CAFÉ

1 . SIRUCTURE.— 2. ANALTSB.— 3. ESSENCE ABOMATIQUE. — 4. COMPOSITION IMMÉDUTE DU CAFÉ. — 5. EFFETS SPÉCIAUX, QUALITÉ NUTRITIVE ET VALEUR VÉNALE.

f* Slmetare*

Les grains durs, qui forment le café, sont les périspermes ou endospermes des fruits dépouillés de leur péricarpe (du Coffea arcAicay famille des Rubiacées) ; cette masse cornée, vue en tranches minces sous le microscope, montre un tissu de cellules juxtaposées, à parois épaisses , creusées de cavités iiTegulières, oommuniquant entre elles par de petites ouvertures .

Les parois épaisses, désagrégées par l'acide sulfurique en présence de riode, acquièrent la coloration bleu indigo qui caractérise la cellulose, puis se résolvent en une solution gommeuse indiquant la transformation en dextrine. Les membranes et corpuscules organiques agglomérés, teints de couleur orangée par ces réactifs, signalent, avec leur composition azotée : 1^ une cuticule périphérique injectée de substances grasses, azotées et minérales, recouvrant, dans tous leurs replis, les surfaces du périsperme; 2^ les substances azotées spongieuses, remplissant les cellules épidermiques, et accompagnées de matières oléiformes ; 3® dans les cellules plus internes, des corps granuleux analogues, contenant des substances grasses; 4^ enfin, dans les méats intercellulaires, des membranes lamelUformes, injectées de matière acotée.

2* Analyse.

Analyse immédiate. — Le café doit être réduit en poudre fine au moyen d'une lime ou sous le pilon : on Tépuise par Téther dans un appareil à déplacement et à distillation continue (*) .

La solution éthérée donne, en s'évaporant, une matière grasse que Ton épure au moyen de lavages à Teau bouillante.

Les solutions aqueuses rapprochées laissent un résidu fauve ou

(*) Voj* la description de cet appareil, plus loin, dans V Essai des substances nlimentaires.

brun; ce résidu, traité par Talcool anhydre [*), abandonne, après révaporation, un dépôt crisullin : il suffit de le laver par Talcool froid, dissoudre dans Talcool bouillant et faire cristalliser, pour obtenir la caféine en prismes déliés, blancs et brillants.

La caTéine, ainsi obtenue directement, est fusible à chaud, volatile sans résidu ; ses vapeurs condensées reproduisent des cristaux sublimés en prismes incolores et diaphanes. Sa composition élémentaire et son poids équivalent (d'après les analyses de MM. Liébig, Pfaff, Mulder, Nicholson, etc.) correspondent à la formule suivante :

C*« 96 ou 49,48

Az* 56 28,86

194 ToÔ

Le café, épuisé par l'éther, est soumis à un lavage jusqu'à t^puîsement, avec Talcool à 0,60 5 les solutions, rapproche'es en consistance sirupeuse, sont mêlées avec trois fois leur volume d'alcool à 0,85. Le liquide se sépare en deux parties : Tune est visqueuse et se dépose; Tautre, très-fluide, surnage. On décante celle-ci, qui renferme la plus grande partie du composé cristallisable particulier. On s'en assure en mettant une petite quantité de la solution dans de leau, puis y ajoutant une goutte d'ammoniaque : la coloration jaune virant au vert, graduellement plus intense, est rindice certain de ce fait, qui sert aussi de guide dans les opérations ultérieures, lorsque, ayant des eaux mères à traiter, on cherche à éliminer par Talcool les substances étrangères au composé que Ton veut obtenir. D'ailleurs, pour reprendre dans les divers précipités une partie du composé cristallisable, il suffit de les redissoudre à courte eau (bouillie préalablement), puis de précipiter de nouveau par l'alcool à 0,85 ou 0,90; le liquide surnageant entraîne en dissolution la substance cherchée.

Toutes les solutions alcooliques sont soumises à la distillation au bain-marie. Le résidu sirupeux est délayé avec 0,25 de son volume d'alcool à 0,90. Mis dans un endroit frais, il donne, au bout de \ingt-quatre ou quarante-huit heures, des cristaux gre-

(*) La partie de Textrait aqueux qui ne se dissout pas dans Talcool anhydre contient une petite quantité d*un composé cristallisable particulier, de la légumine, et une autre malière azotée.

nus que l'on recueille sur un filtre, et que Ton épure en les délayant avec de l'alcool froid à 0,65; on les lave sur un filtre par Talcool de 0,70 à 0,85.

On fait alors redissoudre à saturation dans Talcool à 0,6, en chauffant le mélange au bain -marie. Le refroidissement donne des cristaux abondants et presque purs : ce sont des prismes groupés en sphéroïdes par la réunion de l'un de leurs bouts vers un centre commun. On achève l'épuration en redissolvant dans r alcool et faisant cristalliser à deux reprises ; on met enfin égoutter et dessécher dans le vide à 110* centésimaux (*).

Propriétés et composition de la substance cristalline du café. — On ne saurait comprendre les phénomènes que manifestent certaines réactions sur cette substance sans connaître sa composition.

Le principe incolore de la riche coloration verte réside dans Tacide que j'ai nommé, par cette raison, chloroginique. Le composé cristallisable, ou sel naturel du café, est un chloroginate double de potasse et de caféine. Si on le frotte lorsqu'il vient d'être séché à 100° sur une feuille de papier chaude encore, il s'électrise au point que ses particules cristallines adhèrent à une lame de couteau qu'on lui présente, et s'y maintiennent suspendues en flocons volumineux allongés.

Exposé à la chaleur, le sel double n'éprouve aucune altération jusqu'à 150° centésimaux; mais vers 185% il se fond, développe une belle coloration jaune, entre en ébullition, se gonfle au point d'occuper cinq fois son volume, et reste spongieux, jaunâtre, solide et friable. Chauffé jusqu'à 230^, sa nuance brunit; il est alors en partie décomposé. Les vapeurs qui s'en dégagent donnent, en se condensant, des cristaux aiguillés de caféine. Si Ton chauffe davantage, la coloration brune devient intense, une nouvelle fluidification s'opère, des vapeurs abondantes alcaline» s'exhalent, la masse entière se tuméfie de nouveau, occupe un volume quadruple, ou vingt fois plus grand que celui des cristaux

{*) Dans tous les traitements qui ont pour but Textraction et répuratioii du nouveau composé cristallisable, on doit faire usage dVau distillée absolument exempte d'air et de la moindre trace d'ammoniaque ; cette eau sert aussi à élendre l'alcool pur aux différents degrés ; enHn, il convient de maintenir toutes les solutions dans le vide on sous des cloches en présence de l'acide sulfurique concentré. La difficulté de remplir ces conditions a empêché plusieurs chimistes d'extraire ce compose qui se trouve surtout assez abondant et à l'état normal daus les périspermes des fruits de café bien mûrs tels qu'on les. rencontre dans le café moka bien récolté, trié et exempt d avariei.

secs. Le charbon très-léger, ainsi obtenu, reflète à sa superficie des couleurs brillantes irisées i^).

La présence du chloroginate interposé dans la cellulose du périsperme explique le gonflement des grains du café durant la torréfaction.

Ce sel double est à peine soluble dans Talcool anhydre : Talcool à 95^, qui en est saturé à chaud, le laisse cristalliser par refroidissement, en pnsmes irradiés, sur quelques centres communs : plus soluble dans Vaicool à 85% sa cristallisation y est plus abondante après le refroidissement; la solubilité augmente avec les proportions «d'eau. L'eau pure en dissout plus encore, et cette solution, saturée à chaud, se prend en masse en refroidissant. La solution, évaporée dans une capsule, laisse sortir graduellement une couronne de cristaux fins en groupes mamelonnés. La solution aqueuse, même en voie de cristallisation, s'altère à l'air, et se colore en jaune, puis en brun verdâtre.

Les cristaux de chloroginate double chauffés légèrement, en contact avec la potasse, se colorent en rouge vermillon ou orangé; chauffé davantage, le mélange se fond, prend une teinte jaune, dégage d'abondantes vapeurs ammoniacales, devient brun, etc.

Chauffé avec Tacide sulfurique monohydraté, le sel naturel du café développe une coloration violette intense et une pellicule bronzée. L'acide chlorhydrique produit des phénomènes analogues; sous l'influence de l'acide azotiqtie, une coloration .jaune orangé se manifeste.

Dans les solutions du chloroginate double, l'acétate de plomb donne un précipité jaune verdâtre pâle, floconneux. L'acétate tribasique produit un précipité de forme semblable, mais de couleur jaune pur. L'azotate d'argent, seul, ne produit pas de changement; mais, préalablement mêlé à une forte dose d'ammoniaque, il produit une coloration jaune qui vire au brun : le liquide se trouble ; bientôt une pellicule d'argent métallique révivifié surnage, et peu à peu s'étend sur les parois du vase.

On peut effectuer l'analyse immédiate du sel double par plusieurs procédés : on détermine, à l'aide d'une incinération, la potasse qui est représentée soit par 0,11 de carbonate, soit par la transformation de ce produit en sulfate.

Le composé, dissous et traité par l'acide sulfurique, en quan-

(*) Ces phénomènes ont été observés en opérant sur 1 décigramme de sel dans un tube ayant 5 millimètres de diamètre et O^^ylS de longueur.

titë équivalente à la potasse, puis évaporé au contact du marbre en poudre, donne du sulfate de potasse mêlé avec un chloroginate de caféine. L'alcool enlève ce composé organique, dont on peut précipiter Tacide par le sous-acétate de plomb. On extrait la caféine du liquide surnageant, rapproché, en lavant le résidu par l'alcool froid et traitant ce qui reste par Talcool chaud; celui-ci, en refroidissant, laisse cristalliser la caféine.

Un moyen plus long 'd^extraire la caféine du sel double consiste à produire une altération de Tacide chloroginique sous les influences combinées de Teau, de Tair et de Fammoniaque. On fait dissoudre 1 gramme du composé naturel dans 10 grammes d'eau; on y ajoute quelques gouttes d'ammoniaque, et Ton place dans une capsule, sous une cloche où Tair se renouvelle lentement. Les colorations jaune, verte et bleuâtre se succèdent en vingt-quatre heures; le mélange acquiert une teinte brune. De temps à autre on ajoute un peu d'eau pour compenser 1 evaporation. Au bout de vingt à trente jours, la transformation est achevée ; on fait évaporer à sec, et Ton obtient un résidu brun foncé, qui, détaché en écailles, mis en poudre et traité par Talcool anhydre bouillant, laisse dissoudre, puis cristalliser la caféine. L'altération du sel double parla chaleur, poussée seulement au point de brunir légèrement la matière boursouflée, permet aussi d'extraire une partie de la caféine par l'alcool bouillant. On peut conclure de l'observation précédente que dans le café peu torréfié le sel double est partiellement décomposé, tandis qu'il l'est complètement dans le café torréfié jusqu'à la nuance brune.

Extraction et propriétés de P acide chloroginique. — Le chloroginate de plomb, épuré à l'aide de lavages à l'eaudistillée bouillie, et décomposé par un courant d'acide sulfhydrique, donne une solution qui, immédiatement évaporée, laisse cristalUser confusément l'acide chloroginique.

Cet acide, purifié par l'alcool anhydre, est blanc, soluble dans l'alcool anhydre, plus soluble dans l'alcool affaibli, trèssoluble* dans l'eau, difficilement cristallisable. Sa solution aqueuse, saturée à la température de l'ébuUition , cristallise très-lentement, en prismes microscopiques, irradiés de centres communs, offrant, au bout de vingt à trente jours, des agglomérations nombreuses en sphérules de 1 à 2 millimètres de diamètre.

L'acide chloroginique dissous dans l'eau offre une réaction

acide; il rougit fortement le touraesol ; c'est le principe actif des colorations diverses signalées plus haut dans le sel normal du café. Chaufië dans un tube, il fond, se colore en jaune, entre en ébuUition, laisse un charbon mince et brillant; sa vapeur se condense en un liquide brun qui, chauffé rapidement, laisse une couche très-mince de charbon réfléchissant de vives couleurs irisées.

Les analyses élémentaires de Tacide chloroginique, du chloroginate double de potasse et de caféine, et du chloroginate de plomb, ont donné les résultats suivants :

Acide chioroginique. Chloroginate de potasse et de caféine.

Carbone 56,0 Carljone 54,74

Hydrogène 5,6 Hydrogène 5,38

Oxygène 38,4 Aïote 9,42

Potasse 7,60

Composition immédiate du chloroginate Poids équivalent de Pacide

double, chloroginique.

Acide chloroginique 63,5 C^ 4050

Potasse 7,5 H" 400

Caféine 2»,0 0' TOO

On déduit de ces faits les conclusions suivantes :

1® Une partie seulement de la caféine est à Tétat libre dans le café : on peut l'extraire directement à froid et très-pure;

2^ La caféine remplit un rôle basique dans la composition du sel double que j'ai découvert ;

3® Les altérations de l'acide chloroginique, spontanées ou produites par une élévation de température, mettent la caféine du sel double en liberté, laissant engage avec la potasse un acide brun, produit de la transformation de l'acide chloroginique;

4® Le sel double, chloroginate de potasse et de caféine, préexiste à Tétat normal, dans le périsperme des fruits non altérés du caféier;

5* Le pouvoir remarquable que possède l'acide chloroginique de développer une coloration verte intense, ajoute de l'intérêt à la composition du sel cristallisable que ses rapides et variables transformations avaient longtemps empêché de saisir {*) .

(*) On obtient directement une liqueur verte en Ajoutant quelques mil* lièmes d*anunoniaque à une infusion aqueuse de café mûr non torréfié : la

Parmi les propriétés qui distinguent nos aliments, Tune des plus importantes, Tarome qu'exhalent ces substances, joue un grand rôle dans les phénomènes qui précèdent et accompagnent les actes de la nutrition : il avertit nos sens, et quelque fugace et diversifié qu*il puisse être, il nous laisse cependant un souvenir capable de fixer notre choix en présence de plusieiurs aliments.

Ce sont parmi les acides volatils, les composés éthériformes ou alcooliques, les diverses substances entraînées par les vapeurs aqueuses et ammoniacales, et, plus généralement encore, dans les huiles essentielles, que résident les causes plus ou moins complexes des odeurs, et en particulier de Tarome propre aux composés alimentaires.

Le café renferme des essences et d'autres matières aromatiques que retient fortement l'huile grasse (obtenue par les procédés précédemment décrits] ; les propriétés aromatiques les plus suaves qui résident dans la portion soluble à Teau du café cru sont les unes développées, les autres modifiées par les effets d'une torréfaction légère.

C*est dans ce dernier état qu'il impoitait, en vue des applications, d'extraire ces corps odorants. On y peut parvenir par des distillations opérées sur plusieurs sortes commerciales de cafés, torréfiés à des degrés différents dans des appareils de verre, en fractionnant les produits condensés à plusieurs températures, depuis 90*^ centésimaux jusqu'à 2 ou 3^ au-dessous de zéro.

Une infusion obtenue à Taide de l'eau chaude filtrée sur le café en poudre, dans le rapport d'un litre d'eau pour 100 grammes de café, est mise dans le premier ballon de l'appareil : au bout de deux heures d'ébullition , elle ne conserve plus d'odeur agréable; le premier récipient, dont la température s'est graduellement élevée par la condensation de la vapeur depuis 25 jusqu'à 70^, contient une eau distillée occupant environ 0,1 du volume de l'infusion. Cette eau, légèrement colorée en jaune, de

nuance se prononce à la saperficie, puis gagne peu à peu la profondeur du Tase* M. Mulder admet dans le café deux acides caféaniques et deux acides cceruliniques qui me semblent être des produits d'altération de l'acide chloroginique.

même que quelques gouttes d'une essence concrète blanche, qui surnage, est alors aussi presque entièrement dépoarvue d'arôme agréable.

Le deuxième récipient, maintenu à la température de 25 à 30°, reçoit environ 0,01 du volume de Tinfusion en un liquide distillé pendant que la température du vase précédent s'élève jusqu'à 90^ Ce liquide, surnagé par des quantitées minimes d'essence concrète, exhale une odeur aromatique, agréable, rappelant celle du ciifé, et tellement intense, qu'il suffit de quelques gouttes de cette eau pour communiquer, à une tasse de lait ou d'un liquide incolore, î'arome agréable du café.

Les particules d'essence concrète, isolées et lavées, ne retiennent plus sensiblement d'arôme : ainsi la matière aromatique la plus suave est entièrement soluble dans l'eau {*).

Le troisième récipient, refroidi à plusieurs degrés au-dessous de zéro, condense quelques gouttes d'une eau exhalant l'odeur mixte du café et des carbures d'hydrogène pyrogénés ; la dernière odeur désagréable se retrouve surtout dans le quatrième récipient également refroidi, mais dont les parois condensent seulement des traces d'humidité ; enfin la même odeur empyreumatique est plus dominante encore dans les produits aérîformes soitis du quatrième récipient. La présence des car* bures d*hydrogène dans les gaz peut être rendue manifeste en faisant passer ces gaz dans un tube à boules, plein d'acide sulfurique concentré : cet acide se colore en brun intense et un dépôt de matière brune a lieu lorsqu'on étend d'eau l'acide.

Les proportions des carbures très- volatils empyreumatiques, à odeur désagréable, augmentent d'autant plus que la torréfaction du café a été poussée plus loin, depuis celle qui correspond à une perte en poids de 0,18 jusqu'à celle équivalente à une déperdition de 0,25 ou 0,30.

On voit qu'il est possible de séparer le résidu et les produits d'une infusion de café, de façon à retenir, sous un volume réduit à ^ environ, la plus grande partie des principes aromatiques. Ceux-ci sont complexes ; on en peut extraire deux huiles essen-

C*^) MM. fiootron et Frémy ont depoU reconnu c|ue le café norinal complètement épuisé à l'eau froide ne peut plus acquérir Tarome spécial par la torréfaction, tandis que cette faculté réside dans rextrait aqueux : les principes capables de développer Tarome le plus agréable préexistent en effet à Fétat soluble dans le café non torréfié.

tielles odorantes. II suffit, pour cela, d'agiter fortement Teau distillée qui les recèle, avec 0,20 de son volume d'ëther ; on laisse pendant quinze minutes en repos, puis on enlève, à Taide d'une pipette, la solution éthérée surnageante. On renouvelle quatre fois cette opération, et Tévaporation de Téther laisse une huile colorée en jaune orangé, dont Todeur trèsforte rappelle une partie de Tarome plus ou moins dominant dans toutes les variétés du café. 10 grammes de F eau distillée du moka ont donné 1 centigramme de cette huile. Cette huile essentielle est formée de deux parties : Tune, moins volatile et moins fluide, paraît résulter de Taitération de la substance douée de Todeur aromatique la plus agréable. Il reste dans Teau agitée avec Féther une solution éthérée de la seconde essence, douée d'une odeur aromatique dés plus suaves; ses proportions, faibles dans les qualités inférieures, fortes dans le café moka, paraissent constituer les principales différences entre les qualités commerciales. On peut l'extraire facilement en plaçant des morceaux de chlorure de calcium dans les deux premiers récipients ; la dissolution du chlorure calcique élève la température dans ces vases à mesure que la vapeur s'y condense. Un troisième récipient, surmonté d'un tube plein de chlorure de calcium, refroidi à 20*, retient avec la solution saline presque toute l'essence aromatique que l'on extrait au moyen de l'éther. Le poids total de l'essence ainsi obtenue s'élève au plus à 2 dix-millièmès du poids du café, et on le comprend, puisqu'une goutte de cette huile répand dans toute une chambre une forte odeur de café.

Les qualités variables observées depuis longtemps dans les cafés du commerce tiennent, en très-grande partie, aux variétés cultivées et aux circonstances habituelles ou accidentelles de la végétation que présentent Texposition, le sol, le terrain, les soins de la culture, de la récolte et les conditions atmosphériques. Userait intéressant dans l'intérêt de nos possessions coloniales, de déterminer les influences de ces causes diverses sur les qualités du produit.

Je me suis attaché à découvrir les principales différences entre deux sortes commerciales sur l'origine desquelles je ne pouvais conserver de doute, le café martinique et le café moka.

Le premier est, ordinairement, en grains volumineux, offrant une face déprimée; quelques grains, roulés en ellipsoïdes, proviennent de fruits dont un des ovules était avorté : des grains,

plas rares encore, ont une forme légèrement anguleuse dépepdante de la présence et de la pression mutuelle de trois ovules dans le même fruit.

Le café moka diffère du précédent en ce que ses grains ont une couleur d'un gris jaunâtre ; leur volume est moindre; leur forme, plus irrégulière, est généralement aplatie sur la face qui s'est trouvée en présence d'un deuxième grain dans chacun des fruits; quelques grains seulement sont arrondis, parce qu'ils se sont trouvés, chacun isolément, développés dans un fruit dont un des deux ovules était avorté.

Plusieurs caractères distinguent le café moka de tous les autres : la matière grasse, plus abondante, forme les 13 centièmes du poids total ; elle a une couleur jaunâtre, sa fluidité est plus grande : je n'ai pu la séparer qu'en deux substances ayant des points de fusion différents. Elle retient fortement une partie de l'essence aromatique, bien plus suave, et en proportion plus forte dans le café moka.

La matière grasse du café martinique, épuisée par l'eau bouillante, est plus brune, moins fluide ; on la peut séparer en quatre parties dont les points de fusion sont de 5, 20, ÔO et environ 90'' centésimaux.Cette dernière partie ressemble à la cire des feuilles.

La présence d'une matière cireuse et la couleur verte des grains peuvent dépendre de l'époque de la récolte et du moment où le décorlicage s'est opéré. On comprend qu'en enlevant la pulpe du fruit lorsqu'elle est remplie de sucs, le périsperme tout humide en présence de l'air doive subir les réactions que l'oxygène détermine : ainsi le chloroginate éprouve partiellement la transformation verte, les substances grasses s'altèrent, la substance soluble susceptible de développer Tarome s'altère aussi et s'échappe en partie.

Ces hypothèses, conformes aux résultats de l'analyse, conduisent à pensertjue l'on pourrait améliorer la qualité de certains cafés en les laissant venir à un état de maturité plus complète, avant de les décortiquer. Si on laissait mûrir et dessécher une partie de la récolte, peut-être obtiendrait-on une qualité analogue à ces mélanges de café moka avec des cafés verts, dont beaucoup de personnes préfèrent l'arôme mixte à l'arôme, plus suave cependant, du moka pur. Ce sujet intéressant d'observations dans nos colonies pourrait se terminer, en France, par des expériences analytiques.