Carbon Dioxide Và Các Chất Thơm

Nội Dung Chính

Việc rang cà phê tạo ra một lượng khí đáng kể do quá trình nhiệt phân và phản ứng Maillard, khoảng 2% (trong minh họa bên dưới). Tùy vào điều kiện rang, tốc độ hình thành khí trong quá trình rang thường thấp vào đầu quá trình, nhưng tăng mạnh trong nửa sau của quá trình. Khí chủ yếu được hình thành khi rang là Carbon dioxide (CO2), ngoài ra còn có các khí khác như CO và N2. Một phần khí được giải phóng vào môi trường trong quá trình rang. Một phần lớn vẫn bị mắc kẹt bên trong hạt cà phê và chỉ được giải phóng sau đó trong quá trình bảo quản. Sau tuần đầu tiên, cà phê bắt đầu mất đáng kể CO2; tại thời điểm này, nó đã mất đi khoảng 60%, do đó nó trở nên “bình tĩnh” và ổn định hơn. Vì lý do này, việc khử khí hiệu quả của cà phê rang xay là rất quan trọng khi nó được đóng gói trước khi đến tay khách hàng.

Khác với CO2 nhiều công trình khoa học đã được dành cho việc xác định các hợp chất tác động hương thơm chính trong cà phê. Cụ thể, chúng ta đang nói đến các hợp chất dễ bay hơi ở nhiệt độ và áp suất phòng. Các hợp chất phải có trong không khí để mũi của chúng ta có thể phát hiện ra mùi của chúng, do đó, bất kỳ hợp chất nào đặc biệt lớn (ví dụ: melanoidin góp phần tạo màu cho cà phê) sẽ có độ bay hơi thấp và sẽ không góp phần đến mùi thơm. Thỏa mãn điều kiệu này khiến cho những phân tử bay hơi có kích thước rất khiêm tốn.

Minh họa cho sự hình thành CO2 (dư lượng trong hạt và tổng lượng hình thành) và tỷ lệ CO2 thất thoát trong quá trình rang điển hình ở nhiệt độ rang 230°C. Phỏng theo Investigation of CO2 precursors in roasted coffee, Xiuju Wang, 2017.

Chính vì vậy, trong khi hơn một nghìn thực thể hóa học khác nhau đã được xác định tạo nên mùi thơm trong hạt cà phê, thì các chất này chỉ chiếm khoảng 0.1% tổng trọng lượng cà phê rang, hơn nữa chúng tồn tại dưới dạng các thành phần đơn lẻ khác nhau, từ mức phần nghìn tỷ (ppt ) đến mức phần triệu (ppm), điều này làm cho cà phê trở thành một trong những đồ uống có hàm lượng hương vị phong phú và phức tạp nhất.

Việc xác định các chất bay hơi trong cà phê rang có thể trở thành một bài tập vô ích vì vấn đề trọng tâm là xác định các hóa chất có vai trò chính yếu đối với mùi hương cà phê. Chúng ta không cần phải nhận ra 1000 mùi hương để nhận biết đó là cà phê, chỉ cần một vài đặc điểm trong ấn tượng mùi tổng thể của thực phẩm là đủ. Thật vậy, chỉ với khoảng 25 đến 30 các chất tạo mùi chính đóng góp vào hương thơm tổng thể của cà phê. Điều thú vị là có khoảng 40 chất tạo mùi trong cà phê được tìm thấy trong hầu hết các loại thực phẩm phổ biến, ví dụ: thịt bò nướng, rượu vang đỏ, hoặc sô-cô-la, bánh mì, v.v…

Trong số rất nhiều các hợp chất tạo mùi đặc trưng của cà phê. Một số hợp chất có chứa lưu huỳnh rất quan trọng, bao gồm 2-furfurylthiol, với mùi thơm làm nên đặc trưng “cà phê rang”. Cũng có một số hợp chất chứa lưu huỳnh tự nó có thể có mùi khá khó chịu, nhưng khi kết hợp với các hợp chất khác làm tăng thêm sắc thái cho hương thơm; ví dụ như methanethiol, dimethyl sulfide – lần lượt chúng có mùi được mô tả giống như mùi của tỏi và bắp cải. Một hợp chất khác có chứa lưu huỳnh khác như 3-mercapto-3-methylbutyl formate, được mô tả có mùi của quả lý chua đen.

Một trong những hợp chất quan trọng nhất được tạo ra trong quá trình rang được gọi là pyrazine, đây là một nhóm hợp chất thơm phong phú góp phần tạo nên hương vị hạt rang, hạnh nhân, ngũ cốc, bánh quy hoặc bánh mì nướng. Nói chung, những chất này chịu trách nhiệm tạo ra hương vị “giống như rang” của cà phê rang. Bởi vì pyrazine có ngưỡng mùi rất thấp (nghĩa là cần rất ít phân tử gây mùi vẫn có thể cảm nhận được bằng mũi) và do đó góp phần đáng kể vào hương thơm cà phê. Tiếp theo, pyrrole chịu trách nhiệm tạo ra một số mùi thơm ngọt, giống như Caramen và hạt dẻ trong cà phê. Các nhóm chất quan trọng khác đóng góp đáng kể vào mùi thơm của cà phê là các hợp chất aldehyde – thường tạo nên hương thơm trái cây, rau xanh, nhóm furan – tạo mùi ngọt, bùi giống như Caramen và nhóm chất alkyl pyrazine với các đặc tính của đất, rang và hạt dẻ, hay thiophen – được biết là có mùi thơm như thịt và được cho là được tạo ra từ phản ứng Maillard giữa axit amin chứa lưu huỳnh và đường.

Vậy còn Caffeine?

Như đã đề cập (trong phần thành phần hoá học của cà phê), caffeine ổn định khi rang. Do tính chất này, caffeine sẽ có tỷ lệ khối lượng cao hơn khi rang kỹ hơn (khi rang đậm hơn, các chất hóa học và nước bị bay hơi hoặc phân hủy nhiều hơn thì caffeine sẽ chiếm tỷ lệ lớn hơn). Mặt khác, Trigonelline mất đi 50 đến 90% hàm lượng ban đầu trong cà phê sau khi rang để tạo thành nhiều hợp chất nitơ dễ bay hơi, trong số này sản phẩm quan trọng của quá trình phân huỷ Trigonelline là axit nicotinic – một dạng của vitamin B3, một chất dinh dưỡng thiết yếu cho con người.

Hãy là người đầu tiên chia sẻ bài đăng này!

Bài đăng mới

Máy Pha Cà Phê Espresso

Theo từ điển Merriam-Webster, Espresso được định nghĩa là “cà phê được pha bằng cách ép hơi nước hoặc nước nóng qua các hạt cà

Hạt Mịn (Fine)

Hạt cà phê là một ma trận ba chiều phức tạp của các sợi cellulose được phủ bằng dầu và các chất rắn khác. Những