Những vấn đề cơ bản trong quá trình rang cà phê

Quá trình rang cà phê sử dụng nhiệt để biến đổi cà phê từ hạt xanh sang hạt chín. Để đúc kết ra được hệ thống lý luận và kinh nghiệm, các roaster phải trải qua những thử nghiệm, thậm chí là những sai lầm và nếm vô số lô cà phê khác nhau. Hãy cùng xem đâu là những vấn đề cơ bản mà một roaster cần nắm nhé!

Các biến đổi khi rang cà phê

Để diễn đạt đơn giản, chúng tôi có thể nói rằng, rang là quá trình gia nhiệt để cà phê nhân xanh trở thành hạt cà phê mà chúng ta có thể xay và pha chế. Tuy nhiên, Quá trình rang cà phê trên thực tế, còn xảy ra các phản ứng như Maillard, caramen hóa, các tiếng crack 1, crack 2…

Bạn có thể đọc chi tiết tại bài viết này: Các biến đổi hóa học trong rang cà phê

Trước khi rang, cà phê có màu xanh cùng với mùi như đậu hoặc cỏ, hoặc đặc tính của giống loại. Các hương và vị chỉ thực sự bắt đầu khi sử dụng nhiệt để rang. Toàn bộ sự kiến tạo hương vị được kiểm soát dưới 2 cơ chế: một phần khoa học và phản ứng hóa lý, phần còn lại là nghệ thuật và cảm hứng.

Các biến đổi về chất khi rang cà phê bao gồm:

• Màu sắc thay đổi từ hạt xanh sang vàng, nâu rồi đen.
• Tăng gần gấp đôi về kích thước, giảm khối lượng, hạt trở nên xốp và giòn hơn.
• Hình thành khoảng 800 hợp chất hương vị, sau đó nếu rang quá lâu thì sẽ bị giảm đi đáng kể.
• Khi hạt cà giải phóng hơi nước, khí thì có thể nghe tiếng crack.

Ở phần tiếp theo, chúng ta sẽ tìm hiểu về các giai đoạn của quá trình rang.

Các giai đoạn của quá trình rang cà phê

Để hiểu nguyên tắc rang và sự khác biệt giữa các kỹ thuật rang, Roaster phải tìm hiểu tổng quan về những thay đổi hóa học và vật lý xảy ra trong quá trình rang. Quá trình này có thể được chia thành các giai đoạn theo mô hình riêng biệt. Sự tiếp cận như vậy giúp các roaster kiểm soát quá trình sản xuất và đạt được chất lượng nhất quán trong mỗi mẻ rang.

Về Quá trình rang cà phê được chia thành 3 giai đoạn cơ bản sau:

Sấy khô (Drying Phase)

Cà phê nhân xanh sau khi được chế biến có độ ẩm từ 10 – 12%. Để phát triển các hương vị cà phê, chúng ta cần làm khô hạt trước. Hiểu đơn giản, hạt cà phê không thể chuyển từ xanh sang nâu nếu bên trong còn chứa nước.

Quá trình làm khô (drying) sẽ loại bỏ đi độ ẩm dư thừa trong hạt. Hạt cà phê hấp thụ luồng khí hot-air từ đầu đốt máy rang, sau khoảng thời gian nhất định sẽ làm nước bốc hơi. Drying sẽ làm thay đổi một vài đặc tính của hạt cà phê: gia tăng thể tích và áp suất bên trong, mất đi khối lượng và thể chất, biến đổi màu sắc từ xanh lục sang vàng. Khi hạt cà phê chuyển hẳn sang vàng đậm, sẽ đánh dấu giai đoạn “làm khô” kết thúc.

Giai đoạn làm khô thường kéo dài từ 4 – 8 phút, giao động từ 30 – 50% thời gian của toàn bộ giai đoạn rang. Nếu thời gian ngắn hơn hoặc dài hơn sẽ làm cà phê có nguy cơ bị cháy và không đạt được hương vị như mong muốn.

Giai đoạn giữa (The middle)

Dù không hẳn là một giai đoạn, nhưng chúng tôi vẫn đưa the middle vào sau quá trình sấy khô, cà phê xanh chuyển sang màu vàng hoặc nâu nhạt. Có một số tài liệu gọi đây là giai đoạn hóa nâu.

Ở giai đoạn này, các loại đường tự nhiên có trong hạt cà phê sẽ tham gia các phản ứng hóa học, cùng với sự giải phóng hơi nước, làm cho hạt cà giãn nở, tạo ra mùi hương đặc trưng. Những thay đổi về màu sắc, mùi hương phần lớn do phản ứng Maillard tạo ra ở nhiệt độ khoảng 121 – 149 độ C.

Đến khoảng 171 độ C, phản ứng Caramen hóa bắt đầu, làm suy giảm lượng đường tự nhiên. Kết quả quá trình caramen hóa làm thay đổi màu sắc, tạo ra hương vị trái cây, bánh mì nướng, hạt dẻ… Cả hai phản ứng trên đều làm giảm vị ngọt của lượng đường và tăng vị đắng trong hạt cà phê. Đồng thời, ở giai đoạn này làm giải phóng một lượng lớn khói, các roaster phải đảm bảo luồng không khí đủ cao để hút hết bụi và khói ra ngoài.

Giai đoạn phát triển – Development Time

Giai đoạn này đề cập đến thời gian bắt đầu tiếng nổ đầu tiên (First crack) cho đến khi xả cà phê ra khỏi máy.

Nhờ 2 giai đoạn trước, hạt cà được làm khô và tổng hợp đầy đủ chất tạo hương và vị. Vậy thì, giai đoạn cuối của quá trình rang cà phê sẽ quyết định giữ hay giảm lượng axit, aroma và body. Đây cũng là lúc Roaster quyết định profile của mẻ rang.

Giai đoạn develop thường chiếm từ 18 – 25% trên tổng thời gian rang, tùy thuộc vào hương vị mong muốn với mức rang đậm nhạt.

• 18%: Ngưỡng axit cao nhất.
• 20%: Mức axit và body cân bằng, tối ưu cho aroma.
• 22%: Ngưỡng body cao nhất.
• Trên 22%: Mức rang medium, dark. Phù hợp cho việc pha phin hay Espresso.

Mức độ rang

Mức độ rang cũng là mấu chốt quan trọng của quá trình rang. Để thể hiện hương vị nguyên bản có đặc tính giống loài, độ cao, phương pháp sơ chế và khí hậu, thường rang ở mức Light. Càng rang đậm, hương vị ban đầu càng giảm, thay vào đó là những chất vị được tạo ra bởi nhiệt độ và các phản ứng hóa học, vật lí. Cũng vì vậy, khi rang càng đậm, càng khó phân biệt nguồn gốc loại cà phê.

Mỗi một thương hiệu sẽ có mức độ rang khác nhau để phục vụ chon hu cầu kinh doanh và tệp khách hàng của mình. Tại VCU, chúng tôi rang theo profile của khách với các mức như Light, Medium, Medium-Dark, Dark…

Thang đo màu Agtron

Rang cà phê là quá trình gia nhiệt khiến cà phê nhân xanh trở thành cà phê chín. Ở mức rang Light, cà phê thể hiện nhiều hương vị nguyên bản, đặc tính giống loài. Càng rang đậm, hương vị ban đầu của hạt mất dần đi. Lúc này, việc đo màu cà phê cũng giúp các roaster đánh giá được cà phê đang rang ở mức độ nào, từ đó chuẩn hóa được quy trình sản xuất.

Phương pháp đo chính xác nhất là thông qua thang đo Agtron. Về nguyên lý, máy đo Agtron sẽ chiếu đèn cực tím vào hạt cà phê, cảm biến mức độ phản xạ để phân tích màu.

Một máy đo Agtron sẽ gồm 2 thang đo M-Basic (Commercial Scale) và Gourmet Scale (tương tự cây thước có vạch cm và inch). Mỗi thang đo được phát triển để đáp ứng nhu cầu của từng nhà rang, ở quy mô khác nhau. Sau đây là mức độ rang theo thang đó Agtron Gourmet được quy định bởi SCA:

• Light: > 70
• Medium Light: 61 – 70
• Medium: 51–60
• Medium Dark: 41–50
• Dark: 35–40
• Very Dark: 25–34

Bên cạnh Agtron, các nhà rang xay còn kết hợp sử dụng nhiệt độ, mùi, màu sắc và âm thanh để theo dõi Quá trình rang cà phê.

Tiếng Crack

Như đã chia sẻ ở trên, Agtron không phải là cách duy nhất để theo dõi sự biến đổi của hạt cà phê trong quá trình rang. Chúng tôi đưa ra 4 mức rang cơ bản như sau:

1. Light Roast

Đây là mức độ rang được lấy ra sau tiếng nổ đầu tiên (First crack). Mức độ này sẽ giữ được bản chất vốn có của cà phê. Light Roast cho cà phê có hương vị của hoa quả, nhiều vị chua, ngọt và ít đắng. Phù hợp với khu vực Bắc Âu và để pha chế Cupping.

2. Medium Roast

Cà phê được lấy ra giữa khoảng thời gian xảy ra tiếng nổ lần 1 và lần 2 (city roast). Lúc này, cà phê có màu nâu trung bình, bề mặt khô, chưa xuất hiện dầu.

Hương vị của cấp độ Medium khá dễ chịu, cân bằng vị chua, ngọt, đắng. Loại này được ưa chuộng tại Mỹ, phù hợp với nhiều kiểu pha, nhưng phù hợp nhất vẫn là Espresso.

3. Medium-Dark Roast

Đây là chế độ rang cà phê được lấy ra sau tiếng nổ thứ 2. Cà phê có màu nâu đậm, hơi bóng, mang độ đồng nhất cao.

Medium – Dark Roast có hương vị đắng chủ đạo, đậm đà, ít vị chua và ít ngọt. Phù gợp để pha phin, espresso, moka pot…

4. Dark Roast

Sau tiếng nổ thứ 2 khoảng 30 – 60 giây, cà phê sẽ được lấy ra. Ở mức này, cà phê có màu sẫm, bóng dầu, rang càng đậm thì độ phân hủy caffein càng cao.

Lúc này cà phê đạt chất lượng rang đậm, độ đắng cao, vị khói nhẹ, mất đi vị chua và vị ngọt nguyên thủy, hậu vị vô cùng đậm đà. Dark Roast phù hợp với Robusta và khẩu vị mạnh mẽ của người Việt: đen – đậm - đắng.

Profile rang

Rang cà phê là cả một quá trình dày công nghiên cứu, học tập, tích lũy kinh nghiệm và thực hành của các Roaster. Việc lặp lại chính xác các bước như thiết lập máy, gia giảm nhiệt khi rang, điều chỉnh công thức được nhiều người quan tâm.

Có 2 yếu tố cực kỳ quan trọng trong quá trình rang là nhiệt độ và thời gian. Chỉ những thay đổi nhỏ của một trong 2 yếu tố cũng đủ để mang đến những sự khác biệt của hương vị cà phê.

Profile rang được hiểu như một “hồ sơ quá trình” của các Roaster, ghi lại những điều chỉnh đã được thực hiện, diễn ra trong quá trình rang, những yếu tố nào đã tác động đến hương vị hạt cà phê. Profile rang cũng ghi chép những thông số cơ bản như nhiệt độ nạp, nhiệt độ nổ, thời gian first crack, second crack…

Profile rang sẽ mang lại những lợi ích sau:

• Việc lưu trữ profile rang cũng giúp các roaster so sánh với profile khác nhau để khai thác được hương vị cà phê một cách triệt để.
• Giúp Roaster biết và hiểu về những biến đổi vật lý của hạt cà phê trong quá trình rang và biến đổi hương vị.
• Giúp Roaster nắm được khả năng vận hành của máy rang.
• Giúp các roaster duy trì chất lượng đồng nhất với các mẻ rang sau này khi khách đặt lại.

Để rang cà phê đúng quy trình và đúng kỹ thuật là cả một thách thức, phải có sự kết hợp của kiến thức chuyên ngành, đam mê, tâm huyết, trải nghiệm và cả những thất bại.

Qua bài viết về Những vấn đề cơ bản trong quá trình rang cà phêVCU hy vọng đã phần nào gửi đến quý đọc giả những thông tin hữu ích!

Source: Primecoffea.com