L'acrylamide est un composé néoformé qui apparaît au cours de la torréfaction. Dans le café, sa formation résulte principalement de la réaction entre l'asparagine libre, un acide aminé naturellement présent dans le grain vert, et les sucres réducteurs, notamment le glucose et le fructose. Cette réaction s'inscrit dans le cadre de la réaction de Maillard.
Selon l'EFSA et le Règlement (UE) 2017/2158, l'acrylamide se forme dans les aliments contenant de l'asparagine et des sucres réducteurs lorsqu'ils sont chauffés à des températures supérieures à 120 °C, dans des conditions de faible humidité. C'est donc à partir de ce seuil que la formation devient significative au cours de la torréfaction, puis s'intensifie pendant la phase de brunissement, à mesure que les réactions de Maillard deviennent plus actives.
Contrairement à une idée largement répandue, l'acrylamide n'augmente pas continuellement tout au long de la torréfaction. Son évolution suit une cinétique en cloche : sa concentration augmente rapidement, atteint un maximum, puis décroît progressivement à mesure que la torréfaction se poursuit.
Cette évolution peut être représentée de manière simplifiée comme suit :
En vert, la courbe de torréfaction classique et en orange, la courbe de développement des acrylamides.
Le maximum est généralement atteint relativement tôt au cours de la torréfaction, puis la concentration diminue à mesure que la cuisson se développe. Cette diminution s'explique par deux phénomènes complémentaires : d'une part la dégradation thermique de l'acrylamide sous l'effet de températures plus élevées, d'autre part l'épuisement progressif de l'asparagine, l'un de ses précurseurs clés, ainsi que son incorporation dans diverses réactions thermiques secondaires intervenant simultanément dans l'évolution chimique globale du café.
Il est important de comprendre que la quantité finale d'acrylamide résulte d'un équilibre permanent entre sa vitesse de formation et sa vitesse de dégradation. Un profil de torréfaction ne peut donc pas être évalué uniquement à partir de sa durée totale ou de sa couleur finale. La vitesse de montée en température, le temps passé dans les différentes plages thermiques ainsi que le développement après le premier crack influencent fortement cette cinétique. Deux cafés présentant une couleur de torréfaction similaire peuvent ainsi afficher des teneurs en acrylamide sensiblement différentes.
Cette cinétique explique un point souvent contre-intuitif, par ailleurs reconnu comme un point de contrôle dans le cadre du Règlement (UE) 2017/2158 : les grains torréfiés de couleur plus foncée présentent généralement une teneur en acrylamide plus faible que les grains plus clairs. Une torréfaction plus poussée ne conduit donc pas à une teneur plus élevée ; au contraire, les profils les plus clairs à intermédiaires présentent fréquemment les concentrations les plus importantes.
Il convient néanmoins de rappeler que la concentration finale dépend de nombreux paramètres propres au café vert, parmi lesquels :
•la concentration initiale en asparagine libre ;
•la disponibilité des sucres réducteurs ;
•la variété botanique ;
•l'origine géographique et le terroir ;
•les conditions culturales, notamment la fertilisation azotée ;
•le degré de maturité des cerises lors de la récolte ;
•le procédé post-récolte ;
•les conditions de stockage du café vert ;
•le profil thermique appliqué ;
•la durée effective des différentes phases de torréfaction.
À titre indicatif, le café Robusta tend à présenter des teneurs en acrylamide légèrement supérieures à celles de l'Arabica, en raison notamment d'une teneur plus élevée en précurseurs.
Les procédés fermentaires innovants ou certaines fermentations prolongées peuvent également modifier la concentration de plusieurs précurseurs impliqués dans la formation de l'acrylamide, notamment les acides aminés libres et les sucres réducteurs. Toutefois, leurs effets sur la concentration finale en acrylamide demeurent encore insuffisamment documentés et font toujours l'objet de recherches.
En pratique, la maîtrise des acrylamides ne consiste pas à rechercher systématiquement les torréfactions les plus développées. Une cuisson excessivement poussée réduit effectivement la concentration en acrylamide, mais elle entraîne également une dégradation importante des composés aromatiques les plus volatils, une augmentation des notes de pyrolyse, de l'amertume et de l'astringence, ainsi qu'une diminution de la complexité sensorielle.
Le Règlement (UE) 2017/2158 fixe d'ailleurs une logique de compromis explicite : les exploitants doivent déterminer les conditions critiques de torréfaction afin de garantir une formation minimale d'acrylamide tout en respectant le profil aromatique cible. L'objectif du torréfacteur consiste donc à trouver un équilibre entre plusieurs exigences parfois contradictoires : développer suffisamment le café afin de favoriser la diminution des acrylamides tout en préservant la richesse aromatique, l'identité variétale et l'expression du terroir.
Ainsi, la maîtrise du profil de torréfaction ne conditionne pas uniquement la qualité sensorielle de la tasse. Elle constitue également un levier important dans la gestion des composés néoformés, parmi lesquels l'acrylamide, tout en rappelant que la qualité d'une torréfaction résulte toujours d'un compromis entre sécurité sanitaire, performances technologiques et expression organoleptique.
Cadre réglementaire
Le Règlement (UE) 2017/2158 de la Commission, du 20 novembre 2017, établit des mesures d'atténuation et des teneurs de référence pour la réduction de la présence d'acrylamide dans les denrées alimentaires. Pour le café torréfié, la teneur de référence est fixée à 400 µg/kg ; pour le café instantané (soluble), elle est de 850 µg/kg. Ces teneurs de référence ne constituent pas des limites maximales légales mais des indicateurs de performance permettant de vérifier l'efficacité des mesures d'atténuation mises en place par l'exploitant. Le règlement est applicable depuis le 11 avril 2018. AniaPhytocontrol
À retenir
•L'acrylamide se forme à partir de l'asparagine libre et des sucres réducteurs, à des températures supérieures à 120 °C et en conditions de faible humidité, dans le cadre de la réaction de Maillard.
•Sa concentration suit une cinétique en cloche : elle augmente, atteint un maximum relativement tôt, puis diminue à mesure que la torréfaction se développe.
•Cette diminution s'explique par la dégradation thermique de l'acrylamide et par l'épuisement progressif de l'asparagine.
•Les torréfactions claires présentent généralement davantage d'acrylamide que les torréfactions plus foncées.
•Une torréfaction plus foncée n'est cependant pas une solution systématique, car elle s'accompagne d'une perte de qualité aromatique.
•La teneur de référence réglementaire (UE 2017/2158) est de 400 µg/kg pour le café torréfié.
•L'objectif du torréfacteur est de trouver le meilleur compromis entre sécurité sanitaire, développement aromatique et expression du café.