La voie sèche (natural, dry process)

Où ça se pratique

Trois foyers historiques ne l'ont jamais abandonnée.

• Yémen : la cerise entière sèche sur les toits-terrasses en pierre plate des villages d'altitude.
• Éthiopie : l'est du pays, autour de Harrar, sèche en nature faute d'eau pour laver. Le Guji, le Sidamo et le Yirgacheffe en traitent aussi une part importante, sur lits surélevés en grillage ou en toile.
• Brésil : c'est la voie dominante, sur terreiro, l'aire de séchage en ciment, en terre battue ou suspendue. La finition se fait souvent en séchoir mécanique.

Les zones brésiliennes concernées sont principalement :

• le Minas Gerais ;
• le Cerrado ;
• la Mogiana ;
• l'Espírito Santo.

C'est le mode de préparation le plus ancien. Il précède la voie lavée, qui suppose de l'eau, des cuves et un dépulpeur. Depuis les années 2000, il s'est rediffusé vers des origines qui lavaient par défaut, en Amérique centrale et en Colombie, pour des lots de spécialité.

Le principe

La cerise entière part au séchage sans qu'on retire ni la peau ni la pulpe. Le séchage est donc le procédé ; la fermentation n'en est que la conséquence. Tant que le fruit contient de l'eau, sa flore travaille.

Sur les couches externes de la cerise, une succession microbienne s'installe. Les bactéries acétiques y dominent, Acetobacter et Gluconobacter. Des levures les accompagnent : les genres Pichia et Candida sont les plus présents, avec Starmerella et Saccharomycopsis. Ces bactéries oxydent le glucose en acide gluconique. Cette réaction consomme l'oxygène et acidifie le milieu. Dans un essai équatorien suivi jour par jour, aucun saccharose n'a été retrouvé dans les couches externes des cerises séchées. Le glycérol et le mannitol, eux, s'y sont accumulés fortement, de même que l'arabitol, le sorbitol et le xylitol.

Ce travail reste pour l'essentiel à l'extérieur. Dans l'albumen, c'est-à-dire la graine elle-même, les mêmes auteurs relèvent beaucoup moins de changements. Ils y mesurent de faibles teneurs en glycérol, et une accumulation d'acide gluconique, d'acide glucuronique et d'acide succinique en début de séchage, suivie d'une décroissance progressive.

L'idée répandue d'un sucre du fruit qui migrerait dans le grain demande une correction en deux temps. Le grain nature est bien plus riche en glucose et en fructose libres que le grain lavé. Mais les auteurs n'attribuent pas cet écart à une migration. Ils l'attribuent à l'absence de blessure au dépulpage et à l'absence d'anoxie, qui épargnent au grain des pertes que la voie lavée lui inflige. Le transfert réellement documenté va d'ailleurs dans l'autre sens. C'est en voie lavée que l'acide lactique, l'acide acétique et le mannitol produits dans le mucilage se retrouvent dans le grain.

Le second mécanisme est interne, et c'est le mieux documenté. Le grain reste vivant pendant tout le traitement et engage un début de germination. En voie sèche, le pic d'activité germinative arrive environ une semaine après le début du traitement. En voie lavée, il arrive au bout de deux jours. Le métabolisme de la graine tourne donc plus longtemps, et autrement. C'est cette différence d'activité, et non une migration de sucres, que les auteurs retiennent pour expliquer les écarts de composition.

Enfin, la pulpe qui sèche forme autour du grain une enveloppe de plus en plus dure. Elle freine la sortie de l'eau, allonge le séchage et maintient l'activité de l'eau élevée plus longtemps. L'activité de l'eau est la part d'eau libre, celle dont les micro-organismes peuvent se servir. Toute la difficulté du procédé tient dans cette fenêtre. Le sucre et l'eau sont là, la flore aussi. Le séchage seul décide si le résultat sera un fruit séché propre ou un fruit pourri.

Le déroulé

1. Tri à la récolte. Il n'y a pas de dépulpeur pour écarter les cerises vertes, ni de lavage pour rattraper une cueillette approximative. La maturité au moment de la cueillette commande donc directement le résultat final. 2. Séparation par densité, au Brésil surtout. Les cerises sont jetées dans un bac d'eau : les denses coulent (cereja, verde), les légères surnagent (boia). Les boia sont des cerises déjà partiellement séchées sur l'arbre. Séparer ces lots évite de mettre sur la même aire des teneurs en eau très différentes, qui ne sécheront pas au même rythme. 3. Mise en couche. Sur lit surélevé, la couche va de 2 à 4 cm, ce qui donne une exposition régulière au soleil et à l'air qui circule. Sur aire, l'usage brésilien cite 2 à 5 cm. L'épaisseur commande la vitesse à laquelle l'eau quitte le milieu de la couche. Elle commande donc le temps passé dans la fenêtre où les moisissures se développent. 4. Retournement. Sur lit surélevé, la recommandation est d'au moins deux à trois retournements par jour. Elle vise trois effets : empêcher les cerises de s'agglomérer, freiner la croissance microbienne, et supprimer les poches restées humides où la fermentation part seule. Sur terreiro brésilien, la vulgarisation agricole monte à une dizaine de fois par jour. 5. Protection la nuit et par temps de pluie. Sur aire, l'écart de température entre le jour et la nuit favorise une reprise d'eau nocturne. Cette reprise rend l'humidité finale hétérogène et augmente le risque de contamination par les Aspergillus producteurs d'ochratoxine A. Bâcher ou rentrer le lot l'évite. 6. Descente en humidité. Une mesure de la Cenicafé donne le fruit frais entre 68 et 72 % d'eau, avec une activité de l'eau proche de 0,98. Le séchage se décompose ensuite en trois temps :

• six à huit jours autour de 0,95 d'activité de l'eau, où dominent des micro-organismes hydrophiles sans danger, surtout des bactéries ;
• environ six jours autour de 0,90, phase de transition qui ouvre aux levures et aux champignons mésophiles et xérophiles. C'est pendant cette phase que les champignons ochratoxigènes produisent leur toxine ;
• la finition, plus sûre, jusqu'au seuil de stockage.

7. Durée totale. La revue qui décrit ces trois phases chiffre le séchage à environ 12 jours en voie sèche, contre 7 jours après voie lavée. Une revue de la Cenicafé situe le séchage à l'air libre, aire ou lit surélevé, entre 15 et 20 jours. La voie sèche passe donc nettement plus de temps en zone de risque que la voie lavée. 8. Arrêt du séchage. On vise 10 à 12 % d'humidité en base humide, soit environ 0,60 d'activité de l'eau. C'est le seuil à partir duquel le lot se conserve longtemps sans reprise fongique. Le barème de classement du café vert cité par la FAO admet une plage de 9 à 13 %. 9. Finition mécanique éventuelle. La température maximale admise est généralement posée à 50 °C d'air, au-delà de quoi le risque de dégradation chimique et de détérioration sensorielle augmente. La plage de 40 à 50 °C est celle qui préserve le mieux les attributs recherchés tout en assurant la sécurité microbiologique. Les séchoirs rotatifs travaillent plus bas sur cerise entière que sur café en parche, pour éviter le dommage thermique. 10. Repos, puis décorticage. La cerise séchée est retirée en une seule passe, par une décortiqueuse et non par un dépulpeur. Peau, pulpe et parche forment désormais une coque unique et cassante.

Dix à vingt-cinq jours, un brassage constant, et la voie la plus sobre en eau

Trois compléments s'ajoutent à la conduite décrite ici, et le premier est une durée qui élargit la fourchette sans la contredire.

Hackler et Särchen écrivent qu'en dix à vingt-cinq jours les cerises sèchent au soleil, et que pendant ce temps des processus de fermentation se produisent, les organismes libérant des enzymes qui dégradent la pulpe et le mucilage, ce qui permet à l'humidité de s'évaporer plus facilement. Cette fourchette est plus large que les douze jours donnés par une revue et que les quinze à vingt jours de Cenicafé que porte déjà cette fiche, et elle les englobe l'une et l'autre.

Le mécanisme qu'ils décrivent en passant mérite d'être retenu, parce qu'il inverse une intuition courante. On se représente d'ordinaire la fermentation et le séchage comme deux processus qui se gênent, le premier ayant besoin d'eau et le second la retirant. En voie sèche, ils coopèrent : la dégradation enzymatique de la pulpe ouvre le chemin de l'eau vers l'extérieur, donc la fermentation accélère le séchage qui finira par l'arrêter. C'est une boucle qui se referme sur elle-même, et c'est aussi pourquoi un lot de cerises dont la pulpe résiste sèche lentement et reste longtemps en zone de risque.

Deux consignes complètent cela. La première est sanitaire : on trouve des moisissures filamenteuses en plus grand nombre en voie sèche et en honey qu'en voie lavée. Ce n'est pas surprenant, puisque le sucre reste sur le grain à l'air libre pendant des semaines, mais c'est la justification chiffrée d'une vigilance que cette fiche recommande déjà. La seconde est un geste : le mélange constant est jugé essentiel pour prévenir la surfermentation, la décomposition non désirée et la moisissure. Le mot « constant » est celui des auteurs, et il vaut d'être conservé : ce n'est pas un retournement quotidien, c'est une remise en mouvement répétée, dont la fonction est double, homogénéiser l'humidité entre le haut et le bas de la couche, et empêcher qu'une poche anoxique se forme au cœur d'un tas où la pulpe colle.

Le troisième complément est un argument que cette fiche n'a pas et qui prend de la valeur avec le temps : les cafés en voie sèche consomment moins d'eau et produisent moins d'eaux usées, ce qui en fait la voie la plus sobre si l'on raisonne sur le seul traitement post-récolte. La réserve tient dans cette dernière précision : le bilan porte sur le traitement et non sur l'ensemble de la chaîne, et il ne dit rien de la consommation d'eau à la culture, qui est d'un tout autre ordre de grandeur. Kornman généralise la même idée en prospective, en écrivant que les régions exposées à la sécheresse et à des approvisionnements imprévisibles du fait du changement climatique tendront vers des traitements plus économes en eau, honey, fermentation à sec pour les lavés, ou écopulpage. C'est l'argument costaricien que porte la fiche sur les honey, étendu à l'ensemble des origines, et il est prospectif : personne n'a mesuré ce basculement, on l'anticipe.

Sources de ce passage : Hackler et Särchen, chapitre 5, p. 61 pour la durée et le mécanisme ; chapitre 4, p. 44 pour les moisissures filamenteuses ; chapitre 5, p. 65 pour le mélange constant ; chapitre 7, p. 104 pour la sobriété en eau. Kornman, p. 20.

Ce que ça donne en tasse

Ce qui est mesuré. Sur un même lot équatorien traité en parallèle, les grains verts natures diffèrent des grains lavés. Ils sont plus riches en :

• fructose et glucose ;
• acide caféique ;
• caféine et trigonelline ;
• certains isomères d'acide chlorogénique, soit les 3-CQA, 4-CQA, 3,4-diCQA et 4,5-diCQA.

Ils sont plus pauvres en acide citrique et en érythritol. Le sens de cet écart compte, parce qu'il est presque toujours donné à l'envers dans la littérature de vulgarisation.

Une étude polonaise va dans le même sens sur la caféine. Elle mesure 1,758 g/100 g en voie nature, contre 1,666 g/100 g en lavé, écart significatif. Le mécanisme proposé est une perte par lessivage : un travail antérieur attribue environ 3 % de perte de caféine à la phase de trempage de la voie lavée. La même étude ne relève aucune différence significative sur les polyphénols totaux, dont les valeurs vont de 37,51 à 40,12 mg EAG/g. Elle n'en relève aucune non plus sur le pouvoir antioxydant.

Ce qui est déduit, et non mesuré. Les auteurs de l'essai équatorien écrivent qu'on « s'attendrait » à plus d'amertume et d'astringence en voie sèche. Leur raisonnement est cohérent avec leurs chiffres : la caféine, les acides chlorogéniques et la trigonelline portent l'amertume et l'astringence, et le grain nature en contient davantage. Mais cette phrase se trouve dans leur discussion, pas dans leurs résultats. Ils n'ont conduit aucune comparaison sensorielle à l'aveugle pour l'étayer.

Ce qui est revendiqué. Le portrait commercial du nature est une description d'usage du métier :

• fruits rouges et fraise ;
• confiture ou fruit cuit ;
• corps épais ;
• acidité basse.

Je n'ai trouvé aucun essai sensoriel publié, à l'aveugle, isolant le seul effet du procédé. Il faudrait pour cela comparer des lots d'origine, de variété, d'altitude et de récolte identiques. La sucrosité perçue est couramment expliquée par une migration des sucres du fruit vers le grain. Cette explication ne tient pas : le grain nature est bien plus sucré en glucose et fructose, mais par épargne et non par migration. La description tient donc, l'explication qu'on en donne est fausse.

Ce qui rate

Sur-fermentation, dite « fermenté ». Elle vient d'une couche trop épaisse, d'un retournement trop rare, ou d'un tas laissé en place. Dans l'essai équatorien, un lot a volontairement été entassé sur quatre à six cerises d'épaisseur, sans aucun brassage pendant six jours. Le lot témoin, lui, était étalé en une seule couche de cerises et remué chaque jour. Dans les couches externes du lot entassé, l'acide lactique a atteint 2,1 %, contre 1,0 % dans le témoin. L'acide gluconique y est monté à 14,3 %, contre 8,7 %. Une levure du lot entassé, Saccharomycopsis crataegensis, y a développé un mycélium étendu, ce qui explique l'aspect moisi des cerises entassées. En tasse, ce type de dérive donne des notes vineuses, puis aigres, puis franchement alcooliques.

Moisi et ochratoxine A. La cerise entière contient assez d'eau pour nourrir les moisissures pendant les premiers jours. La toxine vient de deux sections du genre Aspergillus :

• section Circumdati : A. ochraceus, A. westerdijkiae et A. steynii, les deux derniers étant les plus gros producteurs ;
• section Nigri : A. carbonarius, le plus producteur des deux, et A. niger.

Le risque ne se joue pas au plus humide. Au-dessus de 0,95 d'activité de l'eau, les champignons ochratoxigènes se développent mal, parce que la flore hydrophile occupe la place. La production de toxine demande au minimum environ 0,85 d'activité de l'eau, ce qui correspond à près de 20 % d'humidité du grain. La fenêtre dangereuse est donc la phase de transition, quand le lot descend de 0,95 vers 0,80. Le contact direct avec le sol nu aggrave la contamination, en exposant le lot à la terre, à la poussière, aux animaux et à l'eau. Le lit surélevé la réduit pour cette raison. La réglementation européenne fixe 3 µg/kg pour le café torréfié et 5 µg/kg pour le soluble. Il n'existe pas de limite pour le café vert, ce qui déplace la responsabilité sur l'acheteur.

Défaut phénolé, ou goût Rio. On l'a longtemps attribué à une simple fermentation. L'analyse dit autre chose. Le composé responsable est le 2,4,6-trichloroanisole, trouvé entre 1 et 100 ppb dans du café vert. Son seuil de perception dans la boisson est de 8 ppt par voie orthonasale, c'est-à-dire au nez, et de 1 à 2 ppt par voie rétronasale, c'est-à-dire pendant la dégustation. La torréfaction n'en détruit qu'environ la moitié, ce qui ne suffit pas à effacer le défaut. Quelques grains suffisent donc à marquer un lot entier. C'est l'un des rares effets en tasse de cette fiche qui ait été vérifié à l'essai. Des cafés sains dopés à environ 25 ppb de trichloroanisole ont été reconnus comme « Rio » par un jury d'experts. L'origine du composé est une hypothèse bien étayée, pas une certitude. Des champignons filamenteux méthyleraient le 2,4,6-trichlorophénol, son précurseur, et l'on retrouve effectivement de fortes teneurs en précurseur aux côtés du composé dans les cafés atteints.

Reprise d'eau. Rosée nocturne ou averse font remonter l'activité de l'eau. Le lot repasse alors en zone de risque, même tard dans le séchage. Sur aire en ciment, l'écart entre l'échauffement du sol le jour et le refroidissement la nuit rend cette reprise particulièrement marquée.

Croûtage de surface. Un séchage trop rapide durcit la peau avant que le cœur ait séché. L'eau reste enfermée et l'humidité devient hétérogène dans la masse. Le lot se réhumidifie ensuite par endroits en entrepôt, avec un grain devenu cassant.

Défauts physiques comptés au triage. Le barème de classement du café vert cité par la FAO sépare deux familles. Les défauts primaires se comptent un par un : grain noir entier, grain aigre entier dit stinker, cerise séchée non décortiquée, pierres et bouts de bois. Les défauts secondaires demandent plusieurs unités pour compter pour un défaut : parche, coque, grain cassé, dégât d'insecte, grain partiellement noir ou aigre, flotteur, coquille, grain mouillé. Le grade Specialty n'admet aucun défaut primaire, et au plus cinq défauts pleins sur un échantillon de 300 g. Il n'admet pas non plus de quaker, c'est-à-dire de grain qui refuse de brunir à la torréfaction. Un seul grain noir entier suffit donc à faire sortir un lot du grade.

L'ochratoxine, une date et une direction, et deux moisissures qui ne sont pas des ennemies

Deux compléments s'ajoutent ici, l'un réglementaire, l'autre écologique, et le second est le plus inattendu.

Ce que l'Europe a fait en mai 2023

Cette fiche signale que les limites européennes d'ochratoxine A n'ont pas pu être lues dans le texte du règlement. Hackler et Särchen fournissent la date et le sens du mouvement, à défaut du chiffre : en raison de l'état très controversé de la recherche et au titre du principe de précaution, la Commission européenne a abaissé la teneur maximale en ochratoxine A des grains de café en mai 2023. La fiche dispose donc désormais d'une date et d'une direction, et peut écrire que la limite a été resserrée sans avancer de valeur qu'elle n'a pas vérifiée.

Les mêmes auteurs rappellent le profil toxicologique qui justifie ce resserrement, et il vaut d'être donné parce qu'il explique pourquoi cette molécule est traitée autrement que les autres contaminants : elle est cancérogène en exposition chronique, son effet néphrotoxique, c'est-à-dire sa toxicité pour le rein, est démontré et puissant, et elle est potentiellement neurotoxique et immunosuppressive. Le mot « chronique » est la clef : le risque ne vient pas d'une tasse, il vient d'une exposition répétée sur des années, ce qui est exactement le régime de consommation du café et ce qui justifie une limite basse plutôt qu'un seuil de toxicité aiguë.

Toutes les moisissures ne sont pas des ennemies

Cette fiche, comme la planche, présente les moisissures uniquement comme un risque. C'est justifié en conduite, mais c'est faux en biologie, et Hackler et Särchen apportent deux nuances.

La première est qu'une espèce au moins, Penicillium brevicompactum, peut influencer positivement le goût, et se trouve associée à des notes végétales et florales plaisantes. On ne dispose ni de mesure, ni de seuil, ni de protocole, et cette mention ne doit pas devenir un argument de procédé ; elle suffit en revanche à interdire la phrase « les moisissures gâtent le café », qui est une généralisation.

La seconde nuance est plus solide et plus utile : les levures peuvent supprimer la croissance des moisissures productrices de mycotoxines. Le mécanisme n'est pas mystérieux, c'est celui de toute compétition écologique, occupation du substrat, consommation du sucre disponible, acidification du milieu. La conséquence est importante pour une autre fiche, celle des levures sélectionnées : le vrai argument sanitaire de l'inoculation n'est pas gustatif, il est là. Ensemencer une cuve, c'est occuper la place avant qu'un Aspergillus ne la prenne. C'est aussi, accessoirement, une réponse à la question de savoir pourquoi la voie sèche, plus exposée aux moisissures filamenteuses que la voie lavée, tire un bénéfice particulier d'une flore de levures abondante et rapide.

Sources de ce passage : Hackler et Särchen, chapitre 4, p. 44 pour l'ochratoxine A et la décision de mai 2023 ; chapitre 4, p. 45 pour Penicillium brevicompactum et l'effet suppresseur des levures.

Les repères

• Épaisseur de couche2 à 4 cm sur lit surélevé, 2 à 5 cm sur aire selon l'usage brésilien
• Retournementau moins deux à trois fois par jour sur lit surélevé
• Durée de séchageenviron 12 jours en voie sèche contre 7 en voie lavée ; 15 à 20 jours à l'air libre selon la Cenicafé
• Humidité68 à 72 % en base humide sur fruit frais, 10 à 12 % au stockage, 9 à 13 % admis au classement
• Activité de l'eauproche de 0,98 sur fruit frais, environ 0,60 au stockage, minimum d'environ 0,85 pour la production d'ochratoxine A
• Seuil de perception du 2,4,6-trichloroanisole8 ppt par voie orthonasale, 1 à 2 ppt par voie rétronasale
• Température maximale en séchoir50 °C d'air, la plage de 40 à 50 °C étant celle qui préserve le mieux la qualité