Quyết định thời điểm xả và làm mát cà phê

Thời điểm lý tưởng để kết thúc một mẻ rang phụ thuộc hoàn toàn vào mục tiêu hương vị và mức độ rang mà bạn đang hướng đến. Khi đã xác định được mục tiêu này, bạn có thể dựa vào ba yếu tố chính để đánh giá xem mẻ rang đã đạt đến ngưỡng mong muốn hay chưa:

• Màu sắc của hạt
• Nhiệt độ hạt
• Mức độ tiến triển của nổ đầu (hoặc nổ hai)

Tuy nhiên, mỗi phương pháp trên đều có những giới hạn nhất định. Vì vậy, chúng tôi khuyến nghị nên kết hợp cả ba yếu tố để đưa ra quyết định chính xác về thời điểm kết thúc mẻ rang. Việc dựa trên nhiều chỉ dấu đồng thời sẽ giúp bạn đạt được sự nhất quán cao hơn nhiều so với việc phụ thuộc vào một yếu tố duy nhất.

Màu sắc

Hương vị của cà phê có mối liên hệ chặt chẽ với màu sắc của hạt sau khi rang. Điều này khiến màu sắc trở thành một trong những chỉ báo lý tưởng để xác định thời điểm kết thúc mẻ rang. Tuy nhiên, vấn đề nằm ở chỗ: rất khó để đánh giá chính xác màu sắc của hạt trong quá trình rang.

Hiện nay đã có những hệ thống đo màu tự động cho phép thu nhận dữ liệu một cách khách quan trong khi rang, nhưng hầu hết vẫn nằm ngoài khả năng tài chính của phần lớn các xưởng rang vừa và nhỏ. Do đó, trong thực tế, người rang thường phải dựa vào quan sát nhanh qua thìa lấy mẫu (trier) – mà việc phân biệt những khác biệt nhỏ về sắc độ giữa các mẻ là điều không hề dễ dàng.

Mặc dù màu sắc là một trong những chỉ số quan trọng nhất để đánh giá mức độ rang, nhưng việc xác định nó trong thời gian thực là không đủ chính xác để sử dụng như yếu tố duy nhất quyết định. Hơn nữa, màu hạt còn bị ảnh hưởng bởi các yếu tố như phương pháp chế biến, dẫn đến việc cùng một mức độ phát triển có thể tạo ra các sắc thái khác nhau giữa các loại cà phê.

Nhiệt độ hạt

Nhiều người rang thường dựa rất nhiều vào nhiệt độ hạt để quyết định khi nào nên kết thúc mẻ rang. Thực tế, nhiệt độ hạt có thể là một chỉ báo rất tốt cho mức độ màu rang, miễn là hình dạng tổng thể của biểu đồ rang – cùng với nhiệt độ môi trường hoặc nhiệt độ khí thải ở cuối mẻ – được giữ nhất quán. Do đó, theo dõi nhiệt độ hạt có thể cực kỳ hữu ích để đảm bảo tính ổn định khi bạn thực hiện nhiều mẻ giống nhau.

Tuy nhiên, khi bạn thay đổi kích thước mẻ hoặc áp dụng các cấu hình rang khác nhau, mối tương quan giữa nhiệt độ hạt và màu sắc có thể không còn đồng nhất. Vì vậy, nếu chỉ dựa vào nhiệt độ hạt một cách riêng lẻ, bạn sẽ khó có được quyết định chính xác về thời điểm kết thúc mẻ rang.

Tiến trình nổ

Phương pháp thứ ba để xác định thời điểm kết thúc mẻ rang là ước lượng mẻ rang đã đi được bao xa trong lần nổ đầu tiên (first crack) hoặc nổ hai. Ví dụ, bạn có thể chọn “drop” khi quá trình nổ đầu đạt khoảng 90%. Bằng cách lắng nghe kỹ tần suất các tiếng nổ, bạn có thể ước chừng thời điểm đó và quyết định dừng mẻ rang một cách tương đối chính xác.

Cách tiếp cận này đặc biệt hữu ích trong những tình huống bạn đang thay đổi cấu hình rang và chưa xác định được nhiệt độ hạt hoặc màu sắc mục tiêu cho loại cà phê cụ thể.

• Với những loại cà phê chế biến tự nhiên (natural), đôi khi tiến trình nổ không rõ ràng hoặc quá ngắn – bạn cần dựa vào nhiệt độ hạt và màu sắc nhiều hơn.
• Nếu bạn chuyển từ một loại cà phê sang loại khác, đừng vội áp dụng cùng một mức “90% tiến trình nổ” mà không đánh giá lại tính chất hạt mới.

Thời gian phát triển

Như đã đề cập, dù DTR là một công cụ hữu ích để kiểm tra chất lượng (QC), đặt mục tiêu và theo dõi sự cân bằng của đường cong rang. Tuy nhiên, nếu RoR của bạn không ổn định, dao động mạnh, thì DTR trở nên kém quan trọng. Đừng vội kết luận chất lượng một mẻ rang chỉ vì DTR; hãy quyết định xã mẻ dựa trên màu sắc, nhiệt độ của hạt.

Ưu tiên trong quá trình rang:

1. Trước tiên, kiểm soát và làm mịn ROR để đảm bảo sự ổn định.
2. Sau đó mới quan tâm đến DTR và các yếu tố khác.

Làm mát sau khi rang

Ngay sau khi quá trình rang kết thúc, hạt cà phê cần được làm mát nhanh chóng để chấm dứt quá trình phát triển nhiệt và tránh mất mát hương vị. Để đạt được chất lượng tối ưu, nhiệt độ của hạt nên được giảm xuống dưới 40°C trong vòng không quá 4 phút. Nếu thời gian làm mát kéo dài hơn, cà phê sẽ bắt đầu mất đi độ ngọt và hương thơm, đồng thời dễ phát triển hương vị “nướng” (baked) không mong muốn.

Trong những máy rang thương mại thời kỳ đầu, người ta thường đổ cà phê ra các khay lớn sau khi rang và khuấy bằng tay để làm nguội. Jabez Burns là người đã thiết kế tiền thân của khay làm mát hiện đại, được mô tả trong bằng sáng chế của ông năm 1867. Trong thiết kế của Burns, một quạt hút không khí xuống dưới qua lớp lưới có đục lỗ, giúp làm mát nhanh chóng.

Cách làm này không chỉ hiệu quả về mặt nhiệt độ mà còn giúp loại bỏ vỏ lụa và khói – những yếu tố bay lơ lửng trong không khí mà theo Burns là “gây bất tiện cho công nhân” và tăng nguy cơ hỏa hoạn. Ông cũng đề xuất dẫn khói vào một buồng đốt để xử lý các hạt bụi còn lại – tương tự như chức năng của hệ thống afterburner hiện đại ngày nay.

Tại sao làm mát nhanh lại quan trọng?

Làm mát hạt cà phê là bước quan trọng để kết thúc hoàn toàn các phản ứng hóa học diễn ra trong quá trình rang. Nếu hạt không được làm nguội đủ nhanh, các phản ứng vẫn tiếp diễn trong khi hạt còn nóng, dễ dẫn đến hương vị “baked” – một dạng lỗi khiến cà phê trở nên nhạt, khô và thiếu sức sống.

• Ngay cả khi sử dụng các quạt làm mát mạnh mẽ hiện đại, các phản ứng hóa học bên trong hạt vẫn có thể tiếp tục diễn ra trong khoảng 15 giây sau khi kết thúc rang (Baggenstoss, 2008).
• Các hợp chất bay hơi tạo nên hương thơm cà phê rất dễ bốc hơi ở nhiệt độ cao. Theo nghiên cứu của De Monte và cộng sự (2003), quá trình làm mát giúp giảm áp suất bên trong hạt và đóng lại các lỗ xốp trong cấu trúc hạt, từ đó giữ lại tốt hơn các hợp chất thơm có giá trị.

Để đạt được tốc độ làm mát đủ nhanh, cần sử dụng khoảng 4 mét khối không khí cho mỗi kilogram cà phê. Mỗi loại hạt có tốc độ làm mát khác nhau – ví dụ, Arabica nguội nhanh hơn Robusta (Ledezma et al., 2017), và những hạt có cấu trúc xốp hơn (thường do rang nhanh) sẽ có diện tích bề mặt lớn hơn, do đó cũng nguội nhanh hơn (Bustos-Vanegas et al, 2017).

Làm mát bằng nước (Water Quenching)

Trong các máy rang công nghiệp lớn, việc làm mát bằng không khí trở nên kém hiệu quả do khối lượng cà phê quá lớn. Vì vậy, một số nhà rang công nghiệp phun nhẹ nước lên hạt ngay sau khi rang để khởi động quá trình làm mát. Nước bay hơi nhanh, hấp thụ nhiệt từ hạt, sau đó không khí lạnh tiếp tục hoàn tất việc làm nguội.

Phương pháp này tuy phổ biến trong sản xuất quy mô lớn nhưng thường đi kèm với sự giảm chất lượng và rút ngắn thời hạn bảo quản, đặc biệt khi lượng nước sử dụng quá nhiều (Baggenstoss, 2008). Trong một số trường hợp, hạt có thể hấp thụ một phần độ ẩm, tăng nhẹ khối lượng thành phẩm – điều này từng bị lạm dụng để gia tăng trọng lượng bán ra.

Lượng nước hấp thụ cũng làm cấu trúc hạt trở nên “mềm dẻo” hơn (plasticised), khiến các khí và hợp chất thơm thoát ra nhanh hơn, dẫn đến quá trình thoát khí (degas) nhanh hơn so với hạt được làm mát bằng không khí. Độ ẩm cao cũng tăng tốc các phản ứng gây cũ (staling) và ảnh hưởng đến tính chất khi xay – hạt ẩm ít vỡ vụn, tạo hạt bột to hơn và ít bụi mịn, từ đó giảm hiệu suất chiết xuất.

Tuy nhiên, trong một số ứng dụng công nghiệp, việc ít tạo bụi mịn có thể giúp nước thẩm thấu nhanh hơn qua lớp cà phê, thuận lợi cho tốc độ chiết xuất (Clarke, 1987). Cuối cùng, trong các máy rang có hệ thống tuần hoàn khí nóng, việc làm mát bằng nước sẽ làm tăng độ ẩm trong khí rang, ảnh hưởng đến các mẻ sau (Schenker, 2000).

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.