Mục lục
1. GIỚI THIỆU
Các chương trước đã mô tả cách thu được cà phê rang có chất lượng cao thông qua các biện pháp xử lý, rang và xay thích hợp trước và sau thu hoạch. Hạt cà phê rang phải trải qua quá trình biến đổi cuối cùng để mở ra hương vị phát triển bên trong hạt trong quá trình rang và xay. Một tách cà phê ngon được đặc trưng bởi sự cân bằng tinh tế giữa hương thơm, vị giác và cảm giác trong miệng. Bước pha cà phê cho phép chiết xuất các phân tử tạo mùi và vị từ cà phê rang và xay vào cốc của người tiêu dùng. Có nhiều phương pháp chế biến khác nhau, dựa trên nguồn gốc, văn hóa và cuối cùng là sở thích của người tiêu dùng. Đối với mỗi loại trong số này, một số thông số đóng vai trò trong việc cung cấp đồ uống có hương vị cân bằng. Chương này nhằm mục đích kết hợp trải nghiệm của thợ pha cà phê với hiểu biết phân tử về những gì xảy ra trong quá trình chiết xuất để mở rộng hiểu biết sâu sắc về cách điều chỉnh hương vị trong cốc thông qua quá trình chiết xuất.
2. MỘT LY TỐT BẮT ĐẦU VỚI ĐẬU RANG, NHIỆT VÀ BẢO QUẢN ĐÚNG CÁCH
Loại cà phê nhân, nguồn gốc, cách chế biến và hương vị trong cốc mong muốn sẽ quyết định điều kiện rang và màu rang cuối cùng. Để pha chế đồ uống cà phê, hạt cà phê phải được bảo vệ tốt khỏi oxy cho đến thời điểm pha, nhưng không quá tươi. Thật vậy, hạt cà phê rang cần ít nhất 12 giờ, nếu không muốn nói là vài ngày, để ổn định sau khi rang (giai đoạn ủ). Hương vị bên trong hạt cà phê tiếp tục phát triển khi hạt giải phóng khí (CO2 và chất dễ bay hơi), chất hóa học rang ổn định và lượng nước (làm nguội) còn lại được phân bổ đều. Nhìn chung, đặc tính của cà phê càng “trưởng thành”, ít gắt hơn và phát triển hương vị cân bằng hơn.
3. LÀM THẾ NÀO ĐỂ XÁC ĐỊNH CHẤT LƯỢNG TRONG CUP?
Thông số chính để đánh giá chất lượng của một tách cà phê vẫn là trải nghiệm cảm quan. Tuy nhiên, nhận thức cảm tính và thậm chí là sở thích của người tiêu dùng nhiều hơn vẫn mang tính chủ quan ở một mức độ nhất định. Để có những phương tiện khách quan hơn để mô tả đặc điểm của một loại cà phê pha, một số thông số chính có thể được rút ra từ các phép đo lý hóa đơn giản.
Độ mạnh hoặc nồng độ của cà phê pha là chỉ số đầu tiên về hiệu quả chiết xuất. Nó có thể được đo bằng cách làm khô một lượng nước giải khát cà phê và cân các chất rắn còn lại. Tổng chất rắn hoặc chất khô thu được so với thể tích cho biết nồng độ của đồ uống (nồng độ chất hòa tan). Giá trị này cần được đặt trong bối cảnh trọng lượng cà phê đã sử dụng cho một thể tích cốc nhất định. Rõ ràng là có thể thu được cà phê đậm đặc bằng cách cho một lượng nhỏ nước qua một lượng lớn cà phê và ngược lại. Trong cả hai trường hợp, đồ uống thu được có thể không tương ứng với đặc tính được đánh giá cao của một tách cà phê ngon.
Do đó, năng suất là một tiêu chí chất lượng khác, thậm chí còn là một chỉ số đánh giá chất lượng cà phê pha vì nó phản ánh tỷ lệ chất rắn và thể tích pha phù hợp so với lượng cà phê được sử dụng ban đầu. Năng suất được định nghĩa là phần trăm khối lượng của cà phê rang và xay (chất rắn) hòa tan trong cà phê. Một thợ pha cà phê tìm kiếm sự chiết xuất hoàn hảo, cân bằng nhất của cà phê rang để có được hương vị tối ưu. Năng suất từ 18% đến 22% thường được coi là một phạm vi tốt trong một thời gian khá dài khi nói đến chất lượng bia. Các loại bia có nồng độ dưới 18% được coi là chưa được chiết xuất hoặc kém phát triển, vì về mặt cảm quan được cho là quá ngọt và có tính axit. Các loại bia trên phạm vi này được cho là đã được chiết xuất quá mức, dẫn đến vị đắng và chát được đánh giá là khó chịu (Lingle, 1996). Tuy nhiên, năng suất chiết xuất tối ưu đôi khi được báo cáo là nằm ngoài phạm vi này đối với một số phương pháp chiết xuất (Lopez-Galilea và cộng sự, 2007; Navarini và cộng sự, 2009; Parenti và cộng sự, 2014), chủ yếu là chuyển sang sản lượng cao hơn. Điều này có lẽ là do sự thay đổi trong sở thích của người tiêu dùng, chuyển từ loại cà phê nhỏ giọt như loại cà phê tiêu chuẩn cách đây 50 năm sang ngày càng nhiều loại cà phê espresso như tiêu chuẩn về chất lượng cà phê cao cho nhiều người tiêu dùng ngay cả bên ngoài nước Ý. Chất lượng cà phê, màu rang và kỹ thuật chiết xuất có thể ảnh hưởng đến phạm vi năng suất tối ưu và vẫn cần nghiên cứu kỹ về câu hỏi này. Do đó, mặc dù phạm vi năng suất được thiết lập hiện tại được ngành công nghiệp chấp nhận rộng rãi, nhưng chúng không được coi là cà phê ngon và chắc chắn có thể thực hiện được nếu nằm ngoài phạm vi này.
Bên cạnh sức mạnh và năng suất, sự cân bằng giữa các hợp chất được chiết xuất trong cốc cũng ảnh hưởng lớn đến chất lượng của đồ uống. Nhân viên pha chế có thể tận dụng sự cân bằng này bằng cách điều chỉnh các điều kiện chiết xuất. Đầu tiên, thành phần hương vị của đồ uống cà phê rất khác so với hạt rang. Khi ngửi bột cà phê mới rang và xay, người ta cảm nhận được mùi thơm rất nồng bắt nguồn từ các chất tạo mùi bị giữ bên trong hạt cà phê rang và thoát ra khi xay. Hình 15.1 cho thấy cảm nhận về độ cà phê và độ rang tăng lên như thế nào giữa hạt rang nguyên hạt và hạt rang và xay. Tuy nhiên, ở giai đoạn chiết xuất, sự cân bằng và cường độ hương vị thay đổi đáng kể. Trong Hình 15.1, không chỉ cường độ khác nhau giữa cà phê trên cốc và cà phê rang và xay tươi mà còn cả hình dạng của biểu đồ hình nhện, thể hiện sự thay đổi trong cân bằng hương thơm khi chiết xuất (Bhumiratana và cộng sự, 2011). Nước tiếp xúc với lớp cà phê sẽ chiết xuất có chọn lọc các phân tử từ hạt cà phê. Do đặc tính hóa lý khác nhau nên không phải mọi phân tử đều được chiết xuất theo cùng một cách. Mỗi thông số chiết xuất cho phép điều chỉnh khả năng chiết xuất và do đó cân bằng hương vị cuối cùng trong cốc, như được thảo luận thêm.
Lý do tại sao cả cường độ và sự cân bằng đều có liên quan đến chất lượng của một tách cà phê có thể được tìm thấy trong sinh lý nhận thức của con người. Các hợp chất hương vị, phân tử mùi thơm hoặc vị giác, tương tác với các thụ thể ở mũi hoặc trên lưỡi. Phản ứng của một hợp chất ở nồng độ nhất định có trong cốc phụ thuộc vào một số yếu tố. Ngưỡng cảm nhận là một yếu tố quan trọng đối với các phân tử hương vị. Nó mô tả nồng độ mà hợp chất được nhận biết về mùi thơm hoặc cảm giác vị giác. Các hợp chất có trong đồ uống với nồng độ trên ngưỡng này được coi là phân tử quan trọng tạo nên hương vị cà phê. Mặc dù cà phê rang chứa hơn 1000 chất tạo mùi dễ bay hơi nhưng chỉ có khoảng 35 chất được coi là chất tạo mùi chính, tạo nên hương vị cà phê (Bảng 15.1) (Blank và cộng sự, 1992; Semmelroch và Grosch, 1995). Về hương vị, tình hình cũng rất giống nhau. Đồ uống cà phê có độ phức tạp cao do thành phần không bay hơi của nó. Một lần nữa, chỉ một số phân tử này được biết là có hoạt tính vị giác truyền đạt một thuộc tính cảm giác nhất định. Ngoài ra, chỉ một số ít trong số đó đã được chứng minh là thực sự đóng góp vào hương vị của đồ uống cà phê do lượng chúng dồi dào trên ngưỡng cảm nhận (Bảng 15.2). Việc hoàn nguyên hương vị cà phê bằng các hợp chất riêng lẻ như đã được thực hiện thành công đối với mùi thơm cà phê vẫn chưa được thiết lập, rất có thể là do tác dụng phụ và hiệp đồng giữa các phân tử và tương tác khác nhau vẫn chưa được hiểu đầy đủ.
Như đã đề cập trước đó, sự cân bằng cụ thể của tất cả các phân tử hương vị quan trọng này sẽ tạo ra cảm giác đặc trưng trong cốc. Lindinger và cộng sự. (2008) đã chỉ ra cách cân bằng hương vị phân tích này thực sự có thể tương quan với các hướng cảm quan khác nhau, chẳng hạn như độ axit, vị đắng hoặc độ rang.
Sự thay đổi thuộc tính cảm giác thơm giữa hạt rang, cà phê rang, cà phê xay và cà phê pha.
Hơn nữa, nhận thức của con người không phải là tuyến tính, trong khi hầu hết các phương pháp phân tích đều tuyến tính. Khi ghi lại đường cong phản ứng liều lượng cho các hợp chất hương vị, người ta thường quan sát thấy mối quan hệ sigmoid giữa nồng độ và phản ứng cảm giác (Hình 15.2). Ở nồng độ dưới ngưỡng, sự thay đổi nồng độ rõ ràng không ảnh hưởng đến phản ứng cảm giác. Xung quanh phạm vi ngưỡng phát hiện, phản ứng cảm giác đầu tiên tăng nhẹ sau đó chuyển sang mối quan hệ phản ứng nồng độ tuyến tính với độ dốc lớn (vùng tác động). Ở nồng độ cao hơn ngưỡng, các thụ thể hương vị bước vào trạng thái bão hòa và phản ứng cảm giác không còn tăng khi nồng độ tăng dần (vùng bão hòa). Mặc dù mối quan hệ sigmoid được tìm thấy cho tất cả các hợp chất hương vị, nồng độ ngưỡng và độ dốc có thể khác nhau đáng kể giữa các phân tử hương vị khác nhau. Mối quan hệ phi tuyến tính là lý do chính tại sao sự cân bằng của các hợp chất cần được xem xét ít nhất bằng nồng độ của từng phân tử.
Để minh họa rõ hơn sự phức tạp của phản ứng giác quan, chúng ta cần tưởng tượng một loại đồ uống cà phê ở một nồng độ nhất định và xem xét ba hợp chất hương vị khác nhau có thuộc tính cảm quan khác nhau (Hình 15.2A). Hợp chất 1 chỉ ở trên ngưỡng của nó, hợp chất 2 nằm trong phạm vi tuyến tính và hợp chất 3 đã ở mức bão hòa của thụ thể.
Các chất tạo mùi chính trong bột cà phê và cà phê pha, với các mô tả chất lượng tương ứng và ý nghĩa cảm quan
Nếu chúng ta thay đổi điều kiện chiết theo hướng hiệu suất chiết cao hơn (ví dụ, cỡ xay mịn hơn và nhiệt độ cao hơn), cả ba hợp chất sẽ có mức cao hơn trong cốc (Hình 15.2B). Bây giờ hợp chất 1 đi vào phạm vi tuyến tính của đường cong phản ứng với tác động lớn đến phản ứng đối với phương thức hương vị này. Hợp chất 2 vẫn đang tăng tuyến tính và phản ứng cũng vậy. Ngược lại, hợp chất 3, mặc dù hiện nay có nồng độ cao hơn, nhưng không còn có khả năng tạo ra phản ứng cảm giác cao hơn do sự bão hòa của thụ thể. Do đó, đặc tính cảm quan sẽ chuyển sang nốt của hợp chất 1 trong khi đặc tính cảm giác của hợp chất 3 bị giảm, mặc dù sự cân bằng của các hợp chất xét về nồng độ của chúng không thay đổi. Nếu hợp chất 1 là hợp chất có vị đắng thì điều này sẽ dẫn đến vị đắng tăng lên thường liên quan đến việc chiết xuất quá mức.
Trong một kịch bản khác, sự cân bằng giữa các hợp chất có thể thay đổi. Ví dụ, xay thô hơn sẽ làm giảm hiệu quả chiết xuất. Độ mạnh của cốc, được xác định bởi tổng hàm lượng chất rắn, có thể được điều chỉnh bằng lượng cà phê cao hơn. Tuy nhiên, sự cân bằng sẽ thay đổi. Các hợp chất hòa tan cao sẽ được chiết xuất hoàn toàn ngay cả khi xay thô hơn, trong khi các hợp chất ít hòa tan hơn sẽ được chiết xuất ít hơn. Sự cân bằng giữa các hợp chất sẽ thay đổi. Trong ví dụ của chúng tôi, hợp chất 1 ít phổ biến hơn và xuất hiện dưới ngưỡng phát hiện của nó, trong khi hợp chất 2 hiện ở nồng độ cao hơn và có tác động mạnh mẽ đến cảm giác (Hình 15.2C). Hợp chất 3 vẫn ở mức tương tự và không gây ra thay đổi nào về phản ứng giác quan. Đây là một ví dụ điển hình cho cà phê chưa được chiết xuất. Các hợp chất hòa tan cao như đường hoặc axit có tỷ lệ phong phú hơn, chuyển hương vị theo hướng ngọt ngào/có tính axit.
Các hợp chất được mô tả ở đây là các hợp chất hư cấu chỉ mang tính minh họa. Tình hình thực tế thậm chí còn phức tạp hơn bao gồm cả sự tương tác giữa các hợp chất và những thay đổi về chất lượng cảm quan với sự thay đổi nồng độ được tìm thấy ở nhiều hợp chất tạo mùi thơm. Tuy nhiên, nó đưa ra ý tưởng về sự tương tác của các hợp chất và những hậu quả có thể xảy ra đối với đặc điểm cảm quan để cho thấy tại sao pha cà phê vẫn được coi là một nghệ thuật đòi hỏi nhiều kinh nghiệm và bí quyết mặc dù các máy móc hiện có đang giúp người tiêu dùng chưa có kinh nghiệm có được một trải nghiệm tuyệt vời. tách cà phê chất lượng cao là tốt.
Đường cong phản ứng của ba hợp chất hương vị cho cấu hình lý tưởng (A), cường độ tăng (B) và cấu hình cân bằng thay đổi (C).
Tóm lại, cường độ hoặc cường độ của đồ uống cà phê cũng quan trọng như sự cân bằng của các hợp chất. Sức mạnh chủ yếu ảnh hưởng đến nhận thức của từng phân tử hương vị tùy thuộc vào ngưỡng nhận thức và mối quan hệ phản ứng với liều lượng. Điều này xác định liệu và ở cường độ nào một hợp chất có thể được cảm nhận được. Sự cân bằng giữa tất cả các phân tử hương vị mang lại cảm nhận tổng thể cuối cùng, giới thiệu mức độ tương tác phức tạp cao cần được nắm vững để có được đặc tính cảm quan mong muốn. Mặc dù việc phát triển một chiếc cốc cân bằng nhưng nhận thức giác quan của người pha chế cà phê vẫn là yếu tố then chốt. Để điều chỉnh các biến số pha cà phê, một nhân viên pha chế giỏi có thể ghi chú chi tiết ở mỗi bước về kết quả hương vị thu được. Anh ta cũng có thể sử dụng một công cụ đo lường, như khúc xạ kế hoặc tỷ trọng kế, để nhanh chóng đánh giá nồng độ và hiệu suất, có thể được sử dụng để hướng dẫn các điều chỉnh của anh ta về mặt định lượng và giúp tái tạo các điều kiện sản xuất bia trong tương lai dễ dàng hơn. Tuy nhiên, nếm cà phê vẫn là yếu tố kiểm soát chính, điều này khiến khả năng nếm trở thành một kỹ năng quan trọng đối với người pha cà phê.
4. CÓ NHỮNG BIẾN ĐỔI CHÍNH NÀO ĐỂ ĐIỀU CHỈNH HƯƠNG VỊ CÀ PHÊ TRONG CUP?
Trong thực tế, một nhân viên pha chế có thể tiếp cận một loại cà phê với sự hiểu biết về các hương vị mà nó có thể chứa: họ có thể hiểu đó là một loại cà phê có đặc điểm hương vị “cổ điển”, như vị chanh hoa nhài của loại cà phê Yirgacheffe hảo hạng hoặc vị ngọt của quả mâm xôi. cà phê tuyệt đẹp của miền trung Kenya. Ngoài ra, họ có thể dựa vào mô tả của người rang cà phê về các hương vị có trong cà phê. Trong mọi trường hợp, nhân viên pha chế tìm cách tối ưu hóa một số hương vị nhất định, vị ngọt, độ chua, chất thơm và độ đậm đà, đồng thời giảm thiểu những hương vị mà họ thấy khó chịu. Nói chung, nhân viên pha chế xác định phương pháp pha cà phê đã chọn và tạo ra loại bia sử dụng các thông số quen thuộc làm điểm bắt đầu. Sau đó, họ sẽ nếm thử cà phê một cách nghiêm túc và tự đặt câu hỏi: cà phê có mang lại hương vị của việc chiết xuất quá mức hay thiếu? Liệu cà phê có nồng độ cao hơn “mạnh hơn” có làm giảm cảm giác ngon miệng và cân bằng độ axit tốt hơn không? Các chất thơm có được hỗ trợ tốt bởi đặc tính của bia không? Câu trả lời cho những câu hỏi này có thể gợi ý những điều chỉnh cụ thể về liều lượng cà phê cũng như lượng nước, nhiệt độ nước, độ khuấy cà phê, độ mịn xay và thời gian pha. Bảng 15.3 đưa ra cái nhìn tổng quan về một số thông số chính ảnh hưởng đến chất lượng và độ đặc hiệu của cốc cuối cùng. Mức độ ưu tiên của những điều chỉnh này thay đổi tùy theo phong cách và sở thích của người pha chế.
4.1 Chất lượng nước
Bên cạnh cà phê rang, nước là thành phần thiết yếu thứ hai để pha cà phê, như đã thảo luận ở Chương 16. Chất lượng của nó (độ cứng, độ axit và thành phần cation) có thể ảnh hưởng trực tiếp đến kết quả cảm quan của dịch chiết. Độ ổn định của crema trên cà phê espresso cũng được chứng minh là bị giảm độ cứng của nước (Navarini và Rivetti, 2010; Dold et al., 2011). Cơ chế này có thể được giải thích bằng sự thay đổi hàm lượng ion hoặc bằng sự tương tác giữa các cation và phức hợp protein/polysaccharide, dẫn đến sự mất ổn định của cơ chế tạo bọt.
4.2 Lượng nước; Động học khai thác. Điều gì xảy ra cùng với việc khai thác?
Một mặt cần có tỷ lệ phù hợp giữa lượng nước và trọng lượng cà phê để đạt được năng suất phù hợp và mặt khác là cân bằng hương vị phù hợp. Cà phê đậm hơn (giả sử cùng năng suất chiết xuất) có thể được pha chế bằng cách tăng tỷ lệ rang và tỷ lệ xay/nước. Đồ uống này không đắng hơn cà phê loãng mà chỉ đơn giản là có nhiều chất rắn hơn. Điều này được phản ánh ở chỗ nó có màu sẫm hơn và cảm giác miệng dày hơn có nguồn gốc từ chất rắn và dầu. Tuy nhiên, cảm giác ngon miệng cũng phụ thuộc vào chất rắn lơ lửng (nghiền rất nhỏ, được gọi là “hạt mịn”), đặc biệt là trong máy ép kiểu Pháp hoặc cà phê espresso thay vì pha bằng phin.
Cảm quan của đồ uống cà phê thay đổi khi có nhiều nước hơn được phép đi qua lớp cà phê. Thật vậy, sự cân bằng giữa các phân tử trong cốc thay đổi liên tục trong quá trình chiết xuất. Có hai yếu tố tác động đến sự cân bằng này. Một mặt, độ hòa tan của các phân tử hương vị là động lực chuyển từ cà phê rang rắn sang cà phê pha lỏng. Độ hòa tan giữa các hợp chất rất khác nhau chủ yếu phụ thuộc vào độ phân cực của chúng. Nhưng các khía cạnh vô trùng (cấu trúc của hạt cà phê cũng như cấu trúc hóa học của các hợp chất chiết xuất) cũng đóng vai trò cản trở hoặc tạo điều kiện thuận lợi cho việc vận chuyển từ cà phê xay đến pha cà phê.
Các hợp chất rất hòa tan như caffeine, N-methylpyridinium (NMP) (Stadler et al., 2002), đường hoặc axit hữu cơ được chiết xuất rất hiệu quả trong những giây đầu tiên của quá trình chuẩn bị bia và nhanh chóng đạt hiệu suất chiết xuất> 90% ( Severini và cộng sự, 2015). Đó là lý do tại sao năng suất chiết xuất thấp hơn (cà phê chưa được chiết xuất) dẫn đến cấu trúc cốc bị chi phối bởi các hợp chất rất hòa tan trong nước như đường và axit dẫn đến cấu trúc axit ngọt. Trong cà phê nhỏ giọt, người ta ước tính khoảng 90% lượng caffeine được chiết xuất trong phút pha đầu tiên.
Ngược lại, các hợp chất ít hòa tan chỉ được chiết xuất sau một thời gian (hoặc một lượng nước). Trong số các loại hợp chất này, một số chất có vị đắng hoặc chất làm se được tìm thấy như phenylindanes (Frank và cộng sự, 2007), lacton axit chlorogen (Frank và cộng sự, 2006), diketopiperazines (DKPs) (Ginz và Engelhardt, 2000; Stark và Hofmann , 2007), hoặc amit liên hợp (NPPA) (Stark và cộng sự, 2006a,b). Đặc biệt phenylindan được chiết xuất gần như liên tục theo thời gian. Như vậy, indanes nằm trong số những hợp chất được chiết xuất nhiều nhất theo tỷ lệ và có thời gian chiết dài hơn. Điều này giải thích tại sao cốc dài có xu hướng vừa đậm hơn vừa đắng hơn. Chiết xuất quá mức có lợi cho việc chiết xuất các hợp chất có vị đắng và chất làm se ít hòa tan. Kết quả là, tỷ lệ giữa axit hoặc đường được chiết xuất sớm và lactone đắng và indanes sẽ thay đổi theo thời gian, làm mất cân bằng cảm quan. Nó sẽ chuyển từ vị chua ngọt sang vị đắng, chát hơn. Có thể tránh việc chiết xuất quá mức bằng cách dừng quá trình lọc sau một thời gian đã định và sau đó thêm nước nóng vào quá trình pha thay vì đợi toàn bộ nước đi qua bã.
Ngoài ra, sự khác biệt về chất lượng vị đắng cũng đã được báo cáo đối với các hợp chất đắng đã biết. Mặc dù các thuộc tính vị đắng dễ chịu giống như cà phê được cho là do lacton axit chlorogen, nhưng vị đắng gắt và kéo dài được cho là do phenylindanes (Blumberg và cộng sự, 2010). Do đó, không chỉ độ đắng bị ảnh hưởng mà chất lượng cũng sẽ ảnh hưởng đến sự chấp nhận của người tiêu dùng (Hình 15.3).
Đối với các chất tạo mùi không bay hơi, hiện tượng tương tự cũng được quan sát thấy đối với các chất tạo mùi (dễ bay hơi). Thật vậy, ngay khi bắt đầu chiết xuất cà phê espresso, bạn có thể cảm nhận được hương thơm nồng nàn ở trên cốc và xung quanh máy pha cà phê (Sa’nchez-Lo’pez et al., 2014). Hình 15.4 cho thấy động học chiết xuất của ba chất tạo mùi cà phê từ viên nang cà phê dùng một lần. Hành vi chiết xuất này một lần nữa có thể được liên kết với tính phân cực của các phân tử được chiết xuất cũng như tương tác hóa học với melanoidin (Mestdagh và cộng sự, 2014; Sa’nchez-Lo’pez và cộng sự, 2014, 2016). Các hợp chất có độ phân cực cao (và cũng dễ bay hơi), dễ hòa tan trong nước, dễ dàng được chiết ngay từ đầu quá trình chiết. Các chất tạo mùi có độ phân cực thấp hơn (cũng có độ bay hơi thấp hơn) cần nhiều thời gian hơn để được chiết ra khỏi lớp cà phê. Đó là lý do tại sao tỷ lệ các hợp chất có độ phân cực cao giảm dần trong quá trình chiết xuất có lợi cho các hợp chất ít phân cực hơn. Lee và cộng sự. (2011) cho thấy guaiacol, 4-ethylguaiacol và 4-vinylguaiacol tăng lên như thế nào trong quá trình chiết xuất, điều này có mối tương quan chặt chẽ với việc tăng mùi vị lạ liên quan đến việc chiết xuất quá mức.
4.3 Nhiệt độ nước
Nhiệt độ nước là một thông số quan trọng để chiết xuất cà phê rang để có được một loại cà phê cân bằng. Phạm vi nhiệt độ pha được khuyến nghị của cà phê (nóng) là 91e94C, đây là sự thỏa hiệp để mang lại năng suất chiết xuất tốt và đặc tính cảm quan cân bằng (Andueza et al., 2003). Phạm vi nhiệt độ mong muốn này thấp hơn một chút so với nhiệt độ sôi của nước (100 độ ở áp suất tiêu chuẩn). Nếu nhiệt độ quá thấp, một số hợp chất quan trọng sẽ không được chiết xuất hiệu quả và sẽ không thu được hương vị mong muốn. Nhiệt độ cao sẽ thuận lợi cho việc chiết các hợp chất ít phân cực hơn. Như đã mô tả trước đây trong chương, các hợp chất phenolic có vị đắng, làm se, nằm trong số những hợp chất sẽ được hưởng lợi nhiều nhất từ nhiệt độ rất cao ảnh hưởng đến sự cân bằng hương vị dẫn đến đặc tính chiết xuất quá mức điển hình.
Động học chiết xuất của các hợp chất có vị đắng khác nhau trong cà phê espresso (pha chế bằng máy)
Như đã đề cập trước đó, quá trình chiết được xác định bởi độ hòa tan của các phân tử được chiết (Hình 15.5). Độ hòa tan trong nước này phụ thuộc vào nhiệt độ và thường tăng theo nhiệt độ. Tuy nhiên, mối quan hệ giữa độ hòa tan và nhiệt độ không phải là tuyến tính, như trong Hình 15.6 về hai hợp chất cà phê chính. Độ hòa tan của caffeine tăng đáng kể gấp bốn lần trong khoảng từ 80 đến 100C. Vì vậy, trong phạm vi đó sự thay đổi nhiệt độ nhỏ có ảnh hưởng đáng kể đến khả năng hòa tan của hợp chất này. Ngược lại, axit citric có độ hòa tan tăng tuyến tính theo nhiệt độ. Do đó, tỷ lệ hòa tan giữa axit citric và caffeine thay đổi theo nhiệt độ. Do đó, sự thay đổi nhiệt độ sẽ ảnh hưởng đến độ hòa tan theo một cách khác và sự cân bằng giữa hai hợp chất này có thể thay đổi theo nhiệt độ. Điều này cũng giải thích tại sao cà phê được pha ở nhiệt độ nước thấp (ví dụ: pha lạnh) thường thiếu độ mạnh do độ hòa tan của các hợp chất hoạt tính vị giác thấp hơn dẫn đến tổng chất rắn ít hơn. Tuy nhiên, điều này có thể được bù đắp một phần bằng thời gian chiết lâu hơn nhiều.
Một tác động khác của nhiệt độ nước mang tính chất vật lý nhiều hơn. Ở nhiệt độ cao hơn, động năng của các phân tử nước cao hơn. Do đó, chúng có tính di động cao hơn, làm tăng khả năng lọc ra các hợp chất từ bã cà phê do lực vật lý cao hơn. Ngoài ra độ nhớt phụ thuộc vào nhiệt độ và thấp hơn ở nhiệt độ cao. Độ nhớt thấp hơn có nghĩa là nước có thể dễ dàng xâm nhập vào lớp cà phê (giữa các hạt cà phê) và tiếp cận các không gian giữa các tế bào (thậm chí bên trong các hạt cà phê) để hòa tan các hợp chất cà phê. Hiệu ứng này giải thích tại sao, ví dụ, lượng lipid trong bia tăng lên khi nhiệt độ nước tăng lên, điều này rất quan trọng để mang lại cảm giác cơ thể và miệng nhất định.
Nhìn chung, các hợp chất ít phân cực hơn cần nhiệt độ cao hơn để hòa tan khỏi hạt cà phê. Hầu hết các hợp chất đắng được tìm thấy trong số các hợp chất ít phân cực hơn. Đây là lý do tại sao việc chiết xuất quá mức do nhiệt độ quá cao sẽ dẫn đến vị đắng và chát. Các hợp chất phân cực, chủ yếu mang lại vị ngọt và axit, rất hòa tan ở nhiệt độ phòng và sẽ không bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ cao hơn theo cách tương tự. Nếu cà phê được chiết xuất ở nhiệt độ quá thấp thì độ axit và vị ngọt sẽ khá giống nhau trong khi sẽ thiếu một số mùi thơm và vị đắng. Kết quả là thu được đặc tính axit ngọt điển hình cho cà phê chưa được chiết xuất.
Độ hòa tan của caffeine (trên) và axit xitric (dưới) trong nước liên quan đến nhiệt độ nước
Đối với các hợp chất dễ bay hơi, tình hình phức tạp hơn một chút. Một mặt, việc chiết các chất tạo mùi từ hạt cà phê vào pha lỏng sẽ tương tự như đối với các chất không bay hơi (Sanchez-Lopez et al., 2016). Tuy nhiên, khi ở pha lỏng, độ hòa tan của chất khí cũng phụ thuộc vào nhiệt độ nhưng theo chiều ngược lại. Phù hợp với Định luật Henry, nhiệt độ tăng cao buộc các phân tử khí chuyển sang pha khí. Do đó, chất tạo mùi cũng sẽ thoát ra không khí trong quá trình pha và điều này sẽ được kích thích bởi nhiệt độ nước cao hơn. Tất nhiên, việc giải phóng mùi thơm trong quá trình chiết xuất (và ngay sau đó) góp phần vào cảm nhận và trải nghiệm chung về mùi thơm của người tiêu dùng, nhưng làm giảm nồng độ trong cốc của các chất dễ bay hơi cao này. Do đó khả năng hòa tan trong chất lỏng tốt hơn ở nhiệt độ thấp hơn so với các chất không bay hơi. Ngược lại, mùi thơm của cốc trên cao hơn khi nhiệt độ tăng.
Sau khi phục vụ, cà phê bắt đầu nguội và hương vị tiếp tục thay đổi. Một số thay đổi này có thể là do sự phát triển liên tục của các chất hóa học trong đồ uống cà phê. Tuy nhiên, nhận thức cũng bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ và người nếm sẽ cảm nhận được những thay đổi trong cà phê khi cà phê nguội đi: những người uống cà phê thường cho biết hương vị trái cây và axit tăng lên, đồng thời cảm nhận được sự giảm chất thơm khi nhiệt độ giảm. Ngoài ra, người nếm còn làm quen với các hương vị trong cà phê, khiến cho các hương vị khác dường như xuất hiện. Do đó, nếm một ly cà phê mát lạnh là một trải nghiệm năng động, đa chiều.
4.4 Áp suất chiết
Một trong những động lực của quá trình chiết xuất cà phê là áp suất, ngoại trừ pha ngâm trong đó chất hòa tan chỉ khuếch tán từ các hạt cà phê trôi nổi tự do vào dung dịch. Áp suất chiết không phải là một biến độc lập mà là kết quả của sự cân bằng giữa lực tác dụng lên mặt trên của lớp cà phê (thông qua nước) và lực cản của lớp cà phê chống lại sự thấm nước của nước. Mỗi phương pháp chiết xuất có động lực riêng và đặc tính nền cà phê đặc trưng của nó. Kết quả là, mỗi kỹ thuật được đặc trưng bởi phạm vi áp suất chiết riêng (Bảng 15.4). Để pha cà phê espresso, lực bên ngoài được cung cấp bởi máy bơm (cho phép tạo ra áp suất cao hơn), trong khi đối với việc chuẩn bị bình moka, áp suất thấp hơn một chút được tạo ra bởi buồng điều áp hơi/hơi. Gần đây hơn, lực ly tâm cũng được sử dụng trong hệ thống cà phê chia theo khẩu phần để tạo ra áp suất chiết trên nền cà phê (Nespresso VertuoLine). Trong máy pha lọc, hầu như không có áp suất nào được tạo ra khi nước chảy qua lớp cà phê bằng trọng lực.
Bên cạnh các lực tác dụng lên trên lớp cà phê, đặc tính của lớp cà phê thậm chí còn quan trọng hơn vì chúng quyết định khả năng thấm nước và cách nước chảy qua lớp cà phê (Corrochano et al., 2015). Độ thấm của lớp quá thấp có thể làm tăng (quá) áp suất chiết, tốc độ dòng chảy tổng thể thấp và thời gian chiết quá dài có thể dẫn đến chiết xuất quá mức (Corrochano và cộng sự, 2015).
Thông số chung của các phương pháp pha chế cà phê khác nhau
Độ mài là một trong những thông số chính ảnh hưởng đến độ thấm của lớp cà phê nên không có gì đáng ngạc nhiên khi nó là yếu tố then chốt cần điều chỉnh đối với một barista. Tùy thuộc vào loại (và chất lượng) của máy xay cũng như hỗn hợp cà phê và mức độ rang, sẽ thu được sự phân bổ kích thước hạt khác nhau. Vì vậy, không chỉ kích thước xay trung bình mà hình dạng hạt và sự phân bố kích thước cũng sẽ quyết định cách nước chảy qua lớp nghiền, như được thảo luận thêm trong Chương 13.
Mỗi phương pháp chuẩn bị yêu cầu kích thước xay tối ưu riêng. Cà phê được pha bằng bã cà phê quá thô có thể có mùi thơm thấp hơn so với cà phê được xay mịn (Severini và cộng sự, 2015). Các hạt nhỏ làm tăng bề mặt tiếp xúc với nước, cho phép quá trình chiết xuất hiệu quả hơn (Andueza và cộng sự, 2003). Andueza và cộng sự. (2002) cho thấy rằng sự gia tăng áp suất dẫn đến độ nhớt của cà phê espresso cao hơn, liên quan đến sự gia tăng cường độ cơ thể. Tuy nhiên, bã quá mịn có thể cản trở sự phân phối và thẩm thấu nước hiệu quả qua lớp cà phê, có thể dẫn đến việc chiết xuất quá mức. Mặt khác, không gian kẽ giữa các hạt nhỏ hơn, làm tăng áp lực lên lớp đệm và giảm tốc độ dòng chảy chung của nước.
Độ thấm của lớp cà phê cũng thay đổi trong quá trình chiết xuất. Sự xâm nhập của nước ban đầu gây ra sự ướt của lớp cà phê, sau đó là sự hòa tan của các hợp chất có trọng lượng phân tử thấp và dễ hòa tan hơn, cũng như các hợp chất tạo mùi thơm dễ bay hơi. Đồng thời, các hạt cà phê phồng lên do sự hiện diện của các polysaccharide không tan trong nước trong cà phê rang và các hạt cà phê sắp xếp lại về mặt hình học do dòng nước và/hoặc áp suất. Cái gọi là sự cố kết lớp này gây ra sự giảm dần độ xốp của lớp cà phê, giảm dòng chảy tổng thể và tăng độ giảm áp suất trên lớp (Navarini và cộng sự, 2009). Nói chung, sự phân phối càng mịn thì càng có nhiều sự hợp nhất trong dòng chảy. Do đó, người pha cà phê phải xay đủ mịn để cho phép khuếch tán hiệu quả các chất hòa tan từ các hạt cà phê nhưng không quá mịn để tránh tắc nghẽn hoặc thời gian chảy quá dài. Mặt khác, lượng cà phê quá nhiều sẽ không cho phép giãn nở đủ trong quá trình làm ướt, gây ra hiện tượng nén quá mức, làm xáo trộn quá trình thẩm thấu và cuối cùng dẫn đến lắng đọng chất rắn trong cốc espresso (Andueza và cộng sự, 2007).
Khía cạnh quan trọng nhất của áp lực có liên quan đến sự hình thành crema. Áp suất ép một phần CO2 có trong cà phê xay vào pha nước, từ đó nó được giải phóng từ từ mang theo một số chất rắn để tạo thành lớp crema dày đặc và ổn định trên bề mặt đồ uống. Tất cả các phương pháp pha chế thiếu áp suất đều không thể tạo thành bất kỳ lớp crema nào trên đồ uống. Vì vậy, áp suất chắc chắn rất quan trọng đối với sự hình thành crema bằng các phương pháp sản xuất bia tiêu chuẩn.
Ngoài ra, các hợp chất tạo mùi thơm không thể bay hơi khỏi lớp cà phê khi có áp suất và được chứng minh là tồn tại trong cốc ở mức độ cao hơn so với các phương pháp chiết xuất không áp suất hoặc áp suất thấp hơn (Sanchez-Lopez và cộng sự, 2016). Ngược lại, các chất không bay hơi ít nhạy cảm hơn với áp suất. Đối với các hợp chất này, tầm quan trọng của áp suất chủ yếu liên quan đến quá trình chiết đồng nhất và tốc độ dòng chảy ổn định. Tùy thuộc vào độ thấm của lớp, áp suất là rất quan trọng để có thời gian chảy phù hợp nhằm chiết xuất các chất không bay hơi một cách cân bằng. Một lần nữa, việc khai thác dưới mức và quá mức có thể xảy ra nếu tốc độ dòng chảy trở nên quá ngắn hoặc quá dài. Ở đây áp suất là một yếu tố tối ưu hóa tốc độ dòng chảy hướng tới cấu hình mong muốn.
Một tác dụng khác của áp suất tác dụng lên lớp cà phê là sự chiết xuất lipid. Khi lớp cà phê hoạt động giống như một miếng bọt biển giữ dầu cà phê bên trong tế bào, áp suất sẽ đẩy các giọt dầu nổi lên bề mặt nơi chúng được hút theo nước để đọng lại trong cốc cuối cùng. Vai trò của dầu chiết xuất đối với cơ thể và cảm giác miệng vẫn chưa hoàn toàn rõ ràng. Espresso thường không chỉ có hàm lượng dầu cao hơn so với các phương pháp không áp suất mà còn có độ đậm cao hơn do thể tích cốc nhỏ hơn. Cả hai hiệu ứng đều có thể tác động lên cơ thể/cảm giác miệng. Điều này trở nên rõ ràng, đặc biệt, khi so sánh với cà phê phin ép. Mặc dù hàm lượng dầu cao đáng kể do bị ép, nhưng nhìn chung nó không được coi là cao hơn về cảm giác cơ thể/miệng. Rất có thể là do những loại cà phê này được tiêu thụ dưới dạng cốc dài với tổng hàm lượng thấp, tương ứng với độ đậm nhạt thấp hơn. Ngược lại, giấy lọc hấp thụ dầu rất hiệu quả và các loại bia tương ứng có hàm lượng chất béo thấp. Do đó, chúng được đánh giá khá thấp về cảm giác cơ thể/miệng. Tuy nhiên, một mặt, vai trò của dầu phải được đặt trong bối cảnh với hiệu ứng kích thước cốc của pha lọc có thể làm giảm hơn nữa cảm giác cơ thể và miệng đối với các chế phẩm lọc nhỏ giọt.
Là một thợ pha cà phê, điều quan trọng là phải có cái nhìn sâu sắc về sự tương tác của tất cả các biến số trong liều lượng cà phê, kích thước và hình dạng hạt, sự phân bố kích thước hạt, lượng nước, nhiệt độ và chất lượng, áp suất và thời gian chảy. Tất cả các biến số này đều có ảnh hưởng đến quá trình chiết và nhiều biến số sẽ ảnh hưởng lẫn nhau: ví dụ, tăng độ mịn của quá trình nghiền thường sẽ làm tăng hiệu quả chiết và kéo dài thời gian chảy, có tác động nhân lên tổng lượng chiết. Do đó, những điều chỉnh nhỏ và nếm thử thường xuyên là những cách thực hành tốt nhất cũng như đo lường khách quan khi có thể. Những thay đổi về môi trường, chẳng hạn như nhiệt độ và độ ẩm trong quán cà phê, cũng có thể ảnh hưởng đến các thông số chiết xuất và nhân viên pha chế làm việc trong cửa hàng có thể phải điều chỉnh một số biến số nhất định trong suốt một ngày phục vụ.
Thông thường, nhân viên pha chế sẽ chọn những loại cà phê cụ thể phù hợp với các phương pháp pha cà phê cụ thể: một số loại cà phê nhất định để pha phin, một số khác cho cà phê espresso, v.v. Tuy nhiên, đôi khi, nhân viên pha cà phê lành nghề có thể tối ưu hóa một loại cà phê nhất định cho nhiều phương pháp chiết xuất chỉ bằng cách các biến điều chỉnh.
5. TỔNG QUAN VỀ PHƯƠNG PHÁP CHIẾT XUẤT VÀ THÔNG SỐ
Các phương pháp chiết xuất thường được đặc trưng bởi các công cụ chiết xuất, nhưng cũng có thể được nhóm lại theo các thông số chính khác nhau ảnh hưởng đến đặc tính hương vị cuối cùng trong cốc. Bảng 15.4 cho thấy các phương pháp sản xuất bia khác nhau với các thông số chính tương ứng.
Rất khó để liên kết một phương pháp pha chế cụ thể với hướng cảm quan đối với một loại cà phê nhất định. Tất nhiên, áp suất cao hơn được sử dụng cho cà phê espresso sẽ tạo ra lớp crema đặc trưng, chỉ có ở phương pháp pha chế này. Cà phê espresso đậm hơn, đậm đà hơn, nhưng liệu điều này có liên quan đến áp suất chiết xuất cao hơn, bộ lọc kim loại hay tỷ lệ nước trên cà phê thấp hay sự kết hợp nào đó? Cà phê rót có xu hướng ít đậm đặc hơn, nhưng hương vị có thể cân bằng hoặc tinh tế hơn và ít bị chiết xuất quá mức. Một lần nữa, điều này có thể liên quan đến áp suất chiết xuất thấp, thời gian chiết xuất dài hơn và/hoặc tỷ lệ nước trên cà phê cao hơn. Việc chuẩn bị cà phê Thổ Nhĩ Kỳ hoặc bình moka có thể có đặc điểm khắc nghiệt do nhiệt độ chiết xuất cao. Tuy nhiên, một thợ pha cà phê lành nghề có thể pha cà phê Thổ Nhĩ Kỳ hoặc cà phê moka cân bằng bằng cách điều chỉnh nhiệt độ và xay kích thước hạt. Đối với mỗi phương pháp, nhân viên pha cà phê có một loạt các thông số để sử dụng. Mỗi tham số thay đổi cấu hình trong cốc nhưng cũng có thể ảnh hưởng và tương tác với các tham số chiết xuất khác. Trong một nghiên cứu so sánh gần đây (Gloess và cộng sự, 2013), pha chế moka pot cho thấy hiệu quả chiết xuất cao nhất so với các phương pháp pha chế Espresso, pour over hoặc French press. Điều này có lẽ liên quan đến nhiệt độ chiết cao hơn vốn có của phương pháp này. Tuy nhiên, hiệu suất chiết xuất cao này, được liên kết với một cấu hình cụ thể trong cốc, có thể thay đổi đáng kể khi áp dụng tỷ lệ nước trên cà phê cao hơn hoặc thấp hơn. Chiết xuất cà phê bằng áp suất thường cho phép chiết xuất các thành phần một cách nhanh chóng khỏi lớp cà phê. Trong môi trường áp suất thấp, quá trình chiết xuất diễn ra chậm hơn, nhưng do thời gian chiết xuất lâu hơn và tỷ lệ nước trên cà phê cao hơn, hiệu quả chiết xuất (năng suất) đôi khi có thể lớn hơn so với pha chế espresso (Gloess et al., 2013). Do đó, thợ pha cà phê có rất nhiều biến số để kiểm soát và đây là điều khiến cho nghề pha cà phê trở nên đầy thách thức về mặt kỹ thuật.
5.1 Cà phê luộc/Cà phê Thổ Nhĩ Kỳ
Cà phê Thổ Nhĩ Kỳ được pha chế bằng cách đun sôi cà phê trong nước. Bột nghiền mịn được cho vào nồi (ví dụ: cesve), thêm nước vào và đun đến sôi. Việc chiết xuất chủ yếu dựa trên sự khuếch tán của chất hòa tan ở nhiệt độ cao. Ở nhiệt độ cao này, các hợp chất ít tan trong nước cũng được chiết xuất để tạo ra hương vị sô cô la đen, đắng và đậm đà đặc trưng.
Khi đạt đến nhiệt độ sôi, quá trình đun nóng thường dừng lại, nhưng bã cà phê vẫn tiếp xúc với nước nóng và quá trình chiết vẫn tiếp tục. Việc đun sôi có thể diễn ra nhiều lần, tùy thuộc vào cách làm của người pha. Căn cứ cần phải giải quyết trước khi phục vụ. Điều này tạo ra một loại cà phê khá đậm đà với một ít cặn trong cốc.
5.2 Rót qua bia/cà phê
Đối với cà phê rót (hoặc cà phê nhỏ giọt), cà phê được nghiền ở kích thước hạt thô hơn để cho phép nước đi qua chỉ bằng trọng lực. Cà phê xay được cho vào ngăn đựng có chứa thiết bị lọc. Nhiều kích cỡ, hình dạng và vật liệu bộ lọc khác nhau có sẵn trên thị trường, cho phép nhân viên pha chế kiểm soát hình dạng của lớp lọc và mức độ lọc. Kiểm soát kích thước hạt bằng cách điều chỉnh máy xay cho phép thay đổi tốc độ thẩm thấu và thời gian tiếp xúc giữa nước và cà phê. Quá trình thẩm thấu được thực hiện bằng cách sử dụng nước nóng, đôi khi được đo rất chính xác đến nhiệt độ tối ưu cho một loại cà phê cụ thể. Nước được cung cấp thủ công hoặc bằng máy lọc nhỏ giọt tự động, một số máy có thể được lập trình để cung cấp lượng nước cụ thể ở nhiệt độ cụ thể theo thời gian. Nước đi qua lớp cà phê chủ yếu bằng lực hấp dẫn. Do đó, áp suất rất hạn chế tùy thuộc vào cột nước tích tụ phía trên lớp cà phê. Nước nhỏ giọt vào bình phục vụ và bã được giữ lại bằng bộ lọc. Phương pháp này đôi khi được gọi là chuẩn bị bộ lọc nhỏ giọt.
Có nhiều tranh luận về hình dạng của bộ lọc và độ sâu của lớp cà phê, yếu tố quyết định chất lượng chiết xuất. Giỏ lọc rất sâu và hẹp sẽ chiết xuất cà phê khác với giỏ lọc rộng và nông. Nguyên nhân là do thời gian tiếp xúc giữa nước và cà phê. Nhiều hệ thống cà phê phin sử dụng bộ lọc hình nón, tạo ra một chiếc giường cà phê hình nón. Những biến thể này sẽ có tác dụng tối ưu hóa việc chiết xuất một số hương vị nhất định, ảnh hưởng đến lần pha cuối cùng.
5.3 Pha kiểu Pháp/ French Press
Trong máy ép cà phê của Pháp có kích thước hạt khá thô và nước nóng được trộn và để tiếp xúc trong một khoảng thời gian nhất định (2-5 phút), tùy thuộc vào cường độ chiết mà người pha cà phê thích: chiết xuất lâu có thể tăng cường vị đắng và cường độ , chiết xuất ngắn hơn nhấn mạnh tính axit và vị ngọt. Sau đó, một pít tông chứa thiết bị lọc được sử dụng để tách bã và đồ uống dạng lỏng. Đồ uống cà phê bây giờ có thể được rót vào cốc. Do sự hiện diện của các hạt mịn trong cà phê xay và việc lọc bằng lưới kim loại tương đối kém hiệu quả nên phương pháp pha chế này thường thu được mức cặn cao hơn so với phương pháp lọc nhỏ giọt. Việc ép cà phê cũng ép dầu ra khỏi bã cà phê, làm tăng hàm lượng dầu trong lần pha cuối cùng (Zhang và cộng sự, 2012). Một loại bia ngâm thay thế được gọi là Aero Press, bắt đầu như một loại bia ngâm. Ở áp suất cuối được thêm vào bằng một pít-tông để chiết xuất nhiều hơn từ lớp cà phê và nước pha cuối cùng được lọc qua giấy tạo thành các yếu tố của cả phương pháp lọc ngâm và lọc nhỏ giọt.
5.4 Cà phê espresso
Mục đích ban đầu của máy pha cà phê espresso là pha chế đồ uống cà phê theo yêu cầu và những chiếc máy đầu tiên hoạt động bằng hơi nước thay vì áp suất cao. Tuy nhiên, chất lượng đã được cải thiện đáng kể do máy chạy bằng hơi nước có xu hướng chiết xuất cà phê quá nóng và do đó tạo ra hương vị cháy cho cốc. Định nghĩa ngày nay về cà phê espresso truyền thống của Ý là đồ uống được pha chế theo yêu cầu từ hạt cà phê rang và xay bằng áp suất nước nóng (88 2C) (9 1 bar) được áp dụng trong thời gian ngắn (25 5 giây) để rang và xay nhỏ gọn. bánh cà phê (7 x 0,5 g) bằng máy thẩm thấu, để thu được một cốc nhỏ (25-40 mL) cốc tạo bọt đậm đặc (Petracco, 2001; Istituto Nazionale Espresso Italiano). Tuy nhiên, có những xu hướng song song là tăng tỷ lệ nước cà phê lên 20 g cà phê cho 40 mL nước (Rao, 2013). Cà phê espresso chất lượng tốt cũng thu được bằng cách áp dụng các biến thể trên các giá trị truyền thống này, ví dụ: sử dụng áp lực nước thậm chí còn cao hơn. Đặc tính của cà phê espresso có liên quan đến áp suất này và tỷ lệ nước trên cà phê thấp. Áp suất chiết có ảnh hưởng lớn đến đặc tính hương vị thu được. Như đã thảo luận trước đó, áp suất thực tế tích tụ trên lớp cà phê và độ sụt áp qua lớp phụ thuộc vào mức độ giả mạo của lớp, tính đồng nhất và hình dạng của lớp để tránh chuyển hướng và lực tác dụng qua nước ở phía trên. cái giường. Để pha cà phê espresso, loại máy bơm và đặc tính của nó rất quan trọng. Những đặc tính này được đưa ra bởi các thông số kỹ thuật vận hành máy bơm, được xác định bởi đường cong công suất của nhà sản xuất. Một ví dụ được đưa ra trong hình 15.7. Đường cong này liên kết tốc độ dòng nước vận hành của máy bơm với áp suất được cung cấp. Một máy bơm nhất định có thể cung cấp áp suất cao nhất ở tốc độ dòng chảy thấp nhất. Khi tốc độ dòng nước tăng, máy bơm sẽ tạo ra áp suất thấp hơn và ngược lại. Các đặc tính của lớp cà phê (độ thấm) sẽ quyết định áp suất vận hành thực tế và tốc độ dòng chảy tương ứng trên lớp, thời gian pha cà phê (tức là thời gian cần thiết để tạo ra một lượng đồ uống nhất định), thời gian lưu nước và cuối cùng là hình dáng và chất lượng trong cốc. . Độ thấm của lớp quá thấp có thể làm tăng (quá) áp suất chiết, tốc độ dòng chảy tổng thể thấp và thời gian chiết quá dài có thể dẫn đến chiết xuất quá mức (Corrochano và cộng sự, 2015).
Gần đây, các máy pha cà phê espresso phức tạp đã được phát triển cho phép thợ pha cà phê kiểm soát nhiều thông số chiết xuất: lưu lượng nước, áp suất thay đổi trong quá trình chiết xuất, v.v. Xu hướng này cho phép các thợ pha cà phê cung cấp chính xác các thuộc tính hương vị cụ thể trong cốc, bằng cách tập trung vào hồ sơ khai thác cụ thể và tái sản xuất.
Kích thước xay rất quan trọng đối với kết quả trong cốc. Ví dụ, người ta đã chứng minh rằng cà phê espresso được pha bằng bã cà phê thô có mùi thơm thấp hơn so với cà phê xay mịn (Severini và cộng sự, 2015). Tuy nhiên, bã quá mịn có thể cản trở sự phân phối và thẩm thấu nước hiệu quả qua lớp cà phê. Do kết quả của hoạt động chiết xuất khác nhau của các chất tạo mùi và chất tạo vị khác nhau theo thời gian, sự cân bằng hương vị trong cốc và trên cốc thay đổi liên tục trong quá trình chiết xuất. Để có được hương vị cân bằng trong cốc, sự cân bằng ban đầu giữa các phân tử hương vị trong bột cà phê (được xác định bởi nguồn gốc cà phê và điều kiện rang) cần phải phù hợp hoàn hảo với lượng nước đi qua lớp (xem thêm Chương 13).
Hệ thống cà phê espresso phục vụ một lần sử dụng viên nang hoặc viên nang gần đây đã tăng thị phần nhờ thời hạn sử dụng và đồ uống chất lượng cao kết hợp với mức độ tiện lợi cao cho người tiêu dùng. Hầu hết tất cả các thông số đều được cố định, cho phép những người dùng chưa có nhiều kinh nghiệm cũng có thể có được một tách cà phê rất ngon. Áp suất và tỷ lệ cà phê/nước tương đương với áp suất pha cà phê espresso kiểu barista, dẫn đến cà phê đậm đặc với lớp crema ngon bên trên.
5.5 Moka Pot/Máy pha cà phê trên bếp
Bình Moka là phương pháp pha cà phê gia đình phổ biến nhất ở Ý, được phát minh bởi Alfonso Bialetti vào năm 1933. Đây là một công cụ điều áp khác để pha cà phê, bao gồm thiết kế ba ngăn. Khoang dưới cùng cung cấp nước/hơi nước có áp suất đi qua lớp cà phê nằm ở khoang giữa của hệ thống. Cà phê cuối cùng sau đó được thu thập ở phần trên. Áp suất thấp hơn đáng kể so với pha chế Espresso và không thu được crema bằng phương pháp pha chế này. Mặc dù cách chế tạo và hoạt động khá đơn giản nhưng người ta đã chứng minh rằng đặc tính nhiệt động của moka rất phức tạp so với các phương pháp pha cà phê khác (Navarini và cộng sự, 2009). Một số biến số ảnh hưởng đến quá trình chiết xuất và không dễ kiểm soát, nhanh chóng dẫn đến chiết xuất quá mức. Để tránh điều này, điều quan trọng là phải hoàn thành quá trình chiết xuất kịp thời, tức là khi lượng nước đầu tiên chảy vào ấm trên cùng và khi thu được “chất lỏng giống như cà phê espresso”, có màu sẫm, có nhiều chất siro và gần như kem. Giai đoạn chiết xuất thường xuyên này được thúc đẩy bằng cách tăng áp suất hơi-không khí ở khoang dưới cùng. Áp suất tăng không chỉ do tốc độ dòng nước tăng mà độ thấm của bánh cà phê cũng giảm theo thời gian (sự trương nở của các hạt cà phê). Ở giai đoạn chiết cuối cùng, khi còn lại ít nước ở khoang dưới cùng, tốc độ dòng chảy và áp suất tăng thêm, bắt đầu giai đoạn xảy ra quá trình chiết xuất hơi-lỏng-lỏng, thường làm giảm chất lượng trong cốc. Cái gọi là giai đoạn strombolian này được công bố bằng âm thanh lạch cạch nổi tiếng. Áp suất và nhiệt độ cao hơn sẽ hòa tan các hợp chất ít hòa tan (không mong muốn) hiệu quả hơn, làm tăng vị đắng và độ se. Ngoài ra, các chất tạo mùi khó chịu về mặt cảm quan và ít bay hơi sẽ bị tách ra khỏi lớp cà phê và bị giữ lại trong đồ uống.
5.6 Cà Phê Lạnh và Đá
Cold brew thường đề cập đến việc pha chế đồ uống bằng nước lạnh (nhiệt độ phòng hoặc thấp hơn). “Đổ qua”, ngâm hoặc thậm chí kỹ thuật ủ lạnh ép kiểu Pháp vẫn tồn tại. Đồ uống thu được có thể uống lạnh hoặc nóng, sau khi pha loãng với nước lạnh hoặc nóng. Mặt khác, cà phê đá được pha chế bằng nước nóng, thường sử dụng phương pháp pha nhỏ giọt. Đồ uống cuối cùng được làm nguội sau khi chiết xuất, ví dụ như với đá, và dùng lạnh với nhiều đá hơn.
Nếu cà phê được pha bằng nước lạnh, lực nhiệt sẽ bị thiếu để chiết xuất một số hợp chất có độ phân cực thấp (chẳng hạn như dầu cà phê). Các hợp chất có độ phân cực cao hơn không “bị ảnh hưởng” nhiều ở nhiệt độ thấp này và vẫn được chiết xuất khá tốt. Như đã đề cập, độ hòa tan của các hợp chất hương vị phụ thuộc rất nhiều vào nhiệt độ và khác nhau giữa các hợp chất. Do đó, nhiều hương vị được chiết xuất, nhưng thường cần thời gian chiết dài hơn, lên đến 24 giờ, để đạt được hiệu suất chiết đủ. Mặt khác, sự thất thoát chất bay hơi trong quá trình chuẩn bị (bay hơi) ít quan trọng hơn nhiều so với chiết xuất nóng, khiến các phân tử thơm này “bị mắc kẹt” bên trong đồ uống. Do đó, việc pha cà phê lạnh nói chung mang lại một loại đồ uống có thể khác biệt đáng ngạc nhiên so với cà phê pha nóng, miễn là có đủ thời gian cần thiết để chiết xuất. Cà phê pha lạnh thường nhấn mạnh vào hương vị đậm đà, vị ngọt và sô cô la, đồng thời có thể có đặc tính dạng siro. Thời gian ủ lâu có thể dẫn đến hương vị bị oxy hóa trong cốc, điều này có thể tránh được bằng cách kiểm soát sự tiếp xúc với không khí trong quá trình ủ.
6. TRIỂN VỌNG
Mỗi ngày, các phương pháp chiết xuất cà phê mới được phát triển. Hầu hết đều là những biến thể của các loại pha cà phê cơ bản được nêu chi tiết ở trên, nhưng những biến thể tinh tế trong hương vị và kỹ thuật có thể tạo ra sự khác biệt lớn và dẫn đến xu hướng trong kỹ thuật chiết xuất cà phê. Ví dụ, AeroPress, một sự kết hợp đơn giản giữa kỹ thuật ngâm và lọc, đã trở nên rất phổ biến trong thập kỷ qua. Trong các thiết bị sản xuất bia công nghệ cao hơn, những đổi mới về công nghệ đang dẫn đến những kỹ thuật mới thú vị: ví dụ, quá trình sản xuất bia bằng lực ly tâm của máy sản xuất bia VertuoLine cho phép máy tính điều khiển áp suất do tốc độ quay. Những thiết bị mới này cũng cho phép người tiêu dùng (thậm chí ít kinh nghiệm hơn) chuẩn bị đồ uống giống như nhân viên pha chế tại nhà. Việc pha cà phê espresso dành cho nhân viên pha cà phê đã phát triển từ việc sử dụng thiết bị dựa trên chiết xuất bằng hơi nước sang kỹ thuật chiết xuất tiên tiến có khả năng kiểm soát áp suất thay đổi chính xác và các bệ nhạy cảm với trọng lượng bên dưới vòi cà phê (cho phép đo chính xác chất lỏng chiết xuất). Sự phát triển này mang lại cho các nhân viên pha chế nhiều quyền kiểm soát hơn bao giờ hết đối với việc chiết xuất cà phê và cũng có nhiều không gian hơn để chơi đùa. Hiện tại, những công cụ này đã mở ra một giai đoạn khám phá, trong khi các nhân viên pha chế học cách quản lý nhiều thông số chiết xuất để trích xuất các đặc tính hương vị cụ thể cho cà phê của họ. Đã qua rồi cái thời chỉ cần thành thạo một kỹ thuật chiết xuất duy nhất là đủ; thợ pha cà phê ngày nay di chuyển linh hoạt giữa các thiết bị và kỹ thuật pha cà phê, tìm cách kết hợp các loại cà phê và phong cách rang cụ thể với các kỹ thuật pha cà phê lý tưởng. Trong tương lai, điều này sẽ cho phép thể hiện hương vị cà phê đậm đà và đặc trưng hơn, điều này sẽ đòi hỏi sự giao tiếp nhiều hơn về mong đợi và sở thích giữa người tiêu dùng, nhân viên pha chế và nhà rang xay.
Một khía cạnh khác cho tương lai, bên cạnh sự phát triển về mặt kỹ thuật, là sự phát triển của người tiêu dùng. Sở thích đang trong quá trình phát triển không ngừng. Cà phê pha phin trước đây là loại cà phê được tiêu thụ nhiều nhất. Tùy thuộc vào văn hóa và sở thích, nhiều phương pháp pha chế khác đang được ưa chuộng, cả ở nhà và quán bar. Ngày nay, những người đam mê cà phê sẽ không chỉ chọn những hạt cà phê để mang lại sự đa dạng trong ngày, mà các phương pháp pha chế cũng có thể đóng vai trò tạo nên sự đa dạng và tạo ra những trải nghiệm cà phê mới. Hơn nữa, nhiều người tiêu dùng uống cà phê với sữa. Tuy nhiên, sữa và bọt sữa sẽ ảnh hưởng đến nhận thức giác quan. Các phương pháp chuẩn bị có cần phải được điều chỉnh cho phù hợp với điều này không? Liệu một loại cà phê được cân bằng tốt khi uống đen có còn là cà phê ngon khi thêm sữa vào không? Có lẽ vẫn cần phải tối ưu hóa hơn nữa việc pha cà phê để phát huy toàn bộ tiềm năng của cà phê khi được tiêu thụ dưới dạng màu trắng và dẫn đến những trải nghiệm cảm giác mới.
