.

Ce qui permettrait de conclure est une expérience simple, et son absence est notable : partager un lot de cerises dépulpées en deux, en conduire une moitié submergée et l'autre à sec, dans le même local et sur la même durée, puis doser les acides à courte chaîne des deux parches lavées et séchées. Tant que cette mesure manque, la fiche peut écrire que la littérature prête à la cuve submergée un effet de réduction des composés indésirables, en indiquant qu'il est plausible par dilution et lessivage, et qu'il n'a pas été quantifié.

Sources de ce passage : Hackler et Särchen, chapitre 6, p. 92 ; jugement général sur le contrôle des paramètres en voie humide, chapitre 5, p. 71.

Le déroulé

1. Récolte sélective. Plus de 80 % de fruits mûrs et moins de 2,5 % de fruits verts. Ce seuil commande l'homogénéité de la masse, car la charge en mucilage dépend de la maturité. Rapporté au fruit frais entier, le vert porte 1,3 % de mucilage, le pinton (fruit à moitié coloré) 8,4 %, le mûr environ 11 %. Rapporté au grain déjà dépulpé, base différente qu'il ne faut pas confondre avec la précédente, le mûr en porte 18,8 % et le pinton 14,9 %. Une masse mélangée n'a donc pas de point final unique.

2. Classification hydraulique de la cerise dans l'eau propre. Les flotteurs et les fruits abîmés remontent et sont écartés. Cenicafé publie deux chiffres de consommation qui diffèrent d'un facteur dix : voir la zone d'ombre.

3. Dépulpage, de préférence sans eau. Sur un fruit mûr d'arabica, la pulpe pèse environ 44 % du poids, le café parche 45 %, le mucilage environ 11 %. Dépulper avec de l'eau qui n'entre pas dans la cuve lessive une partie des sucres solubles, ceux qui amorcent les réactions, et rallonge la fermentation.

4. Criblage du grain dépulpé (zaranda). Il retire les fruits non dépulpés, les débris de pulpe et les fruits secs. Une zaranda mal tenue change le recensement et le type des micro-organismes du substrat à fermenter. Ces débris font aussi monter la température de la masse, ce qui accélère le process et expose à la surfermentation.

5. Fermentation en cuve. Durées recommandées par Cenicafé, selon le système et la température ambiante :

• cuve sans eau, système ouvert, 20 à 23 °C : 14 à 18 heures
• cuve sans eau, système ouvert, 13 à 17 °C : 14 à 24 heures
• cuve submergée à 30 L d'eau propre pour 100 kg de café bavé (grain dépulpé encore couvert de mucilage), 20 à 23 °C : 18 à 30 heures
• cuve submergée, 13 à 17 °C : jusqu'à 42 heures

La température commande la vitesse parce que les fermenteurs sont mésophiles, c'est-à-dire qu'ils travaillent aux températures moyennes. La plupart des levures poussent entre 5 et 39 °C, avec un optimum de 28 à 35 °C. Les bactéries lactiques poussent entre 25 et 30 °C. Refroidir suffit donc à ralentir : en réfrigération à 4 à 8 °C, 31 heures ne dégradent que 20 % des sucres réducteurs, contre 30 % à 23 °C.

6. Effet de l'altitude. Il passe entièrement par la température. La zone caféière colombienne s'étend de 1 000 à 2 000 mètres. Les minimums y vont de 12,2 à 18,1 °C, les maximums de 22,4 à 28,2 °C. Les valeurs basses correspondent aux altitudes hautes, puisque l'air se refroidit en montant. Plus haut, la masse est plus froide, donc plus lente. Un relevé de terrain sur 20 fermes du Cesar, entre 1 116 et 1 938 mètres, donne des durées de 10 à 42 heures. La température moyenne des cuves y était de 20,5 °C, avec un écart type de 1,93 °C. Elle monte pendant le process, et certaines fermes ont enregistré des hausses de 6 à 10,6 °C.

7. Reconnaître la fin. Quatre méthodes, dont deux mauvaises :

• la baguette plantée dans la masse, dont on regarde si le trou tient : elle donne le point à 7,29 heures, pour 58 % du mucilage dégradé seulement
• le toucher, le grain devenant râpeux : 10,23 heures en moyenne, pour 74 % de dégradation
• le Fermaestro, cône tronqué perforé de 500 mL rempli de café dépulpé et immergé dans la masse : la masse tasse en perdant son mucilage. Un vide supérieur à 85 mm au sommet signale plus de 96 % de retrait
• le pH, mesuré au pH-mètre ou aux bandelettes colorées

Ces écarts comptent, parce que la dégradation réelle au-delà de 97 % demande 15,5 heures, à 0,9 heure près. Les deux méthodes traditionnelles font donc laver trop tôt. Le Fermaestro a donné le bon point dans 97,1 % des essais menés sur 70 fermes. Il y a proposé des durées de 11,45 à 20,0 heures, là où le jugement du caficulteur allait de 10 à 72 heures.

8. Seuils d'arrêt. Cenicafé publie les valeurs de fin de fermentation pour des cuves ouvertes conduites entre 18 et 23 °C. En cuve sans eau, la fermentation dure 12 à 18 heures, le pH part de 5,0 à 5,3 et finit entre 3,7 et 3,9. Le mucilage y passe de 17 à 19 degrés Brix à 12 à 14 degrés Brix (lecture au réfractomètre des solides solubles). En cuve submergée à 30 % d'eau, la fermentation dure 18 à 30 heures, le pH part de 5,3 à 5,6 et finit entre 3,9 et 4,2. Le milieu y passe de 4,2 à 5,8 degrés Brix à 8,0 à 9,0 degrés Brix. Les deux systèmes n'ont donc pas la même borne de pH, et les Brix bougent en sens inverse : ils baissent sans eau, ils montent en submergé parce que les sucres se dissolvent dans l'eau. Un retard au lavage de 3 heures ou plus après la dégradation augmente le risque de défauts en tasse.

9. Lavage en quatre rinçages successifs, à 30 %, 20 %, 20 % puis 30 % du volume total. On agite, on écarte les impuretés, on vidange à chaque phase. Le fractionnement sert à emporter les résidus qui, sinon, fermenteraient sans contrôle pendant le séchage. Quantités : 2,0 L par kg de café bavé après fermentation sans eau, 1,7 L après fermentation submergée. L'eau doit être potable et de pH 6 à 8. Elle ne doit contenir ni entérobactéries, ni métaux lourds, ni solides dissous.

10. Séchage jusqu'à 10 à 12 % d'humidité, norme commerciale colombienne du café parche. En couches minces, pour que l'eau s'évapore vite. En séchoir mécanique à couche fixe, l'air de séchage se tient entre 48 et 52 °C. Au-delà de 50 °C, les grains veinés et cristallisés deviennent plus fréquents, et au-delà de 55 °C on fabrique du reposé. Le débit d'air recommandé est de 98 à 102 m³ par minute et par tonne de café parche sec, pour une hauteur totale de couches de 70 à 75 cm. À ce réglage, le séchage ne dépasse pas 24 heures. Si le séchage ne peut pas démarrer tout de suite, garder le grain sous 15 °C pendant 30 heures au maximum, et le rincer avant de le sécher.

11. Repos et stockage. Laisser le café sec emballé 15 jours au moins, à 18 à 20 °C, avant décorticage. Pour une conservation plus longue, Cenicafé recommande 12 à 18 °C et une humidité relative de 65 à 70 %. Un second document Cenicafé chiffre la tenue : à 10 à 12 % d'humidité du grain, entre 15 et 18 °C et à 65 à 70 % d'humidité relative, la qualité tient jusqu'à 10 mois. Les deux bornes basses de température publiées ne coïncident pas : voir la zone d'ombre. Sous 10 % d'humidité, les lipides s'oxydent, et le grain se dégrade par une autre voie.

12. Devenir de l'eau. La charge polluante ne disparaît pas quand on économise l'eau : elle se concentre. Les valeurs ci-dessous sont celles que Cenicafé publie, en litres et en demande chimique en oxygène (DCO) par kilogramme de café parche sec :

• fermentation naturelle, toutes conduites confondues : de 4,17 à 20 L
• canal de correteo : 20 L
• cuve traditionnelle lavée en quatre rinçages : 4,17 L, DCO voisine de 26 500 mg/L
• Becolsub : 0,7 à 1,0 L, lixiviats à environ 110 000 mg/L de DCO
• Ecomill : 0,3 à 0,5 L

Deux traitements existent à la ferme. Le Becolsub mélange les eaux de mucilage à la pulpe par une vis sans fin. Il maîtrise ainsi 90 à 92 % de la pollution potentielle du café, pulpe comprise, et non du seul lavage. Les eaux de lavage de l'Ecomill peuvent être déshydratées au soleil : sous séchoir parabolique, une charge de 15 litres par m² descend à 10 à 12 % d'humidité en 7 à 10 jours selon le climat. Le liquide devient alors un résidu solide, stockable et utilisable comme fertilisant organique.

Ce que ça donne en tasse

Ce qui est mesuré, sur des essais Cenicafé conduits en conditions contrôlées :

• sur 45 lots suivis au Fermaestro, le retrait moyen du mucilage a été de 96,7 %, avec une erreur type de 0,22 %. Aucune tasse de ces lots n'a porté de défaut lié à la fermentation
• les deux méthodes traditionnelles de point final font laver bien avant le retrait complet, à 58 % et 74 % de dégradation. Il reste donc du mucilage sur le grain au séchage
• une fermentation conduite à 15 °C augmente la fréquence des saveurs dites spéciales, par rapport à une fermentation à l'ambiante de 18 à 26 °C
• les défauts râpeux, boisés et aigres sont plus fréquents quand la température monte, en système fermé, en substrat solide, et au-delà de 42 heures

Sur le profil, et toujours dans ces essais : les fermentations submergées donnent une tasse douce à notes de chocolat et de caramel. Les fermentations sans eau donnent une tasse plus complexe, avec des notes fruitées, citriques et chocolatées. Les systèmes ouverts favorisent les notes fruitées, chocolatées et douces.

Ce qui est revendiqué sans preuve consultée. Premièrement, l'affirmation courante selon laquelle la voie lavée donne plus d'acidité et une tasse plus propre que la voie sèche. Aucune comparaison à l'aveugle sur un même lot, publiée par une source de premier rang, n'a pu être lue ici. La comparaison est de toute façon confondue avec la variété, l'altitude et la conduite du séchage. Deuxièmement, l'idée que prolonger la fermentation au-delà du point de lavage améliore la note. Un essai de premier rang publié en 2025 par l'équipe même de Cenicafé ne trouve pas d'effet sensoriel significatif de la durée. Il voit en revanche la qualité physique du grain se dégrader. Voir la zone d'ombre.

Une chose est certaine sur le plan logique : la voie lavée n'ajoute rien à la tasse. Elle retire un substrat avant qu'il ne se transforme. Ce qu'on lui attribue en positif est souvent une absence de défaut.

Ce qui rate

Fermento et vinagre. C'est le défaut central du process. Il vient de l'accumulation des acides de fermentation au contact du grain, l'acide acétique en tête. À 18 heures de fermentation sans eau, acide acétique et acide lactique sont au même niveau, 0,16 % en moyenne. À 42 heures, l'acétique est monté à 0,36 % et le lactique à 0,24 %. Le séjour prolongé dans ces acides fabrique des grains vinaigres et des tasses aigres.

Stinker. C'est le stade suivant, à l'odeur nauséabonde. Dans un essai simulant de mauvaises pratiques, café non trié et surfermenté, le stinker atteint 100 % des échantillons à 88 heures. Analyse sensorielle à 12 répétitions par échantillon et six juges.

Fermentation à sec non contrôlée. Le café bavé déposé dans une cuve avec des restes de pulpe s'acidifie et chauffe vite. Il doit être lavé avant d'avoir dépassé 14 à 16 heures dans le récipient.

Retard au lavage. Trois heures ou plus après la dégradation complète font monter le risque de défauts en tasse. Sur 70 fermes, le caficulteur a fermenté plus longtemps que nécessaire dans 40 % des essais.

Mélange de lots de plusieurs jours. Il produit une qualité hétérogène, des grains vinaigres et décolorés, et augmente le risque de contamination par la pulpe présente.

Reposé. Il vient du séchage au-dessus de 55 °C, d'un grain stocké au-dessus de 12,5 % d'humidité, ou d'une humidité ambiante au-dessus de 75 %.

Phénol et moisi. Cinq causes sont identifiées :

• les moisissures des genres Aspergillus et Penicillium
• les retards au séchage, qui décolorent et moisissent le grain
• les grains percés par le scolyte
• l'eau sale, notamment le café bavé laissé dans une eau chargée de pulpes
• la combustion directe dans un séchoir sans échangeur ni cheminée

Effet d'altitude contre-intuitif. Une étude porte sur 580 échantillons issus de 162 fermes, récoltes 2005 à 2007. Le défaut fermento en tasse y atteint 16,0 % au-dessus de 1 600 mètres. Il tombe à 13,1 % entre 1 300 et 1 600 mètres, et à 4,9 % en dessous de 1 300 mètres. La source donne le chiffre sans en établir la cause.

Les repères

• Durée, cuve sans eau, ouverte, 20 à 23 °C14 à 18 heures
• Durée, cuve submergée à 30 %, 13 à 17 °Cjusqu'à 42 heures
• pH de fin, cuve sans eau3,7 à 3,9
• pH de fin, cuve submergée à 30 %3,9 à 4,2
• Mucilage sur un grain dépulpé mûr18,8 % du poids
• Eau de lavage, cuve traditionnelle en quatre rinçages4,17 L par kg de café parche sec
• DCO de ces eaux de lavageenviron 26 500 mg/L