Roast profile: Hiểu về Tốc độ tăng nhiệt (RoR)

Tốc độ tăng nhiệt (RoR) từ lâu đã trở thành một chủ đề nóng hổi, thậm chí gây nhiều tranh cãi trong cộng đồng những người rang cà phê. Không ít người tin rằng RoR chính là chiếc “chìa khóa vạn năng” để tối ưu hóa đường cong rang, từ đó tạo ra những mẻ cà phê chất lượng hảo hạng. Tuy nhiên, từ kinh nghiệm được nhiều nhà rang lớn chia sẻ và dựa trên nền tảng kiến thức khoa học vững chắc, chúng mình nhận thấy rằng RoR có lẽ chỉ đóng vai trò là một thông số thứ yếu, thay vì là trụ cột chính trong kỹ thuật rang cà phê.

Bài viết này sẽ đi sâu vào việc phân tích những khía cạnh hữu ích và những giới hạn cố hữu của RoR, đồng thời làm rõ cách tính toán thông số này và tầm quan trọng thực sự của nó trong toàn bộ quy trình rang.

Có thể bạn muốn xem thêm bài thảo luận về tầm quan trọng của Roast graphs – đường cong rang cà phê

Tốc độ tăng nhiệt RoR là gì

Tốc Độ Tăng Nhiệt (RoR), hay Tốc Độ Thay Đổi, theo dõi tốc độ tăng nhiệt độ của hạt cà phê trong quá trình rang. Thông số này làm nổi bật tốc độ hấp thụ nhiệt từ máy rang cà phê. Điều quan trọng là phải phân biệt RoR với nhiệt độ thực tế của hạt; trong khi nhiệt độ cho thấy trạng thái hiện tại của hạt, RoR cho thấy tốc độ thay đổi đó.

Công nghệ rang hiện đại, đi kèm với phần mềm chuyên dụng, giúp đơn giản hóa việc thu thập dữ liệu RoR. Các công cụ phần mềm này cho phép các nhà rang thu thập dữ liệu nhiệt độ ở các khoảng thời gian khác nhau, chẳng hạn như 1, 5, 10, 15, 20, 30 hoặc 60 giây. Việc lựa chọn khoảng thời gian tùy thuộc vào nhiều yếu tố, bao gồm loại máy rang cụ thể và mức độ chính xác mong muốn.

RoR được tính bằng công thức:​

RoR = (Nhiệt độ hiện tại – Nhiệt độ trước đó) / Thời gian giữa hai lần đo​

Ví dụ, nếu bạn đo nhiệt độ hạt cà phê mỗi 30 giây và nhiệt độ tăng từ 180°C lên 185°C, thì RoR sẽ là:​ (185°C – 180°C) / 0.5 phút = 10°C/phút​

Các phần mềm rang cà phê hiện đại như Artisan, Cropster, Roest, v.v., sẽ tự động thực hiện các phép tính này và hiển thị đường cong RoR tương ứng. Ngoài ra chúng còn cho phép bạn điều chỉnh khoảng thời gian lấy mẫu nhiệt độ, từ đó ảnh hưởng đến cách tính toán và hiển thị đường cong RoR.​

Thực tế: Hầu hết các nhà rang thương mại hoặc chuyên nghiệp chọn Delta Span từ 15 đến 30 giây. Nếu quá ngắn (5s, 10s) → RoR nhảy lung tung, khó kiểm soát. Nếu quá dài (60s) → RoR quá trễ, bạn không phản ứng kịp với thay đổi trong quá trình rang. Roastlogger, Artisan: cài mặc định Delta Span 30 giây. Cropster: cài được 15 giây hoặc 30 giây tùy nhu cầu.

Việc lựa chọn khoảng thời gian phù hợp phụ thuộc vào mục tiêu rang, loại máy rang và mức độ chính xác mong muốn. Khi chọn khoảng thời gian thích hợp, điều quan trọng là phải xem xét sự đánh đổi giữa độ chính xác và nhiễu. Khoảng thời gian ngắn hơn mang lại độ chính xác cao hơn nhưng có thể đưa nhiều nhiễu hơn vào dữ liệu do nhiễu hệ thống và sự dao động của cảm biến. Nhiễu này có thể dẫn đến biểu đồ có nhiều đỉnh nhọn, gây khó khăn cho việc phân tích. Mặt khác, khoảng thời gian dài hơn tạo ra đường cong mượt mà hơn với ít đỉnh nhọn hơn nhưng phải trả giá bằng việc mất đi các chi tiết nhỏ hơn.

Nếu bạn mới bắt đầu rang cà phê và không có quyền truy cập vào phần mềm chuyên dụng, bạn vẫn có thể tính toán RoR thủ công. Quá trình này bao gồm việc đo nhiệt độ theo các khoảng thời gian đều đặn, chẳng hạn như cứ 30 giây hoặc mỗi phút, và tính toán sự khác biệt nhiệt độ giữa các lần đọc liên tiếp. Phương pháp đơn giản này cho phép bạn hiểu rõ hơn về RoR trong quá trình rang.

Tốc độ tăng nhiệt hữu ích để dự đoán tiến trình rang, tương tự như đồng hồ tốc độ của ô tô. Nó thể hiện tốc độ rang tại bất kỳ thời điểm nào, giúp bạn xác định liệu bạn có đạt đến các giai đoạn quan trọng, như tiếng nổ đầu tiên, đúng thời gian hay cần điều chỉnh hay không.

Các giai đoạn quan trọng của RoR

Trong suốt quá trình rang, có ba thời điểm quan trọng mà tốc độ tăng nhiệt đòi hỏi sự chú ý đặc biệt:

• RoR Tối Đa: Giai đoạn này xảy ra sau “điểm quay đầu” (turning point), đánh dấu sự chuyển đổi từ RoR âm sang RoR dương. Điểm quay đầu là thời điểm nhiệt độ hạt ngừng giảm. Sau điểm này, RoR trải qua tốc độ tăng nhiệt độ cao nhất. Việc theo dõi RoR Tối Đa cho phép các nhà rang đánh giá cường độ rang và thực hiện các điều chỉnh cần thiết.
• RoR Tiếng Nổ Đầu Tiên: First crack là một giai đoạn quan trọng trong quá trình rang cà phê khi hạt giải phóng hơi ẩm và phát ra tiếng nổ. RoR có thể giảm trong giai đoạn này do hơi nước thoát ra từ hạt. Việc theo dõi RoR trong first crack giúp hiểu được sự giải phóng hơi ẩm và tác động của nó đến quá trình rang.
• RoR Cuối: Gần cuối quá trình rang, hạt trở nên khô hơn và dễ vỡ hơn. RoR ở giai đoạn này đòi hỏi sự quan sát cẩn thận để tránh rang quá hoặc không đều. RoR Cuối biểu thị thời điểm nhạy cảm khi hạt dễ bị vỡ và những điều chỉnh nhỏ có thể tạo ra sự khác biệt đáng kể trong chất lượng tách cuối cùng.

Hiểu và khai thác sức mạnh của Tốc Độ Tăng Nhiệt (RoR) là một khía cạnh quan trọng để làm chủ nghệ thuật rang cà phê. Bằng cách kiểm soát và giải thích chính xác dữ liệu RoR, các nhà rang có thể liên tục đạt được các đường cong rang đặc biệt, tránh được những kết quả không mong muốn và không ngừng trau dồi kỹ năng để tạo ra tách cà phê hoàn hảo.

Thế nào là RoR lý tưởng

Mặc dù không có RoR lý tưởng phù hợp với mọi trường hợp, nhưng có những hướng dẫn cụ thể cần xem xét khi kiểm soát RoR để đạt được các đường cong rang nhất quán và cân bằng. Những hướng dẫn này xem xét nhiều yếu tố khác nhau, bao gồm loại hạt cà phê, đường cong rang, giai đoạn và độ cao.

Sự sụt giảm rõ rệt trong RoR, còn được gọi là “crash” (sụt), đặc biệt là vào khoảng đầu first crack, có thể dẫn đến những kết quả không mong muốn. Khi RoR giảm đáng kể, cà phê có thể chuyển từ quá trình rang sang quá trình nướng cháy, dẫn đến hương vị nhạt nhẽo, thiếu vị ngọt và có vị bìa carton. Hiện tượng này thường được gọi là “cà phê bị nướng” (baked coffee). Để ngăn chặn điều này, điều quan trọng là phải có Tốc Độ Tăng Nhiệt (RoR) giảm dần đều đặn trong quá trình rang và đảm bảo nhiệt độ tăng lên từ từ.

Ngược lại, một RoR thấp và ổn định được duy trì trong một khoảng thời gian dài có thể mang lại lợi ích cho các loại hạt cà phê có mật độ cao hơn. Nó cho phép chúng phân hủy và phát triển hương vị đến tiềm năng tối đa. Cách tiếp cận được kiểm soát này đảm bảo rằng nhiệt thấm đều vào hạt, tạo ra một tách cà phê cân bằng và sống động.

Một mẻ rang tốt đạt được khi có RoR giảm dần liên tục.

Scott Rao, The Coffee Roasters Companion

Tuy nhiên, bạn nên cẩn thận với lý thuyết trên, quan điểm cho rằng RoR giảm dần liên tục thì tốt hơn không phải là một lý thuyết tuyệt đối đúng với mọi trường hợp. Một lý thuyết hợp lệ đòi hỏi mối quan hệ nhân quả rõ ràng, được gọi là các thông số đầu vào và đầu ra trong nghiên cứu. Trong khi đó, đới với RoR giảm dần đều đặn không cung cấp mối quan hệ nhân quả rõ ràng với các hậu quả được xác định cụ thể về mặt cảm quan. Lý thuyết này vẫn mơ hồ và thiếu thực tế.

Mặt khác, một RoR nhanh, đặc biệt là trong giai đoạn cuối của quá trình rang, có thể gây ra những tác động bất lợi. Khi RoR tăng quá nhanh, hạt cà phê hấp thụ nhiệt quá nhanh, làm mất đi sự phức tạp và có vị cháy khó chịu. Kết quả này thường được gọi là “cà phê bị cháy xém” (scorched coffee). Để ngăn chặn điều này, việc theo dõi chặt chẽ RoR và điều chỉnh để duy trì sự tăng nhiệt độ ổn định và được kiểm soát là rất quan trọng.

Tốc độ tăng nhiệt thể hiện tốc độ thay đổi nhiệt độ của hạt trong quá trình rang. Về cơ bản, nó là một đạo hàm của đường cong nhiệt độ, chứ không phải là một dữ liệu riêng biệt. Những biến động lớn trên đường cong RoR là phiên bản phóng đại của những thay đổi nhỏ trong nhiệt độ hạt.

Những biến động nhỏ này có vẻ đáng báo động do nhiễu và các phép tính thời gian thực liên quan. Tuy nhiên, những thay đổi nhỏ này không ảnh hưởng đáng kể đến hương vị của cà phê.

Do đó, mặc dù RoR cung cấp những hiểu biết sâu sắc về quá trình rang cà phê, nhưng nó không phải là thước đo tối thượng. Nó hữu ích để dự đoán và quản lý tiến trình rang nhưng không nên là chỉ số chất lượng duy nhất. Thay vào đó, hãy tập trung vào thời gian đến tiếng nổ đầu tiên, thời gian phát triển, nhiệt độ cuối và màu sắc để có chất lượng cà phê tốt hơn. Nhận ra những hạn chế của RoR và xem xét các yếu tố quan trọng khác để có một mẻ rang nhất quán và đậm đà hương vị.

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.