Mùi thơm và hương vị mong muốn của cà phê được phát triển trong quá trình rang, trong đó hạt cà phê trải qua một loạt các phản ứng hóa học phức tạp dẫn đến sự thay đổi của các tính chất vật lý và hóa học. Trong phần đầu tiên của loạt bài hai phần này, ta sẽ tìm hiểu thêm về những thay đổi vật lý của hạt cà phê bên trong máy rang bắt đầu từ sự thay đổi cấu trúc hạt, quá trình giải phóng hơi nước dẫn đến các tiếng nổ (crack) và sự thay đổi màu sắc hạt…
CƠ SỞ CỦA CÁC BIẾN ĐỔI VẬT LÝ KHI RANG
Hạt cà phê có mật độ và tính đa dạng tế bào cao nhất trong tất cả các loài thực vật cùng họ, chính yếu tố này là điều kiện tiên quyết cho mọi sự biến đổi hương vị của hạt cà phê mà chúng ta mong muốn. Không có cấu trúc vật lý cụ thể, các phản ứng hóa học cần thiết cho hương vị và mùi thơm sẽ không diễn ra.
Trong The Craft and Science of Coffee, Britta Folmer đã chỉ ra rằng bạn không thể rang ‘bột cà phê xanh’ tương tự như cách rang cà phê nguyên hạt (nghe rất hiển nhiên đúng không?). Điều này nhằm nhấn mạnh rằng hạt cà phê nguyên vẹn tương tự như một “lò phản ứng mi-ni” (minireactor) cho phép các phản ứng hóa học thiết yếu xảy ra. Mỗi hạt sẽ kiểm soát môi trường phản ứng theo cách mà các tiền chất sẽ phân hủy, biến đổi kết hợp với nhau… theo đúng trình tự.
1. CẤU TRÚC HẠT
Mỗi tế bào thực vật (cả động vật) đều có màng tế bào, trong trường hợp của nhân cà phê, chúng được cấu trúc từ cellulose và một vài loại carbohydrate khác. Các thành tế bào này đóng vai trò như một ‘bộ xương thực vật’, tạo thành một cấu trúc rất chắc chắn. Nếu chúng ta chiết xuất khoảng 20% chất rắn trong mỗi hạt cà phê vào một tách Espresso, thì hầu hết 80% còn lại chính là khung cellulose này.
2. SỰ THAY ĐỔI MÀU SẮC
Sự thay đổi rõ ràng nhất xảy ra trong quá trình rang là màu sắc. Trước khi rang, hạt cà phê có màu xanh. Sau đó vài phút nhiệt độ sẽ làm cho chất diệp lục có trong hạt chuyển sang màu vàng, trước khi kích hoạt một chuỗi các phản ứng hóa học tiếp theo để hạt cà phê chuyển sang màu nâu – đến nâu sẫm và cuối cùng là đen. Quá trình này được chịu trách nhiệm bởi hai nhóm phản ứng hóa học chính:
Thứ nhất: Sự hình thành melanoidin – sản phẩm của phản ứng Maillard (phản ứng hóa học giữa các axit amin và đường khử)
Thứ hai: Phản ứng caramel hóa các loại đường (sự phân hủy carbohydrates) tự nhiên trong hạt.
3. SỰ THAY ĐỔI ĐỘ ẨM
Xuyên suốt quá trình rang, cà phê sẽ đánh mất 12% -24% trọng lượng trong riêng của chúng – tùy thuộc vào độ ẩm ban đầu (và mức độ trình rang khi kết thúc). Kể từ khi vết nứt đầu tiên xuất hiên, nó đánh dấu cho việc cà phê đã hao hụt 11% -13% khối lượng. Khoảng 30 giây sau khi vết nứt đầu tiên kết thúc, là khoảng 14% -16%. Và khi bắt đầu vết nứt thứ hai, cà phê đã mất 17% -18% khối lượng (*). Trong ngành công nghiệp cà phê đặc sản, với sự ưu tiên bảo tồn các chất vị bản địa của hạt cà phê, hầu hết các nhà rang xay giữ cho hạt cà phê “giảm cân” ở mức trung bình 14% -16% trọng lượng ban đầu của chúng.
Với sự hao hụt cân nặng trên – nước chiếm tới 90% trọng lượng đã mất. Phần còn lại là chất hữu cơ bị thải ra ở dạng khí CO2, cũng như một lượng nhỏ carbon monoxide, nitơ, các hợp chất thơm và axit dễ bay hơi. Tổn thất về mặt chất hữu cơ tăng đáng kể hơn từ giai đoạn medium roasts, với lượng chất hữu cơ hao mòn từ 5 – 8%, và lên tới tới 12% từ giai đoạn dark roasts trở đi.
LỜI KẾT:
Những biến đổi vật lý về cấu trúc hạt cà phê đi theo một phương diện để giải thích cho sự thay đổi từ cà phê xanh – đến cà phê rang xay, nhưng ở một phương diện (hay chính xác hơn là mặt trận khác) những biến đổi hóa học xảy ra trong quá trình rang mới là “cơ sở phân tử” hình thành nên các hương vị, thúc đẩy cho sự chuyển biến về mặt vật lý, đây cũng là một trong những lĩnh vực còn thiếu vắng sự am hiểu nhất của ngành cà phê.
CƠ SỞ CỦA CÁC BIẾN ĐỔI VẬT LÝ KHI RANG
Hạt cà phê có mật độ và tính đa dạng tế bào cao nhất trong tất cả các loài thực vật cùng họ, chính yếu tố này là điều kiện tiên quyết cho mọi sự biến đổi hương vị của hạt cà phê mà chúng ta mong muốn. Không có cấu trúc vật lý cụ thể, các phản ứng hóa học cần thiết cho hương vị và mùi thơm sẽ không diễn ra.
Trong The Craft and Science of Coffee, Britta Folmer đã chỉ ra rằng bạn không thể rang ‘bột cà phê xanh’ tương tự như cách rang cà phê nguyên hạt (nghe rất hiển nhiên đúng không?). Điều này nhằm nhấn mạnh rằng hạt cà phê nguyên vẹn tương tự như một “lò phản ứng mi-ni” (minireactor) cho phép các phản ứng hóa học thiết yếu xảy ra. Mỗi hạt sẽ kiểm soát môi trường phản ứng theo cách mà các tiền chất sẽ phân hủy, biến đổi kết hợp với nhau… theo đúng trình tự.
1. CẤU TRÚC HẠT
Mỗi tế bào thực vật (cả động vật) đều có màng tế bào, trong trường hợp của nhân cà phê, chúng được cấu trúc từ cellulose và một vài loại carbohydrate khác. Các thành tế bào này đóng vai trò như một ‘bộ xương thực vật’, tạo thành một cấu trúc rất chắc chắn. Nếu chúng ta chiết xuất khoảng 20% chất rắn trong mỗi hạt cà phê vào một tách Espresso, thì hầu hết 80% còn lại chính là khung cellulose này.
2. SỰ THAY ĐỔI MÀU SẮC
Sự thay đổi rõ ràng nhất xảy ra trong quá trình rang là màu sắc. Trước khi rang, hạt cà phê có màu xanh. Sau đó vài phút nhiệt độ sẽ làm cho chất diệp lục có trong hạt chuyển sang màu vàng, trước khi kích hoạt một chuỗi các phản ứng hóa học tiếp theo để hạt cà phê chuyển sang màu nâu – đến nâu sẫm và cuối cùng là đen. Quá trình này được chịu trách nhiệm bởi hai nhóm phản ứng hóa học chính:
Thứ nhất: Sự hình thành melanoidin – sản phẩm của phản ứng Maillard (phản ứng hóa học giữa các axit amin và đường khử)
Thứ hai: Phản ứng caramel hóa các loại đường (sự phân hủy carbohydrates) tự nhiên trong hạt.
3. SỰ THAY ĐỔI ĐỘ ẨM
Xuyên suốt quá trình rang, cà phê sẽ đánh mất 12% -24% trọng lượng trong riêng của chúng – tùy thuộc vào độ ẩm ban đầu (và mức độ trình rang khi kết thúc). Kể từ khi vết nứt đầu tiên xuất hiên, nó đánh dấu cho việc cà phê đã hao hụt 11% -13% khối lượng. Khoảng 30 giây sau khi vết nứt đầu tiên kết thúc, là khoảng 14% -16%. Và khi bắt đầu vết nứt thứ hai, cà phê đã mất 17% -18% khối lượng (*). Trong ngành công nghiệp cà phê đặc sản, với sự ưu tiên bảo tồn các chất vị bản địa của hạt cà phê, hầu hết các nhà rang xay giữ cho hạt cà phê “giảm cân” ở mức trung bình 14% -16% trọng lượng ban đầu của chúng.
Với sự hao hụt cân nặng trên – nước chiếm tới 90% trọng lượng đã mất. Phần còn lại là chất hữu cơ bị thải ra ở dạng khí CO2, cũng như một lượng nhỏ carbon monoxide, nitơ, các hợp chất thơm và axit dễ bay hơi. Tổn thất về mặt chất hữu cơ tăng đáng kể hơn từ giai đoạn medium roasts, với lượng chất hữu cơ hao mòn từ 5 – 8%, và lên tới tới 12% từ giai đoạn dark roasts trở đi.
LỜI KẾT:
Những biến đổi vật lý về cấu trúc hạt cà phê đi theo một phương diện để giải thích cho sự thay đổi từ cà phê xanh – đến cà phê rang xay, nhưng ở một phương diện (hay chính xác hơn là mặt trận khác) những biến đổi hóa học xảy ra trong quá trình rang mới là “cơ sở phân tử” hình thành nên các hương vị, thúc đẩy cho sự chuyển biến về mặt vật lý, đây cũng là một trong những lĩnh vực còn thiếu vắng sự am hiểu nhất của ngành cà phê.
Viết bình luận
Bình luận