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Les 9 Sciences du Café

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C’est notre passion pour le café et notre attachement à la mémoire de nos ancêtres qui nous poussent à poursuivre notre quête pour approfondir la connaissance du café afin d’en déguster l’excellence.

Cette excellence trouve sa source dans "le secret" artisanal du mélange des arômes mais aussi, en amont, dans la connaissance des neuf sciences qui concourent à la fabrication du café.

Ces 9 sciences, auxquelles nous consacrons un court développement ci-dessous, sont :

Génétique - Agronomie - Botanique - Physique - Chime - Biochimie - Biologie - Physiologie végétale - Technologie


GÉNÉTIQUE : le café a sa carte

Contrairement à de nombreuses plantes cultivées, le caféier ne bénéficiait pas jusqu’à récemment de carte génétique. C’est aujourd’hui chose faite, à la suite des travaux menés par l’une des rares équipes de chercheurs travaillant dans le monde sur la génétique du café, le Laboratoire de ressources génétiques et d’amélioration des plantes tropicales (LRGAPT) du Centre Orstom (Institut français de recherche scientifique pour le développement en coopération) de Montpellier.

La carte génétique du café devrait ainsi rendre beaucoup plus rapide et performant le processus de sélection des caféiers, qui, jusqu’à présent, s’avère très long – dix à quinze ans sont nécessaires pour l’évaluation correcte des potentialités d’un caféier – et coûteux du fait des surfaces importantes que nécessitent les essais en champ ou encore à cause des tests indispensables à l’évaluation de la qualité du café.

Grâce à cette carte, les chercheurs pourront, à un stade précoce du développement de la plante (plantule), identifier la présence de gènes garantissant par exemple la taille des grains, la teneur en caféine ou la résistance du caféier à ses principales maladies et ravageurs (anthracnose des baies, rouille orangée, nématodes…). Ils pourront ainsi sélectionner très rapidement les génotypes les plus intéressants sur le plan agronomique et technologique.

Les chercheurs du LRGAPT auront prochainement recours à cette carte dans le cadre d’un programme mené en collaboration avec le Coffee Research Foundation, au Kenya, afin de contrôler le transfert chez C. arabica du gène de résistance à l’anthracnose des baies qui a été identifié chez C. canephora.

Des collaborations sont également engagées avec l’Idefor (Institut des forêts, Côte-d’Ivoire) et le Centro agronómico tropical de investigación y ensenanza (CATIE, Costa Rica) qui se consacre à la recherche agronomique pour les pays d’Amérique centrale et les Caraïbes.

À plus long terme, cette carte génétique pourrait être utilisée dans des programmes de transformation génétique des caféiers, les marqueurs servant de points d’ancrage à partir desquels il serait possible d’isoler et de modifier des gènes. Dans cette perspective, les chercheurs de l’Orstom poursuivent leurs travaux afin d’affiner cette première carte génétique en augmentant le nombre de marqueurs et la précision des positions jusqu’à présent obtenues

En savoir plus :

- Le génome du caféier pour la première fois cartographié

- Le Rapport du Comité virtuel de présélection (CVP, Organisation internationale du Café) sur quatre propositions de projets concernant le café (doc .pdf en téléchargement libre)

AGRONOMIE : l’une des priorités de l’Institut Mustapha Gaouar

Représentation du génome d’une espèce, une carte génétique permet, grâce à des marqueurs moléculaires, d’identifier les gènes que portent les chromosomes et de les localiser sur ceux-ci. En ce qui concerne l’amélioration des plantes, l’un des principaux intérêts de la carte génétique est d’offrir la possibilité aux chercheurs de repérer les gènes d’intérêt agronomique (résistance aux maladies, productivité par exemple).

Les aspects agricoles et l’étude des sols de culture du café constituent une des priorités de l’Institut Mustapha Gaouar - L’Excellence du Café, en partenariat avec la recherche académique.

Nous étudierons comment augmenter la productivité des différentes variétés de caféiers sous diverses conditions agro-climatiques, grâce à une bonne gestion de l’irrigation et aux méthodes d’arrosage au goutte à goutte, et à l’utilisation de bio-engrais.

BOTANIQUE : mieux connaître les caféiers cultivables

L’amélioration des récoltes est au cœur de l’avenir de l’industrie du café.
Le café fait partie des Rubiaceae qui comprennent quelque 500 genres et plus de 6 000 espèces.

La plupart sont des arbres et arbustes tropicaux qui poussent dans les étages inférieurs de la forêt. La famille comprend également les gardénias et les plantes qui produisent la quinine et autres substances utiles mais les deux espèces de caféier les plus importantes du point de vue économique sont Coffea arabica (café Arabica) – qui représente plus de 70% de la production mondiale - et Coffea canephora (café Robusta).
Deux autres espèces sont cultivées à une échelle plus petite : Coffea liberica (café Liberica) et Coffea dewevrei (café Excelsa). ( ICO)

Le caféier est un arbuste de la famille des rubiacées formant le genre "Coffea".
Sur les 75 espèces de caféier, seules deux sont cultivées :

- le Coffea arabica Linné (75% de la production, surtout en Amérique du Sud et en Asie) qui comporte 200 variétés

- le Coffea canephora Pierre ( en Afrique surtout) qui comporte 50 variétés, mais seulement deux sont comestibles. On peut retrouver quelques autres variétés : C. liberica, C. abeokutae, C. excelsa.

En savoir plus :
- Le caféier, du plant à la tasse

PHYSIQUE : les caractéristiques d’un "produit naturel"

Le café est un produit naturel, et donc variable. Il possède toutefois les propriétés physiques indiquées dans le tableau ci-dessous :

Les propriétés physiques sont importantes pour la compréhension de leur comportement au cours de l’obtention industrielle du café soluble et sont également primordiales pour leur évaluation sensorielle dans le café-boisson.

En savoir plus :

- Les propriétés physiques du café

- Le café de A à Z

CHIMIE : le café, boisson psychoactive

Boisson psychoactive, le café fait ressortir les composants chimiques responsables des sensations particulières telles que l’arôme, l’acidité et l’amertume du café.

La caféine est un alcaloïde de la famille des méthylxanthines, présent dans de nombreux aliments, qui agit comme stimulant psychotrope et comme léger diurétique. La caféine a été découverte en 1819 par le chimiste allemand Friedrich Ferdinand Runge. Il la nomma « kaffein » en tant que composé chimique du café, d’où le substantif français caféine.

On dénombre au moins 800 composés chimiques dans le café. Leur proportion et leur nature déterminent la spécificité du café en question.

À titre d’exemple, et pour citer quelques composés majoritaires, on trouve :
la vanilline, le gaïacol et le 4-éthylguaïacol (phénoliques et épicés), la 2,3-butadione (arôme de beurre), la 2-méthoxy-3-isobutylpyrazine (terreux), le méthional (pomme de terre et sucré) et enfin le 2-furfurylthiol (arôme, simplement, de café).

En savoir plus :

Le café (article encyclopédique de Wikipedia)

BIOCHIMIE : des vertus reconnues médicalement

Le café, les noisettes, le thé et les graines de cacao contiennent trios composants majeurs : caffeine, theophylline, et theobromine, et chacun d’eux possède des effets biologiques différents sur le corps humain.

La torréfaction diminue la richesse en caféine et elle détruit également le cafésterol et le kahweol : deux subtances qui ont la particularité d’induire l’action dans le foie d’une enzyme majeure : la Glutathione-S-Transférase ou GST. Le café vert est le seul à en contenir.

La GST est une enzyme qui se charge d’activer le système de désintoxication de l’organisme. Elle aide ainsi à éliminer les substances polluantes étroitement liées à la vie actuelle.

En savoir plus :

Le café vert

BIOLOGIE : lutter contre les maladies du caféier

Les espèces appartenant au genre Coffea sont diploïdes (2n=22), sauf l’espèce C.Arabica qui est tétraploïde (2n=4X=44).

Les maladies du caféier, telles la Colletotrichum kahawae, peuvent affecter les récoltes jusqu’à 40%.

Les méthodes de lutte actuelles, reposant essentiellement sur des traitements chimiques, conduisent à un usage excessif de pesticides, avec des conséquences néfastes pour l’environnement et la santé humaine.

L’utilisation des ressources génétiques que constituent les espèces diploïdes de caféiers (2n = 2x = 22) et les formes sauvages d’Arabica est essentielle pour l’amélioration de C. arabica dans une perspective de développement durable (Anthony et al, 1999).

Toutefois, une bonne connaissance génétique du génome s’avère indispensable à une utilisation optimale de ces ressources dans les programmes de sélection. Dans ce sens, plusieurs analyses moléculaires ont été entreprises au cours des dernières années.

L’avancement des connaissances scientifiques, notamment le contrôle du processus de recombinaison génétique apparaît de plus en plus comme l’élément clé des stratégies d’introgression.
Les situations facilitant les recombinaisons génétiques doivent être recherchées afin de dissocier les gènes à introgresser, des gènes ou structures défavorables à éliminer.

En savoir plus :

Site de l’IRD, Institut de Recherche pour le Développement

PHYSIOLOGIE VÉGÉTALE : l’IMG pour une meilleure compréhension

Les facteurs environnementaux comme la lumière, l’eau, la température, le type de sol et l’état des nutriments influent sur la croissance de café et sur sa productivité.

Les principaux facteurs physiologiques qui limitent la productivité sont la croissance végétative, la floraison avec la chute des petits fruits, la sécheresse, le manque de lumière (ombre) et taux de carbone (rendement de la photosynthèse).

L’ Institut Mustapha Gaouar (IMG) s’ engage dans une meilleure compréhension des aspects physiologiques pour obtenir le meilleur rendement .

TECHNOLOGIE : améliorer la qualité du café

Les pratiques post-récolte jouent un rôle prépondérant dans la préservation et l’amélioration de la qualité intrinsèque de café.

L’ Institut Mustapha Gaouar développera des études :

- liées à la pollution de l’eau

- sur l’effet d’ombre sur le séchage et la qualité du café

- pour identifier les points critiques dans la préparation du café par voie humide ou sèche

- visant à minimiser la contamination par les mycotoxines et les installations pour analyser ces contaminations

- sur l’utilisation des déchets du café pour la production d’énergie (biogaz)

- pour éduquer les producteurs sur les mesures de lutte contre la pollution.

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