Vị đắng là một trong những cảm giác vị đặc trưng và quen thuộc nhất của cà phê. Trong đánh giá cảm quan, vị đắng (bitterness) cũng không đơn thuần là một đặc tính cần loại bỏ. Giống như độ chua, vị ngọt hay cảm giác đậm đà vốn có của cà phê, nó được xem xét trong mối tương quan với những thuộc tính cảm quan khác để hình thành nên tổng thể trải nghiệm của một tách cà phê. Một mức độ đắng phù hợp có thể góp phần tạo nên sự cân bằng và chiều sâu, trong khi vị đắng quá mức hoặc mất cân đối có thể che lấp những đặc tính khác của cà phê.
Vậy điều gì tạo nên vị đắng trong cà phê? Những hợp chất nào chịu trách nhiệm cho cảm giác này, chúng đến từ đâu và vì sao mức độ đắng lại thay đổi theo giống cà phê, quá trình rang và phương pháp chiết xuất? Để hiểu rõ hơn về vị đắng, trước hết cần nhìn vào nền tảng hóa học tạo nên cảm giác vị này.
Tuy nhiên, về mặt cảm quan, vị đắng của cà phê không phải là một đặc tính đơn giản, càng không thể quy về một hợp chất duy nhất. Nó là kết quả của sự hiện diện đồng thời của nhiều nhóm hợp chất hóa học, được hình thành và biến đổi qua giống loài, quá trình rang và chiết xuất, sau đó được hệ thống vị giác của chúng ta tiếp nhận và diễn giải.
Hai hiểu lầm phổ biến về vị đắng
Trước tiên, cần làm rõ hai vấn đề thường gây nhầm lẫn khi đề cập đến vị đắng.
1. Vị đắng không chỉ được cảm nhận ở một vùng nhất định trên lưỡi
Hầu hết chúng ta từng được học rằng lưỡi được chia thành những khu vực riêng biệt, trong đó mỗi vùng chuyên cảm nhận một vị cơ bản: đầu lưỡi cảm nhận vị ngọt, hai bên cảm nhận vị chua và mặn, còn phía sau lưỡi cảm nhận vị đắng. Mô hình “bản đồ vị giác” này từng được sử dụng rất phổ biến, nhưng thực tế không chính xác.
Vị đắng có xu hướng được cảm nhận với cường độ cao hơn ở phần sau lưỡi so với phần trước. Tuy nhiên, đây không phải là sự phân vùng tuyệt đối: vị đắng vẫn có thể được cảm nhận ở nhiều vùng khác nhau trên lưỡi, với cường độ cảm nhận thay đổi tùy theo vị trí và loại hợp chất gây đắng.
2. Caffeine không phải là nguồn chính của vị đắng trong cà phê
Caffeine là một alkaloid có vị đắng tự nhiên và thường được xem là nguyên nhân chính tạo nên vị đắng của cà phê. Tuy nhiên, vai trò của caffeine trong tổng thể cảm nhận vị đắng có thể khiêm tốn hơn nhiều so với nhận thức phổ biến.
Caffeine tương đối bền trong điều kiện rang cà phê, vì vậy hàm lượng của nó không thay đổi quá lớn so với nhiều hợp chất khác trong quá trình này. Tuy nhiên, điều đó không có nghĩa caffeine là thành phần quyết định phần lớn vị đắng của một tách cà phê. Phần đáng kể của cảm giác đắng còn đến từ nhiều hợp chất khác, đặc biệt là các hợp chất vốn có trong hạt xanh và những sản phẩm hình thành hoặc biến đổi trong quá trình rang.
Caffeine chỉ đóng góp khoảng 10% đến 20% (hoặc tối đa 30% tùy loại) vào tổng vị đắng cảm nhận được trong tách cà phê
R.J. Clarke, 2001
Một minh chứng dễ thấy là cà phê khử caffeine vẫn có thể thể hiện vị đắng rõ rệt. Điều này cho thấy caffeine chỉ là một trong nhiều tác nhân hóa học góp phần tạo nên cảm giác đắng, chứ không thể xem là nguyên nhân duy nhất hay nguyên nhân chính trong mọi trường hợp.
Cơ sở hóa học về vị đắng cà phê
Vậy điều gì thực sự tạo nên vị đắng trong cà phê?
Vị đắng của cà phê không đến từ một hợp chất duy nhất. Trong hạt cà phê xanh đã tồn tại một số hợp chất có vị đắng, nhưng quá trình rang tiếp tục làm chúng biến đổi và tạo ra nhiều hợp chất mới. Vì vậy, thành phần và cường độ vị đắng của cà phê thay đổi đáng kể theo mức độ rang. Các nghiên cứu hiện nay cho thấy nhiều nhóm hợp chất cùng tham gia vào trải nghiệm này, trong đó nổi bật là các alkaloid, các sản phẩm biến đổi của axit chlorogenic và một số hợp chất hình thành trong quá trình rang.
Chlorogenic acid lactones: Vị đắng đặc trưng của cà phê rang
Chlorogenic acids (CGAs) là một trong những nhóm hợp chất phenolic quan trọng nhất trong cà phê xanh. Robusta thường có hàm lượng CGA cao hơn đáng kể so với Arabica; tổng hàm lượng CGA trong cà phê Robusta xanh có thể vào khoảng 7–14% chất khô, tùy giống, điều kiện canh tác và phương pháp phân tích.
Trong quá trình rang, CGA bị biến đổi mạnh. Một phần được chuyển hóa thành chlorogenic acid lactones (CQLs), còn được gọi là quinides. Đây là nhóm hợp chất có vai trò đáng kể đối với vị đắng của cà phê rang, đặc biệt ở các mức rang nhẹ đến vừa.
CQLs có thể tạo cảm giác đắng ở nồng độ tương đối thấp và thường được liên hệ với kiểu đắng đặc trưng, tương đối dễ chịu của cà phê rang. Tuy nhiên, khi tiếp tục rang ở nhiệt độ cao hơn, CQLs lại tiếp tục bị phân hủy và hình thành các hợp chất có đặc tính cảm quan khác.
Sau khoảng 9 phút rang, khoảng 90% tổng CGA có thể đã tham gia vào các phản ứng nhiệt, tương đương với khoảng 7% khối lượng chất khô của cà phê xanh ban đầu.
Folmer, B. (Ed.). (2017)
Điều này cho thấy CGA không phải là một thành phần “đứng yên” trong quá trình rang. Phần lớn CGA ban đầu sẽ được chuyển hóa, và chính các sản phẩm của quá trình này mới đóng vai trò quan trọng đối với vị đắng của cà phê rang. Một điểm cần phân biệt là CGA trong hạt xanh không phải nguồn duy nhất tạo ra vị đắng. Một số CGA có thể góp phần tạo cảm giác chát và khô miệng, trong khi các sản phẩm nhiệt phân của chúng đóng góp đáng kể hơn vào cảm giác đắng sau khi rang.
Phenylindanes: Vị đắng mạnh và kéo dài ở cà phê rang đậm
Khi quá trình rang tiếp tục, CQLs không còn ổn định mà tiếp tục phân hủy. Một trong những hướng biến đổi quan trọng liên quan đến sự hình thành 4-vinylcatechol từ các cấu trúc có nguồn gốc từ acid caffeic.
Ở nhiệt độ rang cao, 4-vinylcatechol có thể tiếp tục tham gia các phản ứng ngưng tụ và oligomer hóa, tạo thành nhóm hợp chất được gọi là phenylindanes. Đây là những hợp chất có ngưỡng cảm nhận vị đắng rất thấp và có liên quan đặc biệt đến kiểu đắng mạnh, sắc và kéo dài thường gặp ở cà phê rang đậm.
Có thể hình dung một trong những chuỗi biến đổi quan trọng của CGA trong quá trình rang như sau:
Chlorogenic acids → Chlorogenic acid lactones → 4-vinylcatechol → Phenylindanes
Mỗi giai đoạn tạo ra những hợp chất có đặc tính cảm quan khác nhau. Vì vậy, bản chất của vị đắng cũng thay đổi theo quá trình rang. Ở mức rang nhẹ đến vừa, CQLs có thể đóng góp đáng kể vào cảm giác đắng đặc trưng của cà phê. Khi mức độ rang tăng, các sản phẩm phân hủy tiếp theo, trong đó có phenylindanes, trở nên quan trọng hơn và có thể góp phần tạo nên cảm giác đắng mạnh và kéo dài hơn.
Caffeine, trigonelline và các sản phẩm của phản ứng Maillard
Bên cạnh các sản phẩm biến đổi của CGA, cà phê còn chứa nhiều hợp chất khác có khả năng đóng góp vào vị đắng.
Như đã đề cập Caffeine – là alkaloid nổi tiếng nhất và có vị đắng rõ rệt. Khác với nhiều hợp chất hình thành trong quá trình rang, caffeine tương đối bền nhiệt và phần lớn vẫn tồn tại sau khi rang. Vì vậy, caffeine góp phần tạo vị đắng trong cả cà phê rang nhẹ và rang đậm, dù mức độ cảm nhận không chỉ phụ thuộc vào hàm lượng caffeine.
Trigonelline cũng là một alkaloid tự nhiên trong cà phê. Bản thân nó có thể đóng góp vào vị đắng, nhưng quan trọng hơn, trigonelline bị phân hủy đáng kể trong quá trình rang và tạo ra nhiều sản phẩm khác, trong đó có nicotinic acid (niacin) và các hợp chất liên quan đến hương vị rang.
Ngoài ra, quá trình rang còn tạo ra melanoidins và nhiều hợp chất khác thông qua phản ứng Maillard, caramel hóa và các phản ứng nhiệt phân. Bên cạnh việc tạo màu và thể chất (body), melanoidin cũng đóng góp một phần vào vị đắng dịu. Một số hợp chất phenolic và sản phẩm phân hủy carbohydrate cũng có thể tham gia vào cảm giác đắng, chát hoặc khô miệng.
Khoa học cảm quan về vị đắng trong cà phê
Chúng ta thường nghĩ “đắng” và “ngọt” là hai phạm trù đối lập, có ranh giới khá rõ ràng: một thứ hoặc đắng, hoặc ngọt. Nhưng trong trải nghiệm vị giác, mọi thứ phức tạp hơn thế. Cảm nhận về một vị không chỉ phụ thuộc vào bản thân chất tạo vị, mà còn chịu ảnh hưởng bởi những gì chúng ta vừa nếm trước đó và những vị khác đang hiện diện cùng lúc.
Bạn có thể tự thử một thí nghiệm rất đơn giản. Hãy uống một ngụm nước, sau đó cắn một miếng chanh hoặc nếm một ít nước chanh có vị chua rõ rệt. Sau đó uống lại nước lọc. Nhiều người sẽ nhận thấy nước lúc này có vẻ ngọt hơn bình thường, dù trong đó hoàn toàn không có thêm đường.
Đây là một ví dụ về tương tác giữa các cảm giác vị. Một vị có thể làm thay đổi cách chúng ta cảm nhận những vị khác, khiến cùng một chất nhưng được nếm trong những bối cảnh khác nhau lại cho cảm giác không hoàn toàn giống nhau. Vì vậy, nếu bạn đang ăn bánh ngọt (tiramisu, kem, hay chocolate..) sau đó nốc một ngụm cà phê. Thì vị đắng bạn cảm nhận sẽ tăng đáng kể so với việc bạn đã nhấp một ngụm nước lọc trước đó.
Điều này đặc biệt quan trọng khi đánh giá Fine Robusta – cà phê vối chất lượng cao. Robusta tự nhiên thường có hàm lượng caffeine và một số hợp chất phenolic cao hơn, nên vị đắng (bitterness) có thể nổi bật hơn. Nếu lấy tiêu chuẩn “bitterness càng thấp càng tốt” của Arabica áp vào Fine Robusta thì dễ đánh giá sai chất lượng. Vì vậy, theo tiêu chuẩn đánh giá Fine Robusta của CQI, cần đánh giá nó trong mối tương quan với vị ngọt (Bitter/Sweet Aspect) của tách cà phê. Một tách Fine Robusta có thể có vị đắng tương đối rõ nhưng vẫn cho cảm giác cân bằng nếu vị đắng được hỗ trợ và đối trọng bởi độ ngọt, độ chua cùng các thuộc tính cảm quan khác.
Làm thế nào để cà phê bớt đắng?
Nếu cảm thấy cà phê quá đắng, không nhất thiết phải thay sang một loại cà phê khác.
Sau những kiến thức hóa học trên, có thể bạn cần mua loại cà phê Arabica chất lượng cao được rang nhạt để dể dàng thưởng thức mà không cảm thấy quá đắng? – Thực ra, không cần thiết phải làm như vậy, vì trong quá trình pha chế, chúng ta có nhiều biến số có thể điều chỉnh để thay đổi mức độ chiết xuất và cách vị đắng được thể hiện trong tách cà phê.
• Đầu tiên là kích thước xay. Cà phê xay càng mịn thì diện tích tiếp xúc với nước càng lớn, thường làm quá trình chiết xuất diễn ra nhanh và mạnh hơn. Nếu cà phê cho vị đắng, khô hoặc gắt, thử xay thô hơn có thể giúp giảm mức độ chiết xuất. Tuy nhiên, kích thước xay luôn cần được xem xét cùng với phương pháp pha và thời gian chiết xuất.
• Nhiệt độ nước cũng ảnh hưởng đến quá trình chiết xuất. Nhìn chung, nước nóng hơn có khả năng chiết xuất các hợp chất từ cà phê hiệu quả hơn. Nếu tách cà phê đang có xu hướng đắng hoặc gắt, giảm nhiệt độ nước một vài độ có thể là một cách để điều chỉnh.
• Thời gian chiết xuất là một biến số quan trọng khác. Khi thời gian tiếp xúc giữa cà phê và nước kéo dài, lượng chất được chiết xuất tăng lên. Nếu quá trình chiết xuất vượt quá mức phù hợp với loại cà phê và phương pháp pha, tách cà phê có thể trở nên đắng, khô hoặc mất cân bằng. Vì vậy, thay vì cố định một thời gian “đúng” cho mọi loại cà phê, cần tìm khoảng thời gian phù hợp với từng loại hạt và phương pháp pha.
Bạn nên xem thêm: Những vấn đề cơ bản về chiết xuất cà phê
Bên cạnh cách pha, nhiệt độ khi thưởng thức cũng ảnh hưởng đáng kể đến cảm nhận vị đắng. Nhiệt độ cao có thể làm thay đổi cách chúng ta cảm nhận các thuộc tính vị và hương; khi cà phê nguội dần, sự cân bằng giữa các cảm giác này cũng thay đổi. Vì vậy, một tách cà phê có thể cho cảm nhận rất khác ở các nhiệt độ khác nhau.
Sau cùng, điều quan trọng là không nên xem vị đắng như một đặc tính cần loại bỏ. Một mức độ đắng nhất định là thành phần tự nhiên của cà phê và có thể góp phần tạo nên cấu trúc, chiều sâu và sự cân bằng của tách cà phê.
Điều đáng quan tâm không phải là cà phê có đắng hay không, mà là vị đắng có phù hợp với tổng thể cảm quan hay không. Với một tách cà phê chất lượng, vị đắng có thể hiện diện cùng vị ngọt, vị chua, hương thơm và hậu vị mà không lấn át chúng. Khi những thành phần này đạt được sự hài hòa, vị đắng không còn là một khuyết điểm mà trở thành một phần của trải nghiệm cà phê.
Nguồn tham khảo:
- Folmer, B. (Ed.). (2017). The craft and science of coffee. Academic Press.
- Clarke, R. J., & Vitzthum, O. G. (Eds.). (2001). Coffee: Recent developments. Blackwell Science.
- Farah, A. (Ed.). (2019). Coffee: Production, quality and chemistry. Royal Society of Chemistry.
- www.perfectdailygrind.com/ Bitterness in Coffee: What Is It & Is It Always Bad
- www.compoundchem.com/ Why is Coffee Bitter? – The Chemistry of Coffee
- www.coffeechemistry.com/ Chlorogenic Acid