TẠI SAO CẦN RANG HẠT CÀ PHÊ - Phần 3

SỰ TRUYỀN NHIỆT KHI RANG

Khoảng 2/3 thời gian đầu khi rang là quá trình hấp thụ nhiệt (endothermic process), nhiệt sẽ được chuyển từ ngoài hạt vào bên trong hạt. Sau một vài phút rang đầu tiên, nhiệt độ trong lõi hạt sẽ dần tăng lên bằng với nhiệt độ của bề mặt ngoài của hạt.

Cả độ ẩm môi trường và độ ẩm của hạt đều ảnh hưởng đến sự truyền nhiệt trong quá trình rang. Tuy nhiên độ ẩm bên trong hạt có ảnh hưởng phức tạp hơn. Độ ẩm cao hơn sẽ có 3 tác động chính lên sự truyền nhiệt bên trong hạt

- Tăng sự truyền nhiệt vì độ ẩm làm tăng sự dẫn nhiệt của hạt

- Tăng khả năng chịu nhiệt của hạt, cần nhiều nhiệt hơn để khiến nhiệt của hạt tăng lên trong 1 khoảng thời gian nhất định

- Tăng sự thoát hơi ẩm bốc hơi ra khỏi hạt, cản trợ sự truyền nhiệt vào bên trong lõi hạt

Nhiệt sẽ tăng chậm hơn ở hạt có độ ẩm cao so với hạt có độ ẩm thấp. Vì vậy, khi rang hạt có độ ẩm cao cần sử dụng nhiệt cao hơn so với hạt có độ ẩm thấp.

CÁC BƯỚC TIẾN TRIỂN TRONG QUÁ TRÌNH RANG

Có 3 giai đoạn chính trong quá trình rang:

- Giai đoạn sấy khô hạt (drying phase)

- Giai đoạn giữa (middle phase)

- Giai đoạn phát triển (development time)

Trong 70-90 giây đầu tiên, nhiệt độ sẽ giảm xuống mức thấp nhất, được gọi là (the turn – T1) và sau đó sẽ tăng dần, lúc đầu sẽ tăng lên rất nhanh và dần giảm tốc độ trong quá trình sau.

GIAI ĐOẠN GIỮA – MIDDLE PHASE

Sau một vài phút rang, hạt sẽ chuyển sậm màu và nâu nhạt, đây là bắt đầu giai đoạn Middle phase. Lúc này đường sẽ được phá vỡ để tạo acid, và hạt giải phóng hơi nước và bắt đầu dãn ra, và có mùi bánh mì rất dễ chịu. Sự thay đổi màu và hương là nhờ phản ứng Maillard bắt đầu xảy ra khi nhiệt độ hạt đạt khoảng 160o C.

Ở 340o F (171o C), quá trình nâu hóa đường bắt đầu và làm hạt nâu hơn và tạo nên mùi fruity, caramel, mùi hạt (nutty). Cả Maillard và Caramelization đều làm giảm vị ngọt và tăng vị đắng của hạt.

Trong giai đoạn Middle phase này, hạt dãn nở ra khiến nó giải phóng silver skin (chaff). Đồng thời lúc này khói bắt đầu hình thành, vì vậy, máy rang phải có airflow đủ để thổi bay silver skin và khói. Nếu ở giai đoạn này thiếu airflow thì có thể dẫn đến cà phê có hương vị khói và một vài chất độc bị đốt cháy nếu silver skin bị dính lại quá nhiều ở trong máy rang.

DEVELOPMENT

Development thường được dùng để gọi khoảng thời gian giữa 1st crack cho đến lúc dừng việc rang. Tuy nhiên, thật ra bên trong hạt đã được phát triển (develop) ngay sau những giây đầu tiên sau khi hạt được đưa vào máy rang. Người rang thường cố gắng tăng sự phát triển hạt, đặc biệt đối với espresso, bằng cách kéo dài thời gian rang sau 1st crack. Kéo dài thời gian rang sau 1st crack thường sẽ tăng sự phát triển đối với lõi hạt, nhưng điều này có thể gây ra mùi vị nướng nếu không develop đúng. Không chỉ giai đoạn development hay tổng thời gian rang mà chính là cả quá trình rang với “đường cong của quá trình rang” (roast curve) sẽ quyết định chất lượng cuối cùng.

FIRST CRACK

Ở giai đoạn này, hạt dãn, phồng lên rất nhiều và tống ra nhiều silver skin, và lúc này khói cũng được hình thành rất nhiều. Như đã đề cập các phần trước, 1 st crack là lúc giải phóng hơi nước và khí CO2 đang tạo sức ép ở lõi hạt.

Đầu tiên, acidity sẽ tăng đến city roast thì đạt đỉnh và sau đó thì giảm. Aroma cũng đạt đỉnh ngay sau đó, giữa giai đoạn city và full city roast. Body tăng dần đến khi đạt đỉnh giai đoạn dark roast (French roast) và giảm ngay sau đó. Vị đắng tăng dần đều trong suốt quá trình rang.

SECOND CRACK

Sau 1st crack, có 1 khoảng lặng ngắn, trong lúc này CO2 tạo nên 1 sức ép mới trong lõi hạt. Sức ép này có thể khiến dầu lên bề mặt hạt vì hiện tượng nhiệt phân (pyrolysis) và 1 st crack đã làm cho kết cấu cellulose của hạt yếu đi. Ngay lúc dầu xuất hiện trên bề mặt hạt, 2nd crack bắt đầu, giải phóng khí CO2 và dầu từ bên trong hạt.

Rang đến giai đoạn 2nd crack thì hầu hết đặc tính của các loại hạt cà phê bị phá hủy. Khi uống chỉ còn sự ngọt-đắng, mùi khói, body có tính syrup và rất ít acid. Nếu rang thêm sau 2nd crack, body cũng sẽ giảm và tăng mùi cháy.