Quatre procédés, un objectif : la caféine doit sortir du grain, tout le reste doit rester. La qualité du succès décide du goût, du prix et de la question de savoir si des résidus de solvant mesurables se retrouvent finalement dans la tasse. Nous avons parlé avec le décaféineur CR3 à Brême, consulté les brevets et les valeurs limites et avons trouvé une erreur qui figure dans presque tous les articles sur le sujet.
La décaféination se fait toujours avec du café vert, jamais avec du café torréfié. Quatre agents d'extraction sont utilisés : le dichlorométhane, l'acétate d'éthyle, l'eau et le CO₂. La différence entre eux réside dans la sélectivité, pas dans le nom de marque. Et décaféiné ne signifie pas sans caféine : un espresso décaféiné contient 3 à 15,8 milligrammes de caféine.
Ce que tous les procédés ont en commun dans la fabrication
La décaféination se fait toujours avec du café vert, c'est-à-dire le grain avant la torréfaction. Il n'existe industriellement pas de procédé qui décaféine le café torréfié.
Meike Holtmann travaille chez ANKA, la filiale recherche et innovation de CR3, sur ces processus. Elle décrit quatre étapes qui sont identiques pour tous les procédés :
La différence entre les procédés se situe à la deuxième étape, et là dans trois dimensions : température, pression et durée. Holtmann l'appelle « le mode de fonctionnement du processus global ».
La sélectivité signifie : à quel point un agent d'extraction cible précisément la caféine et laisse tout le reste tranquille. Un agent peu sélectif en extrait aussi les graisses, les acides et les arômes. C'est la vraie raison pour laquelle certains décafs ont un goût plat.
Dichlorométhane : neuf heures et le meilleur rapport qualité-prix
Le dichlorométhane, abrégé DCM ou chlorure de méthylène, est le procédé le plus courant au monde. La raison est simple : il fonctionne mieux que tout le reste. Holtmann appelle le DCM « l'agent d'extraction le plus efficace pour la caféine ».
Pression, température et valeur cible selon le brevet original de Procter & Gamble de 1971. Les grains y sont pré-humidifiés à 41 à 50 pour cent en poids d'eau, le rapport solvant-grains est de 3:1 à 5:1.
Un temps de processus court signifie une consommation d'énergie faible, et cela se répercute directement sur le prix. Holtmann : « Le rapport qualité-prix y est correct. »
Ce qui surprend beaucoup : le DCM n'est pas le plus agressif, mais plutôt un agent doux.
« Il est relativement sélectif aussi pour la caféine. Pas autant de co-extraits ne sortent. »
Qui met une bonne qualité de café vert obtient beaucoup d'arôme préservé. Mais nous n'avons encore jamais goûté un café de spécialité issu du procédé DCM. Cela tient sans doute au fait que c'est un processus chimique et que l'acceptation du marché en est limitée.
Dans le procédé DCM indirect, le solvant ne touche jamais le grain. Le café est imbibé d'eau chaude, la caféine passe dans l'eau, et c'est cette eau qui est ensuite traitée au DCM. Après cela, les arômes retournent au grain avec l'eau. Nous n'avons trouvé aucune donnée vérifiée pour les températures et durées de cette variante.
Combien de dichlorométhane reste dans le café ? 34 produits testés
Un groupe de travail a mesuré en 2024 34 cafés torréfiés décaféinés du commerce disponibles dans l'UE, par headspace-GC-MS. Les résultats :
| Paramètre mesuré | Valeur |
|---|---|
| Plage dans le café torréfié | 5,7 à 816,6 µg/kg |
| Moyenne | 127 µg/kg (0,127 mg/kg) |
| Médiane | 59,5 µg/kg (0,060 mg/kg) |
| Valeur limite légale Suisse et UE | 2 mg/kg (2.000 µg/kg) |
| Valeur limite légale États-Unis | 10 mg/kg (10 ppm) |
| Passage dans la boisson, café filtre | Médiane 26,8 pour cent |
| Passage dans la boisson, French Press | Médiane 43,1 pour cent |
Fabian, Süße-Herrmann, McGaffin & Hielscher (2024), Proceedings 109(1), 33. Valeurs limites : VTVV suisse annexe 1, directive UE 2009/32/CE annexe partie II, 21 CFR 173.255.
Trois choses sont établies. Premièrement : le DCM est détectable dans le café fini, l'affirmation « après la torréfaction, il n'y a rien » est trop générale. Deuxièmement : la plus haute valeur mesurée individuellement est d'environ 41 pour cent de la limite, la médiane d'environ trois pour cent. Troisièmement, un quart à bien plus d'un tiers du résidu se retrouve dans la tasse, et la French Press transfère beaucoup plus que le filtre en papier.
Holtmann dit à propos des résidus : « Les quantités maximales prescrites sont dépassées d'un centuple. » La médiane de l'étude se situe à un facteur d'environ 34, la moyenne à environ 16. Cela correspond à peu près à l'ordre de grandeur, mais les valeurs individuelles varient considérablement.
Caféine pure chez Descamex, Córdoba, Mexique
Pourquoi le sujet bouge en ce moment, à nouveau
L'Agence internationale de recherche sur le cancer (CIRC) classe le dichlorométhane depuis 2017 dans le groupe 2A, soit comme « probablement cancérogène pour l'homme ». Aux États-Unis, depuis novembre 2023, une demande de plusieurs organisations environnementales et sanitaires est en cours pour retirer le chlorure de méthylène de l'approbation alimentaire. La FDA a rouvert la période de commentaires le 28 mai 2026 et l'a fermée le 29 juin 2026, aucune décision n'a été prise jusqu'à présent. Dans l'UE, nous n'avons pas trouvé d'initiative comparable, en Suisse non plus.
Acétate d'éthyle, le procédé de la canne à sucre
L'acétate d'éthyle se décline en deux noms. Le nom technique est acétate d'éthyle, le plus beau est Sugarcane Process. Les deux désignent la même molécule.
« Industriellement, il est utilisé sous forme synthétique. Mais il est aussi présent en traces dans la canne à sucre, dans les betteraves ou aussi dans les fruits naturellement et peut également être produit à partir de matières premières naturelles. Et c'est pourquoi il porte aussi ce nom de Sugarcane Processing. »
Techniquement, l'acétate d'éthyle se comporte comme le DCM, avec une différence : « Il n'est pas tout à fait aussi sélectif pour la caféine que le dichlorométhane. Donc les temps de processus sont légèrement plus longs. » Chez Descafecol à Manizales, l'installation de décaféination en Colombie, les cycles de solvant durent selon le diagramme de processus environ huit heures, après un trempage d'une demi-heure.
Cycles et temps de trempage selon le diagramme de processus de Descafecol, Manizales. La spécification résiduelle de 20 ppm est une indication volontaire de Descafecol, Cafe Imports mentionne un maximum de 10 ppm dans son diagramme de processus.
La situation juridique est la vraie différence. Contrairement au dichlorométhane, il n'y a pas de valeur limite numérique pour l'acétate d'éthyle. Il figure dans la partie I de l'annexe de la directive 2009/32/CE, c'est-à-dire parmi les solvants autorisés pour tous les usages selon les bonnes pratiques de fabrication. La VTVV suisse suit cette systématique.
La série de chiffres la plus intéressante pour ce procédé provient d'une revue de 1999 et montre ce que coûte la décaféination :
| Condition | Durée | Caféine éliminée | Perte de matières solubles |
|---|---|---|---|
| Température ambiante, 27 degrés | 8 h | 37 à 39 % | 9 à 10 % |
| Température ambiante, 27 degrés | 14 h | 42 à 44 % | 14 à 15 % |
| Avec circulation d'eau chaude | 8 h | 62 à 64 % | 34 à 36 % |
| Avec circulation d'eau chaude | 16 h | 78 à 80 % | 40 à 42 % |
Ramalakshmi & Raghavan (1999), Critical Reviews in Food Science and Nutrition 39(5), tableau 5. Conditions de laboratoire, pas de paramètres industriels.
Les procédés à l'eau : pourquoi l'eau seule ne fonctionne pas
L'idée la plus évidente est aussi la plus fausse. Si on place des grains de café dans de l'eau chaude, la caféine se dissout bien, mais aussi tout le reste. On obtient une tasse de café et un grain sans goût.
Les procédés à l'eau résolvent ce problème par une astuce. Holtmann : « Le grain de café est extrait avec de l'eau chaude ou avec un extrait chaud de café vert sans caféine. » Cet extrait est saturé de tous les composants solubles du café, sauf la caféine. Du grain ne peut donc s'échapper essentiellement que la caféine, tout le reste reste dedans, car la solution en est déjà pleine.
L'extrait chargé de caféine passe ensuite sur des filtres adsorbants. « De ces filtres adsorbants ressort un extrait sans caféine, mais riche en arômes. » Le cycle recommence.
« Nous avons constaté que les filtres que nous utilisons ont aussi une plus faible affinité pour les co-extraits, ce qui a un effet très positif sur l'arôme du café décaféiné, parce que nous avons moins de pertes. »
Deux fournisseurs portent les procédés à l'eau dans leur nom. Swiss Water à Delta, Colombie-Britannique, travaille avec un extrait de café vert et des filtres à charbon. Descamex à Córdoba, Veracruz, appelle son procédé Mountain Water Process.
Valeurs d'un brevet de 1980 sur le procédé à l'eau avec adsorption. Swiss Water et Descamex ne publient pas leurs propres données de processus.
« 99,9 % sans caféine » - bien sûr
Ni Swiss Water ni Descamex ne publient les températures, les pressions, les temps de processus ou un degré de décaféination. L'affirmation répandue « 99,9 pour cent sans caféine » pour le procédé Swiss Water n'a pu être attribuée à aucune source primaire, elle provient d'un matériel pédagogique qui renvoie lui-même à un blog. Nous ne la mentionnons donc pas comme un fait.
Le café avec lequel tout a commencé chez nous provient d'un tel procédé. Notre Sueño du Mexique est décaféiné à l'eau chez Descamex, le café provient du Rancho San Felipe.
CO₂ supercritique : à partir de 31 degrés et 73,8 bar
Le dioxyde de carbone existe à l'état gazeux et solide. Au-dessus d'environ 31 degrés et 73,8 bar, il devient quelque chose de troisième : supercritique. Il a alors la densité d'un liquide et le comportement de diffusion d'un gaz, et dans cet état, il dissout la caféine.
Kurt Zosel l'a inventé à Oberhausen, le brevet a été déposé le 5 février 1970. Il mentionne 40 à 80 degrés, 120 à 180 atmosphères, une teneur en eau des grains de 15 à 30 pour cent, 5 à 15 heures de décaféination et une caféine résiduelle inférieure à 0,01 pour cent. Le cœur du brevet est une subtilité : seule l'humidité fait du CO₂ supercritique un milieu qui capture la caféine.
À l'échelle industrielle d'aujourd'hui, les valeurs sont plus élevées. Holtmann mentionne « des pressions extrêmement élevées, 250 à 300 bar, et des températures élevées de 60 à 80 degrés ». Une étude d'écobilan de 2017 documente une installation avec 250 bar et 90 degrés, cinq heures de trempage, puis 11,5 heures d'extraction pour l'Arabica et 22 heures pour le Robusta, avec 97 pour cent d'élimination de la caféine.
Selon la Société Max-Planck, environ 100.000 tonnes de café vert par an sont traitées au niveau mondial par le procédé supercritique. C'est environ un pour cent de la récolte mondiale.
CO₂ subcritique : liquide à 70 bar, sept jours de temps de processus
Celui qui réduit la pression et la température en dessous du point critique obtient du CO₂ liquide. C'est plus lent et plus cher, et c'est précisément pour cela qu'c'est intéressant, surtout du point de vue sensoriel.
CR3 appelle ce procédé Carbonic Natural. Holtmann le décrit ainsi : « Le CO₂ y est dans un état liquide et traverse les grains prétraités et est incroyablement sélectif. » Après l'extraction, on réduit la pression, elle baisse de 70 bar à la pression ambiante, et la caféine sort du CO₂. Elle est captée dans un flux d'eau, le CO₂ retourne sans caféine au lot suivant.
Pression, température et caféine résiduelle selon une visite documentée de l'usine par Belco. Là, 97 à 99 pour cent de la caféine disparaissent dans la phase de CO₂ liquide.
Sebastian Gabriel, marketing et ventes chez CR3, nous l'a expliqué ainsi : le CO₂ est « un solvant paresseux ».
Deux points qui comptent dans la pratique. Le CO₂ provient de l'acide carbonique des sources naturelles, le procédé est donc certifiable bio. Et : notre Apas Decaf du Brésil est décaféiné de cette manière, le Dipilto Decaf du Nicaragua également.
Le procédé des triglycérides : beaucoup affirmé, peu prouvé
Dans de nombreux articles, il y a un cinquième procédé : les grains trempent dans de l'huile de café chaud, les triglycérides de l'huile en extraient la caféine.
Nous n'avons trouvé aucune source primaire à ce sujet. Aucun brevet, aucune étude évaluée par des pairs, aucune indication de fabricant ne mentionne la température, la durée, le rapport huile-grains ou le degré de décaféination. Nous avons vérifié et exclu trois brevets pertinents qui sont régulièrement cités pour cela dans la littérature et qui décrivent en réalité d'autres procédés.
Les quatre procédés en comparaison directe
Le CO₂ apparaît deux fois dans le tableau, parce qu'il fonctionne en deux modes de fonctionnement. L'agent d'extraction reste le même.
| Procédé | Agent d'extraction | Durée | Pression / Température | Sélectivité | Coûts |
|---|---|---|---|---|---|
| Dichlorométhane (DCM) | Dichlorométhane | env. 9 h | 2–14 bar / 60–99 °C | haute | faible |
| Acétate d'éthyle (Sugarcane) | Acétate d'éthyle | env. 8 h cycles | non publié | moyen | faible à moyen |
| Eau (Swiss Water, Mountain Water) | Extrait de café vert plus filtre adsorbant | non publié | 50–100 °C (brevet 1980) | haute, dépendant du filtre | haute |
| CO₂, supercritique | CO₂ supercritique | 11,5–22 h | 250–300 bar / 60–90 °C | haute | haute |
| CO₂, subcritique (Carbonic Natural) | CO₂ liquide | 6–7 jours | 70–80 bar / 23 °C | très haute | haute |
« Non publié » signifie : la valeur n'est publiée par aucun fabricant et n'est pas dans une source primaire.
Ce que « décaféiné » signifie légalement, et pourquoi « limite de 0,1 pour cent pour l'UE » est faux
La précision est décisive : des phrases comme « dans l'UE, le café décaféiné peut contenir jusqu'à 0,1 pour cent de caféine » figurent sur presque toutes les pages sur le sujet. Ce n'est pas correct ainsi.
L'UE régule avec la directive 1999/4/CE exclusivement les extraits de café, c'est-à-dire le café soluble. Là, la limite est de 0,3 pour cent de caféine anhydre par rapport à la matière sèche. Pour le café torréfié, nous n'avons trouvé aucune valeur harmonisée au niveau de l'UE.
Les 0,1 pour cent proviennent du droit national :
| Juridiction | Café torréfié | Café soluble | Base légale |
|---|---|---|---|
| Suisse | max. 0,1 pour cent en masse, rapporté à la matière sèche | max. 0,3 pour cent en masse | Ordonnance du DFI sur les boissons |
| Allemagne | max. 1 g de caféine par kg de matière sèche de café, soit 0,1 % | max. 3 g/kg, soit 0,3 % | Ordonnance sur le café, § 2 al. 3 |
| UE | aucune valeur harmonisée trouvée | 0,3 % | Directive 1999/4/CE |
Pratiquement, cela ne change rien pour toi en tant que bu ou buveur : en Suisse et en Allemagne, la même valeur de 0,1 pour cent s'applique.
Ce qui finit vraiment dans la tasse
La limite ne dit rien sur la quantité de caféine que tu bois vraiment. Il faut pour cela des mesures dans la boisson.
L'étude de référence à ce sujet date de 2006. Dix cafés filtre décaféinés de neuf chaînes et cafés locaux se situaient entre 8,6 et 13,9 mg de caféine pour 473 ml. L'espresso décaféiné contenait 3 à 15,8 mg par shot.
Pour commencer : le café vert contient selon l'espèce environ un pour cent de caféine chez l'Arabica et environ deux pour cent chez le Canephora. Une étude de 2020 cite comme plages 0,8 à 1,4 pour cent pour l'Arabica et 1,7 à 4,0 pour cent pour le Robusta. La torréfaction ne change presque rien à cela, car la caféine est thermostable.
Ce que cette caféine résiduelle fait dans le corps est une question en soi. Combien de temps la caféine agit, à quelle vitesse elle est décomposée et à partir de quand elle perturbe le sommeil, nous l'avons écrit séparément.
Brême, capitale de la décaféination
« La décaféination a été inventée à Brême. Beaucoup de gens ne le savent pas. Et on peut dire que Brême est jusqu'à aujourd'hui la capitale mondiale de la décaféination. »
Les deux sont vrais, avec une précision. Le brevet « Preparation of coffee » a été déposé le 4 mai 1906 et accordé le 1er septembre 1908. Il porte trois noms : Johann Friedrich Meyer jr., Ludwig Roselius et Karl Heinrich Wimmer. Roselius est presque partout présenté comme l'inventeur seul, mais il ne l'est pas.
Et le solvant était effectivement du benzène, littéralement dans le brevet : « We have found that benzene (also called benzol) is eminently suitable for this purpose. » Kaffee HAG a été fondée la même année, en 1906. L'anecdote répandue selon laquelle une cargaison de café naufragée avec de l'eau de mer aurait inspiré Roselius sonne aventureuse, mais peut-être un peu trop aventureuse. Je n'ai pas trouvé de source fiable jusqu'à présent.
Quant à la capitale mondiale : à Brême, la Coffein Compagnie traite selon ses propres indications environ 120.000 tonnes de café vert par an dans cinq usines et se présente comme leader du marché mondial. CR3 est également basée à Brême. Il n'existe pas de classement de capacité mondiale indépendant, car Descamex, Descafecol, Demus et Swiss Water ne publient pas leurs capacités.
Quel procédé fait le meilleur café ?
Stacey Linden de Swiss Water me l'a dit essentiellement lors de notre conversation pour l'article principal :
Le processus de décaféination laisse une empreinte sensorielle, plus ou moins selon le procédé. Nous trouvons intéressante la question de savoir si ce changement sensoriel est un défaut ou s'il peut ajouter une nouvelle qualité.
Les procédés rapides et bon marché comme le DCM laissent selon notre compréhension un caractère similaire au soja. Les procédés à l'eau peuvent laisser un goût de malt chez les cafés plus plats. L'acétate d'éthyle peut augmenter l'acidité, tandis que le procédé CO₂ subcritique peut légèrement amortir le café.
Si on le sait comme importateur ou torréfacteur, on cherche alors le bon café vert pour le bon procédé, et un nouveau produit sensoriquement intéressant peut en résulter.
La décaféination comme amélioration qualitative d'un mauvais café vert ?
Nous avons demandé à Meike Holtmann si c'est vrai que par le passé, c'était surtout de mauvaises qualités qui étaient décaféinées. Sa réponse : « Je ne perçois pas cela de cette manière aujourd'hui sur notre site. Une grande partie des cafés que nous vendons ici comme matière première a une bonne, voire très bonne qualité sensorique. » Les basses qualités, appelées affectueusement « nourriture pour oiseaux ou café müesli » dans l'usine, se voient extrêmement rarement.
Son observation sur l'effet est intéressante : « Avec les qualités mal faites, on perçoit parfois cela comme une amélioration du café. » Moins avec les bonnes qualités. Le processus lisse donc, cela aide le mauvais café vert et coûte quelque chose au bon.
Celui qui veut juger le décaf doit connaître les deux : la qualité du café vert et le procédé appliqué. Plus sur le goût, sur le vieillissement plus rapide et sur la question de savoir pourquoi le décaf s'extrait différemment, c'est dans l'article principal sur le café sans caféine.
À l'écoute
Conclusion
Quatre procédés, et aucun n'est globalement le meilleur. Le dichlorométhane est rapide, bon marché et plus sélectif que sa réputation, mais laisse des résidus mesurables et est observé au niveau réglementaire. L'acétate d'éthyle est tout aussi rapide, légèrement moins sélectif et régulé de manière plus souple sur le plan juridique. Les procédés à l'eau évitent complètement les solvants, mais publient à peine de données de processus. Le CO₂ en mode subcritique est le procédé le plus lent et le plus cher et selon CR3 le plus sélectif.
Nos cafés décaféinés se trouvent dans la collection Décaf, chacun avec une indication du procédé.
Sources
Entretiens
Meike Holtmann, Recherche et innovation, ANKA (filiale recherche et innovation de CR3), Brême.
Sebastian Gabriel, Marketing et ventes, CR3 Raffinerie de café, Brême.
Stacey Linden, Swiss Water, Delta, Colombie-Britannique.
Études et revues
Fabian, Süße-Herrmann, McGaffin & Hielscher (2024) : Résidus de dichlorométhane dans les cafés torréfiés décaféinés, Proceedings 109(1), 33.
Ramalakshmi & Raghavan (1999) : Critical Reviews in Food Science and Nutrition 39(5), tableau 5.
Étude de 2006 sur la teneur en caféine des boissons décaféinées. McCusker, Fuehrlein, Goldberger, Gold & Cone (2006) : Caffeine Content of Decaffeinated Coffee, Journal of Analytical Toxicology 30(8)
Étude de 2020 sur les teneurs en caféine dans l'Arabica et le Robusta. Gaibor, Morales & Carrillo (2020) : Determination of Caffeine Content in Robusta Roasted Coffee (Coffea canephora) by RP-UHPLC-PDA, Asian Journal of Crop Science 12(2)
Étude d'écobilan de 2017 sur une installation CO₂ supercritique. De Marco, Riemma & Iannone (2017) : Supercritical Carbon Dioxide Decaffeination Process, a Life Cycle Assessment Study, Chemical Engineering Transactions 57
Brevets
Meyer jr., Roselius & Wimmer : « Preparation of coffee », déposé le 4 mai 1906, accordé le 1er septembre 1908.
Zosel : Procédé de décaféination avec CO₂ supercritique, déposé le 5 février 1970.
Procter & Gamble : Décaféination au dichlorométhane, 1971.
Procédé à l'eau avec adsorption, 1980.
Droit
Ordonnance du DFI sur les boissons (Suisse).
Ordonnance sur les exigences techniques relatives aux aliments, VTVV, annexe 1 (Suisse).
Directive 2009/32/CE sur les solvants d'extraction, annexe partie I et partie II.
Directive 1999/4/CE sur les extraits de café.
Ordonnance sur le café, § 2 al. 3 (Allemagne).
21 CFR 173.255 (États-Unis).
Autres informations
Monographies du CIRC : Classification du dichlorométhane dans le groupe 2A, 2017.
FDA, procédure de retrait du chlorure de méthylène de l'approbation alimentaire, en cours depuis novembre 2023.
Société Max-Planck, données sur le procédé CO₂ supercritique.
Diagrammes de processus Descafecol (Manizales) et Cafe Imports.
Visite d'usine documentée de Belco chez CR3.
Coffein Compagnie, Brême, données propres sur la quantité transformée.
