Giai đoạn Caramel hóa trong quá trình rang cà phê - Cùng chung nhóm phản ứng browning phi enzym với Maillard, Caramel hóa cũng góp phần tạo nên hương vị và màu sắc đặc trưng cho cà phê. Tuy nhiên, điểm khác biệt chính giữa hai phản ứng này nằm ở nguyên liệu tham gia: Caramel hóa chỉ sử dụng đường (cụ thể là Sucrose) trong khi Maillard cần sự kết hợp của đường và axit amin. Bên cạnh đó, Caramel hóa diễn ra chậm hơn và đòi hỏi nhiệt độ cao hơn Maillard.
Khi lượng nước trong hạt cà phê bốc hơi dần, các phân tử đường bắt đầu chuỗi phản ứng Caramel hóa, tạo ra hợp chất thơm Furan, góp phần hình thành hương vị caramel và hạt phỉ (theo Sweet Marias). Khác với quan niệm thông thường, quá trình Caramel hóa lại thay đổi vị ngọt của đường thành vị đắng và chua do sự phân hủy Sucrose thành axit axetic và axit formic (theo Rob Hoos). Do đó, càng caramel hóa lâu, cà phê sẽ càng ít ngọt nhưng lại có thêm nhiều hương vị đa dạng. Giai đoạn này cũng là lúc hơi nước và CO2 được hình thành, dẫn đến hiện tượng "nổ lần 1".
Điều thú vị là những hạt cà phê chưa chín (hạt Quaker) với hàm lượng đường thấp sẽ chỉ chuyển sang màu vàng nhạt sau khi rang, thay vì màu nâu đậm như những hạt bình thường. Nếu trong mẻ rang có quá nhiều hạt Quaker, thành phẩm sẽ có màu sắc loang lổ và hương vị đơn giản do thiếu đi sự phong phú của các hương và vị được tạo ra trong quá trình Caramel hóa.
Như vậy, giai đoạn Caramel hóa đóng vai trò quan trọng trong việc tạo nên hương vị và màu sắc đặc trưng cho cà phê. Việc hiểu rõ về quá trình này sẽ giúp người rang cà phê điều chỉnh nhiệt độ và thời gian rang phù hợp để đạt được hương vị mong muốn.

Vậy, "nổ lần 1" trong rang cà phê là gì?

Bạn có bao giờ thắc mắc tại sao khi rang cà phê, ta lại nghe thấy tiếng nổ lách tách? Đó chính là "nổ lần 1", xảy ra khi áp lực bên trong hạt cà phê đạt đến 8 bar, đủ mạnh để phá vỡ lớp vỏ chắc chắn.
Nổ lần 1 là một giai đoạn quan trọng trong quá trình rang, đánh dấu sự chuyển biến mạnh mẽ của hạt cà phê. Lúc này, nhiệt độ tăng cao khiến cho:
👉 Hạt cà phê nở ra gấp đôi kích thước ban đầu.
👉 Lớp vỏ lụa (chaff) bong ra khỏi hạt, tạo nên những mảnh vụn li ti trong mẻ rang.
👉 Khói được giải phóng nhiều hơn, mang theo hương thơm đặc trưng của cà phê rang.
👉 Các hợp chất hương vị bắt đầu được "kích hoạt" và lan tỏa trong không khí.
Đây là tiền đề cho sự phát triển hương vị đa dạng của cà phê sau khi rang.
Có thể nói, "nổ lần 1" là một "báo hiệu" quan trọng cho thợ rang cà phê. Âm thanh này giúp họ biết được rằng hạt cà phê đã đạt đến độ chín thích hợp và cần điều chỉnh nhiệt độ, thời gian rang phù hợp để tạo ra hương vị mong muốn.

Giai đoạn Nhiệt phân trong rang cà phê

Tiếp nối "nổ lần 1", giai đoạn Nhiệt phân diễn ra ngay sau đó và kéo dài cho đến khi kết thúc mẻ rang. Đây là giai đoạn mà các phân tử trong hạt cà phê bị phá vỡ dưới tác động của nhiệt độ cao, dẫn đến những thay đổi đáng kể về màu sắc, hương vị và đặc tính của cà phê.
Những điểm chính của giai đoạn Nhiệt phân:
👉 Màu cà phê sẫm hơn: Do sự hình thành các hợp chất melanoidin mới, tạo nên màu nâu đậm, thậm chí đen cho cà phê.
👉 Nồng độ melanoidin cao hơn: Melanoidin mang đến hương vị "rang" đặc trưng cho cà phê, bao gồm caramel, bánh mì nướng, khói, tro,...
👉 Hương vị biến đổi: Khi đi sâu vào giai đoạn sau "nổ lần 2", phản ứng nhiệt phân diễn ra mạnh mẽ hơn, khiến các hương vị hoa, trái cây tươi sáng dần giảm đi và nhường chỗ cho các nốt hương caramel, socola đen, tro,...
Như vậy, giai đoạn Nhiệt phân đóng vai trò quan trọng trong việc tạo nên hương vị "đậm đà" và "nghiền ngẫm" cho cà phê. Việc điều chỉnh nhiệt độ và thời gian rang phù hợp trong giai đoạn này sẽ giúp thợ rang tạo ra những mẻ cà phê với hương vị mong muốn, đáp ứng sở thích của từng khách hàng.

Biến đổi của Axit trong quá trình rang cà phê

Cùng với sự phân hủy của đường, sự thay đổi của Axit cũng ảnh hưởng đáng kể đến hương vị cà phê thành phẩm. Trong quá trình rang, một số loại Axit mới được hình thành, một số bị giảm đi và thậm chí có loại bị phân hủy tạo thành Axit mới.
1. Phân hủy Chlorogenic Acid (CGA):
👉 CGA là nhóm Axit có hàm lượng cao trong cà phê, chiếm tỷ lệ 6-8% trong hạt cà phê chưa rang và góp phần tạo nên vị đắng, chua và "body" cho cà phê.
👉 Trong quá trình rang, CGA bị phân hủy thành hai loại Axit mới: Axit Caffeic và Axit Quinic (Hợp chất Phenolic).
👉 Một lượng nhỏ Axit Caffeic và Quinic sẽ tạo nên vị chua sáng và "body" tích cực cho cà phê. Tuy nhiên, nếu rang quá nhanh, lượng lớn Axit Caffeic và Quinic chưa kịp phân hủy sẽ dẫn đến vị chua gắt và cảm giác khô chát.
2. Biến đổi các Axit khác:
👉 Ngoài CGA, cà phê còn chứa các Axit "tích cực" góp phần tạo nên hương vị trái cây như Axit Malic (từ táo xanh) và Axit Citric (từ cam chanh). Tuy nhiên, hàm lượng của các Axit này sẽ giảm dần trong quá trình rang.
👉 Axit Acetic được hình thành từ phản ứng Caramel hóa đường Sucrose, đạt đỉnh và sau đó giảm dần trong quá trình rang.
👉 Một lượng nhỏ Axit Acetic kết hợp với đường có thể tạo nên vị chua "Winey" (như rượu vang) cho cà phê, nhưng nếu lượng Axit Acetic còn lại quá nhiều, cà phê sẽ có vị giấm hoặc vị lên men.
Sự biến đổi của Axit trong quá trình rang cà phê là một yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến hương vị cà phê thành phẩm. Việc hiểu rõ về quá trình này sẽ giúp thợ rang cà phê điều chỉnh nhiệt độ và thời gian rang phù hợp để tạo ra cà phê có hương vị mong muốn.

Giai đoạn Phát triển (Development Time) trong rang cà phê

Development Time - thuật ngữ quen thuộc với bất kỳ nhà rang cà phê nào bởi nó đóng vai trò then chốt trong việc định hình hương vị ly cà phê cuối cùng. Giai đoạn này bắt đầu từ lúc xảy ra "nổ lần 1" và kéo dài đến khi kết thúc quá trình rang, lấy cà phê ra khỏi máy và làm nguội.
Yếu tố then chốt để kiểm soát tốt giai đoạn Phát triển chính là sự cân bằng của các loại Axit mà bạn muốn thưởng thức trong cà phê.
Thời gian Phát triển quá ngắn:
👉 Hương vị cà phê sẽ đơn giản, thiếu phức tạp.
👉 Lượng lớn Chlorogenic Acid (CGA) còn sót lại khiến cà phê có vị đắng, vị kim loại và vị rau củ.
Thời gian Phát triển quá dài: Vị chua của cà phê sẽ trở nên mờ nhạt, khiến cà phê mất đi sự thú vị và sôi động.
Nhiệm vụ quan trọng của những người rang cà phê trong giai đoạn này là:
👉 Giảm thiểu lượng CGA còn sót lại trong cà phê.
👉 Duy trì các loại Axit tích cực như Citric và Malic, góp phần tạo nên hương vị trái cây tươi sáng cho cà phê.
Có thể ví von rằng, rang cà phê cũng giống như nấu ăn, và thợ rang cũng giống như đầu bếp. Chìa khóa nằm ở việc thấu hiểu đặc điểm, hương vị cà phê và sở thích của người thưởng thức. Mục tiêu cuối cùng là tạo ra những ly cà phê mang đậm dấu ấn cá nhân, phù hợp với từng đối tượng khách hàng.
Bài viết này, Metrang Coffee hy vọng đã mang đến cho bạn những kiến thức cơ bản về giai đoạn Phát triển trong rang cà phê, giúp bạn thêm yêu cà phê và trân trọng khoa học đằng sau mỗi ly cà phê thơm ngon.
Tài liệu tham khảo: Sách The Art and Science of Roasting, SCAA Expo - Tác giả Schmidt phát hành năm 2014