Les premiers pas de la fabrication et les avancées technologiques
Plus de la moitié de la fève de cacao est composée de beurre de cacao. Le problème avec les boissons au chocolat était qu’elle était très grasse et que le cacao en lui même ne se dissolvait pas de façon homogène.
Cette volonté de faire fondre le cacao dans l’eau chaude rendait les particules difficiles à disperser et amenait un aspect désagréable à la boisson à cause de la graisse remontant à la surface.
Les Néerlandais ont cependant trouvé un moyen d’améliorer la boisson en supprimant une partie de cette graisse. En 1828, Van Houten a développé le cacao pressé. Les cotylédons de la fève de cacao (appelés aussi éclats de cacao, grué ou nibs en anglais) ont été pressés pour produire un «gâteau» dur avec environ la moitié de la graisse enlevée. Le tout a été broyé en une poudre, qui pouvait être utilisé pour produire une boisson beaucoup moins grasse. Afin de faire en sorte que la poudre se disperse mieux dans l’eau chaude ou le lait, les hollandais ont traités les fèves de cacao pendant le processus de torréfaction avec un liquide alcalin.
Ceci est devenu par la suite connu sous le nom de processus néerlandais. En changeant le type d’agent alcalinisant, il est également devenu possible d’ajustez la couleur de la poudre de cacao.
Après avoir utilisé les presses pour enlever une partie du beurre de cacao, les producteurs de poudre de cacao essayaient de trouver un marché pour ce produit. Ce problème a été résolu par les confiseurs qui ont découvert que le chocolat «à manger» pourrait être produit en ajoutant du beurre de cacao à un mélange moulu de sucre et d’éclats de cacao. Si seulement le sucre et les éclats de cacao avaient été moulus et mélangés ensemble, ils auraient produit un matériau dur et friable.
L’ajout de la graisse supplémentaire a permis à toutes les particules solides d’être enrobées de graisse et de former ainsi la barre uniforme dure, qui font dans la bouche que nous connaissons aujourd’hui.
Près de vingt ans après l’invention de la presse en 1847, la première usine britannique à produire un chocolat nature a été
créé à Bristol au Royaume-Uni par Joseph Fry.
Le chocolat fabriqué par Fry était au départ un bloc ordinaire et ce n’est qu’en 1875 que le premier chocolat au lait a été fabriqué par Daniel Peter en Suisse. Le chocolat ne peut pas contenir beaucoup d’humidité, car l’eau réagit avec le sucre et transforme le chocolat fondu en pâte plutôt qu’un liquide fluide.
Aussi peu que 2% d’humidité peut également donner à un produit une mauvaise durée de conservation comme une texture inférieure. Cela signifiait que Daniel Peter devait trouver un moyen de sécher la quantité abondante de lait liquide qu’il trouvé dans son propre pays. Il a été aidé en cela par le récent développement d’une formule de lait condensé élaboré par Henri Nestlé. Cela signifiait qu’il avait beaucoup moins d’eau à évaporer.
Pour que le chocolat soit lisse sur la langue lorsqu’il fond dans la bouche, les particules solides non grasses doivent être plus petites que 30 microns (1000 microns¼1 mm). Les chocolats de Fry et Peter ont été broyés à l’aide de rouleaux de granit, mais avaient toujours une texture de grain de sable. C’était à cause de la présence de certaines grosses particules et agglomérats. La matière grasse n’enrobait pas très bien les particules. Le chocolat avait également une tendance à avoir un goût amer à cause de la présence de certains produits chimiques acides.
En 1880 Rodolphe Lindt, dans son usine de Berne en Suisse, a inventé une machine qui produisait un chocolat plus doux et plus savoureux. Cette machine était connue sous le nom de conche, car sa forme était similaire à la coque portant ce nom.
Il se composait d’une auge en granit, avec un rouleau, normalement construit du même matériau, le chocolat liquide chaud était poussé de l’arrière vers l’avant pendant plusieurs jours. Cela avait pour résultat de faire éclater les agglomérats et certaines des plus grosses particules tout en les en les enrobant toutes de graisse.
En même temps, l’humidité et certains produits chimiques acides se sont évaporés dans l’air, produisant un chocolat au goût plus doux et moins astringent.
Torréfaction et concassage des fèves
Les cotylédons doivent être torréfiés avant de pouvoir être transformés en chocolat. Il s’agit de transformer les précurseurs d’arômes en éléments chimiques qui ont un goût de chocolat.
La température élevée, couplé à l’humidité restante dans les fèves, tuent tous contaminants microbiologiques, tels que la salmonelle, qui peuvent être présent dans les fèves à partir du moment où elles ont été séchés sur le sol. Chez certains gros transformateur, tout le chocolat et toute la procédure entourant la fabrication est évaluée pour déterminer tout
source de préjudice pour le consommateur (processus ou normes HACCP). Comme les fèves sont achetés en vrac auprès de fournisseurs et peuvent être contaminés par des bactéries nocives etc., traitez tous les grains comme s’ils étaient potentiellement
dangereux jusqu’à ce que le risque ait été éliminé. Le processus de torréfaction sert également cet objectif. Une fois que cela a été fait, le cacao est sans danger.
La torréfaction des fèves entières
Elle consiste à amener les fèves de cacao à une température de 140 à 150°C, de façon à leur faire subir les transformations nécessaires à l’obtention d’un arôme cacao ( déjà initié durant la fermentation) plus fort, puis à les refroidir très brutalement. Le fruit aura atteint une température de 130 °C à cœur. L’intensité du goût s’accroît avec la montée de la température interne des fèves parce que la chaleur provoque la volatilisation des acides encore présent dans le grain. Ensuite, petit à petit, on constate la diminution de l’odeur
acide et l’apparition de l’arôme caractéristique du cacao.
Rôles incontournables de la torréfaction
- Développement de l’arôme à partir des précurseurs
formés lors de la fermentation. - Élimination des acides volatiles, surtout de l’acide
acétique formé au cours de la fermentation. Après la
torréfaction, il ne reste plus que des traces d’acides
volatils qui disparaîtront au cours d’opérations
ultérieures (surtout au conchage). - Abaissement de la teneur en eau par séchage afin de
faciliter la séparation de la coque et de l’amande. - Destruction des enzymes qui risqueraient de dégrader
le beurre de cacao. En effet, au cours de la fermentation,
la plupart des enzymes sont détruits. Toutefois, il reste une partie dont l’activité ne sera neutralisée qu’à une
température de 8o°C. - Développement de la couleur.
Le problème de la variation de la taille des fèves et alternative de procédé de torréfaction
Les fèves de cacao sont disponibles dans une variété de tailles, les nombreux facteurs peuvent être: le pays d’origine, les conditions climatiques, les saisons de l’année, de quelle façon la gousse a été choisie, etc… Traditionnellement les fèves étaient torréfiés en petits lots (quelques centaines de kilogrammes), souvent dans des torréfacteurs en forme de boule. L’opérateur pouvait extraire de la machine quelques grains et, à l’odeur qui se dégageait des fèves, il était capable d’ajuster la température et le temps de torréfaction pour s’assurer que la saveur désirée était développée.
Une torréfaction optimale nécessite 3 étapes:
– Un accroissement de température progressif afin d’éviter la torréfaction excessive des fèves petites et plates.
– Un temps de torréfaction assez long pour que chaque fève soit torréfiée uniformément.
– Un refroidissement brutal pour stopper la torréfaction au degré désiré.
Les fèves pouvaient également être séparés afin qu’elles soient de taille similaire dans chaque lot. Mais de nos jours, avec des usines modernes, qui conditionnent plusieurs tonnes de fèves par heure ce n’est plus possible.
Afin de palier à ce problème, deux méthodes alternatives ont été développées. Dans la première, seul le centre de la fève (grué ou nib en anglais) est torréfié, de sorte que les morceaux sont beaucoup plus petits et la chaleur peut plus facilement atteindre le milieu. Dans le second, le grué est finement moulu, il est transformé en liqueur de cacao (également connue sous le nom de masse).
Ici, le beurre de cacao est libéré de la fève, de sorte que lorsqu’il devient chaud, il se transforme en liquide. Ce liquide peut ensuite être chauffé dans un processus appelé torréfaction de liqueur.
Dans le cas de la torréfaction du grué, les machines utilisées sont très similaires à celles pour la torréfaction des fèves entières. Pour la torréfaction de la liqueur de cacao, l’intérieur de la fève doit être finement broyé pour se transformer en liquide. Cela nécessite une attention particulière du contrôle de l’humidité. Si la teneur en humidité est trop élevée, la liqueur de cacao sera une pâte épaisse et non un liquide. Une teneur d’environ 10% produirait une masse presque solide qu’il serait très difficile à broyer. Des teneurs en humidité très faibles, d’autre part, produisent un chocolat avec une saveur médiocre.
Ces deux méthodes nécessitent la suppression de la coque avant le processus de torréfaction.
Parce que la coquille est fermement attachée à la partie interne de la fève (cotylédons), une forme de prétraitement est requis avant le concassage. Cela consiste à exposer les fèves très rapidement à une source de chaleur intense (vapeur ou rayonnement infrarouge). Cela chauffe la surface, mais le centre reste beaucoup plus frais et aucune réaction de changement de saveur ne se produit.
L’eau à l’intérieur du haricot s’évapore et gonfle la coquille, ce qui en fait va l’aidé à se séparer de la coque beaucoup plus facilement durant la procédure de fissuration.
Cette étape doit être faite avec soin, car certaines législations stipulent que seule une petite quantité de coquille peut être présent dans tout ce qui est vendu comme chocolat. La coquille est également reconnu pour donner une saveur inférieure au chocolat.
Concassage de la fève entière
Après la torréfaction, la fève subit le concassage qui comprend en fait deux parties : le concassage et le décorticage et dégermage. Ces opérations ont pour but d’éliminer les constituants indésirables de la fève, c’est-à-dire la coque et le germe. Le concassage s’effectue par éclatement des fèves par passage entre un disque mobile ou par projection violente, mais sans trop les presser afin de ne pas en extraire la matière grasse.
Le principe du décorticage est le suivant : séparation par courant d’air des brisures de cacao, des coques et des germes. Les brisures de cacao ou grué contiennent en général plus ou mois 50 % de beurre de cacao et sont envoyées au broyage pour l’extraction de
celui-ci. Les coques contiennent moins de 5 % de matière grasse de composition différente de celle du beurre de cacao. À la fin du concassage, il reste plus ou moins 78 % de fèves utilisables.
Le broyage
Il y a deux objectifs lors du broyage de l’écorce de cacao. Le premier est de réduire la taille des particules aux environs de 40 microns afin de faciliter les mélanges ultérieurs lors de la fabrication du chocolat (il y a d’autres opérations de broyage au cours du processus de fabrication du chocolat, il n’est donc pas nécessaire à cette étape-ci de concasser le grué très finement).
La deuxième raison la plus importante est de libérer autant que possible le beurre de cacao des cellules de la fève concassée. La graisse est nécessaire (abaissement de la viscosité) pour aider le chocolat à couler, à la fois lors de la fabrication des barres et aussi quand on le mange et qu’il puisse fondre dans la bouche . La graisse est aussi l’ingrédient majeur le plus cher du chocolat, il est donc économiquement nécessaire de tirer le meilleur parti de toute la graisse présente. La graisse est contenue dans les cellules qui mesurent en moyenne entre 20 et 30 microns de long et de 5–10 microns de largeur / hauteur. Le broyage se fait à l’aide de moulins à meule, à disques ou à cylindres, ou de presses hydrauliques. On obtient une pâte appelée « pâte de cacao ».
C’est le beurre de cacao qui se ramollit sous l’effet de la chaleur développée par le travail du broyage. La pâte de cacao sert parallèlement de matière première à la fabrication du chocolat ou à l’obtention du beurre de cacao. Il est considéré comme un produit semi-fini. La pâte de cacao contient 54 % de beurre de cacao.
Le beurre de cacao
Le beurre de cacao est la matière grasse obtenue à partir de fèves de cacao ou de partie de fèves de cacao.
Au moyen de presses hydrauliques, on fait subir une forte pression au cacao pure pâte. Le beurre de cacao s’écoule. Il sera filtré, tempéré et moulé.
Le beurre de cacao a cette particularité de passer de l’état solide à l’état liquide sans transition ou presque. La liquéfaction a lieu vers 37°C. En dessous, il est dur comme de la pierre, au-dessus, il est liquide comme l’huile. En refroidissant, il cristallise : on constate une contraction de volume, la matière figée se décolle des bords. Après pressage, nous obtenons le beurre de cacao et le
tourteau servant à la fabrication du cacao poudre.
Le cacao en poudre
La poudre de cacao est obtenu par un procédé mécanique qui va presser de façon hydraulique le tourteau de cacao. Une fois que le tourteau quitte les presses il est brisé en morceaux de moins de 3 cm diamètre entre deux rouleaux à pointes tournant dans des directions opposées.
Un broyeur à broches refroidi est ensuite utilisé pour broyer finement la poudre. Cela doit être ensuite fortement refroidi car il est transporté dans un courant d’air à travers un long tuyau vers la zone d’emballage. La majeure partie de la graisse est encore liquide après le broyeur et celle-ci doit être solidifié avant l’emballage afin d’éviter à la poudre de coller ensemble. Il est ensuite collecté dans «un cyclone» séparateur avec les particules les plus fines éliminées par un système de filtration. La plupart des poudres sont produites avec une teneur en matières grasses de 20 à 22% mais on en retrouve aussi avec 10-12 % de matières grasses (le plus utilisé en pâtisserie) ou un cacao poudre à 8 % de matières grasses (appelé cacao en poudre maigre) vendu pour des produits faibles en gras ou sans gras. .
Dans tous les cas, il sera compris entre 3 et 5 % d’humidité totale.
Le cacao en poudre solubilisé subit un traitement aux carbonates alcalins ou à l’ammoniaque pour améliorer sa couleur et son incorporation dans les liquides.
La poudre de cacao est un produit important: c’est la base de toutes les aromatisations au chocolat. Les biscuits au chocolat, les glaces au chocolat, les produits laitiers au chocolat, les confiseries au chocolat et même certains tabacs contiennent de la
poudre de cacao. C’est également une matière première pour fabriquer les pâtes à tartiner.
Mais la poudre de cacao est avant tout le principal constituant des petits déjeuners cacaotés : seule ou avec des ajouts de sucre, de malt, de poudre d’œuf, de vanille .. . Avec sa faible teneur en matière grasse, elle est facilement soluble dans l’eau ou le lait. De la lécithine peut être ajoutée puis moulu avec la masse de cacao. La lécithine est étroitement lié au cacao, en particulier à la graisse et agit comme émulsifiant. Cela va aider les particules de poudre de cacao à se disperser dans des liquides ou des masses plutôt que de former des grumeaux.
Alcalinisation
C’est une étape importante de la fabrication des poudres de cacao, car non seulement elle augmente la « solubilité » de la poudre de cacao dans un liquide, mais modifie également le goût et la couleur. Cette opération consiste à traiter des fèves, de la pâte de cacao, du cacao en grain ou encore de la poudre, par des agents alcalins. La quantité maximum d’agents alcalins, ne doit pas dépasser 5 % du poids de la matière sèche et dégraissée. Aux produits ainsi traités, il est possible d’ajouter de l’acide citrique ou tartrique à raison de 0,5 % maximum du poids total du produit. Les possibilités d’alcalinisation les plus répandues sont l’alcalinisation des grains ou l’alcalinisation de la pâte. Le cacao en poudre a un pH de 6 sur l’échelle de 1 à 14 (pH 7 correspond à un produit neutre et plus nous nous rapprochons de 1, plus le produit est acide).
Beurre de cacao et chocolat
Le beurre de cacao de plus haute qualité est obtenu en pressant la liqueur de cacao dans une presse horizontale.
Un beurre de qualité inférieure est obtenu par un expulseur continu processus qui presse la graisse des fèves de cacao entières, ce qui
inclue la coque. Très souvent, ces haricots ne sont pas standard pour faire du chocolat, en ce sens qu’ils peuvent ne pas être correctement fermenté ou peut avoir une saveur trop acide. La coque contient certaines graisses qui ne sont pas du beurre de cacao. Ceux-ci aussi sont pressés et mélanger avec le beurre de cacao. Ceci aura un impact sur le passage de l’état liquide à solide du cacao (propriété eutectique).
Le beurre de cacao pur possède une saveur qui sera transférée en partie au chocolat entier. Pour certains produits, en particulier, le chocolat blanc, cette saveur est considérée comme désagréable. Dans ce cas on utilise du beurre de cacao désodorisé. Ceci est souvent produit en distillant sous vide et à la vapeur le beurre de cacao .
Petite vidéo très intéressante sur le travail du cacao: https://www.cacao-barry.com/fr-CA/cacao-cacaocollective/documentaire-video
Source: «Wikipédia», «Chocolate de dom Ramsey», «The science of chocolate de Stephen T Beckett», «Chocolats et confiserie de l’école Lenôtre», «Quel est le meilleur chocolat? de Michel Barel »