Roast profile: Hồ sơ rang và các vấn đề thường gặp

Hồ sơ rang (roasting profile) là công cụ cốt lõi để kiểm soát quá trình rang cà phê, định hình hương vị thông qua việc quản lý nhiệt độ, thời gian, và tốc độ tăng nhiệt (Rate of Rise – RoR). Việc nắm vững các giai đoạn chính – sấy, Maillard, và phát triển – cùng với cách tối ưu hóa chúng, giúp thợ rang đạt được chất lượng ổn định và hạn chế các vấn đề ảnh hưởng đến hương vị.

Bài viết này trình bày chi tiết các giai đoạn trong hồ sơ rang, cách cân bằng thời gian giữa chúng, và những lỗi thường gặp như nướng quá, chưa phát triển đủ, hay bật nhiệt đột ngột. Đặc biệt, các “lỗi” này, dù được xem là vấn đề theo quan điểm chung, đôi khi được sử dụng có chủ đích để tạo phong cách riêng, tùy thuộc vào mục tiêu của thợ rang và cách đánh giá hương vị.

⤍ Xem thêm: Roast Profile và những vấn đề cơ bản

Mẻ rang không được kiểm soát

Ngày nay, các phần mềm ghi dữ liệu như Cropster và Artisan đã góp phần nâng cao đáng kể mức độ kiểm soát của người rang đối với hồ sơ rang của họ, bằng cách cho phép quan sát trực tiếp các thay đổi nhiệt độ trong suốt quá trình rang theo thời gian thực. Tuy nhiên, trước khi những phần mềm như vậy được phổ biến rộng rãi, hầu như mọi mẻ rang – nếu không có sự can thiệp tích cực từ người vận hành – đều diễn ra theo một mô hình mặc định của tốc độ tăng nhiệt (Rate of Rise – RoR) gọi là “unmanaged roast” – tức là một mẻ rang không được kiểm soát.

Dưới đây là dạng biểu đồ của mô hình đó. Khi cà phê xanh lạnh được thả vào máy rang đang nóng, nhiệt độ hạt tăng lên rất nhanh. Khi quá trình rang tiếp diễn và nhiệt độ hạt tiệm cận với nhiệt độ của máy, tốc độ tăng nhiệt bắt đầu giảm dần. Tuy nhiên, ngay trước khi diễn ra nổ lần đầu (first crack), tốc độ tăng nhiệt ngừng giảm và thậm chí có thể tăng nhẹ. Tại thời điểm nổ lần đầu, tốc độ tăng nhiệt sụt mạnh, rồi ngay sau đó lại bật tăng trở lại.

“Plateau-crash-flick” (dàn phẳng – rớt mạnh – hồi lại) là ba giai đoạn đặc trưng trong biểu đồ tốc độ tăng nhiệt (RoR) của một mẻ rang không được kiểm soát

Mô hình plateau-crash-flick này rất có thể bắt nguồn từ sự thay đổi trong tốc độ thoát ẩm của hạt cà phê. Ở đầu quá trình rang, hạt cà phê thoát ẩm với tốc độ khá ổn định. Hơi nước bốc hơi sẽ làm mát hạt, từ đó hạn chế tốc độ tăng nhiệt. Tuy nhiên, khoảng 40 đến 50 giây trước khi xảy ra nổ lần đầu (first crack), hạt gần như ngừng thoát ẩm, nên không còn bị làm mát bởi quá trình bay hơi nữa. Kết quả là nhiệt độ hạt bắt đầu tăng nhanh hơn, tạo nên đoạn nền RoR phẳng hoặc tăng nhẹ ngay trước khi nổ lần đầu.

Khi nổ lần đầu xảy ra, hạt cà phê lại giải phóng thêm một lượng hơi ẩm lớn, điều này làm hạt bị làm mát đột ngột, dẫn đến RoR sụt mạnh (crash). Sau khi quá trình thoát ẩm này kết thúc, tốc độ tăng nhiệt phục hồi trở lại, tạo ra hiện tượng RoR bật tăng nhẹ (flick).

Như đã đề cập trong Bài học 3.04, mô hình “crash và flick” thường khiến cà phê có hậu vị “nướng” (baked) hoặc “cháy” (roasty). Tránh được hiện tượng này sẽ giúp cà phê có vị ngọt hơn, mọng nước hơn và giảm bớt các nốt hương rang cháy không mong muốn. Nhờ có các phần mềm ghi dữ liệu, một số nhà rang đã phát triển các chiến lược để kiểm soát và loại bỏ mô hình này. Tuy nhiên, theo ước tính của Scott, hiện vẫn có tới 75% các mẻ rang tiếp tục diễn ra theo mô hình unmanaged roast với các đặc điểm plateau, crash và flick.

Ba giai đoạn rang

Sau khi đã khám phá cách thiết lập và kiểm soát các yếu tố như nhiệt lượng gas, airflow và thời điểm kết thúc mẻ rang – những công cụ trực tiếp ảnh hưởng đến quá trình phát triển hương vị – đã đến lúc ta quay lại nhìn tổng thể hành trình của một mẻ cà phê: từ lúc bắt đầu tiếp xúc nhiệt cho đến giây phút cuối cùng trong trống rang. Trong giới rang cà phê, hành trình này thường được chia thành ba giai đoạn cơ bản: Giai đoạn làm khô (drying phase), Giai đoạn Maillard, và Giai đoạn phát triển (development phase). Dù cách phân chia này được sử dụng rộng rãi, nhưng trên thực tế, cả thuật ngữ lẫn ý nghĩa sinh/hóa học phía sau từng giai đoạn đều tồn tại những hiểu lầm phổ biến.

Giai đoạn sấy là khoảng thời gian từ lúc bắt đầu rang cho đến khi hạt cà phê bắt đầu đổi màu, thường xảy ra khi hạt đạt khoảng 150°C (300°F). Người ta cho rằng đây là giai đoạn phần lớn độ ẩm trong hạt bị loại bỏ, nhưng thực tế, hạt cà phê mất độ ẩm đều đặn cho đến ngay trước khi xảy ra tiếng nứt đầu tiên (first crack). Điều làm mọi thứ mơ hồ hơn là sự đổi màu, thường được mô tả là “vàng hóa” (yellowing), đánh dấu sự kết thúc của giai đoạn này, lại không có định nghĩa rõ ràng và mang tính chủ quan.

Giai đoạn Maillard là khoảng thời gian từ khi hạt vàng hóa đến khi bắt đầu tiếng nứt đầu tiên. Giai đoạn này được đặt tên theo các phản ứng Maillard, một nhóm phản ứng hóa học tạo ra phần lớn màu sắc và hương vị cho cà phê. Tuy nhiên, các phản ứng Maillard không chỉ xảy ra trong giai đoạn này. Chúng cũng diễn ra ở các giai đoạn khác của quá trình rang, thậm chí còn xảy ra chậm rãi trong hạt cà phê xanh.

Giai đoạn phát triển là khoảng thời gian từ khi bắt đầu tiếng nứt đầu tiên cho đến khi kết thúc quá trình rang. Thuật ngữ này cũng không hoàn toàn chính xác vì toàn bộ đường cong rang, không chỉ giai đoạn cuối, đều góp phần vào sự phát triển của cà phê.

Cân bằng giai đoạn trong hồ sơ rang

Cân bằng giai đoạn đề cập đến tỷ lệ thời gian mà cà phê trải qua trong mỗi giai đoạn, thường được biểu thị bằng phần trăm tổng thời gian rang.

Một số thợ rang cà phê cố gắng điều chỉnh tỷ lệ thời gian rang mà cà phê trải qua trong mỗi giai đoạn – đôi khi được gọi là “cân bằng giai đoạn”. Chẳng hạn, vì các phản ứng Maillard liên quan đến nhiều hương vị tích cực của cà phê, họ có thể thiết kế hồ sơ rang để tăng thời gian trong giai đoạn Maillard. Tuy nhiên, lợi ích của cách tiếp cận này còn đáng nghi ngờ vì các phản ứng Maillard không chỉ giới hạn trong giai đoạn “Maillard”. Hơn nữa, việc thay đổi thời gian của một giai đoạn mà không ảnh hưởng đến các giai đoạn khác của quá trình rang là rất khó.

Thay vào đó, tốt hơn là nên tập trung vào việc quản lý hình dạng tổng thể của đường cong rang để đảm bảo tốc độ tăng nhiệt giảm dần đều đặn. Cách tiếp cận này sẽ tự nhiên dẫn đến một cân bằng giai đoạn phù hợp và ngăn chặn sự phát triển của các hương vị bị nướng quá hoặc cháy khét.

Nhận diện các vấn đề thường gặp trên hồ sơ rang

Theo truyền thống, hầu hết các tài liệu hướng dẫn về rang cà phê tập trung vào các lỗi có thể nhìn thấy được, chẳng hạn như hiện tượng cháy xém (scorching). Tuy nhiên, trong thực tế, những “lỗi”* mà người rang cà phê cần quan tâm nhất thường không thể nhận biết bằng mắt thường trên hạt cà phê. Chúng chỉ có thể được phát hiện thông qua việc nếm thử cà phê hoặc phân tích đường cong rang. Những lỗi tiêu biểu nhất bao gồm “baked” (nướng quá), “underdeveloped” (chưa phát triển đủ), và “flicked” (bật nhiệt đột ngột).

[*] Cảnh báo: Các hiện tượng được gọi là “lỗi” trong rang cà phê thường phản ánh quan điểm chung trong ngành, nhưng không phải lúc nào cũng tiêu cực. Một số thợ rang có thể cố ý tạo ra các “lỗi” này để đạt được phong cách hương vị riêng, và trong một số trường hợp, chúng chỉ được xem là “vấn đề” tùy thuộc vào mục tiêu và cách đánh giá của người thưởng thức. Do đó chúng mình sẽ gọi là “lỗi” như một cách diễn đạt dể hiểu, nhanh chóng.

Vấn đề “Baked” (Nướng Quá)

Đây là tình trạng khi tốc độ tăng nhiệt (Rate of Rise – RoR) giảm đột ngột (crash) tại thời điểm xảy ra tiếng nứt đầu tiên (first crack), sau đó trở nên phẳng hoặc thậm chí tăng trở lại. Bản thân sự sụt giảm đột ngột này chỉ ảnh hưởng nhẹ đến hương vị của cà phê, làm giảm đi một chút độ ngọt và sự mọng nước (juiciness). Đối với kiểu rang nhạt theo phong cách Bắc Âu (Nordic-style), sự sụt giảm này có thể không ảnh hưởng quá nhiều đến hương vị. Tuy nhiên, nếu mục tiêu là rang đậm hơn, việc tiếp tục quá trình rang sẽ gặp khó khăn và không có lựa chọn nào thực sự tối ưu.

• Ngược lại, nếu RoR ngừng giảm và duy trì ở mức phẳng hoặc tăng lên, cà phê sẽ có vị phẳng (flat), đồng thời có thể xuất hiện các nốt hương cháy khét (roasty), hoặc các hương vị “rỗng” (hollow), giống như bìa cứng (cardboard) hoặc rơm rạ (straw-like).
• Nếu RoR tiếp tục giảm, quá trình rang sẽ rơi vào trạng thái “stall” (đình trệ). Đình trệ có nghĩa là RoR giảm xuống bằng 0, và nhiệt độ của hạt cà phê ngừng tăng trước khi đạt được nhiệt độ mục tiêu.

Vấn đề “Underdeveloped” (Chưa phát triển đủ)

Đây là tình trạng khi phần lõi bên trong của hạt cà phê chưa được “nướng chín” hoàn toàn. Hạt cà phê chưa phát triển đủ sẽ rất cứng và khó bẻ gãy bằng móng tay. Ngược lại, những hạt cà phê được phát triển tốt sẽ giòn hơn và dễ vỡ khi bẻ. Về mặt hương vị, cà phê chưa phát triển đủ thường có vị cỏ (grassy) hoặc giống đậu phộng sống (raw peanuts), kèm theo các nốt hương mặn (savoury) hoặc thực vật (vegetal).

Để tránh vấn đề này, người rang có thể:

• Rang đậm hơn để đảm bảo hạt cà phê được nung đủ nhiệt.
• Điều chỉnh đường cong rang để hạt nhận được nhiều nhiệt hơn trong quá trình rang.

Tuy nhiên, việc phát hiện khuyết tật chưa phát triển đủ chỉ dựa vào đường cong rang là rất khó. Cách tốt nhất để nhận biết là thông qua nếm thử. Ngoài ra, cà phê chưa phát triển đủ thường khó chiết xuất hơn, đòi hỏi phải xay mịn hơn hoặc cho ra hiệu suất chiết xuất thấp hơn khi pha chế.

Vấn đề “Flicked” (bật nhiệt đột ngột)

Flicked mô tả trạng thái cà phê sau khi RoR tăng đột ngột vào cuối quá trình rang. Cà phê bị “flicked” thường có vị cháy khét (roasty) mạnh hơn so với những gì bạn mong đợi từ màu sắc của hạt. Hương vị của chúng còn có thể mang đặc trưng tro (ashy), gây cảm giác khó chịu.

Hiệu ứng của flicked đặc biệt nghiêm trọng hơn ở các lò rang trống truyền thống (drum roasters) so với lò rang khí (air roasters). Lý do là:

• Trong giai đoạn “flick”, hạt cà phê đã ngừng giải phóng độ ẩm, khiến bề mặt hạt trở nên dễ bị tổn thương và dễ cháy.
• Ở lò rang trống, thành trống nóng có thể dễ dàng làm cháy bề mặt hạt, tạo ra các hương vị cháy khét.

Hiện tượng cháy bề mặt hạt trong quá trình “flicked” thường không dễ nhìn thấy bằng mắt thường, nhưng có thể được phát hiện qua hương vị cháy, tro đặc trưng mà nó để lại trong ly cà phê.

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.