BIẾN ĐỔI HÓA HỌC TRONG QUÁ TRÌNH RANG

Sự chuyển đổi từ cà phê hạt sang cà phê thành phẩm có lẽ là giai đoạn phức tạp hơn cả trong quá trình sản xuất cà phê.

Nếu bạn lấy một ít cà phê nhân và ngửi chúng, không chắc là có bất kỳ đặc trưng nào liên quan đến cà phê hạt rang. Tuy nhiên khi được rang cà phê nhân sẽ trải qua một quá trình biến đổi đáng kể để tạo ra hàng trăm hợp chất cái mà chúng ta có thể cảm nhận. Trong phần này chúng ta sẽ thảo luận ngắn gọn về quá trình rang. Thảo luận điều gì đã xảy ra sau vết nứt thứ nhất (First Crack) và vết nứt thứ hai (Second Crack), và tóm gọn một số biến đổi hóa học cơ bản trong quá trình quan trọng này.

Tổng quan cơ bản

Cà phê hạt rang trải qua sự biến đổi hóa chất mạnh mẽ trong suốt quá trình rang, tạo ra hơn 800 hợp chất với 1/3 trong số này đại diện cho hợp chất mùi thơm quan trọng. Cà phê nhân nhân xanh độ giao động 12.5-13%, trải qua quá trình rang độ ẩm giảm còn 1/3. Quá trình rang đặc trưng với hai giai đoạn vết nứt thứ nhất (First Crack) và vết nứt thứ hai (Second Crack) 

Vết nứt thứ nhất (First Crack)

Cà phê nhân được đưa vào máy rang, nhiệt độ giảm đáng kể, cà phê nhân nhanh chóng hấp thụ nhiệt xung quanh. Giai đoạn rang đầu tiên này hoàn toàn là phản ứng nhiệt (hấp thụ nhiệt) phần lớn năng lượng (nhiệt) đi theo hướng bốc hơi của nước.

Trong giai đoạn đầu, các hợp chất thực vật có màu như diệp lục, anthocyanin, ... bắt đầu phân hủy và hạt Cà phê chuyển từ màu xanh sang màu vàng rồi vàng hơn. Sự thay đổi màu sắc thường đi kèm với những thay đổi tinh tế trong mùi thơm, từ hương hoa cỏ đến bánh mì nướng rồi hương bỏng ngô nhiều hơn. 

Khi nhiệt độ tăng, hạt có xu hướng ổn định tạm thời khoảng 100 ° C (212 ^o F), lượng nước trong hạt bắt đầu hình thành hơi nước và sự chênh lệch áp suất được tạo ra. Khi càng nhiều sự chênh lệch, áp lực sẽ phá vỡ  hạt cà phê để tạo ra "tiếng nổ" có thể nghe được gọi là vết nứt thứ nhất (First Crack).

Tại thời điểm này, không có gì lạ khi hạt có thể tích gấp đôi và bắt đầu phát triển mùi hương cà phê đặc trưng. Tùy thuộc vào mức độ rang, độ ẩm trong hạt đậu giảm từ 10-12%  xuống còn khoảng 3-5% và giá trị Agtron tương ứng là 95-90.

Vết nứt thứ hai (Second Crack)

Giai đoạn thứ hai của quá trình rang đi kèm với một giai đoạn thu nhiệt ngắn hơn và giai đoạn tỏa nhiệt ngắn. Trong giai đoạn này, phần lớn nước tự do đã được thúc đẩy  sự phân hủy đường, protein và lipid bắt đầu hình thành. Không giống như vết nứt đầu tiên chủ yếu được tạo ra bởi áp suất hình thành hơi nước, trong vết nứt thứ hai (Second Crack) này, áp suất được gây ra bởi sự hình thành CO, CO ₂ , NO _x  và các loại khí khác. 

Nhiệt độ chính xảy ra thay đổi thường thấy ở khoảng 225 ° -230 ° C (437 ° -446 ° F). Giống như vết nứt thứ nhất (First Crack), một lần nữa có sự gia tăng áp lực bên trong, hạt cà phê bắt đầu có vẻ ngoài bóng bẩy do sự hiện diện của dầu cà phê bị ép ra bề mặt hạt.

​

Tóm tắt các thay đổi hóa học trong quá trình rang cà phê

Có hàng trăm phản ứng vật lý và hóa học xảy ra trong quá trình rang, nhiều trong số đó chưa được hiểu đầy đủ. Một vài thay đổi quan trọng hơn đã được xác nhận bao gồm: 

• Phân hủy sucrose
• Mất nước tự do
• Giảm tổng lượng protein
• Mất axit chlorogenic
• Sự phân hủy của trigonelline
• Sự hình thành của melanoidin

Nguồn tham khảo: www.coffeechemistry.com