La cafetière italienne extrait dès 68,7 °C, pas au point d'ébullition

La règle est simple dans la plupart des cuisines: poser la cafetière italienne sur le feu, attendre l'ébullition, attendre le gargouillis, servir. Presque rien de cela ne décrit ce que fait l'appareil. Des chercheurs d'illycaffe et de l'université de Trieste ont équipé une Bialetti Moka Express trois tasses de dix thermocouples et d'un capteur de pression, puis ont lancé vingt extractions. Le premier café a quitté la cuve à 68,7 °C. Rien n'a bouilli, et quand le cliquetis familier arrive, la meilleure moitié est déjà passée.

D'où vient la croyance au point d'ébullition

L'article est catégorique. Les auteurs parlent d'un article de foi chez les utilisateurs d'une cafetière à pression: il faudrait le point d'ébullition à pression atmosphérique pour chasser l'eau de la cuve. Les mesures démentent. La pression monte bien, et cette montée devient nette vers 90 °C dans la cuve, ce qui explique sans doute la croyance.

Une seconde hypothèse se cache dessous, et elle tombe aussi. La sonde placée dans l'air au-dessus de l'eau lit une valeur nettement plus basse pendant toute l'extraction: les deux ne sont jamais à l'équilibre. La cuve contient au départ 20 cm³ d'air ordinaire au-dessus de l'eau, et c'est cet air sec qui porte une large part de la pression poussant le breuvage vers le haut. La vapeur ne fait pas le travail seule.

Ce que dix thermocouples ont vu dans une cafetière italienne

Le banc d'essai était banal là où cela compte. Une Moka Express trois tasses de Bialetti Industrie, sa cuve de 220 cm³ remplie de 150 g d'eau, 15 g d'un assemblage 100% arabica de torréfaction moyenne dans l'entonnoir, du café moulu gros pour le feu. Une plaque électrique fournissait la chaleur, en deux séries de dix passages, à 400 W et à 600 W.

Le tableau 1 de l'étude parue dans Applied Thermal Engineering contient le chiffre qui tranche le débat. Au moment où la première eau quitte la cuve, la température de l'eau est de 68,7 °C au réglage bas et de 70,2 °C au réglage haut. Sur l'ensemble du passage, la moyenne s'établit à 94,3 °C et 97,6 °C. Ce n'est qu'à la fin, avec 120 g partis, que la cuve atteint 117,2 °C, au-delà de l'ébullition parce qu'elle est alors sous pression.

Le lit de café cesse de se comporter comme un filtre

L'eau rencontre le café bien avant que quoi que ce soit n'arrive dans la tasse. La première goutte n'apparaît en haut qu'après le départ d'environ 40 g de la cuve, soit le moment où la couche de 21 mm est enfin imprégnée. Rien n'arrive dans la tasse avant cela, alors qu'il s'y passe énormément de choses.

Dès que l'écoulement démarre, la couche se transforme sous la pression. Les polysaccharides insolubles gonflent, les particules se déplacent, la porosité chute et la résistance rencontrée par l'eau augmente pendant que l'extraction tourne encore. La perméabilité mesurée du lit de café se situe entre 70 et 400 millidarcy pendant la phase régulière, soit dix fois moins que la valeur unique de 2300 millidarcy que Gianino avait tirée d'un modèle plus simple en 2007. Ce qui varie d'un facteur six dans une seule extraction n'est pas un filtre, mais une matière qui se reconstruit en travaillant.

Ce qui arrive vraiment dans la tasse, et à quelle chaleur

L'eau perd de la chaleur en chemin. La couche en prend une part, le métal une autre, et le liquide qui arrive en haut est plus frais que celui qui a quitté la cuve. Il démarre à 63,0 °C au réglage bas, tourne en moyenne à 78,8 °C sur le passage et n'atteint 95,8 °C qu'au tout dernier moment.

Cette moyenne mérite qu'on s'y arrête. Une température de percolation sous 80 °C est plus fraîche que ce qu'une cafetière filtre est censée fournir, et cela explique en partie pourquoi le café moka a ce goût, et pas celui d'un petit espresso. La force vient d'ailleurs: 15 g de café contre 150 g d'eau forment un rapport entre café et eau bien plus serré que n'importe quel filtre.

Le gargouillis est la partie à couper

Jusqu'à environ 120 g d'eau écoulée, la cuve est un système fermé et l'extraction reste ordonnée. Ensuite le niveau descend sous l'extrémité de l'entonnoir, l'air s'y engouffre et ce qui reste se vaporise d'un coup. Les auteurs ont baptisé cela la phase strombolienne, du nom du volcan, et elle s'annonce par le bruit de cliquetis que la plupart prennent pour le signal que le café est prêt.

Ce qui sort alors est une autre boisson. Vapeur, liquide et solide extraient ensemble à la température et à la pression les plus hautes du cycle, et les composés libérés alors sont ceux que les auteurs qualifient de nocifs pour l'extrait. Les totaux le montrent. Un rendement d'extraction de 18% à 22% est la fourchette généralement proposée comme acceptable, en dessous de 16% on parle de sous-extraction et au-dessus de 24% de surextraction. Les valeurs publiées pour le café moka vont de 27,59% à 31,9%.

Le remède est minime et gratuit. Poser la cafetière sur la flamme la plus basse, puisque chaque température de l'étude est ressortie plus fraîche à 400 W qu'à 600 W, et la retirer du feu au premier cliquetis plutôt que d'attendre la fin du bruit. Goûter ensuite, et voir à quel point cette tasse est moins chaude que l'histoire qu'on lui prête.

Et que met-on dans l'entonnoir?

Rien de tout cela ne sauve un sachet ouvert depuis le printemps. Une couche ne rend que ce qu'elle contient, et une torréfaction fatiguée sur petite flamme reste une torréfaction fatiguée. Santo Café, c'est du café mexicain honnête, 100% arabica et toujours fraîchement torréfié, la seule variable qu'aucun thermocouple de cette étude ne mesurait.