Trong khi quá trình chiết xuất nóng đã được nghiên cứu rộng rãi, và chúng ta biết rằng nhiệt độ nước có thể ảnh hưởng đến việc thu nhận các chất thơm, hàm lượng caffeine, tổng hàm lượng chất rắn, các chất chống oxy hóa,.. Một số nghiên cứu đã so sánh các phương pháp chiết nóng khác nhau với các thuộc tính hóa lý và cảm quan. Ngược lại, mặc dù lượng tiêu thụ & sự quan tâm đến thị trường cà phê lạnh ngày càng tăng, thì có rất ít nghiên cứu khoa học về các thuộc tính hóa lý và cảm quan của cà phê lạnh được công bố. Do đó, một cách chủ quan, chúng ta nói về Cold brew như một phong trào mới mẻ thay vì những lợi ích thực sự của nó.
Đây là một bài so sánh thú vị, được gạn lọc từ nghiên cứu của nhóm tác giả Nancy và Laura Pataquiva tại ĐH. La Sabana về sự ảnh hưởng của nhiệt độ và kích cỡ hạt đến đặc tính lý, hóa & cảm quan hương vị của cà phê chiết xuất lạnh (cold brew) với cà phê chiết xuất nóng (truyền thống). Nói chung, đây có thể được xem là một trong những nghiên cứu chính thức đầu tiên về sự khác biệt giữa cold brew và cách pha chế truyền thống.
Cà phê lạnh, không phải vừa mới được phát minh, mà chính bối cảnh hiện nay mới dẫn dắt trào lưu và sự khám phá của chúng ta đến với cà phê lạnh
Cold brew và nghịch lý “pha chế lạnh”
Trong ngành cà phê, thuật ngữ chiết xuất nóng (hot extraction) chỉ cà phê được pha chế trong nước nóng gần nhiệt độ sôi – nói cách khác đây là cách chiết xuất truyền thống. Và cà phê lạnh hay chiết xuất lạnh (cold extraction) chỉ cold brew hoặc các phương pháp pha chế cà phê với nước tại nhiệt độ phòng (hoặc thấp hơn).
Nhiều phương pháp đã ra đời để chiết xuất cà phê và hầu hết trong số đó sử dụng nước có nhiệt độ cao (gần điểm sôi) và thời gian chiết ngắn (không quá 5 phút). Tuy nhiên, trong những năm gần đây, một số phương pháp mới đã trở nên phổ biến trên thị trường. Trong đó, Cold brew hay còn gọi là pha chế lạnh, chỉ phương pháp chiết xuất được thực hiện ở nhiệt độ phòng (20 đến 25°C hoặc lạnh hơn) trong thời gian dài hơn so với phương pháp chiết xuất nóng truyền thống, với thời gian dài hơn (thông thường từ 8 đến 24 giờ).
Nhiệt độ thấp và thời gian tiếp xúc lâu tạo ra một loại đồ uống từ cà phê với các đặc tính hóa lý và cảm quan khác nhau. Các thông số này ảnh hưởng đến tốc độ chiết xuất và cách thức của các hợp hương vị có trong cà phê tương tác với nước. Vì các hợp chất hóa học có trong cà phê thể hiện các tính chất hóa học khác nhau (ví dụ: độ phân cực và độ hòa tan); do đó, chúng có động học hòa tan khác nhau. Nhìn chung, nhiệt độ cao hơn làm tăng độ hòa tan và nó ảnh hưởng đến áp suất hơi bão hòa của các hợp chất hương liệu.
Cold brew coffee hay “cà phê pha lạnh” là một nghịch lý kiểu “Oxymoron”. Trong đó, việc pha cà phê (brew) cần được thực hiện với nước nóng trong một khoảng thời gian để chiết xuất các hương vị. Hay nói cách khác nếu không gia nhiệt cà phê với nước trong một khoảng thời gian thì không thể gọi là “pha chế”.
Đặc tính của chiết xuất lạnh
Các nhà sản xuất và những người đam mê cà phê thường đề xuất rằng cold brew và cà phê nóng từ một loại cà phê có cấu hình hương vị khác nhau. Sự khác biệt này, xuất phát từ các đặc tính hóa lý của cà phê lạnh
Kích cỡ hạt sau khi xay là yếu tố tác động lớn nhất đến các thông số hóa lý của cà phê chiết xuất lạnh, sau đó mới đến thời gian chiết. Việc xay thô và thời gian chiết dài đã tăng tỷ lệ chiết xuất (extraction yield –EY) và tổng lượng chất rắn hòa tan (total dissolved solids –TDS) trong cold brew. Đồng thời cả hai yếu tố trên – độ nhuyễn & thời gian chiết, còn ảnh hưởng đến tổng hàm lượng phenolic (total phenolic content – TPC) của cà phê lạnh.
Axit chlorogenic và các phân tử liên quan của nó là loại polyphenol chính được tìm thấy trong cà phê, chiếm 7-9% khối lượng khô(tùy theo loại cà phê). Nhìn chung, Polyphenol từ cà phê có tính sinh học cao với các đặc tính chống oxy hóa mạnh mẽ và có lợi cho sức khỏe con người (theo coffeeandhealth)
Kích cỡ hạt, thời gian và nhiệt độ
Đối với cà phê lạnh, bã cà phê được đặt bên trong một túi lọc sau đó được đặt trong một bình chứa nước trong thời gian chiết xuất dài. Trong quá trình chiết xuất, hiệu ứng “đóng gói” này có thể đã ảnh hưởng đến độ khuếch tán, làm giảm hàm lượng chất rắn hòa tan (TDS) cũng như tỷ lệ chiết xuất của cà phê (EY). Các nghiên cứu gần đây đã xác định rằng cỡ hạt, độ đồng nhất của hạt và hình dạng của bộ lọc là các thông số chính tác động đến tính thấm và sự khuếch tán của chất rắn trong quá trình chiết xuất cà phê lạnh.
Mặt khác, Thời gian chiết dài được áp dụng trong chiết lạnh có xu hướng làm tăng các giá trị của TDS, EY và TPC, thậm chí khi sử dụng phương pháp xay cà phê thô. Trong quá trình pha chế, nhiệt độ nước có thể được coi là động lực thúc đẩy quá trình chiết xuất các hợp chất hóa học có trong bột cà phê. Tuy nhiên, trong quá trình pha cà phê lạnh, nhiệt độ thấp (thấp hơn nhiệt độ phòng); Do đó, việc chiết và khuếch tán một số hợp chất đòi hỏi nhiều thời gian hơn để bù cho nhiệt độ thấp. Điều này có thể giải thích thực tế rằng cold brew với thời gian chiết xuất dài hơn vẫn thể hiện được EY và TDS.
Với cà phê lạnh, thời gian chiết xuất ‘cực lâu’ là chìa khóa của việc trích xuất
Nhìn chung, tổng lượng chất rắn hòa tan và hàm lượng caffeine trong cold brew cao hơn với trong chiết xuất nóng. Thời gian ngâm lâu hơn cho phép tăng chiết xuất một số hợp chất, nhưng chúng có thể rất dễ bị suy thoái do oxy hóa
Tổng hàm lượng axit
Giá trị tổng độ axit chuẩn độ (tức titratable acidity, viết tắt: TA) đại diện cho tính axit gây nên bởi tất cả các loại axit hữu cơ có trong cà phê và được biểu thị bằng miligam axit chlorogenic.
Ngoài tác dụng quá trình xay cà phê, loại cà phê cũng có ảnh hưởng đáng kể đến độ pH và tổng độ axit axit (TA). Nhiều nghiên cứu chiết xuất lạnh với cà phê từ các quốc gia khác nhau đã được thực hiện. Và cho thấy cả cà phê lạnh và cà phê nóng có tổng hàm lượng các hợp chất axit tương tự nhau, nhưng khác nhau về nồng độ (cà phê lạnh có nồng độ thấp hơn).
Một số axit như acetic, formic, malic, lactic và phosphoric, cùng nhóm axit quinic và chlorogen, đã được phát hiện trong cà phê nói chung. Một số trong những axit này có thể được chiết xuất rất hiệu quả trong những giây đầu tiên của chiết xuất nóng, vì độ hòa tan của chúng tăng theo nhiệt độ, đó là lý do tại sao các loại cà phê nóng thể hiện giá trị TA cao hơn so với các cà phê lạnh. Tổng thể, nói chung tất cả các phương pháp chiết lạnh cho thấy giá trị axit thấp hơn so với các chiết xuất nóng.
Trong chiết lạnh ở nhiệt độ phòng, nồng độ axit 3-chlorogen (3-CGA) và caffeine tăng nhanh trong 180 phút đầu tiên trước khi chậm lại và đạt trạng thái cân bằng ở khoảng 400 phút với các mức độ rang và xay cà phê khác nhau (Fuller và Rao)
Tuy nhiên, một số nghiên cứu đã tiết lộ rằng độ pH và tổng hàm lượng axit (TA) phụ thuộc vào tiềm năng hương vị của hạt, chẳng hạn như giống loài, nguồn gốc địa lý, độ chín của quả, quá trình thu hoạch, kỹ thuật chế biến, và tất cả các bước trong quá trình xử lý sau thu,.. Hơn nữa, độ pH và độ axit có liên quan đến mức độ rang và phương pháp pha chế cụ thể.
Cấu hình hương vị của cà phê chiết xuất lạnh/nóng
Về đặc điểm hương vị, kết quả nghiên cứu thực nghiệm cho thấy sự khác biệt đáng kể về hương vị, mùi thơm, hậu vị, độ axit và độ đậm đà của chiết xuất nóng với tất cả các phương chiết xuất lạnh. Tuy nhiên, tác động tổng thể về hương vị của cà phê chiết lạnh không quá khác biệt so với trường hợp chiết xuất nóng. Do đó, các nhà đánh giá cho thấy rằng mặc dù một số đặc điểm hương vị trong cold brew “yếu” hơn so với đồ uống nóng, nhưng hương vị của cold brew, theo tác động tổng thể, có thể ở mức chấp nhận được đối với đồ uống cà phê.
Cụ thể hơn, chúng ta có thể tóm tắt một số đặc tính hương vị của cold brew như sau:
- Cấu hình hương vị của các loại cà phê lạnh được đặc trưng bởi hương vị mạch nha, đây là điểm khác biệt đáng kể so với các chiết xuất nóng của chúng. Các thuộc tính hương vị khác như hạnh nhân, hoa, trái cây màu đỏ, vị đắng cũng được đánh giá có điểm số cao trong cà phê lạnh.
- Trong phạm vi nghiên cứu, cà phê lạnh được ủ trong 18 giờ là dễ chấp nhận nhất đối với người tiêu dùng theo cấu hình hương vị. Cà phê được ủ trong 14 giờ đều cho thấy thuộc tính dư vị (aftertaste) thấp hơn so với các mẫu sử dụng phương pha chế nóng.
- Nhìn chung, cà phê lạnh có thể hiện cường độ cao hơn của caramen đường, vị ngọt (sweetnes) và vị đắng (bitterness), về tổng quan vẫn thể hiện tính cân bằng với chất vị thanh nhẹ (smooth body) .
Như vậy, chiết xuất lạnh có tốt hơn?
Mỗi phương pháp pha chế, chịu tác động bởi nhiều yếu tố, và cách chúng ta đánh giá chất lượng càng dựa trên nhiều phương diện khác nhau. Nhận định so sánh chung về cold brew và cà phê truyền thống, sẽ vô cùng khập khiễng.
Tóm lại, Một số đặc tính hóa lý, như tỷ lệ chiết xuất, tổng chất rắn hòa tan, tổng hàm lượng phenol, pH và độ axit, có thể bị ảnh hưởng mạnh bởi kích cỡ hạt và thời gian chiết. Do đó, ta cần xem xét sự phân bố kích thước hạt và phương thức trích xuất trong mối quan hệ phức tạp của chúng với hiện tượng khuếch tán. Với cà phê lạnh, thời gian tiếp xúc dài (22h so với 14h) giúp tăng tỷ lệ suất chiết, lượng rắn hòa tan, tổng hàm lượng phenol và độ axit. Tổng thể nói chung, tất cả các phương pháp pha cà phê lạnh cho thấy giá trị axit và các đặc điểm hương vị ít đậm đà hơn so với chiết xuất nóng.
Cuối cùng, cà phê tồn tại ở cả hai trạng thái khoa học và nghệ thuật. Chúng ta không thể tách rời khoa học phân tử của một hạt cà phê với tay nghề pha chế của một Barista đặt vào nó. Do đó, trong khi một số cá nhân yêu thích cà phê nóng có thể chuyển sang thích thú với hương vị từ cold brew do kỹ thuật pha; Thì số khác sau khi nếm cold brew có thể tìm đến hương vị đích thực của một loại Specialty Coffee được chiết xuất chỉnh chu với nước nóng. Suy cho cùng, cà phê có cách thuyết phục một “tín đồ” theo cách của riêng nó, và chúng ta gọi đó là “gu”.
Nguồn tham khảo:
- Cordoba, N., Pataquiva, L., Osorio, C. et al. Effect of grinding, extraction time and type of coffee on the physicochemical and flavour characteristics of cold brew coffee. Sci Rep 9, 8440 (2019). https://doi.org/10.1038/s41598-019-44886-w.
