Trong quá trình rang, hạt cà phê phân xanh có mùi như cỏ chuyển dần có hương thơm, có vị cà phê đa dạng mà chúng ta yêu thích. Trong phần đầu tiên của loạt bài gồm hai phần này, hãy tìm hiểu thêm về những thay đổi vật lý diễn ra bên trong máy rang.
Sự quan trọng của sự thay đổi cấu trúc vật lý
Cà phê là loại hạt có cấu trúc rất đặc biệt, là điều then chốt để tạo ra hạt rang cà phê rang xay thơm ngon mà chúng ta mong muốn. Nếu không có cấu trúc vật lý đặc biệt này, các phản ứng hóa học cần thiết cho hương vị và mùi thơm sẽ không diễn ra.
Trong quyển sách "The Craft and Science of Coffee", Britta Folmer nói rằng “bột cà phê xay từ nhân xanh tiếp xúc với nhiệt độ tương tự như trong quá trình rang nguyên hạt không thể tạo ra các hợp chất hương vị mong muốn. Hạt cà phê nhân xanh nguyên vẹn hoạt động như một "lò phản ứng nhỏ" cần thiết cho các phản ứng hóa học xảy ra. Nó kiểm soát môi trường phản ứng theo cách mà các chất phù hợp có thể phản ứng với nhau theo đúng trình tự”.
Cà phê nhân xanh đang được chuẩn bị rang. Credit: Neil Soque
Cà phê có thể trải qua những thay đổi vật lý nào?
Cà phê nhân xanh có cấu trúc hạt đặc và chắc. Nhưng khi bạn đưa chúng vào máy rang, cà phê sẽ thay đổi về mặt vật lý cả bên trong lẫn bên ngoài. Hãy cùng xem những thay đổi về thể chất diễn ra.
Màu
Có lẽ sự thay đổi vật lý rõ ràng nhất của cà phê mà bạn có thể quan sát là sự thay đổi về màu sắc. Trước khi rang, hạt cà phê có màu xanh lam, chúng chuyển sang màu nâu do việc sinh ra Melanoidin trong quá trình rang. Đây là những Polyme hình thành khi đường khử (reducing sugar) và Axit Amin kết hợp dưới nhiệt độ cao. Vỏ lụa cũng sẽ bong ra trong quá trình rang. Đây là lớp lụa như giấy mỏng bao hạt cà phê nhân xanh.
Các nhà rang xay và người tiêu dùng sử dụng mức độ màu sắc như một thông số đánh giá chất lượng và hồ sơ rang.
Độ Ẩm và Khối Lượng
Nước chiếm khoảng 10–12% trong cà phê nhân xanh sau khi chế biến và phơi khô, nhưng quá trình rang làm giảm tỷ lệ này xuống còn khoảng 2,5%. Cũng như nước đã có trong cà phê nhân xanh, nước cũng được tạo ra thêm từ các phản ứng hóa học trong suốt quá trình rang.
Độ ẩm giảm đi và sự biến đổi một số chất thành khí là lý do tại sao khối lượng tổng thể của hạt cà phê giảm sau khi rang. Trung bình, hạt cà phê giảm 12–20% trọng lượng sau khi rang. Các nhà rang xay thường theo dõi phần trăm trọng lượng giảm để giúp xác định những lô cà nào cần được kiểm tra chất lượng kỹ lưỡng hơn so với những lô khác.
Hồ sơ rang khác nhau sẽ dẫn đến những thay đổi độ về ẩm khác nhau. Những thay đổi về độ ẩm tại các điểm khác nhau của quá trình rang có thể tạo ra sự khác biệt trong các phản ứng hóa học và điều này có thể ảnh hưởng đến hương vị cuối cùng của ly cà phê.
Cà phê vừa rang đang được làm nguội
Khối lượng và độ xốp
Khi cà phê được rang, nhiệt độ tăng lên và sự biến đổi của nước thành khí tạo ra mức áp suất cao bên trong hạt cà phê, điều này làm thay đổi cấu trúc của thành tế bào từ cứng sang có thể giản nở. Vật chất bên trong được đẩy từ trong ra phía thành tế bào, để lại một khoảng trống đầy khí ở trung tâm. Điều này có nghĩa là hạt cà phê nở ra về thể tích trong khi chúng giảm về khối lượng. Phần lớn khí tích tụ là carbon dioxide sẽ được thải ra sau quá trình rang.
Quá trình rang cũng làm tăng độ xốp, làm cho hạt cà phê ít đặc hơn, ít cứng hơn và dễ hòa tan hơn và điều này rất quan trọng để chiết xuất thành một thức uống rất ngon.
Dầu
Hạt cà phê chứa lipid (dầu). Trong quá trình rang, áp suất bên trong cao làm cho các hợp chất này di chuyển từ trung tâm của tế bào về phía bề mặt của hạt cà phê.
Các lipid giúp giữ các hợp chất dễ bay hơi lại bên trong tế bào. Nhiều hợp chất dễ bay hơi đóng vai trò rất quan trọng trong việc tạo ra vị và mùi thơm của cà phê. Nếu không có dầu giữ lại, chúng có thể dễ dàng bị phân tán và ảnh hưởng đến hương vị cà phê.
Cà phê rang đậm
Rang càng lâu, sự chuyển đổi cấu trúc càng rõ rệt. Hạt cà phê càng trở nên xốp hơn, nhiều khí hơn được tạo ra khi thời gian trôi qua và khi cà phê rang rang rất tối, bạn có thể thấy dầu di chuyển ra trên bề mặt của hạt cà phê và giảm hương vị rất nhanh sau khi rang. Mức độ phát triển khác nhau này giải thích tại sao cà phê rang đậm có vị khác với cà phê rang nhạt.
Cà phê thay đổi vật lý như thế nào qua từng giai đoạn rang của hồ sơ rang?
Các hồ sơ rang khác nhau có ảnh hưởng khác nhau đến hương thơm, vị và cảm giác ngon miệng của cà phê của bạn. Điều này là do có những các phản ứng hóa học đã diễn ra một cách khác nhau.
Nhưng dù bạn chọn kiểu rang nào thì cũng có ba giai đoạn chính: Drying (làm khô), Browning (nâu hóa) hoặc phản ứng Maillard, và Development (phát triển). Những thuật ngữ phổ biến này thực sự mô tả các giai đoạn khác nhau của những thay đổi hóa học và vật lý cà phê.
Drying
Giai đoạn làm khô bắt đầu ngay sau Tuning Point (Hay là điểm quay đầu, khi bạn thêm cà phê nhân xanh ở nhiệt độ phòng vào máy rang, nhiệt bên trong máy giảm xuống trước khi tăng trở lạ, thời điểm bắt đầu tăng lên trở lại là điểm quay đầu). Trong quá trình sấy, hàm lượng nước bắt đầu bốc hơi và áp suất bắt đầu hình thành bên trong hạt cà phê.
The Maillard reaction
Khi bạn thấy hạt cà phê bắt đầu chuyển sang màu nâu là khi phản ứng Maillard đã bắt đầu. Điều này xảy ra ở khoảng 150°C. Trong phản ứng Maillard, các khí bao gồm carbon dioxide, hơi nước và một số hợp chất dễ bay hơi được tạo ra. Áp suất bên trong tăng đủ để phá vỡ thành tế bào của hạt cà phê, tạo ra tiếng crack (nổ). Sự kiện này được gọi là First Crack (vết nứt đầu tiên).
Melanoids bắt đầu phát triển trong giai đoạn này. Cũng như việc thay đổi màu sắc của hạt cà phê, chúng góp phần tạo nên cảm giác ngon miệng cuối cùng của cà phê.
Development
Sau First Crack, quá trình rang chuyển từ phản ứng tỏa nhiệt (cà phê hấp thụ nhiệt từ trống) sang phản ứng tỏa nhiệt (cà phê tỏa nhiệt). Trong giai đoạn này, các quá trình biến đổi vật lý vẫn tiếp tục diễn ra - hạt cà phê tăng độ xốp, dầu di chuyển đến thành tế bào và màu sẫm lại. Rất nhiều phản ứng hóa học cũng diễn ra trong giai đoạn này mà chúng ta sẽ thảo luận trong phần hai.
Nghe có vẻ đơn giản nhưng rang cà phê là một quá trình phức tạp bao gồm một số biến đổi vật lý và hóa học. Tất cả chúng đều được tạo ra nhờ cấu trúc độc đáo của hạt cà phê.
Vì vậy, lần tới khi bạn đến thăm xưởng rang cà phê, hãy dừng lại để xem xét các quá trình hấp dẫn mà mỗi hạt đã trải qua để đạt được được hương vị bạn yêu thích.
Nguồn: perfectdailygrind.com/ What Happens During Coffee Roasting The Physical Changes
Nhận xét
Đăng nhận xét