Café et fermentation. Tout ce que tu dois savoir.

Fermentation comme outil

Cela offre de nouvelles possibilités aux producteurs : une fois que le processus de fermentation a été bien analysé et compris, ils peuvent appliquer ce savoir pour apporter plus de constance à la qualité du café. Les défauts devraient être moins nombreux et les nouveaux profils aromatiques devraient devenir la règle.

Ce que nous devrions retenir jusqu'à présent :

• Le café peut, mais ne doit pas être fermenté
• les processus « d'enlèvement du mucilage » et de fermentation sont souvent utilisés de manière erronée comme synonymes
• Nous distinguons ici entre la libération mécanique du mucilage (démucilagination) et la libération biologique par les levures et les bactéries
• la fermentation est souvent considérée comme un risque – dans les dégustations, on parle souvent de « ferment » comme une erreur – beaucoup de dégustateurs considèrent encore les cafés qui sont un peu plus fruités comme ferment – mais ils nient une nouvelle réalité : les cafés de spécialité deviennent de plus en plus fruités
• quand le café fermente, il le fait généralement par des levures sauvages naturelles, qui sont déjà installées sur le fruit et présentes dans l'air
• Puisque la fermentation a longtemps été considérée comme un processus mécanique et moins comme un processus définissant les arômes, il manque aujourd'hui encore de résultats de recherche diversifiés

Les graines de café sont écrasées hors de la cerise sur une despulpadora

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2. Microbe-Climate au lieu de Micro-Climate

Pour montrer les différences de goût dans les cafés, nous dégustons généralement aussi des cafés provenant de régions très différentes. Les différences ressortent particulièrement bien quand les cafés sont côte à côte. Ainsi, nous montrons surtout des différences régionales, mais expliquons moins le rôle que le traitement du café peut avoir sur le développement du goût.

La plupart des différences entre les cafés sont généralement expliquées par la variété, le climat et les conditions locales dominantes. Mais nous négligeons probablement la contribution des microbes (levures et bactéries) qui peuvent avoir une grande influence sur la formation du goût lors du processus de dépulpage.

Demandons-nous donc : Comment la fermentation du café se déroule-t-elle exactement ?

Nous savons maintenant que pendant la fermentation du café, les sucres et l'amidon du mucilage, c'est-à-dire la couche visqueuse entourant la graine, sont divisés par les levures et les bactéries (micro-organismes) et se transforment en acides ou en alcool.

Pour ce processus, il faut toujours les deux acteurs : la levure et les bactéries, car ces dernières agissent avec la levure, forment des enzymes et commencent à dégrader les sucres du mucilage.

Nous avons principalement affaire à des bactéries lactiques, qui sont particulièrement actives dans la fermentation du mucilage. Les graisses, les protéines et les acides sont également dégradés et convertis en acides alcooliques. De cette façon, l'odeur, la couleur, la valeur du pH et la composition du mucilage changent.

L'un des plus grands bienfices que j'aie jamais visité était à Veracruz/Mexique. À la haute saison, jusqu'à 140 tonnes de cerises y sont transformées. Par jour. Du moment où la cerise est dépulpée jusqu'à ce qu'elle atterrisse dans le séchoir, seulement six minutes s'écoulent. Il n'y a pas de temps pour la fermentation entre les deux. Ce n'est pas non plus nécessaire, car les installations de dépulpage modernes (despulpadoras) travaillent avec une très grande précision et les démucilagateurs (desmucilaginador) éliminent le mucilage (presque) complètement.

• Ce sont donc des raisons économiques qui rendent une fermentation plus complexe à grande échelle à peine possible.
• Mais il y a aussi des raisons climatiques ou locales : y a-t-il assez d'eau, d'espace, de canaux, de conteneurs, etc. sur le site ?
• Puis viennent les raisons historiques ? Y a-t-il même une sensibilisation à la fermentation ?
• Au nord du Nicaragua (Nueva Segovia), la reposa, le stockage des cerises pendant la nuit jusqu'au dépulpage le lendemain, est très répandue. Dans les zones caféières au centre du pays, Jinotega et Matagalpa, cela est à peine appliqué.

Le coût du traitement par voie humide avec fermentation est assez élevé : il faut beaucoup d'énergie pour faire fonctionner les machines. L'eau doit être (ou devrait être) recyclée et les canaux, dépulpeurs et réservoirs doivent être bien nettoyés. Partout où l'eau stagne, il y a un potentiel de danger de contamination, ce qui peut avoir un impact négatif sur le goût.

Et qu'en est-il des Naturals ?

Le traitement à sec (sun dried, natural), où la cerise entière non dépulpée sèche sur la graine, est beaucoup moins cher à grande échelle. Mais pour les cafés de spécialité, c'est exactement l'inverse. En règle générale, les cafés traités à sec sont plus chers, s'ils sont de haute qualité. Le travail investi dans le séchage uniforme des cerises est énorme.

Honeys, Naturals, Anaerobics – différents types de traitement côte à côte sur El Arbol, Nicaragua (J. Galea)

Les fermentations spéciales sont des produits de niche

Quiconque a visité l'origine du café aura certainement vu différents modèles de traitement. Personnellement, j'aime toujours demander aux producteurs « pourquoi » ils font l'un ou l'autre. Souvent, cependant, la réponse est maigre et en même temps très révélatrice : « parce que j'ai toujours fait ça ». Maigre, car le contenu informatif technique est faible. Révélateur, car il est évident qu'il y a encore beaucoup de savoir à transférer pour que les producteurs puissent tirer encore plus de leur café.

Bien sûr, il y a des contre-exemples. Le producteur qui peut donner des informations détaillées sur chaque étape de la culture du café et du traitement, et qui sait quelles influences externes peuvent affecter positivement ou négativement le goût, existe. Mais il existe principalement dans le monde du café de spécialité, est peut-être même un agronome formé, a étudié à l'étranger ou a un échange extraordinaire avec des visiteurs comme nous tous.

Nous ne devons jamais oublier que la grande majorité des producteurs de café ne produisent pas du café de spécialité, n'ont pas de dépulpeur propre à la maison, et ils plantent probablement du café parce qu'ils l'ont toujours fait.

Une des nombreuses réalités du café

Si nous parlons donc de techniques de fermentation extraordinaires, alors nous parlons malheureusement aussi ici d'un sujet de niche :

cool, généralement cher et rare.

Cependant, par exemple, aux Championnats du Monde de Baristas, autant de cafés avec des techniques de fermentation spéciales sont présentés que jamais. Sur la scène des baristas, il semble aujourd'hui être presque un standard de chercher des cafés avec une fermentation spéciale pour la compétition.

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4. Fermentation avec des cultures de démarrage

Au début de cet article, nous l'avons déjà indiqué – Et si nous comprenions bien la fermentation et l'influencions maintenant délibérément avec des levures et des bactéries ? Toujours une chance, ou un monstre ?

Le café court-il maintenant le même risque que le Chardonnay il y a 20 ans ? Des profils de saveur intensément aromatiques et volumineux qui deviennent de plus en plus similaires, indépendamment de leur origine ?

La réponse courte :

• il y aura de plus en plus de cafés intensément aromatiques
• chaque tendance provoque une contre-tendance
• Prévision – dans trois ans, nous serons au milieu : une fermentation ciblée qui n'est pas perçue comme telle dans le produit final
• les clients du café pardonnent probablement moins qu'aux amateurs de vin – si le café ne ressemble maintenant plus à du café, c'est « pas un bon café »
• les cafés intensément aromatiques ne seront probablement jamais la majorité

Et voici maintenant la réponse plus longue :

Statut quo

Nous savons maintenant : pour la plupart, la fermentation du café est considérée soit comme une fonction purement mécanique pour libérer le mucilage, soit comme un bassin de dangers : une accumulation de risques qui guettent sur le chemin de la cerise au café séché.

Si nous considérons la fermentation comme une grande inconnue, nous excluons sa capacité à changer les goûts aussi positivement. Souvent, cependant, c'est le cas qu'un grain puant est directement lié à la fermentation dans une dégustation : « mal fermenté », « surfermenté », l'erreur réside dans la fermentation, pas bien travaillé. Nous devons être plus précis ici.

C'est une réalité qu'en très peu de cas « seulement les cerises les plus mûres » sont cueillies (comme les baristas aiment le dire aux championnats).

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La réalité est : la grande majorité des cerises livrées sont souvent hétérogènes ; immature, demi-mûre, bien mûre, très mûre, trop mûre ; cerises intactes (exocarpe fermé) et cerises endommagées (par exemple, éclatées par la pluie).

Cerises dans un siphon au Honduras. Les producteurs apportent les cerises au bienfait le soir. Seulement les cerises les plus mûres ?

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Dès que la cerise s'ouvre et entre en contact avec l'air, cela accélère une fermentation incontrôlée. Bien avant que les cerises ne soient dépulpées et fermentées dans un réservoir, des arômes d'erreur (défauts) peuvent déjà être dans la graine.

L'explication de la raison pour laquelle une fève peut être « surfermentée » est donc énormément entravée et témoigne d'une attitude selon laquelle la fermentation seule en est responsable. Mais encore : le matériau de départ, c'est-à-dire les cerises intactes, est une condition préalable fondamentale pour un café savoureux et sans défaut.

Fermentation ciblée avec des cultures de démarrage isolées

Les cultures de démarrage responsables de la fermentation (levures et bactéries) comme décrit ci-dessus sont déjà présentes – sur et dans le fruit, dans le réservoir, dans l'air, sur la peau, sur les feuilles – partout. Cependant, la composition de ces microbes n'est jamais constante, elle est influencée par la pluie, la chaleur, le soleil, l'hygiène, en bref : tout ce qui entoure le café.

Ces organismes fermentants utilisent la pulpe comme source d'énergie et produisent des niveaux élevés d'éthanol, d'acide acétique et d'acide lactique, ce qui peut réduire la valeur du pH de 5,5-6° initialement à environ 3,7-4,6°.

Si les facteurs pH, température et teneur en sucre sont mis en corrélation avec la variété et la qualité des cerises, la fermentation peut être délibérément déclenchée. Les cultures de levure de démarrage isolées peuvent aider à obtenir un résultat fiable et constant.

« N'y a-t-il pas déjà eu de recherches sur ça ? »

À petite échelle, il y a plusieurs expériences, mais elles sont toujours limitées. Lors de ma recherche littéraire pour cette série de blogs, j'ai lu les articles (à ma connaissance) les plus pertinents, mais il n'y avait que « seulement » environ 20. Si on compare la littérature sur la formation des arômes par la torréfaction, nous sommes bien au-delà de 100 publications.

« Et qui utilise les levures pour la fermentation contrôlée ? »

Dans une Gespräch avec Lucia Solis elle a dit qu'il y en avait beaucoup plus qu'on ne le pensait. Elle a mené des expériences au cours des trois dernières années dans onze pays différents sur plus de 45 bienfices.

« Mais beaucoup ne veulent pas en parler, comme si c'était quelque chose d'interdit. »

Lucia Solis, Conceptrice de Fermentation du Café

Mais n'oublions pas : avec le fromage, le vin, les olives, le salami, la bière, le pain – la levure est utilisée à tellement d'endroits.

La source collaborative du café (CCS) rapporte dans une Newsletter de Carmo Coffee du Brésil, qui a également mené des expériences plus importantes avec la levure. Une expérience aurait reçu 93 points – ce qui est le jackpot d'un million dans le monde du café de spécialité.

Il est intéressant de lire que le Brésil « n'avait ni l'énergie ni le besoin de fermenter le café de cette manière, car c'était gourmand en temps et en ressources ». « La production de café brésilienne a toujours été axée sur le volume et l'uniformité ». Mais c'est précisément dans cette industrie caféière hautement développée avec un accent sur l'efficacité et l'innovation que de telles expériences ont suscité un grand intérêt.

Expériences de fermentation des producteurs de café au Nicaragua

« Pourquoi ce n'est pas encore sur le marché large ? »

Nous pouvons volontiers en discuter dans la section commentaires. Ce n'est pas que cela ne soit pas fait. « On » ne parle simplement pas volontiers de ça. Apparemment, beaucoup plus de producteurs de café utilisent la levure que cela n'est connu. S'il y a plusieurs fabricants de cultures de levure, il y a aussi plusieurs marchés.

Une autre question serait :

les torréfacteurs sont-ils prêts à étendre l'histoire du café d'un chapitre ?

Et les consommateurs seront-ils ensuite prêts à intégrer ce nouveau chapitre ? La Rösterei Stoll de Zurich a lancé au printemps 2019 un café du Burundi qui avait été traité avec une levure appelée « Cima » de Lalcafé Stoll décrit également cela clairement sur l'emballage et a été le premier torréfacteur suisse à le rendre public.

Une fermentation contrôlée à l'aide de cultures de démarrage peut créer une qualité standardisée. Cela peut réduire le risque pour le producteur. Les cultures de démarrage peuvent être des levures ou des bactéries. Les deux peuvent être achetées isolées.

Dans diverses expériences scientifiques, menées principalement au Brésil, des levures naturelles sous forme isolée ont été utilisées : principalement celles des souches pichia et saccharomyces cerevisiae.

Dans une autre expérience (Pereira et al. 2014) 144 espèces de levures sauvages ont été identifiées qui se trouvaient sur et dans les cerises. Cependant, tous ne servent pas à influencer le goût de manière ciblée. Généralement, les plus prometteurs sont isolés et multipliés – « bien qu'une large diversité microbienne soit généralement observée, seulement quelques espèces sont généralement sélectionnées. Ainsi, la plupart de ces micro-organismes indigènes ne sont probablement pas nécessaires pour obtenir un produit final de haute qualité », Pereira 2016.

Quand la levure est ajoutée au café dépulpé, le processus de fermentation commence généralement plus rapidement et plus intensément.

• La valeur du pH baisse,
• la teneur en sucre aussi, car celle-ci est soumise au métabolisme avec la levure.
• Par l'activité, la température augmente.

La température, la teneur en sucre (brix) et la valeur du pH en disent déjà beaucoup sur ce qui se passe pendant la fermentation et dans quelle direction elle évoluera.

La fermentation crée des notes de goût qui n'existeraient pas autrement dans le café. On goûte et comprend le mieux cela lorsque le même café se tient devant vous en différentes variantes de traitement. Cependant, il est plutôt rare d'avoir cette possibilité de comparaison directe. Has Bean d'Angleterre, par exemple, entretient des relations très étroites avec ses producteurs et a donc la possibilité d'obtenir différentes variantes de traitement. Cela vaut le coup de commander plusieurs cafés de la même finca.

Plusieurs études montrent que le pic d'activité des levures est atteint vers 40h, elles métabolisent donc beaucoup de bactéries et disparaissent presque complètement peu après (48h). Comme déjà décrit, toutes les levures n'ont pas les mêmes propriétés. Il existe différentes souches, dont il existe à nouveau différentes sortes.

Comme le vin ou la bière, il existe également différents types de levures pour le café. Dans d'autres expériences du Brésil (Ribeiro et al. 2016) différentes levures ont été utilisées et observées au fil du temps.

Les études ont conclu que

• Le goût diffère considérablement selon le type de levure utilisé. Toujours par rapport à l'échantillon témoin, qui a été fermenté avec une levure sauvage
• Les levures utilisées produisaient des niveaux différents d'acide acétique, d'alcool ou d'acide lactique
• La même levure n'a pas fonctionné aussi bien avec différentes variétés « ancrées »
• Dans une comparaison de café de haut niveau ensemencé à la levure par rapport à un échantillon sans levure, les deux échantillons ont terminé aussi bien (89 points sur l'échelle SCAA), mais avec des forces différentes

Les points 3 et 4 en particulier sont un message intéressant et important.

Sur le point 3 :

Les cafés ont été fermentés pendant 12 jours avec la même quantité de levure. Les cafés provenaient des variétés Mundo Novo (MN) et Ouro Amarelo (OA). Les populations des cultures de levure étaient différentes à la fin de la fermentation : seulement 25% de « levure résiduelle » chez MN et encore 74% chez OA. Cela signifie qu'un métabolisme plus intense a eu lieu chez MN.

À l'examen sensoriel, le tableau était le suivant :

	Levure sauvage	Levure ajoutée
Mondo Novo	84.25	80.13
Ouro Amarelho	81.38	83.25

• L'ajout d'une levure spécifique à Mondo Novo a réduit le goût du café de plus de 4 points
• Mondo Novo avait un métabolisme beaucoup plus élevé avec la levure – mais cela ne signifie pas qu'un métabolisme élevé a toujours des effets positifs sur le goût
• L'inverse est vrai dans le cas d'Ouro Amarelho : l'ajout de levure a pu améliorer le café d'environ 2 points

Nous apprenons donc :

• La levure n'est pas la levure
• Le choix de la levure est décisif pour la qualité sensorielle du café
• La variété a probablement une plus grande influence sur le potentiel de fermentation qu'on ne l'a supposé jusqu'à présent

Comment continuer ? Cette question est en fait presque inappropriée, car : à partir de quel moment commençons-nous vraiment ? Est-ce que nous continuons à « jouer » avec les fermentations ou réellement expérimenter ?

Plus d'expériences – structurées

Plus haut, nous avons mentionné diverses approches de recherche. Ici, nous devons faire la distinction entre ceux qui expérimentent sur la ferme et ceux qui le soutiennent scientifiquement.

La grande majorité de la recherche a été menée jusqu'à présent au Brésil. Les raisons en sont évidentes : en tant que plus grand producteur de café au monde, l'intérêt est grand de renforcer la position par l'innovation et d'améliorer la bonne qualité et de rendre plus agréable la qualité moins bonne. Les forces motrices aujourd'hui sont encore les universités, qui créent de nouvelles connaissances en collaboration avec les producteurs. Les initiatives privées, du moins les bien connues, sont toujours en minorité.

En dehors du Brésil, nous lisons principalement sur les bienfices innovants privés, ou encore plus rarement sur les exportateurs (Caravela, Project Origin) qui mènent des expériences de fermentation. Les expériences produisent des cafés spéciaux, qui peuvent alors être commercialisés sous le nom « Macération Carbonique », « Diamant Noir », « Méthode Beaujolais », « Lactique-Acétique » ou Fermentation XY.

Les expériences de fermentation doivent être étroitement suivies. Et c'est surtout au début que tout doit être contrôlé toutes les quelques heures. Il en résulte souvent que de nombreuses expériences doivent être contrôlées la nuit.

Avantage concurrentiel et/ou communication

Nous voyons donc deux approches :

• la recherche structurée, reproductible, créant du savoir et donc inclusive qui devrait être rendue accessible à la majorité des producteurs
• le type privé, généralement porté par une « volonté d'expérimenter », qui crée de nouveaux goûts encore plus complexes pour des marchés exclusifs (par exemple 90+, La Palma y el Tucan)

Les pionniers parmi les expérimentateurs créent un marché qui a énormément grandi ces dernières années. Les résultats restent exclusifs car on peut se créer un avantage concurrentiel avec eux dans un monde du café vert de plus en plus différencié.

Les producteurs de niche hésitent rarement à montrer leurs cartes sur ce qui s'est exactement passé lors du traitement du café. Pour que les fermentations soient reproductibles, beaucoup d'investissements vont dans ce processus. Il n'est donc pas surprenant qu'une méthode spéciale soit comprise comme une propriété intellectuelle.

Propriété intellectuelle ou savoir librement accessible ?

Cependant, cela montre tellement de potentiel où une grande masse de producteurs pourrait arriver si des normes pouvaient être formulées par la science. Un premier examen de la littérature sur l'état actuel de la recherche a montré que les résultats actuels sont très fortement marqués localement. Ce qui serait nécessaire, c'est des recettes plus générales et plus universellement applicables pour les producteurs.

Pour que la grande majorité des producteurs de café aient accès à ce savoir, il faut plus de recherche et plus de communication à ce sujet. Nous avons décrit à quel point la variété de café, une caractéristique très locale, a une influence sur le goût. La couleur locale persistera donc et il sera probablement difficile d'imiter un profil de saveur en copiant simplement les méthodes.

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5. ZHaW Zurich x Producteurs de Café – Recherche à la Finca Santa Rita

Quand nous disons qu'il faut plus de recherche et de communication, nous voulons être un exemple avec notre Finca Santa Rita. Nous voulons promouvoir l'échange. C'est le cœur de notre vision que nous créions un échange plus intense sur toute la chaîne de valeur. Nous voulons exploiter une ferme qui peut aussi être un lieu d'échange pour les producteurs de la région. Un endroit où on peut apprendre quelque chose – par exemple sur la fermentation.

Barbara Beck de ZHaW, 2019, à la Finca Santa Rita

Nous avons commencé le premier pas concret vers « créer du savoir » en 2018, quand il est devenu clair qu'une contribution de recherche d'InnoSuisse pour une étude préalable avec la ZHaW nous était accordée. Un grand merci pour la mise en réseau par Peter Braun du Swiss Food Research.

En collaboration avec l'équipe de Susanne Miescher-Schwenniger de la biotechnologie alimentaire ZHaW, Susette Freimüller Leischtfeld et Barbara Beck, ainsi que l'équipe de Chahan Yeretzian du Centre d'Excellence en Café et Sebastian Opitz, nous avons pu présenter les premiers résultats en juin 2019.

Barbara Beck en tant que biotechnologue a présenté ses résultats, qu'elle a pu obtenir sur la base de ses recherches de terrain en janvier 2019 à la Finca Santa Rita. Elle s'est concentrée sur le développement des populations de levures et leur comportement dans nos deux processus standard que nous appliquons à Santa Rita – les méthodes tradicional et reposo.

Barbara Beck a collecté des souches de levure, des populations de microbes et a analysé les valeurs de sucre, le pH, les températures, etc.

Sebastian Opitz en tant que chimiste analytique a examiné l'influence des méthodes de fermentation sur le goût. Les grains de café vert traités ainsi que les cerises de café de Santa Rita lui ont servi de base pour ses résultats.

Nous sommes ravi de cette collaboration et présentons ici avec fierté les premiers résultats de cette expérience multidisciplinaire.

Beck, Freimüller, Opitz, Yeretzian, Miescher Schwenninger, 2019