PXL Roasters
  • La chronique
  • Planche VII · section 13 sur 20

    Les défauts de cuisson

    Un fait mérite d'ouvrir cette section, parce qu'il est plus surprenant qu'il n'en a l'air : les défauts que décrivait Ukers en 1922 sont exactement ceux qu'on décrit aujourd'hui. Entre-temps la machine a tout changé, le charbon est devenu gaz puis électricité, le tambour s'est doublé, les sondes sont apparues, le profil se trace à l'écran. Et la liste des ratés n'a pas bougé d'une ligne.

    La raison est simple et elle commande tout le reste. Ces défauts ne sont pas des défauts de machine, ce sont des défauts de transfert de chaleur. Or la chaleur entre dans un grain de café en 1922 exactement comme en 2026 : par sa surface, puis vers son cœur, à une vitesse qui dépend de l'écart de température entre les deux. Tant qu'on cuira des graines, on aura les mêmes façons de les rater.

    On peut donc les ranger en deux familles, et ce rangement est plus utile que la liste alphabétique qu'on lit partout. D'un côté les brûlures de surface, où le grain a touché quelque chose de trop chaud. De l'autre les défauts de cuisson, où la chaleur est mal entrée dans la masse. Les premières sont un problème de métal, les seconds un problème de conduite.

    Les brûlures de surface : un métal trop chaud

    Scott Rao réunit sous un seul terme trois accidents que le métier traite séparément. Il les appelle la brûlure de surface du grain, et les rassembler est justement ce qui rend le conseil utilisable, puisque les trois ont la même cause et le même remède.

    • Le tippingLes pointes du grain, et le germe qui s'y loge, sont carbonisées. C'est là que la matière est la plus mince : la chaleur y passe avant que le reste du grain ait pu la conduire vers son cœur, où l'eau s'évapore et refroidit. Une charge trop chaude au départ suffit à les noircir. En tasse, cela donne de la fumée, du brûlé, de la cendre.
    • Le scorching, ou roussissementUne face entière du grain porte une tache brune ou noire, parce qu'elle est restée plaquée contre une paroi trop chaude au lieu de rouler. Une ailette tordue, un tambour qui tourne trop lentement, une charge trop importante suffisent. Ukers appelait cela « kissing the cheeks », le baiser sur les joues, qui dit bien ce que c'est : un contact.
    • Le facingLe même accident, mais diffus : la surface entière du lot prend une teinte plus sombre que son cœur, sans tache nette. Le site l'ignorait, et c'est pourtant le plus fréquent des trois sur les machines bien réglées, parce qu'il ne se voit qu'en comparant le grain entier à sa mouture.
    Tipping : une pointe carboniséeTipping : une pointe carboniséeL'extrémité du grain, là où la matière est la plus mince, est passée au brun sombre avant que le reste ait pu conduire la chaleur vers son cœur. C'est presque toujours une seule des deux pointes : le grain ne présente pas ses deux extrémités de la même façon au métal.
    Scorching : une face plaquée contre le métalScorching : une face plaquée contre le métalLa face porte une tache franchement noire, aux bords nets, la marque d'un grain resté collé à la paroi au lieu de rouler. Le contour est ce qui la distingue du facing : ici la limite se voit, la chaleur est entrée par un point de contact.
    Facing : la surface plus sombre que le cœurFacing : la surface plus sombre que le cœurLe même accident, mais diffus et sans bord net. C'est le plus fréquent des trois sur les machines bien réglées, et celui qui ne se voit qu'en comparant le grain entier à sa mouture.
    Les trois brûlures de surface. Ce sont des vues construites, pas des photographies de grains : ces trois défauts sont décrits dans toute la littérature du métier et photographiés nulle part sous une licence qui permette de les montrer. Elles disent la forme du défaut, elles ne valent pas comme spécimen.Illustration générée, non photographique

    Le remède est mécanique, et il est vieux d'un siècle. Le double tambour, c'est-à-dire un second cylindre plein posé autour du cylindre perforé, a été introduit précisément pour cela : il empêche la flamme de chauffer directement le métal que le grain touche. Ce n'est donc pas un raffinement moderne, c'est une réponse à un défaut identifié très tôt. Et cela explique pourquoi les brûlures de surface restent plus fréquentes sur les petites machines à tambour simple, où le grain roule sur une paroi directement exposée au brûleur.

    Scott Rao, The Coffee Roaster's Companion, p. 22, pour le regroupement des trois défauts ; Book of Roast, p. 29, pour l'introduction du double tambour contre le tipping ; Ukers, All About Coffee, 1922, ch. XXV, p. 386 à 389, pour « kissing the cheeks »
    Grille de pastilles de café moulu, une ligne par profil de torréfaction et une colonne par minute de 0 à 16, la teinte passant du beige clair au brun très foncé le long de chaque ligne.
    Couleur de la mouture minute par minute pour sept profils de torréfactionAnokye-Bempah L., Styczynski T. et coll. · CC BY 4.0

    Les défauts de cuisson : la chaleur mal entrée

    Ceux-là ne se voient pas sur le grain, ou mal. Ils se goûtent. Et pour les comprendre il faut une seule idée, celle qui manquait à cette planche.

    La chaleur ne se déplace qu'en descendant une pente de température. Entre la surface d'un grain, qui est chaude, et son cœur, qui l'est moins, il existe donc un écart, et c'est cet écart qui commande la vitesse à laquelle la chaleur entre. Plus il est grand, plus le flux est rapide ; quand il s'annule, plus rien n'entre. Rao le note DT, et toute sa conduite tient en une phrase : établir un écart important tôt, puis le réduire progressivement jusqu'à la fin.

    Cette idée donne enfin sa raison à la règle que le métier récite sans l'expliquer, celle du taux de montée en température qui doit décroître régulièrement. Un taux qui décroît, c'est un écart qui se referme. Un taux qui s'effondre d'un coup, c'est un écart qui disparaît avant que le cœur ait fini de cuire. Un taux qui remonte, c'est un écart qu'on rouvre alors que la surface est déjà cuite.

    • Le cuit au four, ou bakedLe taux de montée s'effondre au premier crack, puis s'aplatit ou remonte, faute d'énergie. Le grain finit sa cuisson sans pente, donc sans que rien n'entre vraiment. La tasse a un goût de pain, de flocon d'avoine, et surtout elle est plate et terne : les sucres ont eu le temps de se dégrader sans que la réaction de brunissement, qui demande de la vitesse, produise ses molécules. Ukers l'écrivait déjà autrement : une cuisson lente rend le grain dur au lieu de cassant.
    • Le sous-développé, ou underdevelopedL'inverse : la surface est cuite et le cœur est cru. La tasse est verte, herbacée, elle rappelle le foin, le petit pois ou l'arachide crue, et elle est à la fois amère et acide, ce qui est la signature du défaut. Elle est irrattrapable, pour une raison de structure : les parties du grain ont évolué à des vitesses différentes, et aucun réglage d'extraction ne rattrape deux cafés dans le même grain.
    • Le trop poussé, ou overdevelopedLa cuisson est allée trop loin. Il reste de la cendre et du carbone, et toute singularité de l'origine a disparu. C'est le seul défaut que le torréfacteur choisit, au moins en partie, et le seul qui ait longtemps servi commercialement à masquer un vert médiocre.

    Pourquoi les premières fournées de la matinée sont ratées

    Voici le cas qui rend tout le reste concret, et il est vérifiable par n'importe quel torréfacteur sur sa propre machine.

    Rao raconte avoir repéré sur une table de cafés primés un échantillon très sous-développé et un autre qui l'était un peu, et avoir deviné, correctement, qu'il s'agissait de la première et de la deuxième fournée de la matinée. L'explication tient à ce que mesure une sonde. Une sonde mesure une température, pas une énergie. Quand une machine froide chauffe, l'air atteint vite la température annoncée, et la sonde le dit ; mais la masse métallique du tambour, elle, est encore loin derrière, et c'est elle qui rendra la chaleur au grain pendant toute la cuisson.

    La première fournée cuit donc dans une machine qui affiche la bonne température et qui ne contient pas la bonne énergie. La deuxième aussi, en moins grave. C'est un défaut de conduite qu'aucune courbe ne montre, puisque la courbe est justement l'instrument qui ment. Le remède est connu et coûteux : faire tourner la machine à vide, plus longtemps qu'il ne semble nécessaire, ou sacrifier une fournée.

    Scott Rao, The Coffee Roaster's Companion, p. 19 et 20 pour l'écart de température entre surface et cœur, p. 49 pour la masse thermique et les premières fournées ; Johannes Vosloo, thèse d'ingénierie, North-West University, 2017, § 2.2.3.2, p. 20 à 21, pour le grain cuit dehors et cru dedans

    Deux remèdes anciens, et pourquoi ils ont été abandonnés

    Le métier a essayé de rattraper ces défauts, et deux de ces tentatives valent d'être connues parce qu'elles reviennent régulièrement.

    Le double passage au feu, qu'on appelle double roasting, consiste à repasser un café déjà torréfié. Il avive la couleur, ce qui a longtemps suffi à le justifier commercialement, et il nuit à la tasse, pour une raison qui découle de tout ce qui précède : le second passage trouve un grain dont la surface est déjà cuite et dont le cœur ne peut plus recevoir d'écart de température utile.

    L'arrosage en fin de cuisson, lui, ne visait pas le goût : il servait à récupérer trois à quatre pour cent de perte de poids en remettant de l'eau dans le grain. Ukers notait déjà en 1922 que la pratique était « désapprouvée par les meilleurs torréfacteurs », ce qui dit assez qu'elle était courante chez les autres.

    Les chiffres, et les deux points où les sources ne s'accordent pas

    La température du premier crack. Cette planche avance 175 à 185 degrés. Morten Münchow donne 190 degrés, et Kenneth Davids situe l'événement sous 205 degrés. L'écart est trop grand pour être une imprécision de mesure, et il vient probablement de ce qui est mesuré : la température de l'air, celle de la sonde plantée dans la masse, ou celle du grain lui-même ne sont pas la même grandeur, et aucune des trois sources ne dit clairement laquelle elle rapporte. Un torréfacteur qui compare son chiffre à celui d'un livre compare donc souvent deux instruments.

    Le temps de développement. Rao donne 20 à 25 pour cent du temps total de cuisson. Münchow donne une fourchette qui descend jusqu'à 3,5 pour cent. Là encore l'écart n'est pas un désaccord de détail : c'est un rapport de six. Et une seule étude du corpus a mesuré l'effet sensoriel de ces variables, celle de Giacalone et Münchow en 2018, qui attribue environ 80 pour cent de la variation perçue à la couleur finale et 20 pour cent au temps. Si ce résultat tient, une grande part du débat professionnel sur les profils porte sur les 20 pour cent.

    Le moment du passage exothermique, c'est-à-dire l'instant où le grain se met à produire lui-même de la chaleur au lieu d'en recevoir, est donné aux deux tiers de la cuisson par Rao et après le premier crack par Münchow. Cela compte, parce que c'est exactement le moment où le taux de montée devient difficile à tenir.

    L'humidité résiduelle du grain torréfié. Cette planche donne 2,8 pour cent, Münchow 1 à 1,5 pour cent. Un facteur deux sur une grandeur qui commande le vieillissement du café et sa vitesse de dégazage.

    Aucune des sources lues ne fournit de courbe chiffrée de dégradation des acides chlorogéniques au cours de la cuisson, ni de valeurs de réflectance qui permettraient de rattacher une échelle de couleur commerciale à une mesure physique. C'est le trou le plus gênant de la littérature professionnelle sur la torréfaction.

    Le quaker, un défaut de champ qui se lit comme un défaut de tambour

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    Il manque à cette section le défaut qui se fait passer pour l'un d'eux sans en être un, et qui conduit chaque année des torréfacteurs à corriger un profil qui n'avait rien.

    Le quaker est un grain immature. Il ne se révèle qu'après torréfaction, parce qu'il ne brunit pas comme les autres : il reste pâle, parfois presque jaune, au milieu d'une fournée par ailleurs régulière. C'est pour cela que le terme n'existe qu'en salle de dégustation. Avant la cuisson, rien ne le distingue à l'œil nu, et c'est ce décalage qui fait tout le malentendu : le défaut apparaît au moment de la torréfaction, donc il ressemble à un défaut de torréfaction.

    Il n'en est pas un. La cause principale, sur laquelle toutes les sources s'accordent, est la cueillette de cerises non mûres, donc une décision prise à la ferme plusieurs mois plus tôt. Deux autres causes y conduisent, la carence du sol et le mauvais entretien de la parcelle, par un mécanisme qui vaut d'être compris parce qu'il explique l'aspect du grain. Un caféier carencé, c'est-à-dire privé d'un élément nutritif dont il a besoin, entre en survie et cesse de consacrer ses ressources à son fruit.

    Le grain qui en sort a une structure cellulaire mal définie et ne contient pas les sucres nécessaires au goût. Or ce sont précisément ces sucres qui brunissent : un grain qui n'en a pas ne peut pas brunir, quelle que soit la chaleur qu'on lui donne, et aucun profil ne fabrique la matière qui manque.

    La conséquence pratique est nette. Un torréfacteur qui voit des grains pâles dans sa fournée et qui en conclut à un brassage insuffisant ou à une chaleur trop faible va modifier un profil correct, et il le dégradera. Le tri, manuel ou optique, est la seule réponse, et il se fait après cuisson, puisque c'est le seul moment où le défaut se voit.

    Un dernier point mérite d'être repris tel quel, parce que le genre le néglige presque toujours. La prévalence des quakers, c'est-à-dire leur fréquence dans un lot, est plus forte là où le traitement par voie sèche domine. Mais le traitement n'en est pas la cause. C'est une corrélation de tri et non un mécanisme : le passage par l'eau écarte une partie des cerises immatures, qui ne se comportent pas comme les mûres au moment du triage, tandis que le séchage en cerise emporte tout le lot sans distinguer.

    La voie sèche ne fabrique pas de quakers, elle les laisse passer. Confondre les deux conduirait à accuser une méthode de traitement d'un défaut de cueillette, ce qui est une erreur de plus dans une chaîne qui en compte déjà beaucoup.

    \n Detecting Defects: Plants & Quakers, dans The Book of Roast: The Craft of Coffee Roasting, Roast Magazine, JC Publishing, 2017, p. 101 et 102 pour la définition et les causes, p. 102 pour le mécanisme de la carence et pour la distinction entre prévalence liée au tri et cause liée au traitement.\n
    Morten Münchow, Roasting Foundation, CoffeeMind ; Kenneth Davids, Book of Roast ; Giacalone D. et Münchow M., 2018, sur la part respective de la couleur et du temps dans la variation sensorielle

    Dans cette planche

    1. 01Ce que la torréfaction fait, et ce qu'elle ne fait pasUn grain vert contient des précurseurs, non des arômes.
    2. 02Du brasero au cylindre, 1200-1800Selon la reconstitution d'Ukers, les premières graines et coques séchées sont grillées entre 1200 et 1300 dans des plats d'argile cuite ou de pierre, sur feu ouvert.
    3. 03L'industrialisation, 1824-1864Richard Evans obtient en 1824 le premier brevet anglais de torréfacteur commercial, et son appareil contient déjà trois idées qui ne bougeront plus.
    4. 04Le gaz, la sphère et la « torréfaction rapide », 1868-1922Le gaz change le métier, et pour une raison qu'il faut avoir en tête : avec du charbon, on règle la chaleur en attendant ; avec du gaz, on la règle en tournant un robinet.
    5. 05La physique : comment la chaleur entre dans le grainTrois modes de transfert coexistent. La conduction, par contact du grain avec le métal chaud du tambour et de grain à grain ; la convection, par l'air chaud qui traverse la masse ; le rayonnement, de la paroi et de la flamme.
    6. 06Cinq étapes, deux cracksLes étapes sont une simplification pédagogique.
    7. 07La chimie, étape par étapeLes deux familles de réactions sont celles de la cuisine.
    8. 08Les technologies, une par unePrincipe : un cylindre horizontal, souvent perforé, tourne au-dessus d'une flamme, au charbon, au coke, puis au gaz.
    9. 09Les constructeurs, un par unUkers cite la maison en 1922 pour son torréfacteur rapide Ideal-Rapid, chauffé au coke ou au gaz, et pour sa version manuelle Favour.
    10. 10Les outilsL'humidité du vert, 10 à 12 %, se mesure par capacité ou par étuve.
    11. 11Le profil : charge, temps, taux de montée, ratio de développement, chuteUn profil se décrit par quelques nombres.La chargemasse de vert et température de tambour au chargement, qui décident de la vigueur du séchage ; Ukers notait déjà qu'on ne dépasse pas 90 % de la capacité nominale et qu'une charge trop faible chauffe trop vite.Le temps total8 à 12 minutes pour un échantillon, 10 à 14 minutes pour un café de spécialité selon l'auteur du livre, rarement plus de 20 ; 25 à 45 minutes dans les cylindres à charbon du XIXe siècle.
    12. 12Couleurs et échellesLe degré se lit à la couleur, et il n'existe aucun standard partagé d'un torréfacteur à l'autre.
    13. 13Les défauts de cuissonUn fait mérite d'ouvrir cette section, parce qu'il est plus surprenant qu'il n'en a l'air : les défauts que décrivait Ukers en 1922 sont exactement ceux qu'on décrit aujourd'hui.
    14. 14Dégazage, repos, fraîcheurLe CO2 formé reste en grande partie piégé sous pression dans le grain ; quantité et pression dépendent du profil, et les cuissons rapides et foncées en produisent plus et le libèrent plus vite.
    15. 15Espresso, filtre, décaféinéUn « profil espresso » n'est pas nécessairement plus foncé : les torréfacteurs interrogés par Perfect Daily Grind en 2019 gardent souvent la même température et le même temps après le premie…
    16. 16Industriel contre artisanal : temps, énergie, émissionsSchwartzberg chiffre d'abord le secteur : 6,7 milliards de kg de café torréfiés par an, surtout en fournées.
    17. 17Torréfier à l'origineLes pays producteurs ont toujours torréfié pour eux-mêmes, très foncé selon Ukers, à la poêle ou au petit cylindre.
    18. 18Aujourd'huiLe fait dominant de ces trois dernières années tient en un mot : l'électrification.
    19. 19Planches d’archivesGravures et photographies de l’ouvrage de William Ukers, All About Coffee (1922), tombé dans le domaine public.
    20. 20Continuer la baladeAilleurs sur le site, les passages qui parlent des mêmes choses que cette planche.
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