Innovation : des chercheurs créent un expresso à température ambiante grâce aux ultrasons

Une percée technologique pour l’industrie caféière

Le rituel du café matinal pourrait bientôt connaître une transformation radicale. Des chercheurs de l’ Université de Nouvelle-Galles du Sud (UNSW Sydney) ont mis au point une méthode révolutionnaire permettant de préparer un expresso de haute intensité en utilisant de l’eau à température ambiante. Cette avancée repose sur l’utilisation d’ondes sonores ultrasoniques, une technique qui permet de réduire la consommation d’énergie de près de 75 % par rapport aux méthodes de percolation traditionnelles.

Habituellement, la préparation d’un expresso nécessite de l’eau bouillante et une pression élevée, deux éléments particulièrement gourmands en énergie. Selon les travaux de l’équipe du Dr Francisco Trujillo, issus de l’École d’ingénierie chimique de l’UNSW, la chaleur n’est plus un ingrédient indispensable pour obtenir la concentration en caféine et la richesse aromatique tant recherchées par les consommateurs.

Cette nouvelle méthode, détaillée dans un rapport de l’université, s’annonce particulièrement prometteuse pour la production industrielle, notamment pour les boissons prêtes à consommer. En supprimant l’étape de chauffage de l’eau, les fabricants pourraient réaliser des économies d’échelle massives tout en accélérant considérablement les temps de production.

Le secret de l’extraction : la cavitation acoustique

Au cœur de cette invention se trouve un dispositif appelé transducteur. Ce petit appareil métallique est pressé contre le panier de filtration contenant le café moulu. Lorsqu’il est activé, il génère des ultrasons à des fréquences inaudibles pour l’oreille humaine, provoquant une vibration rapide du panier et de son contenu. Ce processus déclenche un phénomène physique fascinant : la cavitation acoustique.

La cavitation se manifeste par la formation et l’implosion ultra-rapide de bulles microscopiques au sein du liquide. Lorsque ces bulles s’effondrent à proximité des particules de café, elles agissent comme de minuscules brosses de nettoyage ou des jets de liquide à haute pression. Ce mécanisme fracture la surface des grains de café, facilitant l’extraction des huiles, des arômes et de la caféine vers l’eau de manière quasi instantanée, même à basse température.

« Nous l’appelons l’expresso ultrasonique. C’est un processus différent, mais vous obtenez la même richesse et la même concentration qu’un expresso normal en moins de trois minutes », explique le Dr Trujillo dans les colonnes du Journal of Food Engineering. Cette technologie transforme ainsi un panier-filtre classique en un véritable réacteur ultrasonique capable de rivaliser avec les machines professionnelles les plus coûteuses.

Un test de goût concluant auprès des consommateurs

Pour valider l’efficacité de leur invention, les chercheurs ont mené une étude sensorielle rigoureuse en double aveugle. Ils ont invité 100 buveurs réguliers de café à évaluer quatre types de préparations : un expresso traditionnel, un expresso ultrasonique, un café filtre classique et un café filtre réalisé par ultrasons. Les participants, qui n’étaient pas des experts mais des consommateurs quotidiens, ont noté les boissons sur une échelle de neuf points couvrant l’arôme, la saveur et l’amertume.

Les résultats, publiés par l’équipe de l’UNSW, sont sans appel. Pour l’expresso, aucune différence significative n’a été détectée entre la version traditionnelle à l’eau chaude et la version ultrasonique à température ambiante. « Lorsque nous avons donné notre expresso ultrasonique à 100 buveurs de café réguliers lors d’un test randomisé, ils n’ont pas pu le distinguer d’un expresso normal », souligne le Dr Trujillo.

Plus surprenant encore, dans le cas du café filtre, la version ultrasonique a été jugée supérieure. Les testeurs ont particulièrement apprécié son profil d’amertume, jugé plus plaisant que celui du café infusé traditionnellement. Cette étude démontre que l’utilisation du son, loin d’altérer le goût, peut même l’améliorer tout en se passant totalement de la chaleur habituelle.

De l’infusion à froid à l’expresso haute puissance

Avant cette percée, le Dr Trujillo avait déjà breveté un système ultrasonique pour créer du café infusé à froid (cold brew). Cette méthode traditionnelle nécessite normalement entre 12 et 24 heures d’infusion pour extraire les saveurs. Grâce aux ultrasons, l’équipe avait réussi à réduire ce temps à seulement trois minutes. Cependant, le cold brew possède un profil gustatif très différent de l’expresso, étant souvent décrit comme plus dilué et contenant environ cinq fois moins de caféine.

Le défi pour les ingénieurs était donc d’ajuster les paramètres pour atteindre la force d’un expresso. Ils ont découvert que le ratio d’infusion — la quantité d’eau utilisée par gramme de café — était le facteur le plus critique pour garantir une concentration optimale. La finesse de la mouture joue également un rôle clé : une mouture plus fine permet une extraction encore plus rapide sous l’effet des ondes sonores.

Les recherches ont également permis de déterminer le « point idéal » de durée d’application des ondes. Les scientifiques ont conclu qu’une exposition comprise entre deux minutes et demie et trois minutes permettait d’obtenir une tasse parfaitement équilibrée. Ce réglage précis évite une sur-extraction qui pourrait nuire à la qualité finale du produit.

Vers une commercialisation à grande échelle

Bien que le système puisse être adapté pour des machines domestiques, les chercheurs estiment que le potentiel le plus important réside dans la production commerciale de masse. Les entreprises qui fabriquent des boissons lactées au café ou des concentrés pourraient intégrer cette technologie pour réduire drastiquement leurs factures d’énergie et leurs cycles de fabrication. Le produit obtenu étant déjà concentré, il peut être expédié facilement ou dilué ultérieurement selon les besoins.

« L’économie d’énergie de 75 % est particulièrement bénéfique à cette échelle, et nous sommes également capables de produire le café très rapidement », affirme le Dr Trujillo. Cette efficacité énergétique s’inscrit dans une démarche de durabilité de plus en plus réclamée par l’industrie agroalimentaire mondiale.

En conclusion, cette technologie de l’UNSW Sydney prouve que la science peut réinventer les traditions les plus ancrées. En remplaçant la pression thermique par l’énergie acoustique, le monde du café s’apprête à entrer dans une ère plus écologique sans sacrifier le plaisir gustatif. Pour toute question médicale liée à la consommation de caféine, consultez un professionnel de santé qualifié.

Selon la source : techxplore.com