Thay Đổi Vật Lý Của Hạt Cà Phê Trong Quá Trình Rang

Cà phê có quá trình thay đổi vật lý trong quá trình rang, chuyển từ hạt xanh sang hạt thơm, có hương vị mà chúng ta yêu thích. Trong phần đầu tiên của loạt bài gồm hai phần này, hãy tìm hiểu thêm về những thay đổi vật lý diễn ra bên trong máy rang.

Tầm Quan Trọng Của Cấu Trúc Vật Lý Của Cà Phê

Các giải phẫu của một hạt cà phê là điều cần thiết để tạo ra sản phẩm cuối cùng cà phê được rang như ngon chúng ta muốn. Nếu không có cấu trúc vật lý cụ thể, các phản ứng hóa học cần thiết cho hương vị và mùi thơm sẽ không diễn ra.

Trong The Craft and Science of Coffee , Britta Folmer nói rằng. Hạt cà phê xanh nguyên vẹn hoạt động như một ‘lò phản ứng nhỏ’ cần thiết cho các phản ứng hóa học. Nó kiểm soát môi trường phản ứng theo cách mà các tiền chất phù hợp có thể phản ứng với nhau theo đúng trình tự.

Cà Phê Trải Qua Những Thay Đổi Vật Lý Nào ?

Cà phê nhân có cấu trúc hạt đặc và chặt. Nhưng khi bạn đưa vào máy rang, cà phê sẽ thay đổi về mặt vật lý bên trong và bên ngoài. Chúng ta hãy xem những thay đổi vật lý diễn ra.

Màu Sắc

Có lẽ sự thay đổi vật lý rõ ràng nhất của cà phê mà bạn có thể quan sát là sự thay đổi về màu sắc. Trước khi rang, hạt cà phê có màu xanh lam. Chúng chuyển sang màu nâu do sản xuất melanoidin. Đây là những polyme hình thành khi đường và axit amin kết hợp dưới nhiệt độ. Chaff, hoặc vỏ lụa, cũng sẽ bong ra trong quá trình rang. Đây là lớp giấy bên ngoài của hạt cà phê.

Các nhà rang xay và người tiêu dùng sử dụng mức độ màu sắc như một thông số phản ánh chất lượng.

Một khay hạt cà phê xanh
Một khay hạt cà phê xanh

Độ Ẩm Và Khối Lượng

Nước chiếm khoảng 10–12% trong cà phê nhân đã chế biến và sấy khô, nhưng quá trình rang làm giảm tỷ lệ này xuống còn khoảng 2,5%. Cũng như nước đã có trong cà phê, nước bổ sung được tạo ra bởi các phản ứng hóa học. Tuy nhiên, chất này bị bay hơi trong quá trình rang, làm thay đổi vật lý cà phê.

Sự mất độ ẩm và sự biến đổi một số chất khô thành khí là lý do tại sao hạt cà phê có khối lượng tổng thể giảm sau khi rang. Trung bình, đậu giảm 12–20% trọng lượng. Các nhà rang xay thường theo dõi phần trăm trọng lượng giảm để giúp xác định những lô nào có thể được kiểm tra kỹ lưỡng hơn trong việc đảm bảo chất lượng.

Các cấu hình rang khác nhau sẽ ảnh hưởng khi mất nước. Những thay đổi trong hoạt độ nước tại các điểm khác nhau của quá trình rang có thể có nghĩa là sự khác biệt trong các phản ứng hóa học và điều này có thể ảnh hưởng đến thành phần cuối cùng.

Cà phê mới rang nguội
Cà phê mới rang nguội

Khối Lượng Và Độ Xốp

Hạt cà phê có một số thành tế bào mạnh nhất trong giới thực vật. Chúng có các vòng bên ngoài để củng cố tế bào, tăng độ cứng và sức mạnh của nó.

Khi cà phê được rang, nhiệt độ tăng lên và sự biến đổi của nước thành khí sẽ tạo ra mức áp suất cao bên trong hạt cà phê. Những điều kiện này làm thay đổi cấu trúc của thành tế bào từ cứng sang cao su. tạo ra sự thay đổi vật lý trong cà phê. Điều này xảy ra do sự hiện diện của polysaccharid (các phân tử đường liên kết).

Vật chất bên trong đẩy ra phía thành tế bào, để lại một khoảng trống đầy khí ở trung tâm. Điều này có nghĩa là hạt cà phê nở ra về khối lượng khi chúng giảm khối lượng. Phần lớn khí tích tụ là carbon dioxide sẽ được thải ra sau quá trình rang.

Rang cũng làm tăng độ xốp, làm cho cà phê ít đặc và dễ tan hơn. Tất nhiên, điều này rất quan trọng để biến chúng thành một thức uống ngon.

Hạt cà phê rang
Hạt cà phê rang

Dầu

Hạt cà phê chứa lipid hoặc dầu. Trong quá trình rang, áp suất bên trong cao làm cho các hợp chất này di chuyển từ trung tâm của tế bào về phía bề mặt của hạt cà phê.

Chất béo giúp giữ các hợp chất dễ bay hơi bên trong tế bào. Các hợp chất dễ bay hơi là các hóa chất có áp suất hơi cao ở nhiệt độ phòng, một số chất này rất cần thiết để tạo ra hương vị và mùi thơm của cà phê. Nếu không có dầu, chúng có thể phân tán. Sự thay đổi vật lý này ảnh hưởng đến hương vị cà phê.

Thay Đổi Vật Lý Của Hạt Cà Phê Trong Quá Trình Rang

Rang càng lâu, sự chuyển đổi cấu trúc càng rõ rệt. Mật độ đậu giảm liên tục, nhiều khí hơn được tạo ra khi thời gian trôi qua, và trong quá trình rang rất tối, bạn có thể thấy dầu di chuyển trên bề mặt của hạt cà phê.

Những phát triển này đi một số cách để giải thích tại sao cà phê rang đậm có vị khác với cà phê rang nhạt, nhưng cũng có những biến đổi hóa học đáng kể ảnh hưởng đến cấu hình. Chúng ta sẽ xem xét những điều đó trong phần hai.

Các Chất Đào Thải Từ Cà Phê Trong Mỗi Giai Đoạn

Các cấu hình rang khác nhau có ảnh hưởng đến hương vị cuối cùng, hương thơm và cảm giác ngon miệng của cà phê của bạn. Điều này là do có những cơ hội khác nhau cho các phản ứng hóa học diễn ra.

Nhưng dù bạn chọn kiểu rang nào thì cũng có ba giai đoạn chính: sấy khô (drying), browning và phản ứng Maillard, và phát triển. Những thuật ngữ phổ biến này thực sự mô tả các giai đoạn khác nhau của những thay đổi hóa học và vật lý.

Sấy khô (Drying)

Khi bạn thêm đậu lạnh vào máy rang, nhiệt bên trong máy giảm xuống trước khi tăng trở lại. Thời điểm nó bắt đầu tăng lên là điểm đảo chiều nhiệt độ. Trong quá trình sấy, hàm lượng nước bắt đầu bốc hơi và áp suất bắt đầu hình thành bên trong hạt cà phê.

Thay Đổi Vật Lý Của Hạt Cà Phê Trong Quá Trình Rang

Phản ứng Maillard

Khi bạn thấy hạt cà phê bắt đầu chuyển sang màu nâu, phản ứng Maillard đã bắt đầu. Điều này xảy ra ở khoảng 150°C / 302°F. Trong phản ứng Maillard, các khí bao gồm carbon dioxide, hơi nước và một số hợp chất dễ bay hơi được tạo ra. Áp suất bên trong tăng đủ để phá vỡ thành tế bào của hạt cà phê, tạo ra crack. Sự kiện này được gọi là first crack.

Melanoids bắt đầu phát triển trong giai đoạn này. Cũng như thay đổi màu sắc của hạt cà phê, chúng góp phần tạo nên cảm giác ngon miệng cuối cùng của cà phê.

Phát triển

Sau lần nứt đầu tiên, quá trình rang chuyển từ phản ứng tỏa nhiệt (đậu hấp thụ nhiệt từ trống) sang phản ứng tỏa nhiệt (đậu tỏa nhiệt). Trong giai đoạn này, các quá trình biến đổi vật lý tiếp tục diễn ra – hạt đậu tăng độ xốp, dầu di chuyển đến thành tế bào và màu sẫm lại. Rất nhiều phản ứng hóa học cũng diễn ra trong giai đoạn này, chúng ta sẽ thảo luận ở phần hai.

Thay Đổi Vật Lý Của Hạt Cà Phê Trong Quá Trình Rang

Mặc dù có vẻ đơn giản, nhưng rang cà phê là một quá trình phức tạp bao gồm một số biến đổi vật lý và hóa học. Tất cả chúng đều được tạo ra nhờ cấu trúc độc đáo của hạt cà phê.

Bạn có biết: HocaGroup.com hiện tại cung cấp giải pháp tổng thể về thiết bị máy pha cà phê, cà phê hạt và dịch vụ ngành F&B. Hãy liên hệ ngay với HocaGroup qua hotline 028.220.22229 để được hỗ trợ tư vấn miễn phí.

Bài viết liên quan