Quatre procédés, un objectif : la caféine doit sortir du grain, tout le reste doit rester dedans. La réussite de l'opération détermine le goût, le prix et la question de savoir si des résidus de solvants mesurables se retrouvent finalement dans la tasse. Nous avons discuté avec le décaféineur CR3 à Brême, consulté les brevets et les limites réglementaires et découvert une erreur qui se retrouve dans presque tous les articles sur le sujet.
La décaféination se fait toujours sur le café vert, jamais sur le café torréfié. Quatre agents d'extraction sont utilisés : le dichlorométhane, l'acétate d'éthyle, l'eau et le CO₂. La différence entre eux réside dans la sélectivité, pas dans le nom du marketing. Et décaféiné ne signifie pas sans caféine : un espresso décaféiné contient 3 à 15,8 milligrammes de caféine.
Ce que tous les procédés ont en commun dans la fabrication
La décaféination se fait toujours sur le café vert, c'est-à-dire sur le grain avant la torréfaction. Il n'existe pas industriellement de procédé qui décaféine le café torréfié.
Meike Holtmann travaille chez ANKA, la filiale de recherche et d'innovation de CR3, sur exactement ces procédés. Elle décrit quatre étapes qui se déroulent de la même manière pour tous les procédés :
La différence entre les procédés réside à la deuxième étape, et là dans trois paramètres : température, pression et temps. Holtmann l'appelle « le mode opératoire du processus global ».
La sélectivité signifie : avec quelle précision un agent d'extraction cible la caféine et laisse tout le reste intact. Un agent peu sélectif extrait aussi les graisses, les acides et les arômes. C'est la vraie raison pour laquelle certains décaféinés ont un goût plat.
Dichlorométhane : neuf heures et le meilleur rapport qualité-prix
Le dichlorométhane, abrégé DCM ou chlorure de méthylène, est le procédé le plus courant au monde. La raison en est simple : il fonctionne mieux que tout le reste. Holtmann appelle le DCM « l'agent d'extraction le plus efficace pour la caféine ».
Pression, température et valeur cible selon le brevet original de Procter & Gamble de 1971. Les grains y sont préhumidifiés à 41 à 50 pour cent en poids d'eau, le rapport solvant-grains est de 3:1 à 5:1.
Un temps de procédé court signifie une faible consommation d'énergie, qui se répercute directement sur le prix. Holtmann : « Le rapport qualité-prix y est correct. »
Ce qui surprend beaucoup : le DCM n'est pas le plus agressif, mais plutôt un agent doux.
« Il est relativement sélectif pour la caféine aussi. Il n'y a pas beaucoup de co-extraits qui sortent avec. »
Si on utilise une bonne qualité de café vert, beaucoup d'arômes sont préservés. Seulement, nous n'avons encore jamais dégusté un café de spécialité issu du procédé DCM. Cela a probablement aussi à voir avec le fait que c'est un processus chimique et que l'acceptation sur le marché est limitée.
Dans le procédé DCM indirect, le solvant ne touche jamais le grain. Le café est imbibé d'eau chaude, la caféine passe dans l'eau, et c'est cette eau qui est ensuite traitée avec du DCM. Après cela, les arômes reviennent au grain avec l'eau. Nous n'avons pas trouvé de chiffres vérifiés pour les températures et les durées de cette variante.
Combien de dichlorométhane reste dans le café ? 34 produits testés
Un groupe de travail a mesuré en 2024 34 cafés rôtis décaféinés ordinaires du commerce de l'UE, par chromatographie gazeuse-spectrométrie de masse en espace de tête. Les résultats :
| Mesure | Valeur |
|---|---|
| Plage dans le café rôti | 5,7 à 816,6 µg/kg |
| Valeur moyenne | 127 µg/kg (0,127 mg/kg) |
| Médiane | 59,5 µg/kg (0,060 mg/kg) |
| Limite maximale réglementaire EU | 2 mg/kg (2 000 µg/kg) |
| Limite maximale réglementaire USA | 10 mg/kg (10 ppm) |
| Passage dans la boisson, café filtre | Médiane 26,8 pour cent |
| Passage dans la boisson, French Press | Médiane 43,1 pour cent |
Fabian, Süße-Herrmann, McGaffin & Hielscher (2024), Proceedings 109(1), 33. Limites : Directive UE 2009/32/EG Annexe Partie II, 21 CFR 173.255.
Trois choses sont établies. Premièrement : le DCM est détectable dans le café fini, l'affirmation « il n'y a rien dedans après la torréfaction » est trop générale. Deuxièmement : la valeur individuelle la plus élevée mesurée se situe à environ 41 pour cent de la limite, la médiane à environ trois pour cent. Troisièmement, un quart à bien plus de deux cinquièmes du résidu se retrouvent dans la tasse, et la French Press en transfère nettement plus que le filtre en papier.
Holtmann dit à propos des résidus : « Les quantités maximales prescrites sont dépassées de centaines de fois. » La médiane de l'étude se situe à un facteur d'environ 34, la moyenne à environ 16. C'est du bon ordre de grandeur, mais les valeurs individuelles varient beaucoup.
Caféine pure chez Descamex, Córdoba, Mexique
Pourquoi le sujet est d'actualité, encore une fois
L'Agence Internationale pour la Recherche sur le Cancer (CIRC) classe le dichlorométhane depuis 2017 dans le groupe 2A, donc comme « probablement cancérigène pour l'homme ». Aux États-Unis, une demande de plusieurs organisations environnementales et sanitaires est en cours depuis novembre 2023 pour retirer le chlorure de méthylène de l'autorisation pour les aliments. La FDA a réouvert la période de commentaires le 28 mai 2026 et l'a fermée le 29 juin 2026, aucune décision n'a encore été prise. Dans l'UE, nous n'avons pas trouvé d'initiative comparable.
Acétate d'éthyle, le procédé à la canne à sucre
L'acétate d'éthyle porte deux noms. Le nom technique est acétate d'éthyle, le plus beau est Sugarcane Process. Les deux désignent la même molécule.
« À l'échelle industrielle, il est utilisé sous forme synthétique. Mais il est aussi présent en traces naturellement dans la canne à sucre, dans les betteraves sucrières ou aussi dans les fruits et peut également être produit à partir de composants naturels. Et c'est pour cette raison qu'il porte ce nom de traitement à la canne à sucre. »
Techniquement, l'acétate d'éthyle se comporte de manière similaire au DCM, avec une différence : « Il n'est pas tout à fait aussi sélectif pour la caféine que le dichlorométhane. Les temps de procédé avec solvant sont donc légèrement plus longs. » Chez Descafecol à Manizales, l'installation de décaféination en Colombie, les cycles de solvant durent environ huit heures selon le diagramme de procédé, après une demi-heure de vapeur.
Cycles et temps de vapeur selon le diagramme de procédé de Descafecol, Manizales. La spécification de résidu de 20 ppm est une indication volontaire de Descafecol, Cafe Imports indique au maximum 10 ppm dans son diagramme de procédé.
La situation légale est la vraie différence. Contrairement au dichlorométhane, il n'existe pas de limite maximale numérique de l'UE pour l'acétate d'éthyle. Il figure dans la Partie I de l'Annexe de la Directive 2009/32/EG, c'est-à-dire parmi les solvants autorisés à tous les usages dans les bonnes pratiques de fabrication.
La série de chiffres la plus intéressante sur ce procédé provient d'une revue de 1999 et montre ce que coûte la décaféination :
| Condition | Durée | Caféine éliminée | Perte de solides solubles |
|---|---|---|---|
| Température ambiante, 27 degrés | 8 h | 37 à 39 % | 9 à 10 % |
| Température ambiante, 27 degrés | 14 h | 42 à 44 % | 14 à 15 % |
| Avec circulation d'eau chaude | 8 h | 62 à 64 % | 34 à 36 % |
| Avec circulation d'eau chaude | 16 h | 78 à 80 % | 40 à 42 % |
Ramalakshmi & Raghavan (1999), Critical Reviews in Food Science and Nutrition 39(5), Tableau 5. Conditions de laboratoire, pas de paramètres industriels.
Les procédés à l'eau : pourquoi l'eau seule ne fonctionne pas
L'idée la plus évidente est aussi la plus fausse. Si on met des grains de café dans de l'eau chaude, la caféine se dissout, mais aussi tout le reste. On obtient une tasse de café et un grain sans goût.
Les procédés à l'eau résolvent cela par une astuce. Holtmann : « Le grain de café est extrait avec de l'eau chaude ou avec un extrait de café vert chaud sans caféine. » Cet extrait est saturé avec tous les composants de café solubles, sauf la caféine. Du grain ne peut donc essentiellement que la caféine s'échapper, tout le reste reste dedans parce que la solution est déjà pleine.
L'extrait chargé de caféine passe ensuite sur des filtres d'adsorption. « De ces filtres d'adsorption ressort un extrait sans caféine, mais riche en arômes. » Le cycle recommence.
« Nous avons constaté que les filtres que nous utilisons ont aussi une affinité plus faible envers les co-extraits, ce qui a un effet très positif sur l'arôme du café décaféiné, car nous avons moins de pertes. »
Deux fournisseurs portent les procédés à l'eau dans leur nom. Swiss Water à Delta, Colombie-Britannique, travaille avec Green Coffee Extract et des filtres à charbon. Descamex à Córdoba, Veracruz, appelle son procédé Mountain Water Process.
Valeurs d'un brevet de 1980 sur le procédé à l'eau avec adsorption. Swiss Water et Descamex ne publient pas leurs propres données de procédé.
« 99,9 % sans caféine », bon d'accord
Ni Swiss Water ni Descamex ne publient les températures, les pressions, les temps de procédé ou un degré de décaféination. L'affirmation largement répandue « 99,9 pour cent sans caféine » pour le procédé Swiss Water ne pouvait être attribuée à aucune source primaire, elle provient d'un matériel pédagogique qui renvoie lui-même à un blog. Nous ne la citons donc pas comme un fait.
Le café avec lequel tout a commencé chez nous provient d'un tel procédé. Notre Sueño du Mexique est décaféiné à l'eau chez Descamex, le café provient du Rancho San Felipe.
CO₂ supercritique : à partir de 31 degrés et 73,8 bar
On connaît le dioxyde de carbone comme gaz et comme glace sèche. Au-delà d'environ 31 degrés et 73,8 bar, il devient quelque chose de tiers : supercritique. Il a alors la densité d'un liquide et le comportement de diffusion d'un gaz, et dans cet état, il dissout la caféine.
Kurt Zosel l'a inventé à Oberhausen, le brevet a été déposé le 5 février 1970. Il stipule 40 à 80 degrés, 120 à 180 atmosphères, une teneur en eau des grains de 15 à 30 pour cent, 5 à 15 heures de décaféination et une caféine résiduelle inférieure à 0,01 pour cent. Le cœur du brevet est une finesse : c'est l'humidité qui rend le CO₂ supercritique un milieu qui absorbe la caféine.
À l'échelle industrielle actuelle, les valeurs sont plus élevées. Holtmann cite « des pressions extrêmement élevées, 250 à 300 bar, et des températures élevées de 60 à 80 degrés ». Une étude d'analyse du cycle de vie de 2017 documente une installation à 250 bar et 90 degrés, cinq heures de vapeur, puis 11,5 heures d'extraction pour l'Arabica et 22 heures pour le Robusta, avec 97 pour cent d'élimination de la caféine.
Selon la Société Max Planck, environ 100 000 tonnes de café vert par an sont traitées mondialement avec le procédé supercritique. C'est environ un pour cent de la récolte mondiale.
CO₂ subcritique : liquide à 70 bar, sept jours de temps de procédé
Si on réduit la pression et la température en dessous du point critique, on obtient du CO₂ liquide. C'est plus lent et plus cher, et c'est exactement pour cela qu'c'est intéressant, surtout sur le plan sensorique.
CR3 appelle ce procédé Carbonic Natural. Holtmann le décrit ainsi : « Le CO₂ y est à l'état liquide et traverse les grains prétraités et est incroyablement sélectif. » Après l'extraction, on détend, la pression passe de 70 bar à la pression atmosphérique, et la caféine se sépare du CO₂. Elle est absorbée dans un flux d'eau, le CO₂ retourne sans caféine à la charge suivante.
Pression, température et caféine résiduelle selon une visite d'usine documentée de Belco. Là, 97 à 99 pour cent de la caféine sortent en phase de CO₂ liquide.
Sebastian Gabriel, Marketing et Sales chez CR3, nous l'a expliqué une fois comme ça : le CO₂ est « un solvant paresseux ».
Deux points qui comptent au quotidien. Le CO₂ provient de l'eau gazeuse naturelle, le procédé est donc certifiable en bio. Et : notre Apas Decaf du Brésil est décaféiné ainsi, le Dipilto Decaf du Nicaragua aussi.
Le procédé des triglycérides : beaucoup affirmé, peu prouvé
Dans beaucoup d'articles, il y a un cinquième procédé : les grains baignent dans de l'huile de café chaude, les triglycérides de l'huile extraient la caféine.
Nous n'avons trouvé aucune source primaire à ce sujet. Aucun brevet, aucune étude évaluée par des pairs, aucune indication du fabricant ne cite la température, la durée, le rapport huile-grains ou le degré de décaféination. Nous avons vérifié et exclu trois brevets pertinents qui sont régulièrement cités pour cela dans la littérature et décrivent en fait d'autres procédés.
Les quatre procédés en comparaison directe
Le CO₂ figure deux fois dans le tableau, car il fonctionne dans deux modes de conduite. L'agent d'extraction reste le même.
| Procédé | Agent d'extraction | Durée | Pression / Température | Sélectivité | Coûts |
|---|---|---|---|---|---|
| Dichlorométhane (DCM) | Dichlorométhane | env. 9 h | 2–14 bar / 60–99 °C | haute | basse |
| Acétate d'éthyle (Sugarcane) | Acétate d'éthyle | env. 8 h de cycles | non publié | moyen | bas à moyen |
| Eau (Swiss Water, Mountain Water) | Extrait de café vert plus filtre d'adsorption | non publié | 50–100 °C (Brevet 1980) | haute, dépendante du filtre | haute |
| CO₂, supercritique | CO₂ supercritique | 11,5–22 h | 250–300 bar / 60–90 °C | haute | haute |
| CO₂, subcritique (Carbonic Natural) | CO₂ liquide | 6–7 jours | 70–80 bar / 23 °C | très haute | haute |
« Non publié » signifie : la valeur n'est publiée par aucun fabricant et n'existe dans aucune source primaire.
Ce que « décaféiné » signifie juridiquement, et pourquoi « limite UE 0,1 pour cent » est faux
La précision est essentielle : des phrases comme « dans l'UE, le café décaféiné peut contenir jusqu'à 0,1 pour cent de caféine » se trouvent sur chaque deuxième page sur le sujet. Ce n'est pas correct.
L'UE régule avec la Directive 1999/4/EG exclusivement les extraits de café, c'est-à-dire le café soluble. Là, la limite est de 0,3 pour cent de caféine anhydre par rapport à la matière sèche. Pour le café rôti, nous n'avons trouvé aucune valeur numérique harmonisée de l'UE.
Les 0,1 pour cent proviennent du droit national :
| Juridiction | Café rôti | Café soluble | Base |
|---|---|---|---|
| Allemagne | max. 1 g de caféine par kg de matière sèche de café, soit 0,1 % | max. 3 g/kg, soit 0,3 % | Ordonnance sur le café, § 2 al. 3 |
| Suisse | max. 0,1 pour cent en poids, basé sur la substance sèche | max. 0,3 pour cent en poids | Ordonnance de l'EDI sur les boissons |
| UE | aucune valeur harmonisée trouvée | 0,3 % | Directive 1999/4/EG |
En pratique, cela ne change rien pour toi en tant que buveur ou buveuse : en Allemagne et en Suisse, la même valeur de 0,1 pour cent s'applique.
Ce qui finalement se retrouve dans la tasse
La limite ne dit rien sur la quantité de caféine que tu bois vraiment. Pour cela, il faut des mesures dans la boisson.
L'étude de référence à ce sujet date de 2006. Dix décaféinés de café filtre de neuf chaînes et cafés locaux contenaient entre 8,6 et 13,9 mg de caféine par 473 ml. L'espresso décaféiné arrivait à 3 à 15,8 mg par shot.
Pour le point de départ : le café vert contient selon la variété environ un pour cent de caféine pour l'Arabica et environ deux pour cent pour le Canephora. Une étude de 2020 donne des plages de 0,8 à 1,4 pour cent pour l'Arabica et 1,7 à 4,0 pour cent pour le Robusta. La torréfaction ne change presque rien à cela, car la caféine est thermostable.
Ce que cette caféine résiduelle fait dans le corps est une question distincte. Combien de temps la caféine agit, à quelle vitesse elle est dégradée et à partir de quand elle perturbe le sommeil, nous l'avons documenté séparément.
Brême comme capitale de la caféine
« La décaféination a été inventée à Brême. Beaucoup de gens ne le savent pas. Et on peut dire que Brême est jusqu'à aujourd'hui la capitale mondiale de la décaféination. »
Les deux sont vrais, avec une précision. Le brevet « Preparation of coffee » a été déposé le 4 mai 1906 et délivré le 1er septembre 1908. Il porte trois noms : Johann Friedrich Meyer jr., Ludwig Roselius et Karl Heinrich Wimmer. Roselius est presque partout présenté comme l'unique inventeur, ce qu'il n'est pas.
Et le solvant était effectivement le benzol, littéralement dans le brevet : « We have found that benzene (also called benzol) is eminently suitable for this purpose. » Kaffee HAG a été fondée la même année, 1906. L'anecdote largement répandue selon laquelle une cargaison de café qui aurait sombré avec l'eau de mer aurait donné l'idée à Roselius semble aventureuse, mais peut-être un peu trop aventureuse. Je n'ai pas encore trouvé de source fiable.
Sur la capitale mondiale : selon ses propres déclarations, Coffein Compagnie à Brême traite environ 120 000 tonnes de café vert par an dans cinq usines et se décrit comme leader du marché mondial. CR3 est aussi basée à Brême. Un classement global indépendant des capacités n'existe pas, car Descamex, Descafecol, Demus et Swiss Water ne publient pas leurs capacités.
Quel procédé fait le meilleur café ?
Stacey Linden de Swiss Water me l'a dit lors de la discussion pour l'article principal :
Le processus de décaféination laisse une empreinte sensorique, plus ou moins importante selon le procédé. Nous trouvons intéressante la question de savoir si ce changement sensorique est un défaut, ou s'il peut ajouter une nouvelle qualité.
Les procédés rapides et bon marché comme le DCM laissent selon notre compréhension un caractère ressemblant au soja. Les procédés à l'eau peuvent laisser un goût de malt sur les cafés plus plats. L'acétate d'éthyle peut augmenter l'acidité, tandis que le procédé CO₂ subcritique peut un peu amortir le café.
Si on le sait en tant qu'importateur ou torréfacteur, alors on cherche le café vert qui correspond au procédé correspondant, et ainsi un nouveau produit sensoriquement intéressant peut émerger.
La décaféination comme amélioration qualitative du mauvais café vert ?
Nous avons demandé à Meike Holtmann si c'était vrai qu'autrefois surtout les mauvaises qualités étaient décaféinées. Sa réponse : « Je ne le perçois pas du tout ainsi actuellement sur le terrain de notre entreprise. Une grande partie des cafés que nous vendons ici comme matière première ont une bonne, voire très bonne qualité sensorique. » Les faibles qualités, appelées affectueusement « nourriture pour oiseaux ou cafés müesli » à l'interne, sont extrêmement rares.
Intéressante est son observation sur l'effet : « Avec les qualités non traitées, on le perçoit en fait parfois aussi comme une amélioration du café. » Moins avec les bonnes qualités. Le processus égalise donc, cela aide le mauvais café vert et coûte quelque chose au bon.
Qui veut évaluer le décaf doit connaître les deux : la qualité du café vert et le procédé appliqué. Plus d'informations sur le goût, le vieillissement plus rapide et la question de savoir pourquoi le décaf s'extrait différemment se trouvent dans l'article principal sur le café décaféiné.
À écouter
Conclusion
Quatre procédés, et aucun n'est globalement le meilleur. Le dichlorométhane est rapide, bon marché et plus sélectif que sa réputation, mais laisse des résidus mesurables et est sous surveillance réglementaire. L'acétate d'éthyle est tout aussi rapide, un peu moins sélectif et réglementairement plus flexible. Les procédés à l'eau évitent complètement les solvants, mais publient à peine de données de procédé. Le CO₂ en version subcritique est le procédé le plus lent et le plus cher et, selon CR3, le plus sélectif.
Vous trouverez nos cafés décaféinés dans la collection Décaf, avec indication du procédé pour chacun.
Sources
Discussions
Meike Holtmann, Recherche et Innovation, ANKA (filiale de recherche et d'innovation de CR3), Brême.
Sebastian Gabriel, Marketing et Sales, CR3 Kaffeeveredelung, Brême.
Stacey Linden, Swiss Water, Delta, Colombie-Britannique.
Études et revues
Fabian, Süße-Herrmann, McGaffin & Hielscher (2024) : Résidus de dichlorométhane dans les cafés rôtis décaféinés, Proceedings 109(1), 33.
Ramalakshmi & Raghavan (1999) : Critical Reviews in Food Science and Nutrition 39(5), Tableau 5.
McCusker, Fuehrlein, Goldberger, Gold & Cone (2006) : Caffeine Content of Decaffeinated Coffee, Journal of Analytical Toxicology 30(8), 611–613.
Gaibor, Morales & Carrillo (2020) : Determination of Caffeine Content in Robusta Roasted Coffee (Coffea canephora) by RP-UHPLC-PDA, Asian Journal of Crop Science 12(2), 90–96.
De Marco, Riemma & Iannone (2017) : Supercritical Carbon Dioxide Decaffeination Process, a Life Cycle Assessment Study, Chemical Engineering Transactions 57, 1699–1704.
Brevets
Meyer jr., Roselius & Wimmer : « Preparation of coffee », déposé 4 mai 1906, délivré 1er septembre 1908.
Zosel : Procédé de décaféination avec CO₂ supercritique, déposé 5 février 1970.
Procter & Gamble : Décaféination avec dichlorométhane, 1971.
Procédé à l'eau avec adsorption, 1980.
Droit
Ordonnance sur le café, § 2 al. 3 (Allemagne).
Directive 2009/32/EG sur les solvants d'extraction, Annexe Partie I et Partie II.
Directive 1999/4/EG sur les extraits de café.
Ordonnance de l'EDI sur les boissons (Suisse).
Ordonnance sur les prescriptions techniques applicables aux denrées alimentaires, OTPDA, Annexe 1 (Suisse).
21 CFR 173.255 (USA).
Autres indications
Monographies du CIRC : Classification du dichlorométhane dans le groupe 2A, 2017.
FDA, Procédure de retrait du chlorure de méthylène de l'autorisation alimentaire, en cours depuis novembre 2023.
Société Max Planck, indications sur le procédé CO₂ supercritique.
Diagrammes de procédé Descafecol (Manizales) et Cafe Imports.
Visite d'usine documentée de Belco chez CR3.
Coffein Compagnie, Brême, indications propres sur la quantité traitée.
