Le café et le thé à la maison : extraction, caféine, familles et recettes

Faire un café, c'est dissoudre dans l'eau une partie de la mouture. Deux chiffres décrivent le résultat, et ils ne mesurent pas la même chose. Le rendement d'extraction est la part de la mouture qui est passée dans la tasse : sur 10 g de café, si 2 g se sont dissous, le rendement est de 20 %. La concentration, ou TDS (« total dissolved solids »), est la part de matière dissoute dans la boisson : un café filtre tourne autour de 1,2 %, le reste est de l'eau.

Les repères historiques viennent du « Coffee Brewing Center » américain des années 1950, et ont été repris par l'association américaine des cafés de spécialité (SCAA, aujourd'hui SCA) sous le nom de « golden cup » : un rendement de 18 à 22 %, une concentration de 1,15 à 1,35 %, avec environ 55 g de café par litre d'eau, et une eau entre 90 et 96 °C. Ces chiffres sont discutés aujourd'hui (ils ont été fixés sur le goût de consommateurs américains d'il y a soixante-dix ans), mais ils restent la meilleure grille de lecture.

Pourquoi un rendement de 18 à 22 % et pas plus ? Parce que les molécules ne sortent pas dans le même ordre. Les acides et les arômes fruités se dissolvent en premier, puis les sucres et les composés de Maillard, enfin les composés amers et astringents, plus lourds et plus lents. Un café sous-extrait est acide, mince, salé ; un café sur-extrait est amer, sec, astringent. La mouture est le premier levier : plus elle est fine, plus la surface de contact est grande et plus l'extraction va vite. La température est le deuxième, le temps de contact le troisième, le ratio de café le quatrième, qui joue surtout sur la concentration.

En pratique, on corrige un seul paramètre à la fois. Trop acide : mouture plus fine ou contact plus long. Trop amer : mouture plus grosse ou eau un peu moins chaude. Trop faible mais équilibré : plus de café pour la même eau. Une balance de cuisine au gramme et un thermomètre font plus pour un café que la plupart des machines.

Chaque méthode règle les quatre leviers à sa façon, et le tableau donne les plages d'usage courantes. Ce sont des repères de pratique, à ajuster au café et au goût, pas des normes : seule la plage de température et le ratio du filtre s'appuient sur les repères de la SCAA.

L'expresso pousse l'eau sous environ 9 bars à travers une mouture très fine, pendant 25 à 30 secondes. Le ratio se compte en poids de boisson : environ deux fois le poids du café (18 g de café pour 36 g de boisson). La concentration est dix fois celle d'un filtre, et la mousse (la crema) vient du gaz carbonique du café fraîchement torréfié, émulsionné avec les huiles.

Le filtre, à la main ou en machine, fait couler l'eau par gravité à travers une mouture moyenne retenue par un papier. C'est la méthode qui suit le plus directement la golden cup. Le piston (cafetière à piston) laisse infuser une mouture grossière dans toute l'eau pendant environ quatre minutes, puis la presse avec un filtre métallique : le café a plus de corps, et garde ses huiles. La moka, cafetière italienne, fait monter l'eau chauffée dans la chaudière à travers la mouture par la pression de la vapeur ; elle donne un café concentré, souvent amer si on la laisse sur le feu après la montée. Le cold brew fait infuser une mouture grossière dans l'eau froide douze à vingt-quatre heures : l'extraction est lente, les acides et les composés amers sortent peu, et le résultat se dilue ensuite.

Une différence de santé sépare ces méthodes : le filtre. Les huiles du café contiennent deux molécules, le cafestol et le kahwéol, qui font monter le cholestérol LDL. Un filtre en papier les retient presque entièrement ; un filtre métallique, la mouture bouillie ou le café turc les laissent passer. La revue d'Urgert et Katan (1997) le résume : le café non filtré élève le cholestérol, le café filtre très peu. Pour une personne surveillée pour son cholestérol, c'est un sujet à aborder avec le médecin.

L'Autorité européenne de sécurité des aliments (EFSA) a rendu en 2015 son avis sur la sécurité de la caféine, et ses repères sont les plus utiles pour une cuisine. Chez l'adulte en bonne santé, jusqu'à 400 mg par jour, répartis dans la journée, ne posent pas de problème de sécurité. Une prise unique jusqu'à 200 mg, soit environ 3 mg par kilo pour un adulte de 70 kg, n'en pose pas non plus, y compris avant un effort physique. Pendant la grossesse et l'allaitement, le repère descend à 200 mg par jour. Pour les enfants et les adolescents, l'EFSA retient 3 mg par kilo et par jour.

Le tableau reprend les teneurs moyennes publiées par l'EFSA pour des portions courantes. Ce sont des moyennes : la caféine d'une tasse varie beaucoup selon la variété (le robusta est plus riche en caféine que l'arabica), la dose et la méthode. Un expresso est plus concentré qu'un filtre, mais une grande tasse de filtre apporte au total autant ou plus de caféine. Le thé contient de la caféine (autrefois appelée théine, c'est la même molécule), en quantité moindre par tasse. Le chocolat apporte surtout de la théobromine, une cousine de la caféine, plus douce.

Quelques situations demandent de la prudence. Le sommeil : l'EFSA note que 100 mg, pris près du coucher, peuvent retarder l'endormissement et raccourcir le sommeil chez certaines personnes. Les cumuls : café, thé, cola, boisson énergisante et chocolat s'additionnent, et le mélange avec l'alcool masque l'ivresse sans la réduire. Certains médicaments et certaines maladies (troubles du rythme cardiaque, anxiété, reflux) changent la tolérance : le médecin ou le pharmacien est le bon interlocuteur.

La neuro-gastronomie aborde ce que la caféine fait au goût et à la vigilance, et la page de la caféine en détaille la chimie.

Un grain de café vert ne sent presque rien. Tout ce qu'on appelle « café » naît dans le torréfacteur, à chaud, en quelques minutes. La réaction de Maillard, entre sucres et acides aminés, et la caramélisation des sucres produisent des centaines de composés volatils. Les pyrazines donnent les notes grillées, de noisette et de terre. Les furanes, dont le furfurylthiol, portent l'odeur de café torréfié elle-même. Le gaïacol donne le fumé des torréfactions poussées.

Le grain vert est riche en acides chlorogéniques, des polyphénols qui comptent parmi les principaux composés du café (Farah et Donangelo, 2006). La torréfaction les dégrade : plus elle est poussée, moins il en reste, et ils se transforment en partie en acide quinique et en acide caféique, qui donnent l'amertume et l'astringence d'un café très brun. La trigonelline, autre molécule du grain vert, se dégrade elle aussi, en partie en niacine (vitamine B3). Un café de torréfaction claire est donc plus acide et plus riche en acides chlorogéniques ; un café foncé est plus amer, plus corsé, plus pauvre en acides.

La torréfaction produit aussi de l'acrylamide, à partir de l'asparagine et des sucres, comme dans les frites et le pain grillé. L'EFSA a conclu en 2015 que l'acrylamide est un sujet de préoccupation pour la santé publique en raison de son potentiel cancérogène, au vu des expositions alimentaires. Le café en est l'une des sources, avec les produits de pomme de terre frits et les biscuits. Le règlement européen 2017/2158 fixe des teneurs de référence que les industriels doivent viser : 400 µg par kilo pour le café torréfié, 850 µg pour le café soluble. Il n'y a pas de geste domestique qui change grand-chose ici : l'acrylamide se forme au torréfacteur, pas dans la cafetière.

La technique de la torréfaction s'applique aussi en cuisine, aux noix, aux graines et aux épices ; la page technique sur la torréfaction en donne les gestes.

Tous les thés viennent de la même plante, Camellia sinensis. Ce qui les sépare, c'est le travail de la feuille après la cueillette, et d'abord l'oxydation : une fois la feuille froissée, ses enzymes (les polyphénols oxydases) transforment les catéchines en théaflavines et en théarubigines, des pigments orange et bruns, plus astringents et plus ronds. Le thé vert est chauffé tout de suite pour arrêter les enzymes, il reste vert et garde ses catéchines. Le thé noir est oxydé complètement. L'oolong s'arrête à mi-chemin. Le thé blanc est seulement flétri et séché. Le pu-erh subit une fermentation microbienne après séchage.

La température d'infusion suit l'oxydation. Une eau bouillante extrait vite les catéchines amères d'un thé vert et le rend âpre ; un thé noir infusé à 80 °C reste plat. Les plages du tableau sont celles que donnent couramment les producteurs et les maisons de thé. Il n'existe pas de norme officielle : ce sont des repères à ajuster, et un thé vert japonais haut de gamme peut descendre plus bas encore.

Le dosage habituel tourne autour de 2 à 3 g de feuilles pour 20 à 25 cl. Plus de feuilles et moins de temps donnent un thé plus aromatique et moins astringent. Un thermomètre de cuisson ou une bouilloire à température réglable rend le résultat reproductible ; à défaut, une eau bouillante laissée reposer quelques minutes descend vers 85 °C.

Le thé glacé se fait de deux façons. À chaud, en infusion double, versée sur la glace : c'est la méthode du Thé glacé pêche-basilic et de l'Arnold Palmer. À froid, en laissant infuser les feuilles plusieurs heures au réfrigérateur : l'extraction est plus lente, les tanins sortent moins, le thé est plus doux et se trouble moins.

Le thé vert est riche en catéchines, des polyphénols dont la plus abondante est l'épigallocatéchine gallate, ou EGCG. Elles font l'amertume et l'astringence de la tasse. L'EFSA a évalué en 2018 leur sécurité : les infusions de thé, préparées de façon traditionnelle, ne posent pas de problème. En revanche, des compléments alimentaires apportant 800 mg d'EGCG par jour ou plus ont été associés à une hausse des transaminases, signe d'atteinte du foie. Le risque vient des gélules concentrées, pas de la théière. Aucune allégation de santé n'est autorisée dans le registre européen pour les catéchines du thé.

La L-théanine est un acide aminé propre au thé, qui donne une partie de sa saveur douce et umami, surtout dans les thés verts japonais ombrés et le matcha. Elle est souvent vendue pour la détente ou la concentration. L'EFSA a examiné ces allégations en 2011 et a conclu qu'aucun lien de cause à effet n'était établi : il n'existe aucune allégation de santé autorisée pour la L-théanine.

Les tanins et polyphénols du thé et du café se lient au fer non héminique, celui des végétaux, des œufs et des céréales, et réduisent nettement son absorption quand la boisson est prise pendant le repas. Hurrell et collègues (1999) l'ont mesuré : plus la boisson est riche en polyphénols, plus l'inhibition est forte, et le thé noir est parmi les plus inhibiteurs. Le fer héminique de la viande est beaucoup moins touché. Pour les personnes qui manquent de fer, le geste simple est de boire le thé ou le café à distance des repas, et d'ajouter de la vitamine C au repas. Le dossier sur le fer détaille ces associations.

L'eau compte enfin. Une eau très calcaire laisse un voile à la surface du thé (un film de carbonate de calcium et de polyphénols oxydés), aplatit les arômes et entartre les bouilloires. Une eau trop douce ou déminéralisée donne un café creux. Une eau filtrée ou faiblement minéralisée est le meilleur compromis pour les deux.

Une tisane n'est pas un thé : c'est l'infusion ou la décoction d'une autre plante, fleurs, feuilles, racines, écorces ou fruits. La plupart ne contiennent pas de caféine, avec quelques exceptions notables (le maté, le guayusa, le guarana). On infuse les parties tendres (feuilles, fleurs) à l'eau frémissante cinq à dix minutes, et on fait bouillir les parties dures (racines, écorces, champignons séchés) en décoction, plus longtemps.

Le catalogue en propose plusieurs. Le Bissap à l'hibiscus et à la menthe, acide et rouge vif, se boit chaud ou glacé. Le Thé chaud au kumquat, au gingembre et au miel ne contient en réalité pas de thé, malgré son nom : c'est une infusion de kumquat et de gingembre. La Décoction de lion's mane et de reishi au gingembre et au miel est une décoction de champignons séchés. Le Haldi doodh, lait d'or indien au curcuma, au gingembre et au poivre, est une boisson lactée épicée.

Les tisanes sont souvent vendues avec des promesses de détente, de digestion ou d'immunité. Aucune de ces promesses ne vaut allégation : le registre européen n'en contient pas pour les plantes, dont les allégations sont en attente d'évaluation depuis 2010, et ce qu'on lit sur les emballages relève du marketing. Certaines plantes interagissent avec des médicaments (le millepertuis est l'exemple le plus connu) ou sont déconseillées pendant la grossesse : en cas de traitement, le pharmacien est le bon interlocuteur.

Le chocolat chaud appartient à la même famille de boissons du soir. Il contient peu de caféine mais de la théobromine, et beaucoup plus d'énergie qu'un thé : le Chocolat chaud du catalogue dépasse 400 kcal par tasse, à cause de la crème. Le Chocolat chaud épais à l'espagnole, lié à la fécule, en est la version à tremper.

Le café et le thé entrent dans le catalogue sous deux formes : comme boisson, et comme ingrédient. Le tableau recense les recettes qui en contiennent, avec l'énergie par portion des fiches (recipes.tsv).

Côté café, la pâtisserie domine. Le Tiramisu imbibe ses biscuits d'expresso, l'Opéra superpose biscuit Joconde imbibé de café, crème au beurre au café et ganache, le Bolo de bolacha portugais alterne petits-beurre trempés dans le café et crème. L'Affogato al caffè noie une boule de glace vanille sous un expresso brûlant : c'est la recette la plus simple et la plus directe. Le Cà phê sữa đá vietnamien filtre un café très fort sur du lait concentré sucré, puis sur la glace. Le café y est un amer qui équilibre le sucre et le gras, exactement comme dans un dessert au chocolat.

Côté thé, ce sont surtout des boissons : le Thé à la menthe marocain au thé vert, le Thé glacé pêche-basilic et l'Arnold Palmer au thé noir, le Chai masala glacé aux épices, le Matcha latte au lait d'avoine. Le Barmbrack irlandais fait macérer ses raisins secs dans le thé noir, qui les gonfle et leur donne ses tanins. Le Kombucha nature part d'un thé noir sucré.

Le catalogue n'a pas encore de recette de méthode : ni expresso, ni café filtre, ni cold brew, ni thé noir infusé simplement. Il n'a pas non plus de café gourmand. Le thé, lui, a désormais son dessert, les Financiers au matcha, et sa méthode japonaise, l'Usucha (matcha battu au fouet de bambou). Ce sont les manques les plus nets pour ce dossier.

Une précaution pour les desserts au café : un tiramisu ou un opéra contiennent de la caféine, à peu près celle de l'expresso utilisé, ce qui compte pour un enfant ou le soir.

Au kilo, le café et le thé sont parmi les produits végétaux les plus émetteurs des fiches du catalogue : 11 kg d'équivalent CO2 par kilo de café moulu, 13 kg pour le thé noir, le thé vert et le matcha, 19 kg pour le cacao. La raison tient aux cultures tropicales, à la transformation (séchage, torréfaction) et, pour certaines, à la déforestation liée aux plantations.

À la tasse, le tableau change, parce qu'on en utilise peu. Le calcul ci-dessous est un ordre de grandeur, fait avec les facteurs des fiches et des doses courantes (7 g de café pour une tasse, 2 g de thé, 150 ml de lait) ; il ne compte ni l'eau chauffée ni la machine. Une tasse de café noir pèse environ 77 g d'équivalent CO2, une tasse de thé environ 26 g. Le lait de vache, à 1,3 kg par kilo, double et plus le bilan d'un café au lait. Le lait d'avoine, à 0,4 kg par kilo, l'alourdit beaucoup moins. Le chocolat chaud au lait entier, qui combine cacao et lait, est la boisson la plus lourde du tableau.

Autrement dit, à la maison, le geste qui compte le plus n'est pas de renoncer au café mais de doser juste : ne pas préparer une cafetière entière pour en boire la moitié, et choisir le lait. Le dossier sur l'assiette climatarienne étend ce raisonnement au reste du repas, et la page sur l'empreinte carbone explique la méthode des notes.

Quatre moments construits avec les recettes du catalogue, où le café et le thé tiennent le premier rôle.

Le brunch part du Matcha latte au lait d'avoine, peu sucré (12,3 g par portion), qui accompagne aussi bien les Œufs Bénédicte que les Pancakes au levain. Le Granola à l'orange, aux amandes et au miel se prépare la veille. Pour ceux qui préfèrent le café, un filtre fait à la golden cup convient mieux qu'un expresso, parce qu'il se boit long.

Le goûter est celui du thé. Le Thé à la menthe marocain, au thé vert, se sert avec le Barmbrack, dont les raisins ont macéré dans le thé, les Madeleines de Commercy et les Scones. Si l'on préfère un thé noir, le Barmbrack le demande presque : c'est la boisson avec laquelle il a été pensé.

Le café gourmand n'existe pas comme recette dans le catalogue : il s'assemble. Un expresso, fait selon la section sur les méthodes, et trois petites douceurs : des Financiers, des Cannelés bordelais, une petite part de Tiramisu. L'Affogato al caffè en est la version à la cuillère. Le principe est de servir de petites portions ; une part entière de tiramisu et deux pâtisseries font plus de 1 000 kcal.

L'après-midi d'été passe à la glace : Thé glacé pêche-basilic, Chai masala glacé, Cà phê sữa đá, avec des Cookies aux pois chiches et au beurre de cacahuète, plus légers que les cookies classiques. Le café et le thé glacés se préparent à l'avance et se gardent au réfrigérateur.

Pour tous ces moments, pensez au cumul de caféine, surtout l'après-midi : un expresso, un tiramisu et un thé glacé s'additionnent.