La nature en cuve fermée (anaerobic natural)

Où ça se pratique

Le Brésil fournit la quasi-totalité de la littérature qui décrit ce process avec des mesures. Des essais sur cerise entière en cuve fermée y sont publiés depuis 2021. Le premier porte sur la région du Caparaó, à la limite du Minas Gerais et de l'Espírito Santo. Il compare quatre altitudes, de 800 à 1 400 mètres par paliers de 200, sur le cultivar Catuaí Vermelho IAC 44.

Une seconde série travaille sur le cultivar Arara, à la ferme Chuá, dans le Minas Gerais, à 1 050 mètres. Elle emploie des bioréacteurs de 200 litres. En 2026, la même équipe publie un essai en cuve inox de 15 000 litres. Le procédé passe donc de l'essai de ferme à l'échelle industrielle, ce qui est rare dans ce domaine.

Ailleurs, la pratique est vendue depuis le milieu des années 2010 par des fermes de plusieurs pays :

• la Colombie
• le Costa Rica
• le Panama
• l'Éthiopie

Leurs protocoles circulent par les fiches des importateurs, pas par des articles. Un exemple relayé par un revendeur : la ferme Deborah, au Panama, annonce des cuves hermétiques balayées à l'azote et plus de 100 heures de macération sur cerise entière. C'est une annonce commerciale, pas un protocole publié, et rien ne permet de la vérifier.

La date du premier lot vendu sous ce nom n'est pas documentée.

Le principe

Des cerises entières, non dépulpées, sont chargées dans une cuve fermée par un bouchon à eau. Ce bouchon laisse sortir le gaz carbonique et empêche l'air d'entrer. Personne ne chasse l'oxygène. Celui du ciel de cuve est respiré par les micro-organismes présents sur les fruits, et le milieu devient anoxique par épuisement. La littérature scientifique appelle cela la fermentation à anaérobiose auto-induite, abrégée en SIAF.

La peau de la cerise, l'exocarpe, est une couche cirée qui protège le fruit. Elle ralentit l'accès des microbes au mucilage, la couche de chair sucrée collée à la parche. La fermentation part donc de la surface du fruit et des points où la peau est ouverte. Cette barrière est la différence de fond avec une cuve fermée sur café dépulpé, où le sucre est offert d'emblée.

Trois métabolismes se succèdent et se chevauchent. Les bactéries lactiques transforment les sucres en acide lactique. Les levures les transforment en éthanol et en gaz carbonique, par la fermentation alcoolique. Les bactéries acétiques oxydent cet éthanol en acide acétique, mais ce travail demande de l'oxygène, donc il s'éteint à mesure que la cuve s'appauvrit. L'éthanol et l'acide acétique se combinent ensuite en acétate d'éthyle, un ester à odeur de fruit.

La population de départ n'est pas celle qui finit. Sur cerise entière d'Arara, le genre Methylobacterium occupe 64,3 pour cent de la communauté bactérienne à l'entrée en cuve, puis recule. Ce sont Lactobacillus, chez les bactéries, et la levure Kazachstania, chez les champignons, qui dominent ensuite. Kazachstania atteint 61,8 pour cent de la communauté fongique à 72 heures. Saccharomyces n'apparaît que dans les cuves inoculées, ce qui montre son absence naturelle sur les cerises.

Ces acides, alcools et esters traversent le péricarpe et atteignent la graine. Le fruit reste ensuite sur le grain pendant tout le séchage, ce qui prolonge ces échanges pendant plusieurs jours.

Le déroulé

1. Récolte de cerises mûres. Le sucre disponible se mesure au réfractomètre : 18 à 19,3 degrés Brix sur du Catuaí Vermelho IAC 44, dans la série du Caparaó. Le Brix dit combien de matière première les micro-organismes auront à travailler.

2. Lavage, ou non. Dans la série Arara, les cerises sont lavées à l'eau potable d'un puits de ferme avant chargement. Le lavage abaisse la charge microbienne de départ, donc réduit la part du hasard dans la population qui prendra le dessus. La série du Caparaó, elle, charge les fruits sans lavage ni désinfection. L'étape n'est donc pas obligatoire, et les deux conduites sont publiées.

3. Chargement en cuve fermée, munie d'un bouchon à eau. Les volumes publiés couvrent trois ordres de grandeur :

• le seau de polypropylène de 20 litres
• le bioréacteur de polyéthylène haute densité de 200 litres, chargé d'environ 124 kilos de cerises
• la cuve inox de 15 000 litres

Le bouchon à eau règle l'essentiel : il évacue le gaz carbonique produit sans laisser entrer l'air.

4. Choix entre phase solide et immersion. En phase solide, rien n'est ajouté. En immersion, de l'eau est ajoutée, 60 litres dans le bioréacteur de 200 litres, ce que les auteurs notent 30 pour cent en volume. L'eau homogénéise la température et les échanges, mais elle dilue les sucres et change la population qui domine.

5. Levure ajoutée ou non. Une souche commerciale de Saccharomyces cerevisiae, la RX60, a été inoculée à 10 pour cent en volume, à 10 puissance 9 cellules par millilitre. L'inoculation sert à imposer une population connue au lieu de subir celle qui se trouve sur les fruits.

6. Durée. Les essais publiés sur cerise entière comparent 24, 48 et 72 heures. À 48 heures, aucun acide butyrique ni propionique n'est détecté. Les auteurs en tirent que cette durée est sûre, ces deux acides étant les marqueurs des mauvais goûts de fermentation. La science va pourtant bien au-delà. Un essai de SIAF suit la cuve jusqu'à 180 heures. Il y mesure une remontée de l'acide lactique, à 3,57 grammes par kilo en moyenne. Les protocoles de fermes annoncent aussi des durées longues, plus de 100 heures dans le cas panaméen cité.

7. Température. En cuve non régulée, la masse de café est relevée entre 18 et 25 degrés, pour un air ambiant de 8 à 23,1 degrés. À 48 heures précisément, elle va de 21,6 à 25 degrés selon l'altitude. La série Arara compare cette conduite libre à une chambre tenue à 27 degrés. La température commande la vitesse : plus il fait chaud, plus les acides s'accumulent vite, et plus la marge avant la sur-fermentation est courte.

8. Acidification. Sur café dépulpé en cuve fermée sous eau, le pH descend de 5,8 à 4,4 en 72 heures. Sur un autre essai en cuve fermée, le pH cesse de bouger après 36 heures, quelle que soit la durée totale retenue. Le pH est le témoin le plus simple de l'avancement, parce qu'il suit directement l'accumulation d'acides.

9. Vidange. Dans la série Arara, les cerises sont relavées à l'eau potable à la sortie de cuve, avant d'aller sécher. Ce rinçage n'est pas systématique ailleurs, mais il est au protocole de l'essai le mieux décrit.

10. Séchage en nature, fruit entier compris, sur patio, jusqu'à 11 à 12 pour cent d'humidité. C'est la deuxième moitié du process, et la plus longue.

11. Conduite du séchage. Un café en voie sèche demande environ 12 jours de séchage, contre 7 en voie lavée, parce que l'eau doit traverser la pulpe. Le séchage passe d'abord par six à huit jours à une activité de l'eau voisine de 0,95, où dominent des bactéries sans danger. Vient ensuite une phase d'environ six jours autour de 0,90. Le lot s'achève à 12 pour cent d'humidité, soit une activité de l'eau de 0,60.

12. Repos et déparchage. Dans la série Arara, les lots reposent à température ambiante et ne sont décortiqués qu'après 30 jours.

Ce que ça donne en tasse

Ce qui est mesuré, d'abord.

Sur cerise entière du Caparaó, à 48 heures, l'acide acétique est le plus abondant des acides dosés : 2,74 à 5,49 grammes par kilo. L'acide lactique reste entre 0,54 et 1,38, et l'acide citrique entre 0,91 et 3,07. Mais ce classement ne tient pas d'une série à l'autre. Dans la cuve industrielle de 15 000 litres, sur cerise entière elle aussi, c'est l'acide lactique qui domine. Les deux essais publiés sur fruit entier ne donnent donc pas le même vainqueur.

Sur café dépulpé en cuve fermée, le lactique domine nettement : 5,06 grammes par litre à 72 heures, contre 1,00 pour l'acétique. L'idée que la peau de la cerise ferait basculer le profil vers l'acétique est cohérente avec la série du Caparaó, mais l'essai industriel la contredit. Le point n'est pas tranché.

Sur des cafés brésiliens conduits en SIAF, l'attribut fruité ressort renforcé par rapport à la conduite conventionnelle. La mesure vient d'une analyse de dominance temporelle des sensations, une méthode où le dégustateur signale à chaque instant l'attribut qui domine.

Sur la cuve industrielle de 15 000 litres, une fermentation de 48 heures en phase solide avec Saccharomyces cerevisiae a amélioré la note sensorielle jusqu'à 2,7 points. Le nombre de composés volatils identifiés y monte de 46 pour cent. Soixante et un volatils sont identifiés en tout, dont 55 pour cent de cétones, d'aldéhydes et de pyrazines. Tous les traitements de cet essai donnent des cafés de spécialité.

Sur la série Arara en bioréacteurs de 200 litres, la note médiane de l'ensemble des traitements est de 83,75 points. Les auteurs s'en servent comme seuil pour séparer les lots en deux groupes de taille égale. Ils ne publient pas la note de chaque traitement.

Un point de comparaison utile, mais obtenu sur café dépulpé : en cuve fermée, la note monte avec la durée. Elle passe de 80,96 à 12 heures à 84,60 à 96 heures, par paliers réguliers. Ce résultat ne se transporte pas tel quel sur cerise entière, faute d'essai équivalent publié.

Ce qui est revendiqué, ensuite.

Les lots partent à la vente avec des descripteurs du type rhum, fruits confits ou cannelle. Aucune comparaison publiée ne les appuie. Il faudrait pour cela opposer un lot anaérobie nature au même café conduit en nature simple. Les essais lus comparent des durées de cuve entre elles, ou une cuve fermée à une conduite conventionnelle. Le couple qui intéresse l'acheteur, anaérobie nature contre nature simple, même récolte et même parcelle, n'a pas été publié.

Ce qui rate

La sur-fermentation en cuve. C'est le défaut nommé fermento ou vinagre. Cenicafé a publié une échelle de référence, établie sur du café lavé, dépulpé et sous eau. Elle décrit une succession d'odeurs qui se déclarent dans cet ordre :

• goût aigre et odeur de vinaigre
• caractère vineux
• odeur d'ananas décomposé
• odeur d'oignon ou de rance
• décoloration des grains

Les seuils horaires associés à cette échelle n'ont pas pu être vérifiés à la source. Ils ne se transposeraient de toute façon pas à la cerise entière, que la peau protège. La succession des odeurs, elle, reste le bon guide pour sentir où en est une cuve.

La dérive acétique. Dans la série du Caparaó, l'acide acétique est l'acide qui monte le plus haut à 48 heures. Or les bactéries acétiques ont besoin d'oxygène pour fabriquer cet acide à partir de l'éthanol. Une cuve qui fuit, une cuve ouverte puis refermée, des cerises chargées chaudes : chacun de ces gestes redonne de l'air. La tasse part alors sur le vinaigre.

L'hétérogénéité de la cuve. Sur café dépulpé, à 72 heures, l'acide lactique mesure 5,06 grammes par litre au fond contre 2,18 en surface, et l'acide acétique 1,00 contre 0,40. Sur cerise entière, l'essai en cuve de 15 000 litres a testé cette question directement. Seules les fermentations en phase solide se sont révélées uniformes d'un point de prélèvement à l'autre. Une seule cuve peut donc contenir plusieurs cafés, et l'immersion n'y remédie pas.

Le séchage, qui est la seconde moitié du risque et la plus longue. Le fruit reste sur le grain, et le lot met environ 12 jours à sécher au lieu de 7. Il traverse une phase d'environ six jours autour d'une activité de l'eau de 0,90. C'est pendant cette phase que les Aspergillus ochratoxigènes peuvent produire de l'ochratoxine A. Une couche trop épaisse ou un lit non retourné crée des poches humides. De là viennent le moisi et les stinkers, ces grains isolés à odeur de pourri ou de vinaigre qui suffisent à condamner une tasse.

Un résultat de laboratoire va dans l'autre sens, et mérite d'être dit avec ses limites. Des cerises entières ont été fermentées 36 heures en bocal anaérobie, à 20 puis à 37 degrés. Le liquide de la fermentation à 20 degrés contenait plus d'acide lactique : 0,279 milligramme par millilitre, contre 0,107 à 37 degrés. Mis en contact avec des spores d'Aspergillus niger sur boîte de Petri, ce liquide a freiné leur germination. C'est un essai in vitro sur 100 grammes de cerises, avec un sachet absorbeur d'oxygène. Il ne démontre pas qu'un lot réel est protégé, seulement que le métabolisme de cuve produit des acides hostiles au champignon.

La graine elle-même. Les métabolites de cuve migrent jusqu'à l'embryon, et l'activité des enzymes de la germination en est modifiée. L'essai qui a mesuré cela conclut pourtant que la voie sèche préserve une proportion de graines viables plus élevée que la voie dépulpée. La perte de viabilité n'est donc pas un marqueur propre à la cerise entière en cuve close. Le lien entre cette perte et la qualité de la tasse n'est pas établi.

Le risque économique, enfin, qui n'est pas un détail technique. Plus un process compte d'étapes critiques, plus la probabilité d'un raté monte, et la sur-fermentation est facile à obtenir quand les variables ne sont pas suivies. Le marché de ces lots est étroit et se sature. Un guide d'achat professionnel recommande à l'acheteur de s'engager financièrement avant le lancement du process, pour que l'échec ne repose pas sur le seul producteur.

Les repères

• Durées comparées sur cerise entière24, 48 et 72 heures
• Durée la plus longue suivie par un essai de SIAF180 heures
• Acides à 48 heures sur cerise entière, Caparaóacétique 2,74 à 5,49 g/kg, lactique 0,54 à 1,38 g/kg
• Acide dominant en cuve industrielle de 15 000 litres, cerise entièrele lactique
• Sucre des cerises à l'entrée18 à 19,3 degrés Brix
• Température de la masse en cuve non régulée18 à 25 degrés
• Séchage en voie sècheenviron 12 jours, contre 7 en voie lavée
• Première phase de séchagesix à huit jours à une activité de l'eau voisine de 0,95
• Fenêtre à ochratoxine pendant le séchageenviron 6 jours autour d'une activité de l'eau de 0,90
• Humidité finale visée11 à 12 pour cent
• Repos avant déparchage dans la série Arara30 jours