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Uniformité radiale des extractions d’expresso
1. Introduction
La présentation de Stéphane Ribes datée de mars 2020, intitulée « Radial Uniformity of Espresso Extractions », examine si l'extraction du café s'effectue de manière homogène sur tout le rayon d'une galette d'expresso. Au lieu de considérer le rendement d'extraction de la boisson finale comme une description exhaustive du café, la présentation divise la galette usagée en zones concentriques et mesure le rendement d'extraction de ses parties centrale, intermédiaire et périphérique.
Cette distinction est importante, car un rendement d'extraction moyen satisfaisant peut masquer des variations internes substantielles. Une partie centrale fortement extraite peut compenser numériquement un périmètre gravement sous-extrait. La présentation se concentre donc sur les deux aspects suivants :
Deux interventions pratiques sont comparées : le placement d'un filtre en papier V60 sous la galette et le remplacement du tasseur à base plate par un tasseur à base convexe de type « US curve ». La présentation propose ensuite une explication liée à la conception du panier pour le déficit résiduel au niveau des bords.
La conclusion principale est que, dans les conditions testées, le périmètre d'une galette d'expresso classique est nettement moins extrait que son centre. Un filtre en papier placé sous celle-ci réduit considérablement cette différence radiale, tandis qu'une base de tasseur convexe l'aggrave.
2. Questions abordées
Stéphane a cherché à étudier et à répondre aux questions suivantes :
3. Méthode
Principe expérimental
Le protocole d'essai suit deux voies d'analyse. Tout d'abord, la boisson expresso est recueillie et son rendement d'extraction global est déterminé. Ensuite, la galette est divisée en trois parties concentriques : la partie extérieure, la partie intermédiaire et le centre. Le rendement d'extraction (EY) des trois fractions de la galette est alors également déterminé.
Les graphiques radiaux identifient les limites des trois zones comme suit :
Matériel et conditions contrôlées
Pour les comparaisons entre le filtre et le tasseur, la dose, le panier, le réglage de mouture et le rapport 1:2,5 ont été maintenus constants. Cela rend les comparaisons pertinentes pour une résistance de mouture commune, bien que cela ne montre pas comment chaque configuration se comporterait si elle était réglée individuellement à son propre optimum.
Profil d'extraction
La présentation décrit un profil hybride de type « lever-blooming », défini comme une combinaison des profils « Londinium » et « blooming ». Son débit d'extraction principal est de 2,5 ml/s. Voici les étapes de ce profil :
L'étape initiale « verrouillage du porte-filtre » (lock portafilter) est facultative. Elle a pour but d'empêcher la galette d'être exposée à la chaleur de la machine pendant que l'eau d'infusion termine son préchauffage final.
4. Résultats
Grâce à ses expériences, Stéphane a déterminé les rendements d'extraction suivants :
En résumé, Stéphane a constaté ce qui suit :
1. Déficit d'extraction de base : Dans un espresso standard, les bords extérieurs de la galette de café (le quart extérieur du poids total de la dose) n'atteignent que la moitié du rendement d'extraction de la mouture du centre.
2. Impact des filtres en papier : Le fait de placer un filtre en papier V60 sous la galette améliore considérablement l'uniformité radiale et fait passer le rendement d'extraction moyen de 21 % à 24 %.
3. Impact de la forme du tasseur : Une base de tasseur convexe (courbe américaine) augmente le flux vers le centre, ce qui aggrave l'inégalité radiale et fait chuter le rendement d'extraction moyen à 20 % par rapport à une base de tasseur plate (21 %).
4. Impact de la surface perforée du panier-filtre : Le panier Reneka Micro-Sieve (diamètre perforé de 40 mm) présente une surface réduite de 33 % par rapport aux paniers standard de 49 mm (Decent, VST, IMS), ce qui entraîne une perte typique de 3 points de pourcentage du rendement d'extraction.
L'augmentation de la surface perforée des paniers de précision de 49 mm à 53 mm accroît la couverture active des trous de +17 %, ce qui, selon l'hypothèse, améliorerait considérablement l'uniformité radiale de l'extraction.
5. Conclusion
Les résultats présentés mettent en évidence une faiblesse structurelle spécifique de l'extraction d'un expresso classique : la partie externe de la galette bénéficie d'une extraction nettement moins efficace que le centre. Il ne s'agit pas d'un simple effet limite, car l'anneau externe concerné représente environ un quart de la dose.
Le filtre en papier V60 placé sous la galette est l'intervention testée qui s'est avérée la plus efficace. Il laisse le centre pratiquement inchangé tout en augmentant l'extraction de la zone périphérique de 13 % à 22 %, ce qui réduit l'écart radial de trois quarts et porte l'extraction globale de 21 % à 24 %. À l'inverse, le tasseur convexe accentue la préférence pour le centre et réduit l'extraction périphérique à seulement 7 %.
L'analyse des perforations du panier apporte une explication technique cohérente, mais il s'agit pour l'instant d'une hypothèse qui nécessite une expérience directe.
1: Dans un expresso standard sans filtre en papier sous la galette, le rendement d'extraction est-il uniforme du centre vers les bords ?
2: Le fait de placer un filtre en papier V60 sous la galette améliore-t-il l'uniformité radiale de l'extraction et augmente-t-il le rendement d'extraction moyen ?
3: En quoi la base convexe du tasseur, dite « courbe américaine », influence-t-elle l'extraction radiale par rapport à une base plate ?
4: La surface perforée limitée d'un panier à expresso pourrait-elle expliquer la sous-extraction périphérique, et l'agrandissement de cette surface constituerait-il une solution prometteuse ?
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