Quản lý nhiệt và luồng khí trong quá trình rang

Trong quá trình rang cà phê, gas không chỉ đóng vai trò là nguồn năng lượng làm nóng mà còn là công cụ điều tiết nhịp độ phát triển của hạt cà. Việc kiểm soát mức gas phù hợp ở từng thời điểm giúp đảm bảo quá trình truyền nhiệt diễn ra ổn định, hạn chế tình trạng cháy xém, và quan trọng hơn, góp phần định hình cấu trúc hương vị cuối cùng của cà phê. Khác với airflow – thường được xem là yếu tố hỗ trợ – gas là nền tảng của mọi thay đổi về nhiệt, và do đó cần được vận hành với chiến lược rõ ràng.

Dù sử dụng máy rang trống truyền thống hay máy rang không khí, việc thiết lập và điều chỉnh đúng mức gas và luồng khí không chỉ giúp duy trì sự ổn định trong quá trình rang, mà còn ảnh hưởng trực tiếp đến hương vị cuối cùng của tách cà phê. Bài viết này sẽ cung cấp cái nhìn toàn diện và thực tiễn về cách quản lý hai yếu tố trên, dựa trên các nguyên tắc cốt lõi và khuyến nghị từ chuyên gia Scott Rao.

Quản lý nhiệt (mức gas)

Máy rang trống gia nhiệt gián tiếp (Indirectly heated drum roaster) và máy rang trống cổ điển (hay máy rang trống gia nhiệt trực tiếp – Direct heat drum roaster) đòi hỏi những cách tiếp cận rất khác nhau trong việc điều chỉnh mức gas xuyên suốt quá trình rang cà phê.

Đối với máy rang trống cổ điển, bạn có thể bắt đầu rang bằng mức gas cao, sau đó từ từ giảm mức gas cho đến gần thời điểm first crack. Trong khoảng thời gian từ 45 giây trước đến ít nhất 45 giây sau lần nổ đầu tiên, không nên thay đổi gas để duy trì sự ổn định trong sự phát triển hương vị.

Scott Rao, Coffee Roasting: Best Practices

Ngược lại, với máy rang gia nhiệt gián tiếp – nhiệt lượng truyền trực tiếp qua dòng khí nóng thay vì qua thành trống – phương pháp được Scott Rao khuyến nghị lại là “mô hình kim tự tháp”: bắt đầu với mức khí trung bình, tăng dần trong vài phút đầu để xây dựng tốc độ gia nhiệt, giữ ổn định trong một khoảng thời gian, rồi giảm dần cho đến khi kết thúc mẻ rang.

Sự khác biệt này đến từ cơ chế truyền nhiệt của hai loại máy: trong máy rang trống truyền thống, trống rang đóng vai trò là nguồn nhiệt chính, và hạt cà phê lạnh khi được nạp vào sẽ khiến trống giảm nhiệt đột ngột. Do đó, cần một mức gas cao lúc đầu để bù lại. Trong khi đó, với máy rang hot-air phần lớn nhiệt lượng đến từ luồng không khí nóng, nên nhiệt độ trống không còn là yếu tố quyết định.

Quản lý luồng khí

Trong quá trình rang cà phê, luồng khí (airflow) giữ hai vai trò quan trọng: một là loại bỏ khói và vỏ lụa ra khỏi trống rang, hai là hỗ trợ quá trình truyền nhiệt đối lưu đến hạt cà phê. Cách tiếp cận mà nhiều chuyên gia khuyến nghị trong việc kiểm soát airflow rất đơn giản: hãy chọn một mức airflow phù hợp và duy trì nó ổn định trong suốt mẻ rang.

Việc thay đổi airflow sẽ làm cho profile rang trở nên phức tạp hơn rất nhiều, bởi vì tác động của airflow phụ thuộc chặt chẽ vào mức gas hiện hành:

• Khi gas đang ở mức cao, tăng airflow sẽ thổi thêm nhiệt vào buồng rang, làm tăng tốc độ gia nhiệt của cả nhiệt độ hạt (BT) và nhiệt độ môi trường (ET).
• Ngược lại, nếu gas đang ở mức rất thấp, việc tăng airflow lại có thể làm nguội buồng rang và khiến tốc độ gia nhiệt giảm xuống.

Việc thay đổi luồng không khí có thể ảnh hưởng đến nhiệt độ không khí trong máy rang nhanh hơn so với việc điều chỉnh đầu đốt). Tuy nhiên, lượng năng lượng nhiệt tổng thể do đầu đốt cung cấp là yếu tố quan trọng nhất. Bạn nên tập trung vào việc điều chỉnh nguồn nhiệt và đừng bị phân tâm bởi nhiệt độ không khí bên trong trống. Bởi vì nếu airflow thay đổi không nhất quán, thì ngay cả những điều chỉnh gas thông thường cũng có thể dẫn đến những biến động khó kiểm soát trong toàn bộ quá trình rang.

Trên thực tế, rất hiếm khi cần thay đổi airflow để đạt được một mẻ rang tốt. Ngoại lệ phổ biến nhất là khi burner không đủ công suất để xử lý hiệu quả một mẻ rang cụ thể. Trong trường hợp này, việc bắt đầu với airflow thấp nhằm giữ nhiệt cho máy là hợp lý. Sau đó, tăng airflow ở giai đoạn giữa hoặc cuối mẻ rang sẽ giúp tăng hiệu quả truyền nhiệt đối lưu và loại bỏ khói cũng như vỏ lụa khỏi trống rang.

Như đã đề cập ở phần trước, airflow cũng có thể được sử dụng để giảm thiểu hiện tượng “crash” (tụt nhiệt độ đột ngột) và “flick” (nhiệt độ tăng vọt bất thường). Ở một số loại máy, việc tăng airflow sau lần nổ đầu tiên sẽ giúp đưa thêm nhiệt lượng vào trống, từ đó ngăn chặn nguy cơ crash. Tương tự, vào cuối mẻ rang – khi burner đã tắt hoặc đang ở mức rất thấp – tăng airflow có thể làm nguội trống và hạn chế tình trạng flick xảy ra.

Tuy nhiên, điều chỉnh airflow theo cách này sẽ làm giảm năng lượng nhiệt tích lũy trong máy, từ đó ảnh hưởng đến mẻ rang kế tiếp. Vì lý do đó, nếu có thể, bạn nên ưu tiên các phương pháp khác thay vì dựa vào airflow để kiểm soát crash và flick.

Cảm ơn bạn đã theo dõi loạt bài Hướng dẫn Rang cà phê từ PrimeCoffee. Tất cả nội dung đều được chúng mình tổng hợp và biên soạn kỹ lưỡng từ những nguồn tài liệu uy tín. Chúng mình khuyến khích bạn chia sẻ kiến thức này – nhưng vui lòng không sao chép hoặc tái bản dưới bất kỳ hình thức nào.