Axit được công nhận là yếu tố chính đóng góp vào trải nghiệm cảm quan của cà phê và các chuyên gia cà phê đánh giá cao hương vị này qua đó điều chỉnh cách rang của họ cho phù hợp. Nếu bạn đã từng tham dự cupping với một số người sành sỏi, bạn có thể đã nghe qua một số nhận định như: “Cà phê này thể hiện vị chua rõ rệt của axit malic khi còn nóng, và nhường chỗ cho axit citric khi nó nguội…” Một số người trong chúng ta, thậm chí có thể quen với mùi vị của một số axit hữu cơ thường thấy trong cà phê – citric, malic, lactic, acetic – và tự tin rằng có thể phân biệt chúng bằng cách nếm thử.
Tuy nhiên, trong một bài báo khoa học với nhan đề “Acids in brewed coffees: Chemical composition and sensory threshold (tạm dịch: Axit trong cà phê pha: Thành phần hóa học và ngưỡng cảm quan) vừa được công bố gần, các tác giả đây cho thấy hàm lượng của nhiều axit hữu cơ có trong cà phê sau khi pha thấp đến mức về cơ bản không thể phát hiện được. Họ cũng kiểm tra xem liệu các chuyên gia cà phê có thể cảm nhận được sự khác biệt giữa axit xitric và axit tartaric trong cà phê hay không. Phát hiện của họ thách thức rất nhiều nhận định mà chúng ta đưa ra về cách các loại axit khác nhau trong cà phê ảnh hưởng đến hương vị.
Ở nồng độ thường thấy trong cà phê pha, các chuyên gia cà phê không thể xác định chính xác bất kỳ axit hữu cơ nào trong thử nghiệm cảm quan. Trên thực tế, đối với axit axetic, lactic và malic, hàm lượng tìm thấy trong cà phê họ pha thấp đến mức nằm dưới ngưỡng phát hiện, tức là hoàn toàn không thể phát hiện được.
Theo các nhà nghiên cứu, phát hiện của họ đặt ra câu hỏi về các phương pháp được sử dụng rộng rãi trong cà phê đặc sản để rèn luyện và kiểm tra các kỹ năng cảm quan của các chuyên gia, hay còn gọi là Q Grader. Ví dụ, ngay cả đối với các loại cà phê được rang nhẹ, hàm lượng của hầu hết các axit hữu cơ có trong cà phê pha đều thấp hơn nhiều so với mức được sử dụng trong các bài kiểm tra cảm quan của Hiệp hội Cà phê Đặc sản (SCA) và Viện Chất lượng Cà phê (CQI). Không dừng lại ở đó, nhóm nghiên cứu còn đánh vỡ định kiến lâu nay của chúng ta về tính axit (hay acidity trong cà phê), các nhà nghiên cứu đã phát hiện độ pH thấp nhất, và nồng độ axit xitric cao nhất trong cà phê Brazil mà họ đã thử nghiệm. Trong khi đó, cà phê Kenya có ít axit xitric hơn và độ pH cao hơn, mặc dù thực tế là hầu hết chúng ta đều biết cà phê Kenya có độ chua rất cao.
Các thử nghiệm axit
Quy trình tiêu chuẩn để kiểm tra khả năng nếm axit trong cà phê, được cả SCA và CQI sử dụng, là “tăng đột biến” cà phê đã pha với axit hữu cơ. SCA sử dụng axit citric, malic, lactic và tartaric trong bài kiểm tra Sensory Skills Professional (Kỹ năng cảm quan Chuyên nghiệp), trong khi CQI kiểm tra axit citric, malic, acetic và photphoric như một phần của bài kiểm tra dành cho Q grader.
Trong mỗi trường hợp, người huấn luyện thường thêm 0,4 gam mỗi loại axit vào một lít cà phê đã pha (hoặc 0,5 gam trong trường hợp axit lactic). Đối với khóa học CQI, huấn luyện viên sẽ chọn hai cốc trong số bốn cốc và yêu cầu học sinh tìm xem hai cốc nào đã được thêm axit vào (bài kiểm tra “cặp trùng khớp”). Chứng chỉ SCA tiến thêm một bước nữa bằng cách kiểm tra khả năng của học sinh trong việc xác định loại axit nào đã được thêm vào cốc. Mục đích của các bài kiểm tra là lượng axit được thêm vào phải được phát hiện – trên thực tế, hướng dẫn của SCA yêu cầu người huấn luyện “điều chỉnh theo khẩu vị” nếu cần, để đảm bảo rằng học sinh có thể cảm nhận được sự khác biệt giữa các cốc.
Tuy nhiên, ngoại trừ axit xitric, các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng nồng độ của từng loại axit này trong cà phê pha thấp hơn nhiều so với mức được sử dụng trong các thử nghiệm SCA và CQI. Họ đã thử nghiệm năm loại cà phê đặc sản khác nhau: hai loại cà phê sơ chế tự nhiên của Brazil, hai loại cà phê được sơ chế ướt từ Kenya và một loại cà phê được sơ chế ướt từ Bolivia. Đối với mỗi loại cà phê, các nhà nghiên cứu đã thử nghiệm ba cấp độ rang khác nhau (trong phạm vi rang nhạt phổ biến với cà phê đặc sản).
Cà phê đặc sản, rang nhẹ nên có tính axit khá cao – nhưng trong số các axit được kiểm tra theo giao thức CQI và SCA, chỉ có axit citric đạt đến mức (0,4 gam mỗi lít) được sử dụng trong các thử nghiệm. Hai axit quan trọng khác – axit chlorogen và axit quinic – có nồng độ cao hơn, nhưng vai trò của chúng đối với hương vị vẫn còn đang được tranh luận và chúng không được đưa vào các thử nghiệm cảm quan thông thường.
Ngưỡng phát hiện
Các thử nghiệm cảm quan về độ axit dựa trên giả định rằng các axit hữu cơ thông thường có ảnh hưởng đáng kể đến hương vị của cà phê và giúp phân biệt các loại cà phê khác nhau. Nhưng nhiều axit trong số đó không thể phát hiện được ở nồng độ thấp có trong cà phê pha. Các nhà nghiên cứu đã pha chiết xuất cà phê với các liều lượng axit khác nhau và thử nghiệm chúng trên một nhóm chuyên gia cà phê – trong trường hợp này là quản lý quầy bar từ nhà rang xay Copenhagen Coffee Collective. Tất cả người tham gia đều đã được đào tạo trước đó về cách nhận biết axit hữu cơ, cũng như đào tạo chuyên sâu 30 phút ngay trước khi làm bài kiểm tra.
Họ phát hiện ra rằng ở nồng độ thông thường có thể tìm thấy trong cà phê, những người tham gia không thể xác định được axit nào trong các thử nghiệm. Trên thực tế, đối với hầu hết các axit, người tham gia thậm chí không thể phát hiện được có axit nào đã được thêm vào hay không. Khi nếm axit trong nước thường, thay vì trong cà phê đã pha, người tham gia chỉ xác định chính xác axit axetic.
Nhận biết axit trong nước và cà phê. Các ứng viên tham gia thử nếm không thể nhận ra bất kỳ axit nào ở nồng độ điển hình có trong cà phê. Trong nước, họ có thể xác định sự có mặt của axit axetic, nhưng không có axit nào khác được phát hiện. Thanh ngang màu đậm cho biết số lượng câu trả lời đúng cần thiết để có kết quả có ý nghĩa thống kê.
Bằng cách thêm một lượng axit khác nhau của mỗi loại vào cà phê, các nhà nghiên cứu đã tính toán lượng họ cần thêm vào cà phê để có thể phát hiện được sự khác biệt trong cốc – hay “ngưỡng phát hiện”. Theo kết quả của nhóm nghiên cứu, nồng độ trung bình của axit malic, lactic và acetic trong cà phê pha là dưới ngưỡng phát hiện, trong khi nồng độ trung bình của axit photphoric chỉ cao hơn ngưỡng phát hiện một chút. Loại axit duy nhất có thể phát hiện rõ ràng ở nồng độ có trong cà phê là axit xitric.
Nồng độ của một số axit hữu cơ quan trọng trong cà phê pha nằm dưới ngưỡng phát hiện. Các cột màu đậm cây biểu thị nồng độ có trong cà phê (được pha bằng French press) và các cột màu nhạt biểu thị nồng độ axit cần được thêm vào để có thể cảm nhận được sự khác biệt.
Những kết quả này mâu thuẫn với ý kiến cho rằng sự thay đổi nồng độ của từng axit hữu cơ quyết định hương vị của cà phê. Thêm axit vào cà phê theo cách này sẽ làm tăng gấp đôi nồng độ axit vốn có, tuy nhiên sự khác biệt thậm chí không thể nhận thấy được.
Đào tạo, giảng dạy và kiểm tra học sinh (về những axit đó) là không phù hợp và gây lãng phí thời gian của mọi người
Morten Münchow – Tác giả nghiên cứu
Trong khóa học Q grader, cũng như trong khóa học CSC (Coffee Science Certificate), chúng tôi không chấm điểm học sinh dựa trên khả năng xác định từng loại axit riêng lẻ.
Joseph Rivera – Đồng phát triển khóa học CQI
TDS và nồng độ axit
Trong nghiên cứu trên, các tác giả đã pha cà phê bằng French press, với nồng độ khoảng 1,1% TDS, vì họ coi đây là phương pháp giống nhất với cupping nhất, được sử dụng để đánh giá cảm quan. Kiểu cà phê này có phần hơi yếu hơn so với cà phê mà hầu hết mọi người uống, điều đó có nghĩa là axit sẽ dễ dàng được phát hiện hơn trong cà phê đậm hơn? Xét cho cùng, cách pha cà phê có tác động mạnh mẽ đến độ axit: Xét về cả độ axit chuẩn độ (Titratable Acidity) và độ chua cảm nhận được; các thông số pha cà phê tạo ra sự khác biệt gần như ngang bằng với mức độ rang.
Tuy nhiên, chỉ tăng tổng nồng độ chất rắn hoà tan (TDS) của chiết xuất cà phê không không có nghĩa là lượng axit trong đó sẽ cao hơn ngưỡng phát hiện. Đầu tiên, ngưỡng phát hiện trong nghiên cứu dành riêng cho nồng độ pha cà phê mà họ sử dụng – nói cách khác, đó là lượng axit có thể nếm được trong loại cà phê đó. Một loại chiết xuất có TDS cao hơn có thể có ngưỡng phát hiện thậm chí còn cao hơn, vì nồng độ của tất cả các hợp chất khác trong cà phê cũng sẽ tăng lên, khiến việc nếm thử từng axit riêng lẻ trở nên khó khăn hơn.
Ví dụ, hãy tưởng tượng bạn đang thêm axit citric vào một cốc espresso, sau đó bạn thêm cùng một lường đường đó vào cà phê lọc pha bằng V60. Bạn sẽ khó có thể cảm nhận vị chua trong cà phê espresso hơn rất nhiều so với cà phê lọc – nói cách khác, trong cà phê càng đậm thì ngưỡng phát hiện càng cao hơn.
Điều đó nói lên rằng, việc chọn French press làm phương pháp pha cà phê sẽ gây ra một sự phức tạp. “Cà phê French press có hàm lượng dầu, melanoidin và các vi hạt cao hơn nhiều giúp tăng cường cảm giác ngon miệng và cuối cùng có thể “che giấu” các sắc thái cụ cụ thể.” Ngược lại, trong các thử nghiệm SCA và CQI, việc nếm thử dựa trên cà phê lọc – theo Joseph Rivera, Đồng phát triển khóa học CQI
Độ axit # Độ chua
Trong nghiên cứu này, cà phê Kenya có độ pH cao nhất – nói cách khác, chúng có ít axit nhất. Điều này thật đáng ngạc nhiên khi bạn xem xét hương vị đặc trưng của cà phê Kenya, nhưng đây không phải là lần đầu tiên các nhà nghiên cứu tìm thấy kết quả tương tự. Ví dụ, một nhóm nghiên cứu phát hiện ra rằng cà phê Kenya có ít axit xitric hơn nhưng lại có nhiều axit malic hơn cà phê Trung Mỹ (Balzer, 2001). Một nghiên cứu khác phát hiện ra rằng cà phê Đông Phi nói chung có độ pH cao hơn cà phê Trung Mỹ (Brollo, và cộng sự, 2008)
Không phải tất cả các axit đều đóng góp như nhau vào độ chua cảm nhận được của cà phê. Độ axit cảm nhận được của cà phê – nói cách khác, vị chua của nó – dường như tương quan nhiều hơn với “độ axit chuẩn độ” hơn là độ pH hoặc tổng nồng độ axit của cà phê. Độ axit có thể chuẩn độ là thước đo lượng kiềm cần thêm vào để trung hòa toàn bộ axit trong cà phê. Một số hợp chất trong cà phê có thể đệm độ axit, nghĩa là sự thay đổi nồng độ của một số axit có thể chỉ ảnh hưởng nhỏ đến độ pH. Những độc giả của Khoa học Chiết xuất sẽ nhận thấy rằng đây là khái niệm tương tự như độ kiềm, nhưng ngược lại.
Ở nhiệt độ phòng, trong 1 mol dung dịch axit acetic (có công thức hóa học là CH3COOH) thì chỉ có 0.4% axit acetic bị phân li thành ion axetat (CH3COO−) và ion hydroni (H3O+)
Theo wikipedia
Sự kết hợp của các axit có mặt trong cùng một dung dịch cũng có thể ảnh hưởng đến hương vị: ví dụ, axit xitric và axit malic có tác dụng hiệp đồng. Kết hợp lại, chúng có vị chua cao hơn và có tính se hơn so với từng loại axit (Rubico và McDaniel, 1992). Mặt khác, các hợp chất có vị đắng như axit quinic có thể che đi một số tính axit của cà phê. Cà phê từ Brazil trong nghiên cứu trên chứa nhiều axit quinic hơn, điều này có thể giải thích một phần lý do tại sao chúng có nồng độ chua thấp hơn (Birke Rune và cộng sự, 2023).
Một nghiên cứu thú vị cũng cho thấy rằng nhận thức của chúng ta về độ axit của cà phê bị ảnh hưởng bởi mùi thơm của cà phê. Cụ thể, các nhà nghiên cứu cũng phát hiện ra rằng cà phê Kenya có độ pH cao hơn và độ axit chuẩn độ thấp hơn cà phê Trung Mỹ. Tuy nhiên, khi cho hội đồng thử nếm đeo kẹp mũi để chặn mùi thơm của cà phê, những người thử nếm đã đánh giá cà phê Kenya có độ axit thấp hơn so với các loại cà phê khác – phù hợp với các phép đo độ pH và độ axit chuẩn độ (Brollo, và cộng sự, 2008).
Điều này có thể tương tự như cách chúng ta cảm nhận vị ngọt trong cà phê. Hầu hết cà phê sau khi rang không chứa đủ lượng đường để có thể nhận biết được vị ngọt; thay vào đó, vị ngọt cảm nhận được đến từ hiệu ứng đa giác quan, các hương thơm trong cà phê gắn liền với vị ngọt chẳng hạn như caramel hoặc vani.
Axit không chỉ có tính axit
Hàm lượng axit trong cà phê không chỉ ảnh hưởng đến độ chua. Một số axit được tìm thấy trong cà phê có mùi thơm dễ nhận biết, chẳng hạn như mùi giấm đặc trưng của axit axetic hoặc mùi caramel cháy của axit pyruvic. Nhiều axit cũng có thể gây ra vị đắng hoặc cảm giác se cho cà phê, hoặc thậm chí đóng vai trò là chất điều chỉnh hương vị, làm thay đổi hương vị của cà phê ngay cả khi chúng không có một hương vị đặc trưng.
Axit chlorogen trong cà phê đôi khi có liên quan đến vị chua và đôi khi có vị đắng hoặc kim loại. Có thể là do axit chlorogen có ít hương vị riêng mà chính các phân tử được hình thành khi axit chlorogen phân hủy đã thể hiện hương vị đó trong cà phê.
Yeager và cộng sự, 2021
Tóm lại, bài phân tích này khá dài – như chính cái tên của nghiên cứu Acids in brewed coffees: Chemical composition and sensory threshold, cho thấy rõ rằng nồng độ axit trong cà phê không quyết định sự khác biệt về hương vị của cà phê từ các nguồn gốc khác nhau. Điển hình là vị chua của cà phê Kenya không chỉ phụ thuộc vào lượng axit chứa trong đó. Trong khi đó, các yếu tố như mức độ rang hoặc phương pháp chế biến dường như có ảnh hưởng lớn hơn đến vị chua cảm nhận được trong cà phê so với nguồn gốc địa lý.
Vậy, những kết quả này có ám chỉ rằng các bài kiểm tra SCA và CQI về cơ bản là sai sót? Rất khó kết luận, nhưng điều đáng chú ý là những người thử nếm trong nghiên cứu này là những chuyên gia cà phê có kinh nghiệm nhưng họ không phải là Q grader. Và do đó, có thể việc đào tạo để đạt được chứng nhận của CQI (hoặc SCA) sẽ cho phép người thử nếm phát hiện và thậm chí xác định các axit ở nồng độ thấp hơn.
Tuy nhiên, đây là lúc chúng ta cần xem xét lại những mô tả như “axit malic”… nghe có vẻ khoa học nhưng không phản ánh thực tế về cách chúng ta thưởng thức cà phê. Mặc dù độ axit có thể đo lường được nhưng cách chúng ta cảm nhận độ axit mang tính chủ quan rất cao. Mô tả như độ axit của táo xanh hay cam vàng sẽ có ý nghĩa hơn nhiều đối với khách hàng của chúng ta.
