CON ĐƯỜNG TẠO HƯƠNG VỊ
TRONG QUÁ TRÌNH RANG CÀ PHÊ
1. CON ĐƯỜNG TẠO
HƯƠNG [7,8,9]
Hiện nay người ta cho rằng hương của cà
phê tạo thành bao gồm trên 800 hợp chất. Tuy nhiên việc cảm nhận hương còn tùy
thuộc vào nồng độ và ngưỡng cảm nhận mùi của mỗi hợp chất. Và chỉ có một nhóm
nhỏ các hợp chất thường ở nồng độ cao và có ngưỡng cảm nhận mùi thấp sẽ hình
thành hương cà phê.
Theo một số báo cáo con đường tạo hương
trong khi rang cà phê gồm những cách thức như sau:
a) Phản ứng
Maillard:
giữa các hợp chất chứa nitơ (acid amin, protein, trigonelline, serotonine) và
các hợp chất carbonhydrate, hydroxy-acid,
b) phenol.
c)
Sự
phân hủy Strecker:
d) Sự phân hủy của
các acid amin:
đặc biệt là các sulfur acid amin, hydroxy amino acid và proline
e) Sự phân hủy của
trigonelline:
f)
Sự
phân hủy của đường.
g)
Sự
phân hủy của phenolic acid, đặc biệt là phân hủy một nữa quinic acid
h)
Sự
phân hủy các lipid không quan trọng
i)
Sự
tương tác giữa các sản phẩm trung gian do phân hủy
v Vai trò của các
hợp chất thơm tạo thành:
Ø Các hợp chất
furan được tìm thấy là nhóm chất mạnh nhất trong các chất thơm. Chúng có hương
giống như hương caramel do là sản phẩm của phản ứng phân hủy đường.
Ø Kế đến là các hợp
chất chứa lưu huỳnh (pyrazine). Pyrazine tạo mùi giống như mùi nướng (bỏng ngô, bánh mì nướng, cây óc
chó walnut). Pyrazine có ngưỡng cảm nhận mùi thấp nhất trong tất cả nên nó góp
phần tích cực trong hương cà phê.
Ø Đứng thứ ba là
các hợp chất pyrrole. Pyrrole tạo mùi giống mùi caramel và mùi nấm trong cà
phê.
Ø Các hợp chất
thiophen thường tạo mùi giống như mùi thịt, đây là sản phẩm của phản ứng
Maillard giữa các amino acid chứa lưu huỳnh và đường.
Ø Thiazole là sản
phẩm của phản ứng phân hủy đường và chiếm
thành phần ít hơn.
Bảng số liệu dưới
đây nêu ra các hợp chất ảnh hưởng mạnh mẽ nhất đến hương cà phê
(OAV – Odor Activity Value: tỉ lệ thành phần của các
phân tử ở ngưỡng cảm nhận mùi)
Table 1. Các hợp chất
quan trọng trong hương cà phê
|
Volatile1
|
Conc.(mg/L)1
|
OAV1
|
Aroma
Description2
|
|
(E)-ß-Damascenonel
|
1.95x10-1
|
2.60x105
|
honey-like,
fruity
|
|
2-Furfurylthiol
|
1.08
|
1.10x105
|
roasty
(coffee)
|
|
3-Mercapto- 3-methylbutylformate
|
1.30x10-1
|
3.70x104
|
catty, roasty
|
|
3-Methyl-2-buten-1-thiol
|
8.20x10-3
|
2.70x104
|
amine-like
|
|
8.30x10-2
|
1.70x104
|
earthy
|
|
|
1.73x101
|
1.50x104
|
|
|
|
4.20
|
1.10x104
|
phenolic,
spicy
|
|
|
5.08x101
|
3.40x103
|
buttery
|
|
|
4-Vinylguaiacol
|
6.48x101
|
3.20x103
|
spicy
|
|
3.96x101
|
1.30x103
|
buttery
|
|
|
2.40x10-1
|
1.20x103
|
potato-like,
sweet
|
|
|
3.30x10-3
|
8.30x102
|
earthy,
roasty
|
|
|
4.80
|
1.90x102
|
vanilla
|
|
|
1.09x102
|
1.70x103
|
caramel-like
|
|
|
3.30x10-1
|
1.70x102
|
earthy, roasty
|
|
|
2,3-Diethyl-5-methylpyrazine
|
9.50x10-2
|
1.00x102
|
earthy,
roasty
|
|
1.47
|
7.50x101
|
seasoning-like
|
|
|
1.63
|
3.00x101
|
spicy
|
|
|
1.60x10-1
|
2.00x101
|
seasoning-like
|
|
|
Table
References
1) Grosch, 151.
2) Blank et al., 124.
|
|||
2. CON ĐƯỜNG TẠO VỊ
[7,8,9]
Vị được cảm nhận trong cà phê bao gồm:
ngọt, mặn, đắng và chua. Vị ngọt được giải thích do các sản phẩm đường đơn giản
phân hủy từ các hợp chất carbohydrat. Vị mặn có thể do một lượng khoáng có sẵn
trong cà phê. Tuy nhiên trong nước pha cà phê người ta lại quan tâm nhất đến vị
ngọt và vị đắng.
2.1 Vị chua:
Độ
chua được xem là tiêu chuẩn đánh giá chất lượng cà phê, rất được ưa chuộng ở
Trung Mỹ và một vài nơi ở Đông Phi. Độ chua của cà phê chịu ảnh hưởng bởi các yếu
tố: hàm lượng khoáng trong đất trồng, độ cao trồng, phương pháp chế biến cà phê
nhân (phương pháp ướt cho độ chua cao hơn phương pháp khô). Tuy nhiên yếu tố
quan trọng nhất chính là lượng acid dễ bay hơi sinh ra khi rang cà phê. Lượng
acid này phụ thuộc vào mức độ rang, kiểu thiết bị rang, mức độ xay và cả phương
pháp pha (nhiệt độ, thời gian)
Biến
đổi nồng độ từng acid trong từng mức độ rang cà phê:
Ø Các acid citric,
malic, lactic, pyruvic, acetic: sẽ càng giảm khi càng tăng cường mức độ rang. Ở
mức độ rang trung bình (0,07 – 0,30%), mức rang nhạt (1,58%), mức rang đậm
(0,71%)
Ø Chlorogenic
acid: bị giảm trong quá trình rang sinh ra nhiều acid quinic càng làm tăng độ
chua.
Ø Amino acid gần
như không còn sau khi rang 5 phút ở 2200C (tham gia phản ứng
Maillard).
Ø Acid phosphoric:
chưa có kết luận rõ ràng về vai trò của acid này.
Các
acid được tìm thấy trong cà phê rang có thể chia làm 3 nhóm: aliphatic;
chlorogenic; alicyclic carbocyclic và phenolic acid. Bảng số liệu dưới đây đưa
ra các acid chính được tím thấy trong nước pha cà phê.
Table 2. Bảng
các acid hiện diện trong cà phê
|
Acids Present in Coffee 3
|
Notes 3
|
Comments
|
|
a
|
pKa = 3.75, 130-159
µmole/100 mL.1 0.05-0.1% chất khô ở mức rang trung bình, cao nhất ở
mức rang nhạt.
|
|
|
Do phân hủy carbohydrate, là một trong
các acid chính
|
a
|
pKa = 4.75, 74-226
µmole/100 mL.1 0.12-0.4% chất khô, cao nhất ở mức rang nhạt.acidity.
|
|
a
|
|
|
|
Butanoic
|
a
|
|
|
Methylpropanoic
|
a
|
|
|
Pentanoic
|
a
|
|
|
a
|
|
|
|
3-Methylbutanoic
|
a
|
|
|
a
|
|
|
|
a
|
|
|
|
a
|
|
|
|
a
|
|
|
|
Decanoic
|
a
|
|
|
b
|
pKa = 3.08, 22 µmole/100
mL.1 0.11% chất khô, nồng độ phụ thuộc vào mức độ rang.
|
|
|
Pyruvic
|
b
|
0.06% chất khô, nồng độ phụ thuộc vào
mức độ rang.
|
|
cis- and trans-but-e-enoic
|
b
|
|
|
cis- and trans-2-methylbut- 2-enoic
|
b
|
|
|
3-methylbut-2-enoic
|
b
|
|
|
Methylpropenoic
|
b
|
|
|
b
|
|
|
|
b
|
|
|
|
b
|
|
|
|
3-methylene butanedioic
|
b
|
|
|
b
|
|
|
|
b
|
pKa = 3.40 / 5.11, 58-76
µmole/100 mL.1 0.17-0.5% chất khô ở mức rang trung bình, cao nhất ở
mức rang nhạt.
|
|
|
b
|
|
|
|
cis- and trans-butenedioic
|
b
|
|
|
cis- and trans-methylbutenedioic
|
b
|
|
|
Methylenebutanedioic
|
b
|
|
|
b
|
pKa = 3.14 / 4.77 / 6.39,
75-189 µmole/100 mL.1 0.37-0.5% chất khô, cao nhất ở mức rang nhạt.
Là một trong những acid quan trọng.
|
|
|
propene- 1,2,3-tricarboxylic
|
b
|
|
|
2-furoic
|
c
|
|
|
d
|
pKa = 3.40, 96-291
µmole/100 mL.1
|
|
|
4-monocaffeoylquinic acid
|
d
|
Tạo vị se chát cho cà phê.
|
|
5-monocaffeoylquinic acid
|
d
|
|
|
3,4-dicaffeoylquinic acid
|
d
|
|
|
3,5-dicaffeoylquinic acid
|
d
|
|
|
4,5-dicaffeoylquinic acid
|
d
|
|
|
3-feruloylquinic acid
|
d
|
|
|
4-feruloylquinic acid
|
d
|
|
|
5-feruloylquinic acid
|
d
|
|
|
3,4-p-coumaroylquinic acid
|
d
|
|
|
3,5-p-coumaroylquinic acid
|
d
|
|
|
4,5-p-coumaroylquinic acid
|
d
|
|
|
Là sản phẩm phân hủy của acid
chlorogenic.
|
e
|
pKa = 3.40, 123-242
µmole/100 mL.1 0.6-0.8% chất khô ở mức rang trung bình
|
|
e
|
|
|
|
e
|
Có liên quan đến độ chua
|
|
|
Phosphoric
|
f
|
pKa = 2.12 / 7.21 / 12.67,
65-108 µmole/100 mL.1 0.54% chất khô
|
Notes
a.
Volatile Aliphatic Carboxylic
b.
Non-Volatile Aliphatic Carboxylic
c.
Heterocyclic furanoid carboxylic
d.
Chlorogenic
e.
Alicyclic/phenolic
e.
Inorganic
2.2 Vị đắng: Vị đắng trong
cà phê đôi khi không được ưa chuộng. Ở mức độ thấp, vị đắng giúp điều hòa vị
chua, tăng hương vị cho nước cà phê pha. Tuy nhiên ở mức độ cao vị đắng có thể
lấn áp các vị khác và trở nên không được ưa chuộng.
Theo
một số nghiên cứu nguyên nhân gây vị đắng cho cà phê bao gồm:
Ø Hàm lượng
caffein và chlorogenic acid càng lớn càng đắng (Cà phê Robusta đắng hơn). Ngoài
ra vị đắng còn do các hợp chất sau: trigonelline, quinic acid, furfuryl
alcohol…
Ø Do mức độ rang
(rang càng đậm càng đắng)
Ø Nhiệt độ pha
càng cao càng ít đắng.
Ø Chất lượng nước
pha (độ cứng): nước càng cứng càng đắng.
Ø Độ đắng càng giảm
khi càng tăng hàm lượng các chất: sucrose, sodium chloride, citric acid
Table 3. Compounds contributing to
biterness found in coffee. Table adapted from Table10.1 in McCamey, 173. Click
on compound name for more details.
|
Compound
|
Concentration
in Roasted Coffee (mg/L)
|
Taste
Threshold (mg/mL)
|
|
3200-8700
|
10
|
|
|
10-35
|
200
|
|
|
0.05
|
|
|
|
300
|
19, 24, 40
|
|
|
3,000-10,000
|
|
|
|
20-100
|
20,26,27
|
|
|
|
10-90
|
|
|
1,800-8,700
|
96-590
|
|
|
1,900-3,900
|
107-350
|
|
|
0-3,200
|
144-400
|
|
|
400-1,700
|
|
|
|
900-4,000
|
22-70
|
|
|
17-40
|
1
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Phenyl pyridine
|
|
|
|
10,000-20,000
|
78-155
|
|
|
Peptides
|
|
|
|
Proteins
|
|
|
|
Alicyclic Ketones
|
|
|
|
Aromatic Ketones
|
|
|
3. Các phụ gia sử dụng
trong rang tẩm cà phê [3,10]
Cà phê cũng như các sản phẩm thực phẩm
khác trong quá trình chế biến đều sử dụng thêm một số loại phụ liệu, phụ gia
khác. Các chất này nếu không sử dụng thì sản phẩm khó có thể thỏa mãn được thị
hiếu người tiêu dùng. Trong rang tẩm cà phê, phụ gia chiếm tầm quan trọng rất lớn
và được các nhà sản xuất cũng như các nhà pha chế sử dụng với nhiều mục đích
khác nhau. Theo công dụng và mục đích sử
dụng chúng được chia ra làm hai nhóm chính: nhóm các chất độn và nhóm các chất
phụ gia.
3.1
Nhóm
các chất độn:
Chất
độn hay còn gọi là chất thay thế. Các chất này được pha trộn với cà phê với mục
đích chủ yếu là hạ giá thành sản phẩm, đồng thời cải thiện màu sắc, trạng thái,
mùi vị của nước pha cho phù hợp với sở thích của người tiêu dùng.
Các
chất độn thường hay sử dụng:
a)
Bắp
hạt:
Bắp
được rang đến độ cháy nhất định và được pha trộn chung với hạt cà phê rang trước
khi xay. Đây là loại chất độn được dùng phổ biến nhất do giá thành rất rẻ. Bắp
rang không có tác dụng nâng cao mùi vị cho cà phê nhưng có tác dụng tạo được
màu đen rất đậm, tạo độ sánh, độ bọt và giúp cà phê bột không bị bít phin khi
pha chế. Tùy thuộc vào loại sản phẩm, giá cả cà phê và đối tượng tiêu dùng mà tỉ
lệ bắp rang trong cà phê bột có nơi có thể từ 5 – 20% có khi lên đến 50%.
b)
Đậu
nành:
Đậu
nành cũng được rang và phối trộn chung với cà phê rang trước khi xay. Đậu nành
chứa nhiều protein và chất béo nên không những có tác dụng hỗ trợ thêm màu sắc,
độ sánh, khả năng tạo bọt cho nước cà phê mà còn tạo thêm vị béo thơm hòa hợp với
mùi vị cà phê, giảm đi độ đắng chát của cà phê (nhất là tỉ lệ Robusta trong sản
phẩm cao).
Ngoài
đậu nành thì các loại đậu như: đậu xanh, đậu phộng, đậu đen, đậu đỏ … cũng được
dùng tùy theo giá cả của chúng.
Các
loại đậu trên cũng được dùng ở dạng bột thật nhuyễn cho vào nước sau khi pha chế.
c) Hạt vỏ cứng:
Bao
gồm một số loại hạt như hạt ca cao, hạt điều, hạt dẻ … được rang và trộn vào cà
phê sau khi xay để tạo thành mùi vị riêng. Các loại này thường ít được sử dụng
do giá thành tương đối cao, khi trộn vào cà phê khó bảo quản. Loại này thường
được dùng ở dạng bột cho vào nước pha hơn và chỉ sử dụng theo sở thích của mọt
số người.
d)
Các
loại chất độn khác:
Ngoài
các loại kể trên người ta còn sử dụng các loại bột ngũ cốc. Ở các nước Châu Au
(Pháp, Đức, Bỉ, Hà Lan, Thụy Sĩ …), Mỹ chất độn phổ biến là rễ rau diếp xoăn và
một số loại đậu, trái vả, quả sồi, hạt chà là, bồ công anh … Rau diếp xoăn được
thu hoạch dạng rễ tươi, phơi khô, cắt khúc, rang và trộn thêm với cà phê hạt
rang. Rễ rau diếp xoăn có tác dụng như bắp rang của ta, không chứa chất caffein
nào và trong quá trình rang không sinh ra mùi thơm gì cho cà phê nhưng khi pha
trong nước sôi lại cho hàm lượng chất hòa tan khá cao (40%) tạo màu rất đậm và
sánh. Gía của nó khá rẻ chỉ khoảng 1/5 giá cà phê.
Ở
Liên Xô cũ người ta còn thêm cả quả nho khô (raisin), hạt cải đắng vào cà phê để
tăng thêm mùi vị.
3.2
Nhóm
các chất phụ gia:
Ngoài
việc pha trộn các loại cà phê với nhau
theo tỉ lệ thích hợp và sử dụng các nguyên liệu phụ thì các nhà rang cà phê
luôn sử dụng các chất phụ gia trong quá trình rang tẩm để giúp quá trìng chế biến
cũng như chất lượng cà phê được nâng cao.
Các
phụ gia sử dụng phụ thuộc nhiều yếu tố: chất lượng nguyên liệu, tỉ lệ đấu trộn
các loại cà phê và các chất độn sử dụng, khẩu vị của người tiêu dùng, yêu cầu của
sản phẩm, cấp sản phẩm, mục đích sử dụng cà phê (cà phê để bán cho giới bình
dân, để tiêu dùng cho gia đình, để uống cà phê đen, cà phê sữa hay mục đích
khác …)
Các
loại phụ gia thường sử dụng như sau:
a)
Rượu:
Rượu
là phụ gia không thể thiếu, được tẩm vào cà phê sau khi rang và có nhiều công dụng.
Rượu cho vào có tác dụng làm nguội nhanh cà phê, khử đi một số mùi tạp chất và
tạo hương vị hài hòa cho cà phê.
Các
loại rượu thường dùng: rượu trắng, các loại rượu Rhum từ loại thường đến loại hảo
hạng tùy thuộc loại sản phẩm. Đối với các sản phẩm cà phê loại thượng hạng các
nhà chế biến sử dụng loại rượu Rhum Pháp chất lượng cao để tạo hương vị đặc biệt.
b)
Muối
ăn:
Muối
ăn sử dụng để tạo vị đậm đà, hài hòa cho
nước cà phê và có tác dụng bao áo cà phê trong quá trình rang tẩm. Loại muối sử
dụng cần sạch, không có tạp chất và mùi lạ, cho vào cà phê rang khi còn nóng. Một
số người khi pha chế cũng sử dụng thêm muối để tạo khẩu vị ưa thích.
c)
Bơ,
margarin, dầu mỡ:
Bơ
sử dụng có rất nhiều công dụng. Bơ tạo mùi vị đặc biệt cho cà phê và tạo bề mặt
cảm quan cho hạt cà phê trở nên bóng đẹp. Đồng thời lượng bơ cho vào tạo một lớp
màng mỏng bao quanh hạt cà phê phủ lấp những khe hở trên bề mặt hạt (hình thành
do sự giãn nở thể tích của hạt khi rang), lớp màng bao này có tác dụng bảo vệ
ngăn không cho các chất thơm dễ bay hơi trong bản thân hạt cà phê thoát ra
ngoài cũng như ngăn chặn sự hút ẩm và hấp thu các mùi lạ, khắc phục nhược điểm
lớn này của cà phê.
Trên
thị trường ngày nay có rất nhiều loại bơ với đủ mọi chủng loại của nhiều hãng sản
xuất khác nhau: từ các loại bơ thường bán theo ký như bơ Tường An đến các loại
bơ thùng của Uc, Na Uy, Pháp, Đức … đến các loại bơ cao cấp như Fretel (Pháp). Tùy theo sản phẩm mà các nhà
chế biến sẽ lựa chọn các loại bơ thích hợp. Trong dân gian một số nhà rang xay
nhỏ hoặc trong các họ gia đình sử dụng mỡ động vật như mỡ gà tạo hương vị đặc
biệt.
d)
Chất
tạo hương (Essence of Coffee/ Coffee Aroma):
Trong
quá trình chế biến, rang xay cà phê rất dễ mất mùi nên các nhà rang xay luôn phải
dùng thêm các chất thơm hỗ trợ. Các chất thơm này ở dạng lỏng màu nâu đen như
màu cà phê, rất sánh mà thị trường gọi là tinh cà phê. Tinh cà phê được sử dụng
để tăng thêm mùi cà phê cho sản phẩm, đặc biệt là khi pha chế tạo thành mùi mạnh
để hấp dẫn người tiêu dùng.
Trên
thị trường hiện nay có rất nhiều chủng loại của các hãng sản xuất hương của nước
ngoài mà người bán gọi là: tinh cà phê Pháp, tinh cà phê Đông Đức, tinh cà phê
Moka (Singapore) … Liều lượng sử dụng khoảng 0,1 – 0,5%, dùng để tẩm vào cà phê
hạt sau khi rang hoặc dùng khi pha chế.
Một
số cơ sở còn sử dụng hương vani (vanille) để tạo thêm mùi thơm cho cà phê. Loại
này thường được trộn vào cà phê rang trước khi xay.
e)
Bột
sữa béo (Milk flavor/ Milk Emulsion):
Bột
sữa béo trên thị trường còn có tên là sữa đục, là loại sữa béo dùng trong sản
xuất bánh kẹo. Một số nhà rang tẩm cũng sử dụng để tăng vị béo và nước pha
sánh, hấp dẫn hơn. Liều lượng sử dụng khoảng 0,1 – 0,3%, được cho vào khi tẩm
cà phê.
f)
Đường:
Hiện
nay các nhà rang cà phê sử dụng loại đường cát hoặc dạng đường đã được caramel
hóa ở dạng lỏng. Đường sử dụng nhằm điều vị và tạo màu cho cà phê, nhất là khi
sản xuất loại cà phê cánh gián. Nếu sử dụng nhiều caramel sẽ tạo độ sánh cho nước
cà phê. Đường hòa tan với nước caramel hoặc caramel được tưới trực tiếp vào hạt
cà phê đang nóng sẽ tạo màng bao bên ngoài hạt có tác dụng bảo quản tránh mất dầu,
mất hương.
g)
Cao
atiso:
Có
tác dụng như caramel.
h)
Một
số chất tạo vị khác:
Bột
ngọt, bột la hán quả … sử dụng khi tẩm hoặc pha chế, tùy theo vùng.
i)
Một
số phụ gia khác:
Theo
bí quyết của một số nhà rang tẩm thì khi
rang tẩm cà phê họ còn sử dụng một số phụ gia sau:
Nước
mắm: phải là loại nước mắm có hàm lượng đạm cao. Hàm lượng đạm cao trong nước mắm
tạo cho cà phê mộ mùi thơm dai và bền ngay cả khi nước pha nguội.
Hạt
cau, rễ cau khô, hạt cam, hạt bưởi: được dùng để tạo cảm giác và tăng vị chát
se luỡi. Nhưng các loại này cũng ít được sử dụng.
Trứng
gà: thường dùng lòng đỏ trứng để tưới vào cà phê lúc nhiệt độ cà phê còn đang rất
nóng …
Không có nhận xét nào:
Đăng nhận xét