NGHIÊN CỨU TRẢI NGHIỆM CREMA TRONG ESPRESSO

Mặc dù lớp crema màu nâu sẫm hoặc da hổ và độ mịn của lớp bọt khí là “đặc trưng” của một cốc Espresso đáng mong đợi, nhưng chúng chỉ là dấu hiệu thứ yếu của một chiết xuất tốt và đứng sau trải nghiệm hương vị của cà phê.

Trong khi các chuyên gia cà phê sử dụng crema để đánh giá chất lượng của chiết xuất Espresso. Ví dụ, crema cho biết liệu tất cả các tham số ảnh hưởng đến quá trình chiết xuất, chẳng hạn như thời gian khử khí, độ xay, cơ chế áp suất có đúng khi trích xuất một cốc hay không. Đa phần người tiêu dùng thích sự hiện diện của một lớp crema đẹp mắt trên cốc. Tất cả các yếu tố cảm quan tạo ra sự kỳ vọng về hương vị của một cốc Espresso với sự cân bằng về hương vị đáng mong đợi.

Thì, đối với hầu hết các barista, sự hình thành của crema là một nghề thủ công chứ không phải là một khoa học. Một lớp cà phê được đặt gọn gàng trong basket cho phép dòng nước chảy với áp suất lớn đi qua cùng với carbon dioxide (CO2) có trong cà phê rang và carbonate có trong nước, là yếu tố chính thúc đẩy sự hình thành của crema.. Tuy nhiên, câu hỏi đặt ra là ảnh hưởng của màu sắc, kích thước bong bóng và số lượng crema đối với trải nghiệm cà phê là gì? Có một crema nào là tối ưu hay là đặc điểm của crema trong đánh giá cảm quan cà phê nói chung?

Quá trình hình thành crema có thể được xem là một hiện tượng phức tạp và đầy thách thức đối với những ai thuần túy không thích khoa học, nhưng nếu bạn thích bia – cơ chế tạo bọt của hai loại thức uống này giống nhau đến 85%, bao gồm bốn giai đoạn chính:

·         Bubble Formation: Sự hình thành bong bóng xảy ra khi CO2 thoát ra chiết xuất espresso từ trạng thái siêu bão hòa tại các vị trí tạo mầm trong ly – trong Espresso, vị trí tạo mầm là từ mảnh vỡ siêu nhỏ của hạt cà phê đi theo chiết xuất.

·         Bubble rise: Quá trình rót nhẹ và sức căng bề mặt của chiết xuất thấp thúc đẩy hình thành và gia tăng các bong bóng nhỏ hơn, tạo ra bọt loại kem ổn định hơn.

·         Drainage: Sau khi hình thành, các bong bóng bắt đầu thoát nước do tác dụng của trọng lực, chúng dần co lại và vỡ ra

·         Disproportionation: Song song với việc thoát nước, sức căng bề mặt giảm làm cho các bong bóng nhỏ hợp nhất vào nhau thành các bong bóng lớn, mất ổn định và dễ tan vỡ hơn.

Về bản chất, crema được xem là hệ keo với sự phân tán của bọt khí trong pha liên tục là chiết xuất Espresso. Cụ thể hơn, pha khí bao gồm chủ yếu là CO2 được tạo ra trong quá trình rang cà phê sau đó bị giữ lại một phần trong cấu trúc tế bào của hạt. Pha liên tục là một hệ nhũ tương (bao gồm dầu và nước) trong đó các giọt dầu siêu nhỏ (nhỏ hơn <10 nm, tức là khoảng 0.00001 mm) phân tán trong dung dịch chiết xuất cà phê có chứa một số thành phần khác như đường, axit, protein,.. cũng như các mảnh tế bào cà phê rắn nhỏ (2-5 nm).

Cơ bản, crema là một hỗn hợp của chiết xuất cà phê với chất béo và CO2. Crema Espresso có thể được phân loại là bọt siêu bền với tuổi thọ khá dài. Trong hầu hết các trường hợp, nó có thể tồn tại trọng 40 phút trước khi hoàn toàn biến mất (trung bình đối với bia là 2 phút). Khi crema già đi, tính chất của nó phát triển từ bọt mịn trong Espresso mới được pha chế trở thành bọt đa diện khô khi lão hóa. Lý tưởng nhất, crema nên chiếm ít nhất 10% thể tích của một tách Espresso với mật độ bọt 0,30 – 0,50 g/ml – theo The Craft and Science of Coffee

Năm 1948, Achille Gaggia đã giới thiệu máy Espresso đòn bẩy sử dụng pít-tông lò xo vận hành bằng tay ép nước qua cà phê dưới áp suất khoảng 9 bar. Đây là lần đầu tiên dầu và khí CO2 được nhũ hóa trong một cốc Espresso mà ngày nay chúng ta gọi nó là crema. Và theo giới học thuật, đó là khi nước bị ép qua cà phê dưới áp lực lớn, nó gây nên sự nhũ hóa dầu cà phê trong chiết xuất. Hệ nhũ hóa này, kết hợp với một lượng khí CO2 tạo nên lớp bọt crema mà ta đang nói đến.

Một nghiên cứu khác cho thấy điều kiện siêu bão hòa CO2 trong cà phê là động lực khả thi cho sự hình thành crema trong cà phê Espresso.

Sau khi crema được phát triển, sự mất ổn định thường xảy ra thông qua ba bước, trước khi nó hoàn toàn tan biến.

·         Đầu tiên là sự kết hợp giữa các bong bóng gần nhau, xảy ra khi màng ngăn cách các bong bóng sụp đổ.

·         Thứ hai, tuân theo quá trình chín Ostwald, do chênh lệch áp suất, các bọt nhỏ áp sát và bị sát nhập vào các bọt có kích thước lớn hơn.

·         Cuối cùng, trọng lực buộc chất lỏng tách ra khỏi bọt khí. Điều này lần lượt làm cho crema mỏng dần. Mặc dù những hiện tượng này diễn ra như nhau trong bất kỳ cốc Espresso nào, nhưng do tác dụng của nhiệt độ cao & cách nó nguội dần từ trên xuống sẽ làm tăng thêm sự phức tạp để hiểu các hiện tượng vật lý trong sự hình thành và ổn định của crema.

Mặt khác, nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng hàm lượng lipid cũng có thể ảnh hưởng đến sự ổn định của bọt (như đã nói lipit vốn không thể tan trong nước, nó luôn tìm cách tách ra khỏi nước dẫn đến sự mất ổn định crema). Trong một tách Espresso thông thường (25 ml), tổng lượng lipid dao động từ 45-146 mg đối với cà phê Arabica và 14-119 mg đối với cà phê Robusta (hoàn toàn nguyên chất). Nói cách khác, Espresso từ cà phê Arabica chứa hàm lượng tổng lipid cao hơn Espresso từ Robusta, và do đó khả năng mất ổn định bọt do lipid gây ra là cao hơn đối với Arabica.

Lượng dầu trong cà phê càng cao, crema càng kém bền

Một số nghiên cứu trước đây đã đề xuất rằng nhiệt độ tương đối cao của một cốc Espresso có thể tác động tiêu cực đến sự ổn định của rema. Lý do chính là nước bay hơi làm giảm khoảng cách giữa các bong bóng hơi và làm cho bọt nhanh sụp đổ.

Một số nghiên cứu cho thấy chất lượng crema phụ thuộc vào lượng protein nói chung trong chiết xuất. Độ ổn định cream được tìm thấy có liên quan đến các thành phần carbohydrate như polysacarid galactomannan và arabinogalactan. Các biến phụ thuộc khác được quan sát là tổng chất rắn hòa tan, độ pH, lipid, protein và hàm lượng carbohydrate. Một mối tương quan mạnh mẽ đã được tìm thấy giữa độ ổn định crema và các hợp chất có khối lượng phân tử cao, bao gồm các phức chất giữa polysacarid, protein và các hợp chất phenolic gây ra bởi quá trình rang. Axit caffeic là nguyên nhân chính tạo ra vị đắng dữ dội và đặc trưng của cà phê Espresso, trong quá trình rang, phản ứng phân hủy CGA bước đầu sẽ tạo thành axit caffeic đồng thời giải phóng 4-vinylcatechol. Dó đó có thể nói oligomers 4-vinylcatechol là sản phẩm thứ cấp được tạo ra với khi thời gian tăng. Và sau một số nghiên cứu phức tạp hơn nữa, chúng ta đã chứng minh rõ ràng các oligomers 4-vinylcatechol, chứ không phải là este sucrose, đóng vai trò chính trong việc xác định cấu trúc của crema trong một tách Espresso tốt.

Những kết quả này chỉ ra rằng Robusta, giàu axit caffeic và axit chlorogenic hơn cà phê Arabica, do đó sẽ thúc đẩy sự hình thành các chất hoạt động bề mặt 4-vinylcatechol trong quá trình rang, kết hợp với vai trò của áp suất và CO2 có thể giải thích vai trò thúc đẩy bọt của cà phê Robusta trong hỗn hợp Espresso tốt hơn so với Arabica.

Tóm lại, chúng ta đã có cơ sở cho việc bổ sung một lượng cà phê Robusta vào Arabica khi chiết xuất Espresso, thứ nhất Robusta với hàm lượng axit cao hơn mang đến khả năng hình thành crema tốt hơn, thứ hai Robusta có ít dầu hơn nên khả năng ổn định crema dài hơn so với chiết xuất hoàn toàn từ cà phê Arabica.