Sự Hình Thành Và Hóa Học Của Crema

Nội Dung Chính

1. Sự hình thành Crema

Để tạo thành crema, cần có một nguồn năng lượng để tạo ra một hệ phân tán của không khí, chất béo trong pha lỏng. Với cà phê, dạng năng lượng này đến từ áp suất của máy Espresso. Và nếu bạn còn nhớ – năm 1948, Achille Gaggia đã giới thiệu máy Espresso đòn bẩy sử dụng piston lò xo vận hành bằng tay để ép nước qua cà phê dưới áp suất khoảng 9 bar. Đây là lần đầu tiên dầu và khí CO2 được nhũ hóa trong một cốc Espresso mà ngày nay chúng ta gọi nó là crema. Và như vậy, Gaggia có thể được xem là người sáng tạo ra crema, khi ông đã gọi tên thức uống của mình bằng một cái tên mang tính cách mạng – “Crema caffè naturale“.

Đã có một vài nỗ lực để mô tả cách thức hình thành của crema trong cà phê Espresso. Và theo giới học thuật, đó là khi nước bị ép qua cà phê dưới áp lực lớn, nó gây nên sự nhũ hóa dầu cà phê trong chiết xuất – vì bản chất dầu không thể tan trong nước nhưng do áp suất lớn, các giọt dầu bị phá vỡ đến kích thước siêu nhỏ và có thể phân tán trong nước. Hệ nhũ hóa này, kết hợp với một lượng khí CO2 (các khí này bị giữ lại trong cấu trúc tế bào của hạt trong quá trình rang và bị nén ra do áp suất lớn) tạo nên lớp bọt crema mà ta đang nói đến.

Một gam hạt cà phê arabica mới rang chứa khoảng 10-20mg CO2 (theo tỷ lệ 1-2% khối lượng hạt). Cách xay cà phê Espresso điển hình thường mịn hơn so với các phương pháp khác, nên chúng sẽ giải phóng CO2 nhanh hơn, một số nghiên cứu còn cho biết 45% CO2 có trong cà phê mới rang được giải phóng trong năm phút đầu tiên sau khi xay.

Trên thực tế, khi cà phê càng tiếp xúc với áp lực lớn càng lâu, thì CO2 sẽ giải phóng càng nhiều và cho lớp crema càng dày. Tuy nhiên CO2 đồng thời cũng gây trở lực đối với dòng nước trong việc khuếch tán các hương vị có trong hạt. Do đó, trong toàn bộ quá trình bảo quản cà phê đến thao tác pha chế Espresso ta luôn cố cân bằng độ tươi của cà phê vừa đủ cho việc tạo crema.

Một nghiên cứu khác cho thấy điều kiện siêu bão hòa CO2 trong cà phê là động lực khả thi cho sự hình thành crema trong cà phê Espresso. Cụ thể hơn, nồng độ CO2 có thể hòa tan trong nước ở áp suất và nhiệt độ bình thường sẽ thấp hơn độ hòa tan CO2 trong quá trình chiết xuất ở áp suất cao (9 bar) và với nhiệt độ nước gần 100o C.

Quá trình hòa tan CO2 trong nước ở áp suất và nhiệt độ cao này gây ra tình trạng quá bão hòa CO2 trong chiết xuất cà phê và dẫn đến sự tạo mầm của các bong bóng nhỏ sau khi chuyển pha từ áp suất cao sang áp suất môi trường (khi chiết xuất áp suất cao thoát ra khỏi cà phê và đi vào cốc).

2. Hóa học của Crema

Các nghiên cứu thực nghiệm gần đây về thành phần và hoạt tính crema trong cà phê đã đưa ra một số hiểu biết mới về cấu trúc phân tử của hợp chất chịu trách nhiệm hình thành bọt Espresso. Các nhà khoa học đã phát hiện ra rằng, nhóm hợp chất este sucrose và các phân tử oligomer 4-vinylcatechol là hai thành phần chính giúp hình thành crema trong Espresso.

  • Este sucrose hay còn gọi là este của axit béo sucrose là một nhóm hợp chất có sẵn trong cà phê nhân xanh và bị phân huỷ dần trong quá trình rang. Este sucrose hoạt động như chất nhũ hóa tự nhiên, nên thường được ứng dụng trong công nghệ thực phẩm. Nói một cách đơn giản, các hợp chất này sẽ giúp các giọt lipid (dầu) có thể “tan” trong chiết xuất Espresso và do đó hạn chế hiện tượng tách lớp của lipid khỏi chiết xuất Espresso.
  • Axit caffeic là nguyên nhân chính tạo ra vị đắng dữ dội và đặc trưng của cà phê Espresso, trong quá trình rang, phản ứng phân hủy CGA bước đầu sẽ tạo thành axit caffeic đồng thời giải phóng 4-vinylcatechol (nếu bạn còn nhớ – chúng ta đã đề cập đến trong sự phân huỷ của axit trong quá trình rang). Do đó có thể nói oligomer 4-vinylcatechol (sự kết hợp của nhiều phân tử 4-vinylcatechol) là sản phẩm thứ cấp được tạo ra khi thời gian rang kéo dài.

Và sau một số nghiên cứu phức tạp hơn nữa, Britta Folmer – tác giả của The Craft and Science of Coffee (2016) đã chứng minh rằng các oligomer 4-vinylcatechol, chứ không phải là este sucrose, đóng vai trò chính trong việc xác định cấu trúc của crema trong một tách Espresso tốt.

Những kết quả này chỉ ra rằng robusta, giàu axit caffeic và axit chlorogenic hơn cà phê arabica, do đó sẽ thúc đẩy sự hình thành các chất hoạt động bề mặt 4-vinylcatechol trong quá trình rang. Tóm lại, chúng ta đã có cơ sở cho việc bổ sung một lượng cà phê robusta vào arabica khi chiết xuất Espresso, thứ nhất robusta với hàm lượng axit chlorogenic cao hơn mang đến khả năng hình thành crema tốt hơn, thứ hai robusta có ít lipid hơn nên khả năng ổn định crema dài hơn so với chiết xuất hoàn toàn từ cà phê arabica.

Hãy là người đầu tiên chia sẻ bài đăng này!

Bài đăng mới

Độ Kiềm Và Độ pH

Trong môi trường tự nhiên, nước luôn nhận được thêm các ion từ nhiều chất mà nó hòa tan. Nếu nước hòa tan một axit,

Độ Cứng Của Nước

Bây giờ, hãy bắt đầu với hơi nước – trong khí quyển, vì “hơi nước” về cơ bản là H2O tinh khiết, nhưng ngay sau