Cấu tạo giải phẩu của quả cà phê | PrimeCoffee

  • Post author:
  • Post published:Tháng Bảy 9, 2017
  • Reading time:12 phút để xem
  • Post category:Khoa học

Một quả cà phê thông thường có cấu tạo gồm hai phần chính, Phần vỏ (với vỏ quả + chất nhầy hay còn gọi là thịt quả) và Phần hạt (bao gồm vỏ trấu, vỏ lụa và nhân cà phê). Để hiểu rõ hơn đặc điểm từng phần, vui lòng xem qua bài viết. Đây là những khái niệm cơ bản giúp các bạn hiểu được nguyên lý vì sao phải chế biến ướt cho cà phê chất lượng cao hơn khi chế biến khô. Các biến đổi hóa lý, khi rang cà phê hay các kiến thức về chiết xuất cà phê… quan trọng và cơ bản là mấu chốt nhé!

Các lớp vỏ của một quả cà phê

Cấu tạo giải phẫu quả cà phê

Điều mà ai cũng biết là “cà phê” mà chúng ta ta rang, xay và pha chế là hạt của một loại trái cây. Cây cà phê tạo ra quả cà phê, và hạt cà phê thì ở bên trong quả. Nhìn từ ngoài vào trong, một quả cà phê cơ bản sẽ bao gồm: lớp vỏ quả, thịt quả (lớp nhầy), lớp vỏ trấu, lớp vỏ lụa và nhân quả. Có thể chia làm hai phần chính bao gồm

  • Phần vỏ quả (Skin): Bao gồm Vỏ quả, Thịt quả
  • Phần hạt (Seed):  Bao gồm lớp vỏ trấu, lớp vỏ lụa, và phần nhân hạt (chứa nội nhũ và phôi hạt)

Trong một số tài liệu khác cách phân chia cấu trúc có thể khác như: Lớp vỏ quả sẽ bao gồm ba thành phần Vỏ quả (Exocarp), thịt quả (Mesocarp), vỏ trấu (Endocarp), Trong khi đó phần nhân sẽ bao gồm: Vỏ lụa (Silver Skin) và Nhân (Seed) cà phê có chứa nội nhũ (Endosperm) và phôi.

Phần vỏ (Skin) gồm 2 lớp

Lớp vỏ quả (Outer Skin): Tức bề mặt ngoài cùng của quả cà phê, được hình thành bởi một lớp tế bào nhu mô nhỏ (các tế bào sơ cấp có chứa lục lạp và có khả năng hấp thụ nước). Màu sắc của vỏ quả khi bắt đầu hình thành có màu xanh lá cây do sự hiện diện của lục lạp sau đó biến mất khi quả chín. Màu sắc khi trưởng thành còn phụ thuộc vào từng giống cà phê, nhưng phổ biến nhất là màu đỏ hoặc màu vàng. Màu da đỏ (Cà phê Typica) đến từ các sắc tố anthocyanin, trong khi màu vàng được quy cho luteolin (cà phê Bourbon).

Cắt ngang một quả cà phê thông thường – với hai nhân
Cắt ngang quả cà phê Peaberry – chỉ có một nhân duy nhất

Bên dưới vỏ quả quả là một lớp mỏng gọi là trung bì, thường được gọi là cùi. Chất nhầy là lớp bên trong của cùi. Ngoài ra còn có một lớp pectin bên dưới lớp màng nhầy, những lớp này chứa nhiều đường, rất quan trọng trong quá trình lên men.

Lớp vỏ thịt (Pulp or Mucilage). Trong quả cà phê chưa chín, đây là các mô cứng gắn liền với vỏ quả, khi quả trưởng thành, các enzyme pectolytic sẽ phá vỡ các chuỗi pectic tạo thành các hợp chất đường và pectin (Borem, 2008) làm nên một cấu trúc mềm, mọng nước có độ nhớt cao nên thường được gọi là chất nhầy (Mucilage). Trong phương pháp chế biến ướt, lớp chất nhầy này được loại bỏ thông qua quá trình lên men có kiểm soát. Trong khi đó, với kỹ thuật chế biến khô, chất nhầy cùng với vỏ ngoài được giữ nguyên trong quá trình sấy khô.

Đối với quả cà phê mới mới thu hoạch, độ ẩm trung bình của chất nhầy trong khoảng 85%. Ngoài nước, chất nhầy rất giàu fructose (27% trên khối lượng khô), glucose (21%), sucrose (9%) và axit hữu cơ (7,3%), trong đó axit malic, axit quinic và axit gluconic là phong phú nhất (SCA, 2017)

Phần hạt (Seed), Gồm 2 lớp vỏ + Nhân

Sau khi quả cà phê đã được làm sạch vỏ quả, cùi và lớp nhầy bằng cách chế biến khô hoặc ướt, hạt cà phê xanh có thể được giao dịch trên thị trường quốc tế. Những hạt cà phê này vẫn được bao phủ bởi lớp vỏ trấu (đối khi lớp này cũng được loại bỏ) và lớp vỏ mỏng màu bạc của chúng. Trong một bước đánh bóng (tùy chọn) khác, lớp vỏ bạc này cũng có thể được loại bỏ và sẵn sàng cho quá trình rang, xay.

Lớp vỏ trấu (Parchment): là lớp ngoài cùng của phần hạt, tiếp xúc trực tiếp với phần vỏ quả, Parchment được hình thành từ ba đến bảy lớp tế bào xơ cứng (tế bào sợi đóng vai trò chính trong thực vật) nên còn được gọi là vỏ trấu. Các tế bào cấu thành vỏ trấu sẽ cứng dần trong quá trình trưởng thành của quả cà phê, do đó hạn chế kích thước cuối cùng của hạt nhân cà phê, Trong cà phê Arabica, trọng lượng trung bình của vỏ trấu với độ ẩm khoảng 11% nằm trong khoảng 3,8% tổng trọng lượng quả cà phê (Wilbaux, 1961, as cited in Borém, 2008).

Lớp vỏ trấu của một hạt nhân cà phê còn tươi

Nói thêm về vỏ trấu, trước đây phần vỏ này không được sử dụng, do không có giá trị kinh tế. Nhưng gần đây, dự án Huskee đã sử dụng vỏ trấu để làm cốc uống cà phê

Lớp vỏ lụa (Silver skin): Vỏ lụa được hình thành từ nucellus có màu trắng bạc sau khi phơi khô, nên còn được gọi là vỏ bạc. Lớp vỏ này rất mỏng và có thể được bóc ra khỏi nhân trong quá trình đánh bóng hạt. Tuy nhiên, một số nhà chế biến cà phê thường để lại vỏ lụa trên hạt cà phê như một lớp bảo vệ tự nhiên, lớp vỏ này sau đó sẽ tự hủy trong quá trình rang cà phê. Ở một số vùng, và tùy thuộc vào giống cà phê lớp vỏ lụa có thể sẫm màu hơn.

Lớp vỏ lụa (Silver skin)

Nhân cà phê

Phần trong cùng và là quan trọng nhất của quả là nhân cà phê, chịu trách nhiệm trích lũy chất dinh dưỡng cho quá trình nẩy mầm của phôi. Một quả cà phê thông thường có 2 nhân (cá biệt có 1 hoặc 3 nhân). Thành phần hóa học của nhân là vô cùng quan trọng vì đây được xem là tiền thân của các hương vị và mùi thơm sau này trong cà phê rang. Các hợp chất hóa học được tìm thấy trong nhân có thể kể đến bao gồm:

  • Các hợp chất tan trong nước như caffeine, trigonelline, axit nicotinic (niacin), ít nhất 18 đồng phần axit chlorogenic, các thành phần Cacbohydrat (Mono-, di- và oligosacarit) một số protein các khoáng chất và axit carboxylic…
  • Trong khi đó các thành phần không hòa tan trong nước bao gồm cellulose, polysacarit, lignin và hemiaullulose, cũng như một số protein, khoáng chất và lipid (Borem, 2008).
Ảnh hiển vi điện tử -Cấu trúc hạt cà phê - Barcroft Media
Hạt nhân cà phê chưa rang & sau khi rang

Nghiên cứu sâu hơn một nhân nhân cà phê, ta sẽ ta sẽ bắt gặp khái niệm nội nhũ – Endosperm và phôi – Embryo (một số tài liệu gọi chung cả hai là nội nhũ). Phôi sẽ bao gồm một trục phôi (hypocotyl) với hai lá mầm dài từ 3-4 mm (Wintgens, 2009). khi hạt bắt đầu nảy mầm trục phôi sẽ kéo dài và đẩy hạt lên trên mặt đất. Các lá mầm ban đầu sẽ ở dưới lòng đất ngay sau đo các lá mầm mới sẽ hình thành.

Nội nhũ – Nội nhũ là mô dự trữ chính của hạt và chỉ bao gồm một mô, mặc dù các tế bào ở phần bên ngoài và bên trong của nội nhũ khác nhau về hàm lượng chất và độ dày thành tế bào. Hàm lượng hóa học của nội nhũ là vô cùng quan trọng vì nó là tiền thân của hương vị và hương thơm của cà phê rang

So với phần thịt quả, nội nhũ có hàm ẩm khoảng 51% với lượng sucrose cao (8% trên khối lượng khô) và nồng độ monosacarit thấp, trong khi các axit hữu cơ phổ biến nhất (2,4%) là axit citric, axit malic và axit quinic. Ngoài ra, nồng độ trigonelline (1,0%) và caffeine (0,9%) trong nội nhũ cao hơn trong chất nhầy, trong khi nồng độ axit axetic thấp hơn (SCA, 2017)

Cuối cùng;

Hiểu những khái niêm cơ bản trong cấu trúc quả cà phê có thể giúp bạn hiểu rõ hơn về quá trình sản xuất, chế biến và rang. Lần tới khi lựa chọn giữa cà phê được chế biến theo cách phơi khô tự nhiên và cà phê chế biến ướt, bạn có thể tự tin hơn khi biết điều đó có ý nghĩa gì và tác động của nó đối với tách của bạn. Để tiếp tục nghiên cứu sâu hơn về cà phê, bạn nên xem các thành phần hóa học của hạt cà phê.


Nguồn tham khảo:

  • The Coffee Roaster’s Companion – Scott Rao – 2014
  • www.casabrasilcoffees.com/ Anatomy of the Coffee Fruit and Bean

NgTg.HaiVan

"Không có con người cà phê chỉ là một cấu trúc mang tính lý thuyết - Thiếu đi cà phê con người cũng mất đi phần nào tính vẹn toàn" | Pour Your Heart Into It.

Trả lời