Khi tính axit (acidity) được đề cập trong cảm quan cà phê, nó thường dễ bị hiểu lầm – Như thể bạn cắn một lát chanh với cảm giác chua, sắc nét, gắt và tương đối khó chịu (😖). Nhưng trong bối cảnh của cà phê, “acidity” thường là một đặc tính mong muốn. Với một cốc cà phê cân bằng, acidity mang đến cảm nhận như khi bạn cắn vào một quả táo. Với vị trái cây, ngon ngọt, tươi sáng, sống động, sắc nét, tươi mát (fruity, juicy, bright, lively, crisp, refreshing)(*).
Vì mục đích của Acidity là đánh giá chất lượng cao của cà phê với vị trái cây ở dạng axit – tách biệt với vị chua (sour taste)
(*) Các chuyên gia thử nếm sử dụng những thuật ngữ này để mô tả các vị chua (sour taste) có được từ 38 loại axit hữu cơ trong cà phê (Coffee: Recent Developments, 2008) – chứ không phải sử dụng thang đo pH như trong môn hóa học.
Đặc tính Acidity của cà phê
Có rất nhiều yếu tố tác động đến hàm lượng axit trong cà phê, bao gồm nguồn giống, phương thức canh tác, chế biến, kỹ thuật rang, v.v.. Cà phê được trồng ở độ cao lớn hoặc trong đất giàu khoáng chất (như đất núi lửa) thường chứa nhiều axit hơn. Hơn nữa, cà phê được chế biến ướt thường có tính axit cao hơn cà phê được chế biến khô tự nhiên – Một mặt do quá trình lên men khi chế biến ướt thúc đẩy sự sản sinh một số axit hữu cơ, mặt khác do cà phê được chế biến khô thường đóng góp nhiều hương vị hơn vào cốc, khiến cho cảm nhân về acidity bị lấn át đi đáng kể.
Bất kể sự hàm lượng axit là bao nhiêu, cà phê thường chỉ đạt mức 5 trên thang đo pH. Nước tinh khiết là 7 (trung tính), nước bọt là 6 và nước cam là 3. Tuy nhiên, có bằng chứng cho thấy axit chlorogen trong cà phê làm tăng mức axit trong dạ dày của người uống cà phê, có thể kích hoạt trào ngược axit – Roast magazine, 2005
Mặc dù acidity là một tiêu chí quan trọng kỹ thuật Cupping – tức thử nếm cà phê (được thực hiện bởi các Cupper). Tuy nhiên trong thói quen thưởng thức cà phê của người Việt Nam, tác động của axit trong cà phê chưa thực sự là hương vị mong muốn hay cần thiết, cách rang đậm và phẩm chất hạt cà phê Robusta với nhiều khiếm khuyết trong các khâu chế biến đã hạn chế việc thưởng thức “độ chua hoàn hảo” của cà phê Việt Nam. Mặt khác một số loại cà phê được đánh giá cao trên thế giới với độ axit đặc trưng như Kenya AA, Ethiopia Yirgacheffe , Costa Rica và Nicaragua…
Một số loại axit phổ biến trong cà phê
Mặc dù hầu hết các axit hữu cơ trong cà phê đã được nghiên cứu, nhưng khoa học chưa thể trả lời về cách thức mà các axit khác nhau tương tác với nhau để tạo nên hương vị cà phê. Nhưng đủ để kết luận rằng không phải tất cả các axit đều có hương vị tuyệt vời (một số gốc axit rất đắng).
Do đó, về bản chất acidity là sự kết hợp và cân bằng của các axit khác nhau và các hợp chất hương vị khác cung cấp một đặc tính cảm quan dễ chịu trong cà phê. Nhìn chung, acidity là đối trọng với độ ngọt (sweetness) giúp cho một cốc cà phê không trở nên nhạt nhẽo. Dưới đây là một số axit quan trọng nhất được tìm thấy trong cà phê:
Axit Chlorogenic (CGA) – Chống oxi hóa
Được phát hiện vào năm 1932, axit Chlorogenic (CGA) là đại diện cho một gia đình lớn của các hợp chất este và axit trong cà phê xanh lẫn cà phê rang. Cho đến nay, axit chlorogenic vẫn là một trong các axit hiện diện nhiều nhất trong cà phê, với 5,5 -8% trong cà phê Arabica và lên đến 7 – 10% trong Robusta. Cùng với Caffeine, CGA có vài trò giúp cà phê chống lại các loại côn trùng sâu bệnh, vì vậy trong tự nhiên cây cà phê Robusta có khả năng sinh trưởng tốt hơn khi chứa gần gấp đôi hàm lượng CGA và Caffeine so với Arabica.
Bện cạnh tính phổ biến trong cà phê với hơn 10 đồng phân cấu tạo khác nhau, CGA còn được biết đến với vai trò như một chất chống Oxi hóa tự nhiên trong cà phê với hàm lượng cao hơn rất nhiều so với trà xanh, từ 200 đến 550mg trong khoảng 175ml (6 oz). Đặc tính của CGA là nhạy cảm với nhiệt độ, vì vậy trong quá trình rang CGA sẽ phân hủy chậm – khoảng 50% để tạo thành axit caffeic và axit quinic (xem thêm về hai axit này bên dưới) gây nên vị đắng (bitterness) đáng kể trong cà phê.
Axit Citric – Cam, chanh
Đây là axit hữu cơ phổ biến thứ hai trong cà phê. Axit Citric thực sự được sản xuất bởi chính các cây cà phê, không phải bởi quá trình rang (mặc dù rang làm suy giảm nó). Axit citric trong cà phê cũng giống như trong trái cây có múi. Như bạn có thể đoán, nó có liên quan đến hương vị cam quýt, thậm chí là bưởi… Khi rang, axit Citric đạt mức tối đa khi rang nhạt rồi nhanh chóng giảm đi khi tăng dần độ rang. Một hạt cà phê rang vừa (Medium roasts) điển hình sẽ mất khoảng 50% nồng độ axit citric ban đầu.
Người nông dân đóng một vai trò lớn trong tác động của axit citric trong cốc. Trong quá trình chín, axit citric chuyển hóa thành đường, với những hạt cà phê chưa chín có hàm lượng axit citric cao hơn. Những tách cà phê tuyệt vời đến từ những lô cà phê đã được thu hoạch và sàng lọc cẩn thận để đảm bảo tất cả những hạt cà phê đều đến từ những quả cà phê chín hoàn hảo. Từ loại còn xanh sang rang, axit citric đo được từ 13,11g / kg, giảm xuống còn 6,34g / kg.
Axit Acetic – Giấm
Axit Axetic, hay thường được gọi là giấm, là một trong nhiều axit hữu cơ đóng vai trò quan trọng trong chất lượng cà phê. Nồng độ axit Axetic cao hay thấp còn phụ thuộc vào phương pháp chế biến ướt hoặc khô, vì vậy đây là loại axit được sinh ra đáng kể trong quá trình chế biến chứ không nhiều trong chính quả cà phê.
Khi quá trình lên men xảy ra với các loại trái cây ngọt như nho hoặc cà phê, quá trình lên men thường được thực hiện bởi các loại nấm men tự nhiên. Chúng tiêu thụ đường và chuyển hóa thành rượu. Sau đó, rượu được chuyển thành axit Axetic (giấm) bởi vi khuẩn tạo axit axetic. Phụ thuộc vào thời gian và nhiệt độ trong quá trình lên men và các yếu tố môi trường cũng như bản chất của hạt cà phê, mà nồng độ cuối cùng trong axit Axetic sẽ khác nhau.
Trong quá trình rang, nồng độ axit Axetic tăng lên đáng kể (coffeechemistry). Trong giai đoạn này các Carbohydrate trong cà phê như Sucrose bắt đầu phân hủy, dẫn đến sự hình thành các axit béo như acetic, formic… Tùy theo điều kiện thực tế khi rang, nồng độ axit Axetic có thể tăng lên đến 25 lần so với hàm lượng ban đầu trong cà phê xanh. Nồng độ acit Acetic tổng thể đạt tối đa ở mức độ rang nhạt đến vừa (Light – Medium roasts) sau đó nhanh chóng phân hủy khi rang đậm do bản chất dễ bay hơi của nó.
Các loại axit thứ cấp
Đây là các axit chiếm hàm lượng rất thấp trong cà phê xanh, hoặc chỉ được hình thành do những biến đổi hóa học trong quá trình rang. Mặc dù có số lượng không đáng kể và không đóng góp nhiều vào độ chua tổng thể nhưng các axit thứ cấp mang đến trạng thái cân bằng hương vị, tức sự đa dạng, phong phú hơn cho đánh giá cảm quan.
Axit Quinic
Axit quinic hình thành khi axit Chlorogenic bị phân hủy trong quá trình rang. Do đó, đối với cà phê rang càng đậm, nồng độ axi Quinic càng cao. Axit này góp phần lớn vào cảm nhận vị đắng, gây nên cảm giác hanh khô (drying) trong vòm miệng. Axit quinic tương đối bền trong điều kiện môi trường, do đó khi cà phê bị để nguội sau nhiều giờ nó vẫn còn vị đắng dù các hương vị vị khác đã bay hơi đáng kể. Cũng cần nói thêm, trong quá trình rang, một phần axit Quinic sẽ tiếp tục phân hủy để tạo thành một số hợp chất thứ cấp bao gồm phenol, catechol, hydroquinone, pyrogallol và một số diphenols – là những tiền chất qua trọng cấu thành hương thơm của cà phê.
Caffeic acid
Mặc dù nghe có vẻ liên quan đến Caffeine trong cà phê, nhưng axit này không liên quan đến caffeine, mà nó là sản phẩm thứ hai trong quá trình phân hủy axit chlorogenic. Trong quá trình rang CGA phân hủy dần dần để tạo ra axit caffeic và quinic với hạm lượng tương đối cân bằng. Do phản ứng phụ thuộc vào nhiệt độ, ta có thể ước tính rằng sự hình thành của các hợp chất thứ cấp này xảy ra tại hoặc xung quanh vết nứt đầu tiên khi hạt cà phê bắt đầu trải qua những thay đổi vật lý quan trọng.
Về mặt hóa học, cả axit caffeic và quinic đều được coi là axit phenolic và thường liên quan đến tính làm se (cảm giác khô miệng) và được tìm thấy trong một loạt các loại đồ uống khác như trà, chocolate,..
Axit malic
Là một axit hữu cơ được sinh ra bởi chu trình sinh dưỡng của cây cà phê, Axit Malic được cho là đóng góp hương vị của trái cây mong nước như đào và mận, lê và táo… Trên thực tế, loại axit này được tìm thấy ở nồng độ cao nhất trong táo.
Axit malic cũng bị phân huỷ đáng kể trong quá trình rang, giảm từ 2,5g / kg trong cà phê nhân xuống 1,5g / kg. (Weers và cộng sự, 1995)
Axit tartaric
Axit tartaric là một loại axit phổ biến trong nho – loại làm rượu vang, nó cũng được tìm thấy trong chuối, cam quýt, và tất nhiên là cà phê. Axit tartaric đã được đo ở mức độ cao hơn mười lần trong cà phê nhân xanh so với cà phê rang, với chỉ 0,04g / kg được tìm thấy trong quá trình rang thương mại. (Coffee Recent Developments). Tỷ lệ cực thấp ở mức 0,0004% có thể xác nhận loại axit này gần như không thể phát hiện được khi thử nếm.
Axit photphoric
Trong cà phê, axit Photphoric chiếm ít hơn 1% chất khô cà phê, tuy nhiên không giống như một số các axit khác, axit Photphoric có cường độ mạnh hơn 100 lần so với axit khác. Như vậy, nhiều nhà nghiên cứu tin rằng axit Photphoric tác động mạnh mẽ đến hương vị so các loại axit trong cà phê. Hiện nay những nghiên cứu về vai trò của axit Photphoric vẫn còn đang tiếp diễn.
Nguồn tham khảo:
- Coffeechemistry.com – by Joseph A. Rivera served as the former Director of Science & Technology for the Specialty Coffee Association of America
- Baristahustle.com – Advanced Coffee Making; Mod: The Extracted Mass, ACM 1.03 – How Much is Sour?
