Le café du futur n’a plus besoin de grains

Avec une fine crème, un filet de lait ou un noir profond, le café est très prisé. Produit de luxe et carburant du quotidien, chaque Suisse en boit en moyenne plus de 1 000 tasses par an. Seuls quelques pays, dont l'Allemagne et la Norvège, présentent une consommation par habitant supérieure.

Ce plaisir devient de plus en plus cher, les intempéries dans les régions productrices faisant grimper le prix du café vert, qui est ensuite répercuté sur les consommateurs. Certains souffrent également d'une mauvaise conscience : la culture du café nécessite souvent la déforestation, l'irrigation et l'utilisation de pesticides, et les agriculteurs sont peu rémunérés. Le transport longue distance nuit également au climat. Peu d'amélioration est en vue, car la demande mondiale de café augmente, notamment en Asie. Parallèlement, de vastes zones de culture sont menacées de disparition en raison du changement climatique, qui ne peut être que partiellement compensé par d'autres régions.

Une alternative durable pourrait être le café issu d'un bioréacteur. Insensible aux aléas climatiques, la matière première mûrit dans des cuves en acier inoxydable, comme c'est souvent le cas pour le brassage de la bière. Il n'est plus nécessaire de l'expédier à l'autre bout du monde ; il est produit à proximité des clients. L'acceptation de ce café par ces derniers est une autre question. Entre autres, il sera au moins similaire au café naturel en termes de goût et de prix.

Ce n'est pas encore le cas, mais les chercheurs en laboratoire s'efforcent de rattraper leur retard au plus vite. L'un d'eux est Heiko Rischer, du Centre de recherche technique VTT de Finlande. En 2023, lui et ses collègues ont décrit dans le « Journal of Agricultural and Food Chemistry » les conditions nécessaires à la fabrication du café dit « à base de cellules ». Cette boisson est issue de cellules végétales cultivées et transformées.

« Pour obtenir l'arôme typique du café, certains composés aromatiques ou leurs précurseurs sont nécessaires, qui se développent ensuite, par exemple lors de la torréfaction », explique Rischer. Ces substances se forment dans les cerises de café, dont sont traditionnellement extraits les grains. Cependant, elles sont également présentes en partie dans les cellules des feuilles. Si des cellules appropriées sont identifiées, elles peuvent également être activées pour produire les molécules souhaitées, qui confèrent au café un goût de noisette ou de chocolat, une amertume ou une acidité.

C'est exactement ce que font les experts du VTT. Si le profil chimique des cellules est prometteur, ils les isolent et les placent dans une solution nutritive. Outre l'eau, cette solution contient principalement du sucre, comme source d'énergie, ainsi que des sels et des régulateurs de croissance, que les plantes produisent naturellement. Ces derniers assurent la division et la multiplication continues des cellules.

Cela n'a rien à voir avec la croissance et le développement d'une forêt tropicale sud-américaine. Les cellules flottent dans des cuves en acier sombre, sont chauffées et agitées selon un calendrier strict, et, une fois leur multiplication réussie, sont transférées dans une cuve plus grande. Le personnel porte des vêtements hygiéniques pour éviter toute contamination.

Les biotechnologistes peuvent influencer les ingrédients que les cellules produisent préférentiellement pour permettre une dégustation ultérieure du café. Cela est possible en partie grâce à des régulateurs de croissance, qui contrôlent également le métabolisme. Rischer et son équipe modifient également les conditions environnementales dans la cuve en acier, comme la température et le pH. Ils ajoutent également des substances qui déclenchent des mécanismes de défense, similaires à ceux qu'une plante utiliserait contre les parasites. Les experts appellent cela « l'élicitation » ; cette méthode peut être utilisée pour augmenter la teneur en caféine, par exemple.

Enfin, la masse cellulaire humide est filtrée, séchée et torréfiée. L'arôme en laboratoire rappelle celui du modèle naturel. Le résultat est une poudre foncée, semblable à du café moulu classique. Des analyses chimiques sont ensuite effectuées ; la poudre est infusée comme d'habitude et présentée à des dégustateurs expérimentés. Ces derniers ignorent l'origine de l'échantillon et évaluent son goût, son amertume, sa couleur et son arôme selon des critères établis.

La couleur est bonne et le goût est au moins similaire à celui d'un café habituel, explique Rischer. « Ce n'est pas encore un produit optimisé comme on en trouve en supermarché, mais plutôt un point de départ pour développer quelque chose. » Certains paramètres vont dans la bonne direction, mais il reste encore beaucoup à faire pour d'autres.

Chahan Yeretzian, de la Haute École spécialisée de Zurich (ZHAW) à Wädenswil, arrive à des conclusions similaires. Ce chimiste étudie le café depuis des décennies et a notamment travaillé avec son équipe sur le cacao et le café à base de cellules pour diverses start-up. « Ce que nous produisons en laboratoire est déjà proche du café naturel en termes de goût, mais je ne suis pas encore totalement satisfait », explique-t-il. Un peu trop amer, un peu trop peu acide, trop astringent, ce qui donne une sensation de lourdeur en bouche.

Le scientifique estime que ce problème est résoluble, car le procédé peut encore être amélioré. « Nous avons constaté que la torréfaction a un impact majeur, plus important que prévu. » Il se concentre donc désormais davantage sur la recherche dans ce domaine. Outre l'objectif de produire les composés aromatiques souhaités, il s'agit également de travailler de manière économe en énergie et donc de réduire les coûts. « Une option consiste à presser la poudre en granulés, semblables à des grains, afin que les torréfacteurs commerciaux puissent bien la traiter et éviter d'avoir à acheter de nouvelles machines. »

L'économie joue un rôle crucial, affirme Yeretzian. « Le café cellulaire doit être compétitif sur le marché de masse. » Il estime que d'ici quatre ans, il pourrait être proposé aux prix actuels. Il s'attend à ce que les premiers produits soient commercialisés d'ici deux ans seulement.

Plusieurs entreprises travaillent sur ce sujet, mais aucune n'a encore reçu d'autorisation. Les autorités souhaitent s'assurer que les nouveaux aliments, comme le café à base de cellules, ne présentent aucun risque pour la santé et nécessitent donc des tests approfondis. Même les tests de goût en laboratoire nécessitent une autorisation. Les coûts d'autorisation se chiffrent en millions et représentent un obstacle supplémentaire pour les start-up.

Yeretzian estime que Food Brewer est certainement le produit le plus avancé en termes de goût, de prix et d'homologation du produit final. La start-up suisse de Horgen a déjà développé un procédé pour le cacao, dans lequel des cellules de fèves de cacao sont cultivées dans des bioréacteurs. Le résultat est une pâte brune, séchée et réduite en poudre pour fabriquer du chocolat ou de la pâte à tartiner. Là encore, l'objectif est de créer un produit de consommation durable et économe en ressources.

La question de savoir si les consommateurs de café achèteraient des produits issus de bioréacteurs est une autre question. Selon des sondages, les jeunes Scandinaves férus de technologie pourraient bien envisager de le faire, rapporte Rischer. Cependant, les études représentatives manquent. Le centre de recherche finlandais souhaite aborder cette question et produire plusieurs produits biotechnologiques à base de cellules afin de tester leur acceptation. « Le nombre de personnes qui testent ces produits alimentaires est une chose », explique Rischer. « Le facteur décisif est le nombre de personnes qui seraient convaincues et les achèteraient à nouveau. »

L'argument principal des entreprises est la durabilité : le café cellulaire devrait protéger les ressources naturelles et le climat. Selon Rischer, les analyses sur ce point manquent également. « Cependant, un modèle de l'Université d'Helsinki suggère que le bilan énergétique est similaire à celui des cultures de microalgues et donc plutôt favorable. » Le transport maritime, alimenté par des combustibles fossiles, et les émissions liées à la production d'engrais, en particulier, font du café vert un fléau climatique. Si les bioréacteurs sont alimentés par une électricité à faible émission _{de CO₂} , le bilan s'améliore rapidement.

Les critiques mettent en garde contre le risque que le café issu des biotechnologies détruise les moyens de subsistance des caféiculteurs. Rischer qualifie cet argument d'« hypocrite ». « Nombre d'entre eux risquent déjà de perdre leurs moyens de subsistance et de ne presque rien gagner, mais les ventes de produits issus du commerce équitable restent largement faibles ; visiblement, les gens s'en moquent. » La pression s'accentue car le changement climatique rend la culture difficile, voire impossible, dans de nombreuses régions.

« Je vois le café cellulaire principalement destiné au marché de masse, notamment pour compenser les pertes de récoltes », explique Yeretzian, chercheur à la ZHAW. Sur le segment haut de gamme, le café traditionnel restera très demandé. De plus, des substituts du café à base d'orge, de seigle et d'autres plantes existent depuis plus de 100 ans. « Le marché international est en pleine croissance, notamment grâce à la Chine et à la Russie », précise le chercheur. « Il y aura suffisamment de place pour tous les types de café. »

Un article de la « NZZ am Sonntag »