ESPRESSO TỪ CƠ BẢN TỚI NÂNG CAO

ESPRESSO TỪ CƠ BẢN TỚI NÂNG CAO

Một cốc cà phê Espresso 36ml được chiết xuất bằng nước nóng 94oC trong vỏn vẹn 27 giây dưới áp suất gấp 4 lần lốp xe, tất cả các yếu tố này đã tốn hàng thập kỷ nghiên cứu không ngừng để chuẩn hóa khái niệm cà phê Espresso. Bạn khó mà gặp được một loại cà phê nào có mức độ "cô đọng" cao như Espresso trên cả nghĩa bóng lẫn nghĩa đen. Ngày nay, các máy Espresso mang trong mình khả năng tự động hóa hầu hết các yếu tố trên, vì vậy cà phê Espresso không thực sự phức tạp, nhưng để làm đúng và ngon thì còn một khoảng rất xa...

ESPRESSO LÀ GÌ?

Đầu tiên và quan trọng nhất, Espresso là một phương pháp pha cà phê, trong đó một lượng nhỏ nước sôi được ép qua cà phê nghiền mịn, dưới áp lực lớn.

Để chuẩn bị cho việc pha chế, cà phê được nghiền mịn và phân bố đều trong một "phễu lọc" chính xác hơn là portafilter (hay còn gọi là tay pha). Khi máy Espresso sẵn sàng hoạt động, máy bơm sẽ đưa nước trong một bình chứa với nhiệt độ cực kỳ ổn định qua lớp cà phê với áp xuất lên đến 9 bar để thu được một hỗn hợp huyền phù mà ta gọi là Espresso.

"Nếu mọi thao tác được thực hiện chuẩn, tỷ lệ chiết xuất của Espresso có thể lên đến 20% (20/100g bột cà phê sẽ được hòa tan) bao gồm một hỗn hợp của các chất rắn hòa tan, khí CO2 và chất rắn không hòa tan".

Riêng với Espresso mà nói, khi nước di chuyển lớp cà phê ở nhiệt độ cao và áp suất lớn, các mảnh tế bào trong cấu trúc hạt cà phê sẽ bị "rữa trôi" cùng các thành phần hương vị sẵn có. Những chất rắn không hòa tan này góp phần đáng kể vào hương vị, đồng thời cũng là một rào cản đối với vị đắng (vì chúng bao phủ các thụ cảm trên lưỡi). Mặc khác, các loại dầu trong cà phê được giữ trong một hệ nhũ tương cùng với bọt khí CO2 (mắc kẹt trong hạt cà phê sau khi rang) khiến chúng không hòa tan và tạo thành một lớp bọt vàng óng ánh trên bề mặt mà ta gọi là Crema.

Một số bước cơ bản khi làm Espresso.
https://m.youtube.com/watch?v=S14_VBeFOUI&feature=youtu.be

ĐỊNH LƯỢNG TIÊU CHUẨN KHI LÀM ESPRESSO.

✔️Cà phê đã rang vẫn còn tươi (trong vòng 7-10 ngày sau khi rang tùy vào loại cà phê và độ rang), chỉ xay khi bắt đầu pha không nên nghiền sẵn.

✔️Áp suất nước: ~9 bars (8 – 10 bars hay 116 – 145 psi).

✔️Nhiệt độ nước ở mức: 85oC – 95oC (185°F – 204°F)

✔️Thời gian chiết xuất: ~27 giây (25 -30 giây)

✔️Liều lượng cà phê: 18-20 gram

✔️Lượng nước chuẩn khi chiết xuất: ~30 ml (cho một shot)

✔️Tỷ lệ cafe/chiết xuất = 1/2 ( đôi khi tỷ lệ có thể dao động từ 1/1.5 đến 1/2.5 )

Những thông số trên đây xem như một gợi ý được chọn lọc và sử dụng trong các ví dụ của bài viết, trước khi bạn lựa chọn cho mình một tiêu chuẩn cá nhân để đạt được chất lượng Espresso hài lòng nhất.

CÁC VẤN ĐỀ CƠ BẢN KHI LÀM ESPRESSO.

Một cốc cà phê Espresso chuẩn sẽ có lớp Crema dày màu caramel ở trên, có mùi thơm và vị cân bằng giữa chua, ngọt và đắng. Nghe đơn giản thế thôi, nhưng tỷ lệ thành công của bạn trong lần đầu chiết xuất thường trong khoảng 0 – 0.2% – hay cứ 1.000 người thì tối đa chỉ có 2 người làm tốt (Theo Clive Coffee). Và không điều gì chắc rằng bạn sẽ luôn làm tốt ở các lần sau. Espresso, ở một khía cạnh nào đó, nó không chỉ là cà phê mà là khoa học và cần tuân thủ các quy tắc nhất định.

1. Xay cà phê

Tiền đề của mỗi cốc Espresso nằm ở việc làm chủ quá trình xay cà phê. Song, không có nghĩa là “xay càng kỹ, càng lâu, càng tốt”. Toàn bộ quá trình xay nên trong khoảng 25-30 giây, lâu hơn thì tỷ lệ cà phê bị làm nóng và cháy khét trong máy càng cao. Và mặc dù các máy xay tự động hóa ngày càng phổ biến, song đây vẫn là một kỹ năng cực kỳ quan trọng đối với bất kỳ barista nào. Bằng đánh giá cảm quan, bạn nên giữ cà phê giữa khoảng thô hơn bột và mịn hơn muối ăn. Có hai vấn đề chính bạn nên tham khảo thêm về việc xay cà phê bao gồm:

✔️Yếu tố cần xem xét khi lựa chọn máy xay cà phê.

✔️Yêu cầu kỹ thuật khi xay Espresso.
(sẽ có một bài chi tiết về hai vấn đề này)

2. Liều lượng và tỉ lệ.

Thứ nhất, liều lượng cho mỗi Shot Espresso gần như là tiêu chuẩn công nghiệp trong nhiều năm nay, vì nó liên quan đến thiết kế máy Espresso, tùy theo nhu cầu mà bạn sẽ chọn một liều thích hợp sau đó, kết hợp với tỷ lệ pha để có chiết xuất. Có ba liều cơ bản tương ứng với ba loại tay pha (portafilter) bao gồm: single basket với 7 gram cà phê, double basket với 16-18 gram & triple basket với 21 gram.

Thứ hai, với từ khóa tỷ lệ pha Espresso Google sẽ cung cấp cho bạn hàng nghìn kết quả. và không có một tiêu chuẩn nào trong số này, tất cả chỉ dừng lại ở mức “tương đối”. Và trước khi có thể kiểm chứng đâu là điều mình thực sự cần, bài viết mang đến một số khái niệm “tiêu chuẩn” để bạn có thể sớm bắt đầu việc chiết xuất một cốc Espresso thực thụ.

✔️Short shot hay còn gọi là "Ristretto" có tỷ lệ (cà phê : chiết xuất) 1:1 đến 1:1,5. Với Ristretto chỉ có các thành phần hương vị cơ bản được chiết ra trong giai đoạn đầu nên hạn chế được tối đa vị cay, đắng (chúng được chiết sau cùng).

✔️Regular shot hay còn gọi là "Normale hoặc Espresso" có tỷ lệ 1:2 đến 1:3, đây được xem là tỷ lệ chính thống được dụng phổ biến bởi các barista của làn sóng thứ ba. Đối với khoảng này, tỷ lệ 1:2 là an toàn nhất.

✔️Long shot hay còn gọi là "Lungo" có tỷ lệ 1:3 đến 1:4 Lungo xuất phát từ văn hóa của người ý, khi họ thường sử dụng khoảng 7g cà phê để chiết đến một ly Espresso 21g.

3. Thao tác kỹ thuật.

Sau khi có cho mình một tay pha đầy cà phê, bạn vẫn chưa thể phó mặc mọi việc cho máy Espresso. Một công đoạn với nhiều thao tác cần được thực hiện nhằm việc phân phối đồng đều lớp cà phê trong tay pha trước khi đưa vào chiết xuất. Nếu các thao tác cơ bản như san bằng (grooming), nén (tamping) hay gõ (tapping) không “chuẩn” sẽ dẫn đến khả năng hình thành các kênh lưu dẫn (channeling) làm chiết xuất mất cân bằng, hoặc tệ hơn là không có gì giống Espresso.

4. Làm chủ máy Espresso

Kể từ công đoạn này, máy Espresso sẽ đảm đương cho bạn trong đoạn đường còn lại để đến với một cốc Espresso. Còn rất sớm để nói về các tinh chỉnh chuyên sâu, khi bạn chỉ cần theo dõi duy nhất một thông số chính của quá trình chiết xuất đó là thời gian.

Cần lưu ý xã nước qua đầu chiết (grouphead) trong 2-3 giây trước khi chèn tay pha (portafilter) vào. và một khi hai bộ phận này khóa chặt vào nhau bạn nên ấn nút chiết ngay lập tức. Một khi máy bơm bắt đầu chạy, hãy quan sát đồng hồ (điều này giúp bạn xử lý một số lỗi phổ biến). Quá trình chiết xuất kết thúc khi bạn đã chiết xuất khoảng 30g Espresso lỏng (theo tỷ lệ đã định, bao gồm cả crema). Và như đã đề cập, nếu quá trình chiết không “như bạn kỳ vọng” bạn có thể cần xem lại đồng hồ:

✔️Chiết xuất quá nhanh, khoảng 30 gram chảy ra trước 25 giây – Nên xay cà phê mịn hơn.

✔️Chiết xuất quá chậm 30 gram Espresso mất hơn 30 giây – Điều chỉnh độ xay thô hơn.

✔️Espresso kéo đúng gian mục tiêu nhưng có vị rất chát đắng – Bạn nên thử xay thô hơn, và tăng lượng cà phê.

"Cuối cùng, nếu mọi thứ không thuộc ba trường hợp này khiến cho cà phê quá tệ, bạn nên bắt đầu lại một shot mới với từng bước cụ thể như trên. Vì suy cho cùng, Espresso cần làm đúng trước khi làm giỏi. Và sự nhuần nhuyễn mới là công thức chính xác nhất".

KỸ NĂNG NÂNG CAO VỚI MÁY ESPRESSO

Tất nhiên, với một máy Espresso bạn sẽ không dừng lại ở mức độ "nữa trên của bài viết". Điều thú vị của các máy Espresso, là chúng gần như vô hạn trong trí tưởng tượng của chúng ta. Một số được động hóa hoàn toàn cho việc pha chế tại nhà hay công sở. Số khác đòi hỏi bạn phải dành nhiều năm luyện tập.

Đến đây xem như các bạn đã nắm được cơ bản về máy Espresso, và việc luyện tập thường xuyên sẽ giúp bạn có một cốc Espresso tốt. Nhưng tốt thì có vô vàn mức độ và để thực sự làm chủ được hương vị chiết xuất, nghĩa là có thể tùy vào từng loại cà phê mà khai thác ra các hương vị khác nhau, gia tăng vị chua, bớt vị đắng, cân bằng hơn…

Không gì là hoàn hảo, Espresso cũng thế!

Cuối cùng, đây chỉ là a, b, c… về cà phê Espresso, rất đơn giản và bao quát. Đôi khi Espresso được làm “đúng” chưa chắc đã ngon, nó còn tùy thuộc vào đặc tính của từng giống cà phê như hương, vị, độ rang,.. Và thậm chí, cà phê ngon hay không còn tùy thuộc vào vị giác, kinh nghiệm và trải nghiệm cà phê của người dùng, bình dân gọi là “Gu” – Một khái niệm luôn biến đổi theo từng thời kỳ. Lý thuyết là nền tảng nhưng khi áp dụng thực tế không phải lúc nào cũng đúng, do đó đừng rập khuôn quá vì hoàn hảo vốn cũng không tồn tại bao giờ.

Nếu cảm thấy thông tin bài viết có giá trị, hãy chia sẻ bài viết này đến với cộng đồng.
Admin sẽ cập nhật bài viết nâng cao về kỹ thuật Espresso ở phần sau.

Nguồn:
Baristaweapons.blogspot.com
Prime Coffee

TÌM HIỂU CAFFEINE TRONG CÀ PHÊ

Thật ra Caffeine không còn xa lạ và có nhiều sức hút trong bối cảnh hiện tại, khi mà chỉ với một cú click chuột mọi người có thể “đào” tất tần tật các thông tin liên quan, từ công thức cấu tạo, nguồn gốc, vai trò, đến từng phản ứng hóa học cụ thể của Caffeine. Song, với một trang tin về cà phê, sẽ thật thiếu sót nếu không đề cập gì đến caffeine, bài viết này như một nơi lưu trữ các thông tin mà mình góp nhặt được từ các nguồn tin cậy để dùng làm tài liệu tham khảo cho bạn đọc khi cần thiết.

1. Danh pháp, Công thức hóa học của Caffeine.

Caffeine, còn được gọi là Trimethylxanthine, coffeine, theine, mateine, guaranine, methyltheobromine hay 1,3,7-trimethylxanthine, là một xanthine alkaloid có thể tìm thấy được trong các giống cà phê, trong chè, hạt cola, quả guarana và (một lượng nhỏ) trong hạt ca cao ( theo Wikipedia)

↪️Công thức hoá học của Caffeine là: C8H10N4O2.

🎗️Vai trò của Caffeine trong cây cà phê

Bản chất của Caffeine trong thực vật họ Coffea là một Alkaloid dạng bột màu trắng gây nên một phần vị đắng (bitterness) cảm nhận được trong cà phê. Caffeine thường được tìm thấy trong lá và quả của hơn sáu mươi giống cà phê được canh tác trên toàn thế giới với vai trò là một chất chống côn trùng tự nhiên.

Trong cà phê Arabica , Caffeine chiếm hàm lượng trung bình 1,2% trong khi Robusta cao hơn, vào khoảng 2,2%. Đây là một trong các yếu tố giúp cây cà phê Robusta để phát triển mạnh trong môi trường khắc nghiệt hơn và chống chịu sâu bệnh tốt hơn.

Trái ngược với nhiều quan niệm phổ biến, Hàm lượng Caffeine hầu như không thay đổi trong quá trình rang cà phê. Do nhiệt độ phân hủy cao, Caffeine trong cấu trúc tế bào của hạt cà phê rất ổn định ngay cả hơn 200°C (400°F).

2. Ảnh hưởng của Caffeine lên cơ thể.

Các tác động được chứng minh lâm sàn của Caffeine đối với cơ thể có thể khái quát như sau: Giảm căng thẳng thần kinh, Tăng hưng phấn, Tăng huyết áp, Giãn nở phế quản, Lợi tiểu (từ 300 mg/ngày trở lên), Kích thích nhu động ruột, Mất ngủ.. (xem thêm tại Wikipedia)

🎗️Cơ chế hấp thụ Caffeine trong cơ thể.

Bởi vì caffeine hòa tan tốt trong cả nước và lipid, vì vậy nó dễ dàng hấp thụ trực tiếp vào máu – nhanh chóng tác động lên toàn cơ thể cũng như não. Bên cạnh tác động trực tiếp lên hệ thần kinh, Caffeine có thể được phân giải trong gan nhờ hệ enzyme cytochrom P450 , đặc biệt, bởi isozyme CYP1A2 thành ba dimethyl xanthines (theo wikipedia), mỗi loại đều có tác dụng riêng lên cơ thể:

✔ Paraxanthine (84%): Tăng lipolysis, dẫn đến tăng glycerol và mức acid béo tự do trong huyết tương

✔ Theobromine (12%): Làm giãn mạch máu và tăng lượng nước tiểu.

✔ Theophylline (4%): Làm dịu cơ trơn của phế quản, và được sử dụng để điều trị hen.

🎗️Tóm lại Caffeine tốt hay xấu?

Hiện tại có rất nhiều nghiên cứu chứng minh Caffeine có nhiều mặt tốt, và chưa có nghiên cứu ảnh hưởng tiêu cực của Caffeine. Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) không xếp cafein vào nhóm các chất gây nghiện. Cục Quản lý Thực phẩm và Dược Hoa Kỳ (FDA) đã phân loại Caffeine là ” Được công nhận là an toàn ” (Generally Recognized As Safe)

3. Tác động thần kinh của Caffeine.

Đã có nhiều nghiên cứu về tác dụng “tỉnh ngủ” của Caffeine lên hệ thần kinh. Các nghiên cứu này đều tập trung vào chất Adenosine do não bộ sản xuất khi ta không ngủ hoặc khi làm việc. Cơ thể càng làm việc nhiều thì Adenosine sản xuất càng cao.

Chất này sẽ bám các thụ thể ức chế của tế bào thần kinh (receptors), làm thần kinh giảm hoạt động và ta cảm thấy buồn ngủ. Đây không phải là một phản ứng xấu, mà là cơ chế sinh học hoàn toàn tự nhiên của con người. Vì nếu cứ kéo dài sự làm việc thì cơ thể sẽ mau suy nhược. Giấc ngủ là cơ hội để cơ thể nghỉ ngơi, bồi dưỡng sinh lực, sẵn sàng cho các hoạt động kế tiếp.

🎗️Cơ chế giúp tỉnh táo của Caffeine.

✔ Thứ nhất: Caffeine có cấu trúc tương tự như Adenosine. Chúng chiếm chỗ của Adenosine nơi các thụ thể thần kinh (receptors) và kích thích hệ thần kinh (Khiến cho Adenosine không thể gặp receptors). Hệ thần kinh hoạt động nhiều hơn và một trong những hậu quả là ta thấy tỉnh táo, nhanh nhẹn hơn. Vì thế các tài xế lái xe đường trường, những người làm việc trí óc nhiều…đều uống cà phê để trở nên sáng suốt

✔ Thứ hai: Caffeine cũng khiến cho cơ thể tăng sản xuất Adrenaline – một hoocmon được sản xuất bởi cơ thể khi bạn sợ hãi, tức giận hay thích thú, cái làm cho nhịp tim của bạn đập nhanh hơn và cơ thể chuẩn bị cho những phản ứng chống lại nguy hiểm.

✔ Ngoài ra Caffeine cũng ngăn chặn Phosphodiesterase không cho phân giải chất truyền tin thứ cấp CAMP, do đó tín hiệu hưng phấn do Adrenaline tạo ra được khuếch đại rồi duy trì dài hơn bình thường. Điều này làm các tế bào trong cơ tăng hiệu quả đáp ứng với Adrenaline nghĩa là duy trì sự hưng phấn của não bộ, làm ta thấy tỉnh táo vào buổi sáng hoặc mất ngủ vào buổi tối. Chính vì vậy, Caffeine khiến cho cơ thể ở trong tình trạng tỉnh táo.

🎗️Thời gian tác động & phân hủy của Caffeine.

Caffeine từ cà phê hoặc đồ uống khác được hấp thụ bởi ruột non trong vòng 45 phút sau khi ăn và phân phối trong tất cả các mô cơ thể. Nồng độ ổn định trong máu đạt được trong vòng 1-2 giờ

Thời gian bán hủy sinh học của Caffeine (Tức thời gian cần thiết để cơ thể loại bỏ được một nửa liều lượng) rất khác nhau ở mỗi người và phụ thuộc nhiều yếu tố như: mang thai, các loại thuốc khác, chức năng của enzyme ở gan và tuổi tác.. Ở người trưởng thành khỏe mạnh, thời gian bán hủy của Caffeine là từ 3-7 giờ (Theo Wikipedia).

🎗️Liều lượng an toàn của Caffeine.

Liều lượng Caffeine mà mỗi người có thể tiêu thụ là hoàn toàn khác nhau vì tùy thuộc vào khả năng phân giải caffeine của mỗi người, một số gần như “miễn nhiễm” với tác động của chất kich thích này, trong khi số khác gần như “điêu đứng và tăng động quá mức” dù chỉ với một cốc cà phê nhỏ. Các bạn có thể tham khảo cách tính lượng Caffeine tiêu thụ để biết chính xác số cốc cà phê có thể “nốc” vào cơ thể mỗi ngày. Riêng đối với những người quá nhạy cảm với caffeine nhưng vẫn yêu thích hương vị cà phê thì cà phê Decaf là lựa chọn thay thế.

🎗️Liều lượng Cafeine phổ biến như sau:

✔ Người lớn khỏe mạnh và không có các yếu tố bệnh lý: 300-400 mg Caffeine một ngày tương đương 5 Cốc Espresso (25-30ml)

✔Cũng đối với người bình thường như trên, liều lượng tử vong vào khoảng 75-100 cốc cà phê – tương đương 150 -200mg Caffeine / 1kg trọng lượng cơ thể.

Nguồn:
✔️Prime Coffee
✔️See To My Soul
✔️Coffee Chemistry

NHỮNG THAY ĐỔI VẬT LÝ & HÓA HỌC TRONG QUÁ TRÌNH RANG CÀ PHÊ || PHẦN 2

📌 CÁC HỢP CHẤT TRONG HẠT CÀ PHÊ CHƯA RANG (GREEN BEANS)

Các hạt cà phê chưa rang có độ dày đặc cao (density), chiếm khoảng một nửa trong hạt xanh là carbonhydrate với rất nhiều hình thức đa dạng và một nửa còn lại là hỗn hợp nước, protein, chất béo, acid, và alkaloid.

✔ ĐƯỜNG

Đường, đa số là sucrose, chiếm 6-9% khối lượng hạt green beans khô và tạo nên độ ngọt của cà phê. Sucrose cũng góp phần phát triển acid. Quá trình nâu hóa đường sucrose (caramelization) sẽ tạo nên acid acetic.

✔ LIPID - CHẤT BÉO

Chất béo, chủ yếu là triglycerides, chiếm khoảng 16% khối lượng hạt green beans khô. Mặc dù chất béo không tan được trong nước nhưng cà phê vẫn có chất béo sau khi pha chế, đặc biệt đối với các phương pháp pha chế không dùng filter (ví dụ như cupping) hoặc rất ít filter (ví dụ như Espresso, French press, hoặc lọc bằng kim loại/vải). Chất béo trong cà phê giúp giữ lại mùi hương (aroma) đặc trưng. Cà phê có chất lượng cao sẽ cho nhiều chất béo hơn. Tuy nhiên, chất béo dễ làm hạt đã rang bị oxy hóa nhanh hơn và có mùi không hay trong quá trình bảo quản.

✔ PROTEIN – CHẤT ĐẠM

Protein và các amino acids tự do chiếm khoảng 10-13% khối lượng hạt green beans khô. Amino acids và đường sẽ tương tác với nhau trong quá trình rang, đó là phản ứng Maillard. Phản ứng này tạo ra glycosylamines và melanoidins – chất tạo nên vị đắng, màu nâu và mùi rang của cà phê.

✔ ALKALOIDS: CAFFEINE & TRIGONELLINE

Hai loại Alkaloids: Caffeine và Trigonelline, mỗi loại chiếm khoảng 1% khối lượng của hạt green beans khô, tạo nên vị đắng và tính kích thích của cà phê.

Caffeine tạo nên khoảng 10% vị đắng của cà phê và chiếm đa phần trong việc tạo hiệu ứng kích thích. Cây cà phê tự tổng hợp chất caffeine để chống lại côn trùng. Những cây cà phê được trồng ở càng cao thì sẽ có ít caffeine hơn vì cây được trồng càng cao thì hạn chế được rủi ro bị tấn công bởi côn trùng hơn.

Trigonelline đóng góp nhiều nhất cho vị đắng cà phê, tạo nên rất nhiều hợp chất có mùi hương, và biến thành pyridines và acid nicotin trong quá trình rang. Acid nicotin còn được biết đến là niacin, hoặc vitamin B3. 200g cà phê đã pha chứa khoảng 20- 80ml niacin (tùy vào mức độ rang).

✔ ĐỘ ẨM

Độ ẩm lý tưởng cho 1 hạt cà phê chưa rang là 10.5% - 11.5%. Nếu độ ẩm quá thấp, người rang cần sử dụng nhiệt rất cẩn thận để tránh quá trình rang được diễn ra quá nhanh. Nếu độ ẩm cao hơn 12%, hạt sẽ dễ ẩm mốc. Nước sẽ làm chậm quá trình dẫn nhiệt trong hạt và cần nhiều nhiệt hơn để nước có thể bốc hơi. Vì vậy rang hạt có độ ẩm cao thì khi rang sẽ cần nhiều thời gian hơn hoặc nhiều nhiệt hơn.

✔ ORGANIC ACIDS

Organic acids, cơ bản là chlorogenic acids (CGAs), chiếm khoảng 7-10% khối lượng green beans khô. CGAs tạo nên tính acid, độ chua và vị đắng. Cà phê giống Robusta có nhiều CGA hơn vì vậy đắng hơn giống Arabica. CGA có thể giúp chống oxy hóa.

✔ CÁC LOẠI KHÍ VÀ MÙI HƯƠNG

Những hợp chất bay hơi có mùi hương tạo nên mùi hương của cà phê (aroma). Green beans chứa hơn 200 chất dễ bay hơi nhưng có ít mùi hương. Việc rang sẽ tạo nên phần lớn hợp chất có mùi hương của cà phê, và đến này thì các nhà nghiên cứu đã phát hiện được hơn 800 chất dễ bay hơi có trong cà phê đã rang.

📌 NHỮNG THAY ĐỔI THÀNH PHẦN HÓA HỌC

✔SỰ PHÁT TRIỂN ACID TRONG KHI RANG

Chlorogenic acid (CGA) là loại acid chiếm tỷ lệ cao nhất trong hạt cà phê chưa rang (6- 8%) và cà phê có chứa lượng CGA cao nhất trong các loại cây trồng. CGA tạo nên chất acid và vị đắng của cà phê, và một đóng góp một phần nhỏ tạo nên tác dụng kích thích của cà phê.

Việc rang lâu sẽ phá vỡ CGA, chỉ còn lại 50% đối với light roast và khoảng 20% đối với dark roast. CGA trở thành quinic acids và caffeic acids – 2 hợp chất góp phần phát triển body cho cà phê. Hai loại acid này với liều lượng nhỏ sẽ làm cho cà phê có tính acid cao hơn, tuy nhiêu nếu với liều lượng lớn thì sẽ tạo nên sự chua quá mức. Các acids trong cà phê sẽ đạt đỉnh ở light roast nhẹ và càng giảm dần nếu càng kéo dài thời gian rang.

Citric acids sẽ tạo nên độ chua của cà phê. Với một lượng nhỏ, acetid acid sẽ góp phần tạo nên tính acid của rượu (winey acidity) nhưng nếu quá nhiều sẽ tạo nên sự đắng vị dấm (vinegary bitterness). Malic acid tạo nên tính acid chua của táo. Ngoài ra trong cà phê còn có thể có Phosporic acid, đặc biệt ở cà phê của Kenya.

Nói chung, độ cao của nơi trồng cà phê sẽ quyết định chất lượng của tính acid trong cà phê, và môi trường tự nhiên nói chung, độ ẩm nói riêng, sẽ quyết định loại acid nào có trong loại cà phê đó.

Khi đo độ acid của cà phê bằng chỉ số pH, nếu cà phê có pH thấp sẽ có tính acid cao và ngược lại. Độ acid của cà phê sẽ đạt đỉnh ở 1 st crack và giảm dần đi khi rang thêm. Độ pH của grean beans ở khoảng 5.8 và giảm dần khi rang và đạt mức thấp nhất ở 1 st crack (khi đó độ acid cao nhất) là ở mức 4.8, sau đó tăng đều khi rang thêm (khi đó độ acid giảm). Sucrose ảnh hưởng nhiều đến tính acid và độ ngọt sau khi rang. Sucrose tạo tính acid vì quá trình nâu hóa đường sucrose tạo acetic acid. Sucrose được tìm thấy nhiều hơn ở trái cà phê chín. Sucrose giảm 99% trong dark roast và 87% trong light roast.

✔SỰ PHÁT TRIỂN MÙI HƯƠNG (AROMA)

Sự hình thành nên các chất bay hơi có mùi thơm diễn ra lúc độ ẩm của hạt giảm xuống dưới 5%. Quá trình nâu hóa đường (Caramelization), phản ứng Maillard và sự giảm amino acids, đường, phenolic acids, chất béo đều góp phần tạo mùi. Caramelization tạo mùi fruity, caramelly, mùi của hạt (nutty), và các hương khác. Maillard tạo ra vị, floral, chocolaty và mùi rang.

Dầu trong cà phê cũng góp phần tạo mùi khi pha chế cà phê. Mùi hương sẽ đạt đỉnh ở giai đoạn light và medium roast. Ở những giai đoạn rang lâu hơn, sự phá hủy mùi sẽ mạnh hơn sự tạo ra mùi, các mùi hương lúc này sẽ có mùi khói và khó chịu hơn. Hạt đã rang sẽ mất mùi dần trong quá trình cất trữ và bảo quản, hạt rang dark roast sẽ mất mùi nhanh hơn light roast vì kết cấu cellulose yếu và xốp hơn.

✔PHẢN ỨNG MAILLARD VÀ NÂU HÓA ĐƯỜNG (CARAMELIZATION)

Phản ứng Maillard là phản ứng giữa amino acid và đường, tạo nên màu nâu, hương vị đắng-ngọt (bittersweet) và hàng loạt mùi hương của cà phê. Phản ứng Maillard cũng xảy ra ở việc chế biến các món ăn, ví dụ như quá trình làm nâu thịt.

Trong khi rang, nhiệt độ bên trong của hạt cao đủ để làm phần lớn độ ẩm của nó bốc hơi, nhiệt độ tăng nhanh chóng, thúc đẩy phản ứng Maillard. Đây là 1 trong những lý do mùi được hình thành nhiều ở giai đoạn giữa của quá trình rang (mid-roast). Phản ứng Maillard có thể tự duy trì ở mức trên 320o F (160o C).

Không giống Maillard, quá trình nâu hóa đường (Caramelization) là 1 dạng của quá trình phân hủy vì nhiệt (pyrolysis). Quá trình này bắt đầu ở nhiệt độ 340o F (171o C). Quá trình nâu hóa đường làm giảm độ ngọt và tăng vị đắng. Light roast sẽ khiến cà phê ngọt hơn dark roast.

✔THÀNH PHẦN CAFFEINE

Dark roast không làm giảm lượng caffeine có trong cà phê. Lượng caffeine sẽ không thay đổi và khá ổn định ở nhiệt độ rang cà phê thông thường. Vì cà phê sẽ giảm trọng lượng khi rang nên tỷ lệ caffeine sẽ tăng sau khi rang. Vì vậy, với tất cả điều kiện như nhau, cùng 1 khối lượng cà phê sau khi rang, cà phê rang với dark roast sẽ có hàm lượng caffeine cao hơn light roast.

📌 SỰ TRUYỀN NHIỆT KHI RANG

Khoảng 2/3 thời gian đầu khi rang là quá trình hấp thụ nhiệt (endothermic process), nhiệt sẽ được chuyển từ ngoài hạt vào bên trong hạt. Sau một vài phút rang đầu tiên, nhiệt độ trong lõi hạt sẽ dần tăng lên bằng với nhiệt độ của bề mặt ngoài của hạt.

Cả độ ẩm môi trường và độ ẩm của hạt đều ảnh hưởng đến sự truyền nhiệt trong quá trình rang. Tuy nhiên độ ẩm bên trong hạt có ảnh hưởng phức tạp hơn. Độ ẩm cao hơn sẽ có 3 tác động chính lên sự truyền nhiệt bên trong hạt

- Tăng sự truyền nhiệt vì độ ẩm làm tăng sự dẫn nhiệt của hạt

- Tăng khả năng chịu nhiệt của hạt, cần nhiều nhiệt hơn để khiến nhiệt của hạt tăng lên trong 1 khoảng thời gian nhất định

- Tăng sự thoát hơi ẩm bốc hơi ra khỏi hạt, cản trợ sự truyền nhiệt vào bên trong lõi hạt

Nhiệt sẽ tăng chậm hơn ở hạt có độ ẩm cao so với hạt có độ ẩm thấp. Vì vậy, khi rang hạt có độ ẩm cao cần sử dụng nhiệt cao hơn so với hạt có độ ẩm thấp.

📌 CÁC BƯỚC TIẾN TRIỂN TRONG QUÁ TRÌNH RANG

Có 3 giai đoạn chính trong quá trình rang:

- Giai đoạn sấy khô hạt (drying phase)

- Giai đoạn giữa (middle phase)

- Giai đoạn phát triển (development time)

Trong 70-90 giây đầu tiên, nhiệt độ sẽ giảm xuống mức thấp nhất, được gọi là (the turn – T1) và sau đó sẽ tăng dần, lúc đầu sẽ tăng lên rất nhanh và dần giảm tốc độ trong quá trình sau.

✔GIAI ĐOẠN GIỮA – MIDDLE PHASE

Sau một vài phút rang, hạt sẽ chuyển sậm màu và nâu nhạt, đây là bắt đầu giai đoạn Middle phase. Lúc này đường sẽ được phá vỡ để tạo acid, và hạt giải phóng hơi nước và bắt đầu dãn ra, và có mùi bánh mì rất dễ chịu. Sự thay đổi màu và hương là nhờ phản ứng Maillard bắt đầu xảy ra khi nhiệt độ hạt đạt khoảng 160o C.

Ở 340o F (171o C), quá trình nâu hóa đường bắt đầu và làm hạt nâu hơn và tạo nên mùi fruity, caramel, mùi hạt (nutty). Cả Maillard và Caramelization đều làm giảm vị ngọt và tăng vị đắng của hạt.

Trong giai đoạn Middle phase này, hạt dãn nở ra khiến nó giải phóng silver skin (chaff). Đồng thời lúc này khói bắt đầu hình thành, vì vậy, máy rang phải có airflow đủ để thổi bay silver skin và khói. Nếu ở giai đoạn này thiếu airflow thì có thể dẫn đến cà phê có hương vị khói và một vài chất độc bị đốt cháy nếu silver skin bị dính lại quá nhiều ở trong máy rang.

✔FIRST CRACK

Ở giai đoạn này, hạt dãn, phồng lên rất nhiều và tống ra nhiều silver skin, và lúc này khói cũng được hình thành rất nhiều. Như đã đề cập các phần trước, 1 st crack là lúc giải phóng hơi nước và khí CO2 đang tạo sức ép ở lõi hạt.

Đầu tiên, acidity sẽ tăng đến city roast thì đạt đỉnh và sau đó thì giảm. Aroma cũng đạt đỉnh ngay sau đó, giữa giai đoạn city và full city roast. Body tăng dần đến khi đạt đỉnh giai đoạn dark roast (French roast) và giảm ngay sau đó. Vị đắng tăng dần đều trong suốt quá trình rang.

✔SECOND CRACK

Sau 1st crack, có 1 khoảng lặng ngắn, trong lúc này CO2 tạo nên 1 sức ép mới trong lõi hạt. Sức ép này có thể khiến dầu lên bề mặt hạt vì hiện tượng nhiệt phân (pyrolysis) và 1 st crack đã làm cho kết cấu cellulose của hạt yếu đi. Ngay lúc dầu xuất hiện trên bề mặt hạt, 2nd crack bắt đầu, giải phóng khí CO2 và dầu từ bên trong hạt.

Rang đến giai đoạn 2nd crack thì hầu hết đặc tính của các loại hạt cà phê bị phá hủy. Khi uống chỉ còn sự ngọt-đắng, mùi khói, body có tính syrup và rất ít acid. Nếu rang thêm sau 2nd crack, body cũng sẽ giảm và tăng mùi cháy.

✔DEVELOPMENT

Development thường được dùng để gọi khoảng thời gian giữa 1st crack cho đến lúc dừng việc rang. Tuy nhiên, thật ra bên trong hạt đã được phát triển (develop) ngay sau những giây đầu tiên sau khi hạt được đưa vào máy rang. Người rang thường cố gắng tăng sự phát triển hạt, đặc biệt đối với espresso, bằng cách kéo dài thời gian rang sau 1st crack. Kéo dài thời gian rang sau 1st crack thường sẽ tăng sự phát triển đối với lõi hạt, nhưng điều này có thể gây ra mùi vị nướng nếu không develop đúng. Không chỉ giai đoạn development hay tổng thời gian rang mà chính là cả quá trình rang với “đường cong của quá trình rang” (roast curve) sẽ quyết định chất lượng cuối cùng.

📌 BA QUY TẮC TỐI QUAN TRỌNG KHI RANG

✔ CUNG CẤP ĐỦ NĂNG LƯỢNG NHIỆT LÚC BẮT ĐẦU RANG

Cung cấp đủ nhiệt ở giai đoạn bắt đầu rang đóng vai trò rất quan trọng để đạt được hương vị và sự development của hạt tốt nhất. Nếu cung cấp quá ít nhiệt từ lúc đầu, thời gian rang sẽ phải kéo dài hơn và sẽ ảnh hưởng đến hương vị cà phê.

Khi cung cấp nhiệt nhiều hơn (nhưng đủ chứ không quá nhiều) thì sự chênh lệch nhiệt giữa phần ngoài hạt và bên trong hạt sẽ cao hơn, khiến lõi hạt được thúc đẩy để bắt kịp nhiệt của phần ngoài hạt, khiến lõi được develop tốt hơn. Đối với mẻ rang được cung cấp thiếu nhiệt từ lúc đầu, sự chênh lệch nhiệt giữa bên ngoài và bên trong hạt sẽ thấp, lõi hạt chậm bắt kịp nhiệt với bên ngoài hơn và khi nhiệt bên trong bằng với bên ngoài thì đã gần đến thời gian kết thúc rang, khiến hạt bị underdeveloped.

✔ SỰ TIẾN TRIỂN CỦA NHIỆT ĐỘ HẠT GIẢM TỐC TRONG QUÁ TRÌNH RANG

Trong các mẻ rang, tốc độ gia tăng nhiệt của hạt (Rate of rise – ROR) sẽ tăng rất nhanh lúc ban đầu và sẽ giảm dần trong quá trình rang. Tức là nhiệt độ hạt lúc đầu tăng nhanh và sau đó tăng nhưng với tốc độ chậm hơn. Đây là quá trình tự nhiên khi bỏ hạt có nhiệt độ phòng vào máy rang đang nóng. Người rang nên tạo ra 1 ROR giảm dần trong suốt quá trình rang. Nếu ROR luôn tăng trong suốt quá trình rang (trừ lúc tăng ban đầu trong 2-3 phút đầu tiên), sự development sẽ bị ảnh hưởng và có thể độ ngọt cũng sẽ bị giảm. Nếu ROR không đổi hoặc đi ngang, dù chỉ trong 1 phút, cũng làm phá hỏng độ ngọt và tạo ra một hương vị “flat – bằng phẳng” (hơi giống hương của giấy, giấy carton, rơm rạ, ngũ cốc khô…).

Nếu ROR giảm với 1 tốc độ tương đối ổn định và rồi sau đó rớt mạnh đột ngột, nó sẽ ảnh hưởng đến development và nếu việc rang không được dừng lại ngay lập tức, sẽ có thể dẫn đến hương vị nướng. Hương vị nướng sẽ hơi giống (nhưng extreme hơn) so với hương vị flat được tạo nên bởi ROR đi ngang. Nếu nhiệt độ hạt không tăng hoặc giảm (tức là ROR bằng 0 hoặc nhỏ hơn 0), hương vị nướng (baked flavors) sẽ chiếm đa số và độ ngọt sẽ biến mất.

Có một số trường hợp về ROR cần để ý khi rang để có thể có những điều chỉnh phù hợp:

- ROR thường đi ngang ở một số thời điểm 1-2 phút trước 1st crack

- ROR thường giảm mạnh trong giai đoạn 1st crack vì sự thoát hơi nước

- Sau 1st crack, ROR thường tăng lên rất nhanh

- Trong hoặc sau 2nd crack, ROR thường tăng trở lại

✔ FIRST CRACK NÊN BẮT ĐẦU Ở THỜI ĐIỂM KHOẢNG 75% - 80% TỔNG THỜI GIAN RANG

Kinh nghiệm cho thấy rằng thời gian từ 1 st crack nên hết thời gian rang nên chiếm 20%- 25% tổng thời gian rang. Hoặc nói cách khác, tỷ lệ “Development time ratio - DRT” nên chiếm khoảng 20%-25% tổng thời gian rang.

Nếu DRT vượt hơn 20%-25% thời gian rang thì cà phê sẽ có thể có vị “flat”. Nếu DRT thấp hơn 20%-25% thời gian rang thì có thể hạt chưa được develop đủ. Nhiều người rang sẽ tách thời gian Development ra khỏi thời gian rang trước đó, nhưng cách tiếp cận này thường dẫn đến overdevelop hoặc unverdevelop.

Nguồn: Perfectdailygrind.com
Cuốn: The Coffee Roaster's Companion by Scott Rao

+3