Hiểu về chiết xuất
Nếu nghe các chuyên gia cà phê nói về quy trình pha chế, bạn sẽ thường bắt gặp từ “chiết xuất” (tiếng Anh là ‘Extraction‘). Đôi khi nghe có vẻ kỹ thuật, đôi khi chủ quan. Đôi khi nó đề cập đến một con số nhưng đôi khi nó đề cập đến cách một quy trình cụ thể. Những thông điệp dường như đan xen lẫn nhau này có thể khiến bạn khó hiểu “chiết xuất” thực sự có nghĩa là gì.
Mặc dù đã có một bài đăng cơ bản về chiết xuất, để giúp bạn nắm được một số khái niệm. Trước khi bắt đầu theo đuổi chiết xuất lý tưởng. Nhưng để có được một tách cà phê với hương vị hoàn hảo, cần dành ra một ít khoa học nghiên cứu về điều này. Sẽ rất khó để một cá nhân bình thường có thể tưởng tượng rằng có bao nhiêu kiến thức khoa học đằng sau việc pha chế hàng ngày, và liệu nó có thể lý giải cho những đánh giá cảm quan như thế nào. Đó là chưa nói đến việc bạn sẽ tiếp cận các vấn đề ấy như thế nào – Chúng ta là những người pha & uống cà phê (ở một mức độ nào đó) chúng ta không phải một nghiên cứu sinh khoa học.
Hiểu về chiết xuất
“Chiết xuất” là một từ đơn giản chỉ hành động lấy một thứ gì đó ra từ nguyên liệu thô. Trong trường hợp của cà phê, “chiết xuất” là phương pháp lấy đi các hợp chất hòa tan ra khỏi hạt cà phê bằng cách sử dụng nước. Khá đơn giản, tuy nhiên, nó khó khăn ở chỗ người ta sử dụng từ “chiết xuất” để chỉ cả cách mà phê được chiết xuất cũng như để mô tả thứ đã được chiết xuất. Tại đây, chúng ta sẽ chỉ nói về điều thứ hai, sử dụng từ này để mô tả những thứ mà chúng ta lấy đi từ cà phê.
Đây là một cách diễn đạt máy móc về cà phê nếu bạn chưa từng tính toán đến việc chiết xuất trước đây – để dễ hiểu hơn, hãy tưởng tượng rằng sau khi pha được một tách cà phê Espresso, bạn tiếp tục đun sôi cốc cà phê của mình cho đến khi tất cả nước bay hơi hết và chỉ để lại một lớp bột màu nâu. Toàn bộ thứ bột màu nâu đó ban đầu đến từ cà phê xay mà chúng ta đã cho vào máy. Nếu chúng ta cân lượng bột màu nâu đó và biểu thị nó dưới dạng tỷ lệ phần trăm của khối lượng cà phê ban đầu thì đó là tỷ lệ phần trăm chiết xuất (hay Extraction Yield). Thoạt nhìn, đây có vẻ là một phép đo hơi tùy tiện nhưng thực sự nó lại là một trong những phép đo mạnh mẽ nhất trong thế giới cà phê.
Một cách đơn giản. Bạn có thể tính tỷ lệ chiết xuất hay tỷ lệ chất tan (Extraction Yield) bằng công thức: EY = Khối lượng cà phê tan trong cốc ÷ Tổng khối lượng cà phê mang đi pha.
Nghiên cứu trong vài thập kỷ qua đã chỉ ra rằng đối với tất cả các loại cà phê, mức độ rang và phương pháp pha chế, mọi người gần như nhất trí thích cà phê có chiết xuất từ 18% đến 22%.
Tóm lại, Chiết xuất được xem là khía cạnh quan trọng nhất và ít được hiểu nhất của quá trình pha cà phê. Đó là tất cả mọi thứ. Nếu không chiết xuất, bạn thậm chí không có được một tách cà phê. Đây là định nghĩa siêu đơn giản của Matt Penger, Barista từng hai lần vô địch thế giới và là nhà sáng lập Barista Hustle. Khi bạn trộn cà phê và nước, rất nhiều điều xảy ra. Điều đầu tiên và dễ hiểu nhất của tất cả những điều này là nước sẽ hòa tan rất nhiều hương vị của cà phê. Những hương vị hòa tan này tạo nên (gần như) mọi thứ bạn nếm được khi uống một tách cà phê.
Chiết xuất đến từ đâu
Để biến hạt cà phê thành thứ mà chúng ta có thể sử dụng để pha chế, chúng ta phải cung cấp đủ nhiệt độ để (vô số) các phản ứng nhiệt phân có thể diễn ra & biến đổi các hương vị trong hạt. Nhiệt của máy rang đóng vai trò quan trọng trong quá trình này. Đầu tiên, nhiệt làm bay hơi bất kỳ độ ẩm nào bị mắc kẹt trong cà phê. Khi độ ẩm tiếp tục thoát ra khỏi hạt, các sợi thực vật tạo nên cấu trúc của cà phê sẽ trở nên khô, cứng và giòn. Nếu rang quá lâu các sợi thực vật sẽ tiếp tục bị phá vỡ và hầu hết các loại dầu trong cà phê sẽ đẩy lên bề mặt và bắt đầu bị oxy hóa.
Hạt cà phê cần có sự cân bằng cẩn thận giữa các loại dầu, axit trái cây, đường đơn và đường caramel (Clivecoffee.com)
Nhiệt độ cao sẽ làm giảm lượng đường phức tạp (carbohydrate chuỗi dài) thành đường đơn giản hơn (carbohydrate chuỗi ngắn), khiến chúng có mùi vị dễ chịu hơn. Khi quá trình rang phát triển, các loại đường này sẽ bắt đầu chuyển hóa thành caramel, tạo ra mùi thơm của đường nâu (vì vậy, chúng ta luôn cố gắng thu hoạch cà phê đủ độ chín – để tích lũy một lượng đường cần thiết cho các phản ứng của hạt trong máy rang). Nếu quá trình rang bị đẩy quá xa, những loại đường này sẽ bị cacbon hóa, và hương vị sẽ thay đổi từ ngọt và phức tạp sang cháy và khói.
Khi nhiệt tăng lên, nhiều axit trong cà phê cũng sẽ bị phân hủy, một số axit khác sẽ được tạo ra. Nếu ngừng rang quá sớm, cà phê sẽ có rất nhiều axit, nếu vẫn tiếp tục rang, các axit cuối cùng sẽ bị phá vỡ hoàn toàn và cà phê sẽ có vị nhạt và cháy. Hầu hết các nhà rang xay cà phê nhằm mục đích cân bằng mức độ axit trong cà phê pha của bạn sẽ không để nó phát triển quá chua hoặc quá “cháy”.
Với một quá trình rang trung bình (Medium roast) sẽ làm mất khoảng 50% hàm lượng axit citric ban đầu. Trong khi đó, Axit lactic có hàm lượng rất thấp trong cà phê nhân xanh, đến mức không thể phát hiện được, nhưng sau 6 phút rưỡi rang, nó đã tăng lên 1,4g/kg.
Chiết xuất diễn ra như thế nào
Để pha bất kỳ thức uống nào từ cà phê, chúng ta sẽ lấy cà phê xay và ném nó vào nước. Tại sao lại là nước? Chủ yếu là vì nước là một dung môi tuyệt vời. Ở cấp độ phân tử, nước có một sự sắp xếp phân cực – hai nguyên tử hydro mang điện tích dương (+) ở một bên và một nguyên tử oxy mang điện tích âm (-) ở mặt kia. Điều này làm cho nó trở nên siêu hấp dẫn đối với nhiều loại phân tử. Trên thực tế, nó rất hấp dẫn, nó sẽ kéo đứt các liên kết của các phân tử khác, khiến chúng hòa tan vào nước. Nếu bạn đun nóng nước, tất cả các phân tử của nó sẽ bắt đầu chuyển động nhanh chóng, khiến nó trở thành một dung môi thậm chí còn hiệu quả hơn.
Hàm lượng và loại khoáng chất trong nước pha có thể ảnh hưởng đáng kể đến hương vị cà phê & khả năng vận hành máy pha cà phê, vì vậy bạn nên thử tìm hiểu một vài khái niệm về nước pha cà phê
Vì vậy, nước tốt & cà phê ngon – là tất cả những gì bạn cần để làm ra một tách cà phê ngon. Trong hầu hết mọi phương pháp pha chế cà phê – bao gồm cà phê Espresso, lọc, pha lạnh hoặc bình ép kiểu Pháp – nguyên tắc chung là giống nhau. Lấy cà phê đã rang, xay nhỏ rồi cho nước vào. Khi nước chạm vào cà phê, nó sẽ bắt đầu tách ra các hợp chất hương vị. Bất kể phương pháp nào, nước sẽ luôn chiết xuất các hợp chất hương vị khác nhau theo thứ tự: Axit và chất béo trước tiên, sau đó là đường, và cuối cùng là sợi thực vật. Từ góc độ thứ tự diễn biến, nó trông như thế này:
Các hợp chất đầu tiên được chiết xuất từ cà phê là axit và chất béo. Axit, góp phần tạo ra vị chua, là hợp chất đơn giản nhất – về mặt phân tử, vì vậy nước có thể dễ dàng hòa tan chúng vào cà phê lỏng. Chất béo trong cà phê, những chất góp phần tạo nên cảm quá về cấu trúc & độ nhớt thì lại không đơn giản, về mặt hóa học. Thay vào đó, chúng kỵ nước và dễ dàng bị rửa trôi khỏi cà phê xay. Ngoài ra, nhiều chất thơm (cấu trúc phân tử nhẹ hơn) như hương hoa và trái cây sẽ được chiết xuất tại thời điểm này.
Đường được chiết xuất tiếp theo. Ngay cả đường đơn cũng phức tạp hơn về mặt phân tử so với axit. Do đó, nước cần thêm thời gian và / hoặc năng lượng để hòa tan hoàn toàn chúng.
Cuối cùng, nước sẽ bắt đầu phá vỡ các sợi thực vật giữ cà phê xay lại với nhau. Giống như tất cả các cấu trúc thực vật khác bao gồm cả cải xoăn và cần tây, những chất xơ này có vị khô và đắng.
Khoảng 30% trọng lượng của bất kỳ hạt cà phê nào là hòa tan. Trong 30% đó, bạn có nhiều loại hợp chất khác nhau từ chua, ngọt, đến đắng và chát. Thành phần tỷ lệ khác của các hợp chất này trong một loại cà phê là thứ tạo nên hương vị độc đáo của nó. Điều đáng chú ý nhất là trong quá trình chiết xuất, các hợp chất này hòa tan theo một thứ tự nhất quán – từ chua, đến ngọt, đến đắng.
Sức mạnh của chiết xuất
Một tách cà phê Espresso không chỉ được xác định bởi chất lượng chiết xuất của nó; “Độ mạnh” của đồ uống cũng quan trọng không kém. Khi chúng ta nói “độ mạnh”, chúng tôi không có nghĩa là hàm lượng caffeine. Trong cà phê, độ mạnh (hay ‘Strength’ trong tiếng Anh) còn được gọi là nồng độ và liên quan đến số lượng các hợp chất hòa tan trong thức uống.
Một cốc cà phê lọc (drip coffee) có khoảng 1-2% chất hòa tan trong cốc; 98-99% còn lại là nước. Espresso là một thức uống đậm đặc hơn nhiều: nó được làm từ 7-12% hợp chất hòa tan và 88-93% nước. Sức mạnh của một ly cà phê phần lớn là kết quả của tỷ lệ cà phê xay và nước pha. Nếu sử dụng quá ít nước, cà phê của bạn sẽ có cảm giác bị vẩn đục và quá nồng. Nếu cho quá nhiều nước, cà phê sẽ có cảm giác loãng và nhạt nhẽo.
Theo SCA, cà phê lọc (Drip) cần có tổng lượng chất rắn hòa tan trong khoảng 11,5 đến 13,5 gram/lít, hay 1,15 đến 1,35%
Một cốc cà phê Espresso thông thường sẽ mạnh gấp sáu lần cà phê lọc (filter coffee). Nó cũng nhỏ hơn khoảng sáu lần. Vì vậy, nếu bạn thêm đủ nước để làm cho thể tích tăng gấp sáu lần, thì bạn có thể chuyển đổi một ly cà phê Espresso thành một thứ gì đó rất gần với cà phê lọc. Vậy nên phong cách thêm nước vào Espresso để tạo thành “Americano” (phổ biến ở Mỹ) và “Long Black” (phổ biến ở Australia & New Zealand) đã xuất hiện ở nhiều quán cà phê.
Cuối cùng, Điều quan trọng là phải hiểu rằng độ mạnh có mối quan hệ chặt chẽ với tỷ lệ chiết xuất. Nếu bạn đang sử dụng ít nước hơn để tăng độ đậm đà của cà phê, thì nước sẽ khó chiết xuất ra tất cả các hương vị mong muốn. Vì vậy, chúng ta luôn tìm kiếm một tỷ lệ pha tối ưu để tạo ra độ đậm đà của cà phê mà mình thưởng thức trước khi bắt tay vào cải thiện quá trình chiết xuất thông qua việc điều chỉnh cách thức xay, nhiệt độ nước, thao tác chiết (đối với Espresso) & rót (đối với pour-over).
Độ mạnh của cà phê cũng sẽ quyết định mức độ dễ dàng thưởng thức các hương vị khác biệt. Thức uống càng mạnh thì càng khó phân tách các hương vị riêng biệt. Những thay đổi rất nhỏ về nồng độ có thể dễ dàng nhận biết qua khẩu vị của chúng ta. Nhưng với một nồng độ quá cao, bất kể là loại cà phê gì hoặc nó được pha chế như thế nào, cà phê sẽ trở nên rất đắng và không thể chịu nổi. Thật không may, lưỡi của chúng ta vẫn chưa phát triển để nếm chính xác chất lỏng ở nồng độ cao. Vì vậy, bạn sẽ chỉ cảm nhận được một vị đắng thô ráp, lấn át, chung chung và thiếu sự phức tạp. Vị đắng này là một phản ứng sinh lý tự nhiên của vị giác với nồng độ cao của cà phê, và nó sẽ biến mất khi cà phê được pha loãng.
Còn rất nhiều vấn đề tại đây, tuy nhiên do giới hạn cần thiết của bài viết, chúng ta sẽ chống lại sự thôi thúc nghiên cứu sâu hơn về nước pha, tỷ lệ pha, nhiệt độ của nước pha & hiệu quả của quá trình xay. Để làm rõ hơn chiết xuất cà phê, chúng ta còn cần đề cập đến phương pháp chiết xuất, tức là cách mà quá trình hòa tan diễn ra: Do sự khuếch tán hay xói mòn, thông qua phương pháp ngâm (immersion) hay lọc (percolation), hiệu ứng của sự pha loãng, vai trò của hệ keo trong việc cảm nhận hương vị, v.v…
Với các bạn bè đã dành mối quan tâm đến bộ tài liệu này từ rất sớm, chúng mình vô cùng biết ơn và chân thành xin lỗi vì đã trễ hạn nhiều lần so với kế hoạch. Tuy nhiên chúng mình mong rằng bạn sẽ thông cảm vì khi bài vết này được đăng tải, chúng mình đã hoàn thành những công việc cuối cùng và sẵn sàng giao đến bạn trong vài ngày tới!
Theo PrimeCoffee.
