Như ta đã biết xay
cà phê chỉ là một công đoạn trước khi pha. Nhưng do cấu
trúc đặc thù của hạt
cà phê, việc xác định các vấn
đề liên quan đến quá trình xay (độ
đồng nhất,
kích thước hạt, động
lực học)
nó quyết định cách mà các hương vị
được trích xuất ra khỏi
hạt cà phê. Dẫn đến những kỳ vọng
nhất định
trong việc khám phá và nghiên cứu sâu hơn
quá trình
này.
I>LÝ DO PHẢI XAY CÀ PHÊ LÀ GÌ?
Grinding – Xay, có
thể được
gọi theo nhiều cách khác nhau bao gồm
nghiền, chà xát, cắt, xé,.. (crushing, rubbing, grating, cutting, tearing,
milling,..) và dù trong bất
kỳ cách gọi nào của việc
làm giảm dần kích thước các hạt
cà phê. Thì cũng không có quá trình nào sẽ
tạo ra sự
đồng nhất
hoàn toàn về kích thước của
các hạt được
tạo ra. Do đó, vấn đề lớn nhất
trong quá trình nghiền/xay là tạo ra sự
phân bố kích thước hạt
đồng đều
trong một phạm vi nhất
định.
Nếu một hạt
cà phê rang được đặt trong nước, đủ NÓNG và đủ LÂU, thì
cuối cùng các nguyên liệu tạo
nên hương vị
sẽ được
chiết xuất.
Song nếu ta xay nhỏ hạt thành những
mảnh thô (coarse) hoặc mịn
(fine) trước khi được sử
dụng, sẽ tăng diện tích bề
mặt tiếp xúc trên một đơn
vị so với
hạt cà phê ban đầu, điều này đòi hỏi
ÍT thời gian chiết xuất hơn và cũng dễ dàng hơn. Nói tóm
lại, kích thước hạt càng nhỏ, lượng
chất hòa tan sẽ được chiết xuất
khỏi hạt
càng cao.
Thuật ngữ
ü
PSD: phân
bố kích thước
hạt (Particle Size Distribution)
ü
Whole
bean: cà phê nguyên hạt
ü
Cracked
bean: cà phê nứt
ü
Coarse
bean: cà phê thô
ü
Regular
grind: xay thông thường
ü
Drip
grind: nhỏ giọt
ü
Fine
grind: nghiền mịn
ü
Espresso
grind: xay cà phê cho espresso
Trong quá trình xay,
lớn hay nhỏ
không quan trọng bằng sự
đồng nhất
của các hạt.
Khi đặt ra một
tỷ lệ
nhất định
cho độ đồng
nhất của
kích thước hạt (%PSD), đồng nghĩa rằng
chúng ta hầu như không
thể đảm
bảo hạt
cà phê được phân chia đồng đều
như nhau với
mọi mảnh
vỡ. Một
số sẽ
rất to, số
khác lại vô cùng nhỏ.
Song, trên thực tế
xay cà phê mịn hơn có
thể thúc đẩy
chiết xuất
nhanh hơn, nhưng không
đảm bảo
việc pha cà phê nhanh hơn. Điều này là do kích thước xay có thể ảnh hưởng mạnh
đến tốc
độ dòng chảy,
tương tự
việc nước
dễ dàng đi qua một lớp đá hơn một
lớp cát.
BẢNG MÔ TẢ KÍCH THƯỚC
SỐ HẠT VÀ DIỆN TÍCH TIẾP XÚC CÁC CỠ XAY CÀ PHÊ
Dưới đây là Bảng mô tả
kích thước hạt (mảnh
vụn), số
hạt/gram & diện tích tiếp
xúc trong các cỡ xay khác nhau của
Coffee Brewing Handbook, SCA, chúng ta cùng tham khảo.
Kích thước hạt
(mm)
|
Số hạt/gram
|
Tỷ lệ
phân chia
|
Diện tích tiếp xúc
(Cm2/gram)
|
|
Whole bean
|
6.00
|
6
|
–
|
8
|
Cracked bean
|
3.00
|
48
|
1
|
16
|
Coarse bean
|
1.50
|
348
|
8
|
32
|
Regular grind
|
1.00
|
1296
|
22
|
48
|
Drip grind
|
0.75
|
3.072
|
42
|
64
|
Fine grind
|
0.38
|
24.572
|
512
|
128
|
Espresso grind
|
0.20
|
491.400
|
11.115
|
240
|
Xay hạt cà phê giúp tăng diện tích tiếp xúc, giải
phóng khí CO2 và hấp thụ nước
nóng. Đồng thời làm giảm
đáng kể khoảng cách (và thời gian) các nguyên liệu
hương liệu
cà phê di chuyển ra ngoài để hòa tan vào chiết xuất
cà phê, làm tăng lượng
chất béo, dầu
và các hạt siêu mịn giúp tạo
thành hệ keo trong chiết xuất
cà phê nói chung hoặc crema trong trường hợp
của Espresso.
III>CẤU TRÚC XỐP
CỦA HẠT
CÀ PHÊ SAU KHI XAY
Theo Courtesy of
Maria Carbajo hạt có kích thước khoảng 0.6mm (tức 600 micromet).
Một hạt
cà phê sau khi rang và xay, có thể
được mô tả
gần đúng theo một kích thước
(x), tương tự như
với sàng phân loại cà phê hạt
– chỉ có điều
nó không phải là con số nhất
định. Vì trong quá trình xay hạt cà phê luôn tạo ra rất
nhiều mảnh
vỡ có kích cỡ và hình dạng
khác nhau. Sự sai khác về kích thước
quanh một phạm vi nhất
định (x) được
gọi là phân bố kích thước
hạt (Particle Size Distribution – gọi tắt
là PSD). Do vậy, ngành công nghiệp cà phê thường chỉ định kích cỡ hạt là x10, x50 và x90.
Cách sử dụng tỷ
lệ này tương
ứng 10%, 50% và 90% của tất
cả các hạt
đồng kích cỡ sẽ được tìm thấy
trong một mẻ xay. Trong đó, x50 được gọi
là kích thước hạt trung bình.
Nếu mục
tiêu chính của pha cà phê là để đạt
được một
cốc chất
lượng cao, thì vấn đề lớn nhất
ta cần quan tâm là đảm bảo sao cho PSD đồng nhất.
Để làm điều
này, mỗi hạt sau khi xay nên có cùng tỷ lệ
diện tích bề
mặt so với
thể tích, nghĩa là chúng phải có cùng kích thước. Bởi
vì các mảnh lớn hơn
sẽ giải
phóng ít chất hòa tan hơn các
mảnh nhỏ
hơn, đồng
thời các mảnh
có hình dạng khác nhau sẽ tương
tác với
các phân tử nước khác nhau, khiến mỗi
đơn vị
giải phóng một lượng chất hòa tan không nhất quán trong quá trình chiết xuất.
HẠT FINE
Theo Britta Folmer
(The Craft and Science of Coffee) các hạt
nhỏ hơn
0.1 mm (100 micromet) được gọi là fine.
Rủi ro- và là một trong những
vấn đề
chính khi xay cà phê cho Espresso:
ü
làm tắc nghẽn
kẽ hỡ
giữa các hạt
lớn hơn,
làm tăng
đáng kể
thời gian thẩm thấu của nước
hoặc thậm
chí làm ứ đọng quá trình chiết xuất.
ü
Các hạt siêu nhỏ này có thể
đi qua bộ lọc để
theo chiết xuất và tạo
nên lớp tạo
trầm tích trong cốc, ảnh hưởng đến
cảm nhận
vị giác. Sau khi xay, fine có thể tăng lên khoảng 10 – 50% trọng
lượng, tùy thuộc vào kích thước
hạt cà phê trước đó.
Trong hầu hết
trường hợp,
các hạt sẽ
có kích thước tương tự
nhau. Espresso có thể là ngoại lệ
duy nhất. Ở đây, một
tỷ lệ
hạt fine nhất định được coi là cần thiết để đạt
được đối
kháng áp lực, nhằm tạo
nên đặc tính body và một lớp
crema tinh tế trong chiết xuất,
mặc dù thời
gian trích xuất ngắn. Kích thước hạt tối thiểu
của nó là khoảng 0.05 mm (tức
50 micromet) theo The Craft and Science of Coffee.
IV>CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG
ĐẾN QUÁ TRÌNH XAY
1. Độ ẩm
Là yếu tố
quyết định
ảnh hưởng
đến kết
quả quá trình xay. Nó bao gồm độ ẩm còn lại
từ cà phê xanh (sau khi rang là khoảng 1 đến
2%) và một phần tái ẩm
(độ ẩm
không khí được hạt cà phê tái hấp thụ) sau khi rang. Đây là
lý do tại sao sau khi rang, cần
có thời gian nghĩ tối thiểu trước khi xay cà phê là 6 đến 12h, để
đảm bảo
hơi ẩm
có thể phân phối
lại đều
bên trong hạt cà phê bằng cách khuếch tán. Nếu
hạt cà phê có độ ẩm lớn hơn
6% nó trở
nên đàn hồi và khó xay hơn ngay cả
sau một thời
gian nghỉ dài (Baggenstoss et
al., 2008)
2. Mức
độ rang
Nhìn chung, nó có thể được
biểu thị
qua màu rang, rang càng sẫm
màu quá trình xay càng dễ
dàng.
Quá trình rang càng
diễn ra càng lâu, hạt càng cứng,
giòn và dễ vỡ hơn.
Vì vậy,
mức độ
rang càng tối màu (dark roasts), đặc biệt
là khi thu được trong thời gian rang ngắn, thì quá trình xay càng diễn ra thuận
lợi. Tuy nhiên sẽ kéo theo tỷ
lệ PSD tương
đối rộng
và lượng hạt
fine lớn.
Đối với
cà phê được rang nhạt hơn
và có
hàm ẩm
cao hơn, kết
quả xay tốt
hơn với
độ đồng
nhất cao, bù lại năng lượng
tiêu hao cho thiết bị sẽ
lớn hơn.
Mặt khác, hạt cà phê được
rang càng chậm thì kết cấu
hạt càng đồng
nhất hơn,
kích thước
và mật độ
lỗ rỗng
cao hơn. Do đó,
khi xay chúng dễ dàng cho kết quả đồng nhất
cao hơn.
Một số
nghiên cứu còn chỉ ra tác động của dầu (lipid) trong cà phê cũng có thể đã bị
đẩy lên bề
mặt, đặc
biệt là sau khi rang sẩm màu và thúc đẩy nhanh việc
xay hạt (nhưng tác
động không đáng kể).
3. Độ
giòn của hạt (brittleness)
Điều này hoàn toàn phụ thuộc
vào nguồn gốc tự
nhiên của cà phê. Cụ thể
hơn, độ
xốp dẻo
hay độ cứng
của hạt
trước khi xay phụ thuộc đáng kể vào đặc
tính của chính giống cà phê đó, nơi nó được canh tác & chế biến.
Với cùng một
mức độ
rang, những hạt cà phê của vụ mùa mới (cây lần
đầu cho quả)
cho ra ít hạt fine hơn so với
hạt cà phê từ các cây lâu năm. So với
cà phê Arabica, hạt cà phê Robusta ‘tương đối’
cứng hơn.
Và cây
cà phê
phát triển
càng cao so với mực nước
biển thì cấu
trúc hạt cho càng dày, đặc và cứng
hơn so với
hạt từ
các cây canh tác ở độ cao thấp
hơn.
4. Máy xay
Ngoài ra, không thể không nhắc đến vai trò của máy xay trong quá trình này. Đây thực sự
là một vấn
đề tương
đối phức
tạp.
V>CÁC PHƯƠNG PHÁP
CHIẾT XUẤT
Các phương pháp
chiết xuất
cà phê đặc trưng bởi:
Thời gian tiếp xúc giữa
nước và cà phê, ví dụ:
ü
30 giây
đối với
Espresso
ü
3 phút đối Pour over
Áp lực nước:
ü
9 bar đối với
Espresso
và cuối cùng là nhiệt độ nước, ví dụ:
ü
94độ C đối với
pha drip
ü
12độ C đối với
Cold brew.
Ngoài ra tất cả
các phương pháp đều
yêu cầu xay cà phê đến một kích thước hạt
cụ thể
(mang tính tương đối) đảm
bảo một
dòng nước nhất định
(tức là thời
gian nước tiếp xúc với
cà phê) và chiết xuất cà phê mong muốn. Thời
gian tiếp xúc của nước
và cà phê càng dài, thì cà phê nên được
xay càng thô. Các hạt rất mịn
có thể dẫn
đến chiết
xuất quá mức,
làm tăng vị đắng của
cà phê. Tuy nhiên, khi thời
gian chiết xuất là rất
ngắn như đối với
cà phê Espresso, chúng ta cần
những hạt
mịn & nhỏ hơn để đảm
bảo vẫn
hào tan đủ các hương vị
cần thiết.
Với Espresso Nhìn chung, xay cà phê
Espresso phụ thuộc nhiều
vào hoàn cảnh cụ thể
của hạt
cà phê, cách mà nó kết hợp với
máy pha & tay nghề
barista, mỗi lần chiết
xuất mất
từ 20 đến
30 giây cho mỗi cốc (30-45ml) do đó cà phê phải được
xay mịn hơn.
Trong mỗi lần xay cà phê cho Espresso, một gram cà phê chứa khoảng
500.000 hạt cà phê xay – mịn hơn
20 lần so với
cà phê xay mịn thông thường. Mặt
khác, đặc thù của Espresso là một hệ chiết xuất
gồm nhiều
pha (nó là dung dịch hòa tan, nhũ tương, huyền
phù và bọt), nên việc kiểm
soát độ nhuyễn của
hạt trở
khắt khe & phức tạp hơn nhiều
nhằm đảm
bảo các tính chất hương vị đặc
trương.
Hầu như
chỉ có một
phương pháp
pha chế đòi hỏi kích thước hạt được giảm
xuống mức
mịn hơn
so với yêu cầu
cho pha cà phê Espresso là Cà phê Thổ
Nhĩ Kỳ- một loại đồ
uống phổ
biến trong các nền văn hóa Moslem ở Ả Rập
và Indonesia.


Nhận xét
Đăng nhận xét