Quá trình lên men cà phê là một quá trình phức tạp, trong đó vi sinh vật đóng vai trò quan trọng. Khi chế biến cà phê, đặc biệt là phương pháp ướt, các vi sinh vật sẽ hoạt động mạnh mẽ, phân hủy các chất hữu cơ trong quả cà phê và tạo ra nhiều hợp chất mới. Quá trình này không chỉ ảnh hưởng đến hương vị cuối cùng của tách cà phê mà còn liên quan đến sự thay đổi liên tục của các thành phần hóa học bên trong hạt cà phê.
Nhiều yếu tố như nhiệt độ, giống cà phê, và thiết bị chế biến có thể tác động đến quá trình lên men và làm cho mỗi loại cà phê có một hương vị độc đáo. Thực chất, lên men diễn ra liên tục, từ trước, trong và sau khi chế biến, cả bên trong lẫn bên ngoài quả cà phê.

Vi sinh vật & Quá trình lên men cà phê

Vi sinh vật có mặt trong hầu hết mọi môi trường và do đó, trong chu trình chế biến cà phê, chúng đóng một vai trò quan trọng như đối với các sản phẩm thực phẩm lên men khác. Các vi sinh vật luôn có mặt trên bề mặt cà phê quả cà phê ngay cả trước khi quá trình chế biến bắt đầu: khi quá trình chế biến diễn ra, các vi sinh vật này (đặc biệt là vi khuẩn axit lactic) phát triển mạnh trên nguồn nguyên liệu thực vật giàu dinh dưỡng, như vỏ quả hoặc chất nhầy, được giải phóng hoàn toàn ra môi trường.
Ảnh hưởng của thời gian lên men đến động lực quần thể vi sinh vật & đặc điểm trao đổi chất: Vi sinh vật có mặt khắp nơi trong các giai đoạn khác nhau của chế biến cà phê sau thu hoạch, bao gồm vi khuẩn axit axetic, vi khuẩn axit lactic, trực khuẩn, nấm men và nấm sợi,.. Tuy nhiên, vẫn chưa rõ vi sinh vật ở mức độ nào là cần thiết để sản xuất cà phê chất lượng cao.

Hiệu ứng lên men - Fermentation effect

Hiệu ứng lên men là kết quả của hoạt động sống của các vi sinh vật trong quá trình chế biến cà phê. Quá trình này diễn ra cả trong chế biến ướt (trong bể ngâm) và chế biến khô (trên bề mặt quả). Trong chế biến ướt, vi khuẩn axit lactic là "ngôi sao" chính, chúng chuyển hóa chất nhầy bao quanh hạt cà phê thành các chất như axit lactic, axit axetic và mannitol. Những chất này không chỉ ảnh hưởng đến hương vị mà còn đóng vai trò quan trọng trong việc bảo quản cà phê.
Với chế biến khô, sự đa dạng sinh học của vi sinh vật phong phú hơn, bao gồm cả nấm men và các loại vi khuẩn khác. Chúng tạo ra nhiều hợp chất hữu cơ, góp phần làm phong phú thêm hương vị của cà phê.
Dù bằng phương pháp nào, quá trình lên men đều để lại dấu ấn đặc trưng trên hạt cà phê. Các vi sinh vật sống sót và cùng đi với hạt cà phê xuyên suốt quá trình rang và pha chế, tiếp tục tác động đến hương vị cuối cùng của tách cà phê.

Quá trình trao đổi chất trong cà phê

Hạt cà phê, dù đã được tách khỏi cây, vẫn là một thực thể sống, liên tục thích ứng với môi trường xung quanh. Giống như mọi sinh vật khác, hạt cà phê cũng có quá trình trao đổi chất riêng. Vị trí đặc biệt của nội nhũ giúp hạt cà phê chống chịu được những thay đổi khắc nghiệt của môi trường bên ngoài, từ độ ẩm đến nồng độ oxy. Để thích nghi, hạt cà phê điều chỉnh thành phần hóa học bên trong, bao gồm cả việc tích trữ hoặc sử dụng các chất dinh dưỡng như carbohydrate, axit amin và axit hữu cơ.
Chính quá trình trao đổi chất này đã tạo ra những khác biệt rõ rệt giữa cà phê chế biến ướt và khô. Ví dụ, cà phê chế biến khô thường có vị đắng hơn do hàm lượng caffeine, CGA và trigonelline cao hơn. Điều này là do quá trình chế biến khô tạo điều kiện cho hạt cà phê tiếp tục hoạt động trao đổi chất, dẫn đến sự tích lũy của các hợp chất này.
Như vậy, hương vị của một tách cà phê không chỉ phụ thuộc vào quá trình lên men mà còn chịu ảnh hưởng lớn bởi hoạt động trao đổi chất bên trong hạt cà phê. Việc hiểu rõ quá trình này sẽ giúp chúng ta khám phá và tận dụng tối đa tiềm năng hương vị của từng loại cà phê.

Quá trình lên men khác nhau tạo nên hương vị khác nhau

Thời gian lên men là một yếu tố quan trọng quyết định hương vị cuối cùng của cà phê. Mặc dù lên men quá lâu có thể khiến cà phê có mùi hôi hoặc vị chua, nhưng nếu được kiểm soát tốt, quá trình lên men kéo dài lại có thể tạo ra những hương vị phức tạp và thú vị.
Trong điều kiện vệ sinh, vi sinh vật có lợi sẽ có đủ thời gian để phát triển và chuyển hóa các chất trong hạt cà phê, tạo ra những hợp chất mới mang đến hương thơm hoa quả. Đặc biệt, quá trình lên men yếm khí trong bể ngâm càng kéo dài, hương vị của cà phê càng trở nên phong phú và đa dạng.
Kết quả của quá trình lên men kéo dài có thể nhìn thấy rõ qua hàm lượng cao hơn của các chất chuyển hóa như axit lactic và mannitol, cũng như sự gia tăng của các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi mang đến hương thơm hoa quả. Điều này cho thấy, bằng cách điều chỉnh thời gian lên men, chúng ta có thể tác động trực tiếp đến hương vị cuối cùng của tách cà phê.
Tham khảo bài viết: The Fermentation Effect trên tạp chí SCANEWS