Quá trình rang cà phê: Thay đổi hóa học
Quá trình rang cà phê: Thay đổi hóa học. Bạn có biết điều gì xảy ra khi bạn rang cà phê không? Những thay đổi nào diễn ra để những hạt xanh trở thành những hạt đậu thơm và ngon mà chúng ta yêu thích?
Trong phần đầu tiên của loạt bài gồm hai phần này, chúng ta đã tìm hiểu về vai trò quan trọng của cấu trúc giải phẫu hạt cà phê và tóm tắt những thay đổi vật lý xảy ra trong quá trình rang. Bây giờ, hãy xem xét một số thay đổi hóa học, chẳng hạn như sự phát triển của hương vị và mùi thơm.
Túi cà phê nhân trong một lò rang. Ảnh: Ana Valencia
Các phản ứng hóa học chính
Để hạt cà phê tiếp xúc với sức nóng của máy rang gây ra hàng trăm phản ứng hóa học khác nhau. Quá trình rang làm suy giảm một số hợp chất, biến đổi những hợp chất khác và tạo ra những hợp chất mới.
Có lẽ bạn sẽ nghe ai đó nhắc đến một quá trình hóa học gọi là nhiệt phân . Đây là khi một vật liệu hữu cơ được nung nóng vượt quá nhiệt độ phân hủy của nó, do đó tạo ra các hợp chất dễ bay hơi và để lại cặn rắn, giàu cacbon. Trong quá trình rang cà phê, chúng tôi tránh làm nóng hạt đến mức tạo thành cặn carbon, nhưng chúng vẫn trải qua các thay đổi hóa học liên quan đến quá trình nhiệt phân, bao gồm quá trình caramen hóa đường và tạo ra các hợp chất dễ bay hơi.
Dưới đây là những phản ứng hóa học chính có tác động đến tách cà phê hàng ngày của bạn.
- Phản ứng Maillard
Quá trình này bắt đầu ở nhiệt độ xấp xỉ 150°C/302°F, khi hạt cà phê vẫn đang hấp thụ nhiệt thu nhiệt và tiếp tục vào phần tỏa nhiệt của quá trình rang. Nhiệt gây ra phản ứng giữa carbohydrate và axit amin trong ngũ cốc. Điều này gây ra những thay đổi về màu sắc, hương vị và hàm lượng dinh dưỡng.
Sự thay đổi màu sắc là do sản xuất melanoidin : các phân tử lớn không chỉ làm cho nhân có màu nâu mà còn góp phần phát triển cơ thể và cảm giác ngon miệng.
Những thay đổi nhỏ về nhiệt độ và thời gian dành cho phản ứng Maillard có thể có ảnh hưởng rất lớn đến thành phần cuối cùng của cà phê.
Cà phê đã trải qua phản ứng Maillard trong thời gian dài hơn được cho là có độ nhớt cao hơn. Thời gian Maillard ngắn hơn có thể tạo ra cảm giác ngọt ngào và chua mạnh hơn. Điều này một phần là do các axit tạo ra hương trái cây và vị ngọt bị phá hủy nếu cà phê bị bỏ lại trong phản ứng Maillard quá lâu.
Khi các nhà rang thử nghiệm với hồ sơ rang, điều này liên quan đến việc thay đổi thời lượng và cường độ của phản ứng Maillard và lưu ý tác động của nó đối với hồ sơ.
Hạt cà phê xanh. Ảnh: Ana Valencia
- Suy thoái của Strecker
Đây là một quá trình phụ thuộc vào phản ứng Maillard. Các axit amin phản ứng với các phân tử nhóm carbonyl để tạo ra các hợp chất như aldehyd và ketone. Là người rang xay, chúng ta không cần phải hiểu chính xác những hợp chất này là gì, điều quan trọng là nhận ra rằng phản ứng này là cần thiết để tạo ra các hợp chất tạo mùi thơm (và hương vị).
- Sự caramen hóa của đường
Ở nhiệt độ khoảng 170°C/338°F, nhiệt làm phân hủy các carbohydrate lớn, phức tạp thành các phân tử đường nhỏ hơn có thể hòa tan trong nước. Điều này có nghĩa là mức độ ngọt cảm nhận được trong thức uống thành phẩm của bạn được tăng lên. Phản ứng này tiếp tục cho đến khi kết thúc quá trình rang và cũng góp phần tạo ra các nốt ngọt trong hương cà phê, chẳng hạn như caramel và hạnh nhân.
Một máy rang cà phê. Ảnh : Miguel Regalado
Hợp chất dễ bay hơi và không bay hơi
Bạn có thể nghe đề cập đến các hợp chất dễ bay hơi và không bay hơi trong cà phê rang. Nói chung, các hợp chất dễ bay hơi tạo ra mùi thơm và một số hợp chất không bay hơi tạo thêm hương vị. Nhưng chúng là gì?
Các hợp chất dễ bay hơi là các hóa chất hữu cơ có áp suất hơi cao ở nhiệt độ phòng. Nhiều trong số chúng được hình thành trong quá trình phân hủy Strecker, trong giai đoạn phát triển của quá trình rang. Khi các hợp chất dễ bay hơi tạo ra mùi thơm được phân tán, chúng ta sẽ cảm nhận được mùi đặc trưng của cà phê. Bao gồm các:
- Aldehyde, cung cấp hương thơm xanh và trái cây.
- Furans, chịu trách nhiệm cho mùi caramel.
- Pyrazines, có mùi thơm của đất.
- Các hợp chất chứa lưu huỳnh, bao gồm 2-furfurylthiol. Một số loại có mùi thơm thường được mô tả là “cà phê rang”, nhưng có những loại khác không có mùi thơm như vậy. Ví dụ, methanethiol có mùi như bắp cải thối.
- Các guaiacol, có ghi chú cay và khói.
Carbon dioxide là một hợp chất dễ bay hơi không đóng góp gì vào mùi thơm, nhưng nó có tác động đến cơ thể .
Một máy nướng bánh mỳ đang hoạt động. Tín dụng: Viktor Nikolaienko
Các hợp chất không bay hơi chỉ đơn giản là những chất ổn định ở nhiệt độ phòng. Đó là, chúng không bay hơi. Một số hợp chất này thay đổi trong quá trình rang, trong khi những hợp chất khác vẫn ổn định trong suốt quá trình rang. Nhiều hợp chất dễ bay hơi góp phần phát triển hương vị và cấu hình.
Một ví dụ là caffein, chất gây ra một số vị đắng. Caffeine có tự nhiên trong cà phê và không bị biến đổi trong quá trình rang. Một hợp chất không bay hơi khác là sucrose, cung cấp vị ngọt và chất béo, mang lại cảm giác chắc và ngon miệng. Các melanoidin tạo ra màu sắc và thể chất cũng là những hợp chất không bay hơi.
Đậu mới rang. Tín dụng: Caleb Minear
Chức năng của Axit
Axit đóng vai trò quan trọng trong việc tạo hương vị và nhạy cảm với nhiệt. Quá trình rang có thể phá vỡ một số axit và tạo ra những axit khác.
Ví dụ, axit xitric và axit tartaric tạo ra hương trái cây và vị ngọt bị phân hủy trong quá trình rang, do đó, việc rang quá lâu hoặc ở nhiệt độ quá cao có thể làm giảm đáng kể độ ngọt của thành phần cuối cùng.
Cà phê có hàm lượng axit chlorogenic cao, axit này sẽ bị phân hủy trong quá trình rang và trở thành axit caffeic và axit quinic. Cả hai dẫn xuất axit chlorogen và axit quinic được cho là có thêm vị đắng và chất làm se.
Đậu mới rang. Tín dụng: Gregory Hayes
Quá trình rang cà phê liên quan đến một số biến đổi hóa học góp phần tạo nên hương vị, mùi thơm và thể chất trong tách cà phê thành phẩm của bạn. Nhiều phản ứng trong số này nhạy cảm với sự thay đổi nhiệt độ và thời gian tiếp xúc với nhiệt. Vì vậy, một thay đổi nhỏ trong kỹ thuật rang có thể có tác động lớn đến hồ sơ.
Hiểu những gì xảy ra trong quá trình rang và biết lý do tại sao những thay đổi này xảy ra có thể giúp bạn đưa ra quyết định sáng suốt hơn. Nếu bạn có một ý tưởng chung về cách các hợp chất hóa học được hình thành và cách chúng thay đổi trong quá trình này, bạn sẽ có thể hiểu rõ hơn điều gì đã xảy ra hoặc ảnh hưởng đến lô hàng của mình và sử dụng thông tin này để cải thiện lô hàng tiếp theo.
Mọi thông tin chi tiết, vui lòng liên hệ:
🏤: 124A Ngô Quyền, phường Tân Lợi, Thành Phố Buôn Ma Thuột
☎: 0789. 818.828 (Mr Ân)
✉️: helena.jsc@gmail.com
🌎: helenacoffee.vn