Le shot d’espresso parfait existe, selon la science

Le lait cuit à la vapeur, les édulcorants et autres arômes donnent à votre café préféré son goût unique. Mais sans une bonne dose d’espresso, ces boissons tomberont à plat. Les vrais fans d’espresso, les rares qui sirotent dans de petites tasses fumantes, connaissent la différence entre un shot médiocre et un excellent. Préparer la dose parfaite d’espresso est un objectif primordial pour de nombreux baristas. Réaliser la photo parfaite peut demander beaucoup de pratique et est souvent considéré comme une sorte d’art. Cependant, la science a découvert les forces à l’œuvre lors de la préparation d’un expresso parfait.

Dans une étude de 2026 publiée dans la revue Royal Society Open Science, des scientifiques ont développé un modèle mathématique qui décrit comment le mouvement de l’eau à travers un lit de marc de café influence la qualité de l’espresso. Le modèle est basé sur des équations utilisées pour décrire comment l’eau s’infiltre à travers les sédiments d’un aquifère ou comment les gaz se déplacent à travers le magma. Les chercheurs ont découvert que la taille du marc de café joue un rôle important dans le résultat d’un expresso.

Les principes de préparation d’un expresso sont d’une simplicité trompeuse. Vous prenez une petite quantité de café finement moulu, vous la conditionnez sous une forme appelée rondelle et vous y faites passer de l’eau chaude à haute pression. Au cours de ce processus, appelé extraction, l’eau agit comme un solvant, dissolvant les huiles, les acides et les sucres des grains de café moulus qui donnent à l’espresso sa caféine cruciale et ses saveurs caractéristiques.

Cependant, ce processus apparemment simple peut nécessiter de la pratique pour réussir. Trop peu d’extraction donne un shot décevant, tandis qu’en extraire trop produit un expresso amer et accablant. Plusieurs facteurs entrent en jeu pour trouver le bon équilibre en matière d’extraction. Le premier est la température de l’eau, avec une plage idéale de 195 à 205 degrés Fahrenheit. Vient ensuite la pression à laquelle l’eau est forcée à travers la rondelle de café. Cela se situe généralement autour de 9 ou 10 bars (1 bar, ou ~14,5 psi, est légèrement inférieur à la pression atmosphérique au niveau de la mer).

En plus de régler la température et la pression, un barista peut également modifier la quantité de café moulu utilisée (appelée dose, pesée sur une balance), la profondeur et l’uniformité du café dans le palet et, enfin, la taille de la mouture utilisée. Le réglage précis de la dose, du tassement et de la mouture font partie de l’art de l’espresso, mais la taille de la mouture et la manière dont elle influence la façon dont l’eau se déplace à travers la rondelle relèvent de la science.

Les scientifiques ont utilisé l’équation de Forchheimer, une représentation mathématique de la façon dont les fluides s’écoulent à travers un matériau poreux sous différentes pressions, pour développer un modèle de la façon dont l’eau sous pression se déplace dans une rondelle de café pour préparer un expresso. Leur modèle était basé sur des modèles similaires utilisés pour analyser l’écoulement des fluides dans les sols et les roches. Elle a montré que le marc de café plus gros permettait d’obtenir une rondelle plus perméable, permettant à l’eau de circuler plus rapidement, tandis que le marc de café plus fin faisait le contraire. La durée pendant laquelle l’eau est en contact avec le marc de café contrôle la saveur, le temps d’extraction optimal se situant autour de 25 à 30 secondes.

Les chercheurs ont ensuite validé leur modèle à l’aide d’échantillons de café. Ils ont utilisé les réglages 1 à 11 d’un moulin à café couramment utilisé pour moudre des échantillons de deux variétés de grains de café. Ils ont ensuite mesuré la taille des particules dans chaque échantillon à l’aide d’appareils photo numériques haute résolution. Ensuite, les chercheurs ont emballé des échantillons de café pour créer des rondelles et ont mesuré la façon dont l’eau les traversait à l’aide de plusieurs coupes efficaces de rayons X.

Leurs tests ont montré que le modèle décrivait avec précision la façon dont l’eau s’écoule à travers le marc de café. Ces résultats montrent comment la taille du marc de café influence la perméabilité et le débit. Être capable de déterminer la taille optimale du sol pourrait aider à définir les paramètres derrière un espresso parfait, ce que beaucoup d’entre nous peuvent apprécier.