Du moka italien à la French press, les déclinaisons du café matinal sont nombreuses. Pourtant, pour beaucoup d’amateurs, le café filtre reste la méthode privilégiée. Il met en valeur les subtilités aromatiques des grains et incarne l’essence d’une dégustation raffinée. Une étude récente propose une méthode ingénieuse qui permettrait d’en exalter les arômes tout en réduisant de 10 % la quantité de café utilisée — une avancée prometteuse face aux défis écologiques qui pèsent sur la filière.
Boisson chaude parmi les plus prisées au monde, le café se consomme à hauteur de plusieurs milliards de kilos chaque année. Réputé pour ses effets stimulants et ses éventuels bienfaits pour la santé, il fait l’objet de nombreuses études. L’Université de Tulane a ainsi mis en évidence une réduction de 30 % du risque de décès lié aux maladies cardiovasculaires chez les consommateurs réguliers.
Mais la culture du café, exigeante en matière de climat et de sols, s’avère particulièrement vulnérable aux effets du changement climatique. À cette pression environnementale s’ajoutent celles liées aux microplastiques, qui perturbent la photosynthèse et menacent des cultures essentielles telles que le riz, le maïs ou le blé, avec des pertes estimées entre 4 % et 13,5 %.
Dans ce contexte, des chercheurs de l’Université de Pennsylvanie se sont penchés sur l’optimisation de l’extraction du café, avec un objectif simple : obtenir une tasse plus corsée avec une quantité moindre de grains. « La production de café devient de plus en plus difficile, ce qui laisse présager une hausse des prix dans les années à venir », explique au New Scientist le Dr Arnold Mathijssen, co-auteur de l’étude. « Notre recherche visait à déterminer s’il était possible de réduire la dose de café sans compromettre l’intensité gustative », ajoute-t-il.
Si de nombreux travaux scientifiques se sont concentrés sur la préparation de l’espresso, le café filtre, en revanche, demeure moins exploré. Un paradoxe, selon le Dr Mathijssen, car ce mode d’extraction repose sur trois éléments clés : une mouture homogène, un écoulement stable d’eau, et un filtre conique.
La richesse aromatique de la boisson finale dépend de multiples paramètres : la quantité de café utilisée, le diamètre du filet d’eau, la hauteur de versement et le débit, chacun influant sur l’interaction entre l’eau et la mouture.
Une question d’ajustement de hauteur
Pour analyser finement ce processus, les chercheurs ont utilisé un dispositif expérimental original : des particules de gel de silice, simulant le café moulu, versées dans un entonnoir de verre incliné à 60°, pour simuler les conditions d’infusion dans un filtre conique. Le tout a été filmé par une caméra à haute vitesse sous l’éclairage d’un faisceau laser. Cette méthode leur a permis de visualiser précisément les mouvements des particules sous l’effet de l’eau.
Dans leurs résultats publiés dans Physics of Fluids, les scientifiques démontrent qu’un versement effectué depuis une hauteur plus élevée, en continu, induit une agitation plus efficace des particules. L’effet d’avalanche ainsi créé favorise un mélange optimal entre l’eau et la mouture. Les bouilloires à col de cygne, dont le jet épais et régulier facilite ce phénomène, sont particulièrement adaptées.
« En versant l’eau d’une hauteur plus élevée, on exploite davantage l’énergie gravitationnelle », explique le chercheur. « Cela permet aux particules de s’engager dans un mouvement global de recirculation, absent lors d’un versement à faible hauteur. »
L’équipe recommande aux amateurs de café de réduire leur dose habituelle de 10 % — de 20 à 18 grammes par tasse — tout en expérimentant différentes hauteurs de versement, dans la limite de 30 cm pour des raisons de sécurité. Cette amélioration simple pourrait allier plaisir gustatif et consommation plus responsable, une perspective d’autant plus précieuse dans un contexte de raréfaction des ressources.