Acidity trong cà phê hình thành và phát triển như thế nào?

Mặc dù hầu hết các axit hữu cơ trong cà phê đã được nghiên cứu, nhưng khoa học chưa thể trả lời về cách thức mà các axit khác nhau tương tác với nhau để tạo nên hương vị cà phê. Nhưng đủ để kết luận rằng không phải tất cả các axit đều có hương vị tuyệt vời (một số gốc axit rất đắng). Do đó, về bản chất Acidity là sự kết hợp và cân bằng của các axit khác nhau và các hợp chất hương vị khác cung cấp một đặc tính cảm quan dễ chịu trong cà phê. Nhìn chung, acidity là đối trọng với độ ngọt (sweetness) giúp cho một cốc cà phê không trở nên nhạt nhẽo.

Có rất nhiều yếu tố tác động đến hàm lượng axit trong cà phê, bao gồm nguồn giống, phương thức canh tác, chế biến, kỹ thuật rang, v.v.. Cà phê được trồng ở độ cao lớn hoặc trong đất giàu khoáng chất (như đất núi lửa) thường chứa nhiều axit hơn. Hơn nữa, cà phê được chế biến ướt thường có tính axit cao hơn cà phê được chế biến khô tự nhiên – Một mặt do quá trình lên men khi chế biến ướt thúc đẩy sự sản sinh một số axit hữu cơ, mặt khác do cà phê được chế biến khô thường đóng góp nhiều hương vị hơn vào cốc, khiến cho cảm nhân về acidity bị lấn át đi đáng kể.

Nội dung chính
1. Một số loại acidity phổ biến trong cà phê.
1.1. Hệ acidity được tạo thành bởi chính chu kỳ sinh trưởng.
1.2. Hệ acidity được hình thành bởi phương pháp chế biến, sơ chế.
1.3. Hệ acidity được hình thành bởi quá trình rang.

Một số loại acidity phổ biến trong cà phê

Thành phần axit trong cà phê bao gồm một tập hơp khoảng hơn 30 loại axit hữu khác nhau, với một số loại axit quan trọng như: Axit Acetic, axit Citric, axit Chlorogenic, axit Phosphoric.. Các axit hữu cơ này góp phần tạo nên đặc tính Acidity (độ chua) của cà phê. Thành phần, và hàm lượng axit trong cà phê phụ thuộc vào giống cà phê đồng thời thay đổi liên tục trong quá trình chế biến, mà phần lớn là trong quá trình lên men. Trong quá trình rang cà phê, một số loại axit sẽ mất đi đáng kể, một số loại khác lại được sinh ra.

Hệ acidity được tạo thành bởi chính chu kỳ sinh trưởng

Axit Chlorogenic (CGA) – Chống oxi hóa

Được phát hiện vào năm 1932, axit Chlorogenic (CGA) là đại diện cho một gia đình lớn của các hợp chất este và axit trong cà phê xanh lẫn cà phê rang. Cho đến nay, axit chlorogenic vẫn là một trong các axit hiện diện nhiều nhất trong cà phê, với 5,5 -8% trong cà phê Arabica và lên đến 7 – 10% trong Robusta. Cùng với Caffeine, CGA có vài trò giúp cà phê chống lại các loại côn trùng sâu bệnh, vì vậy trong tự nhiên cây cà phê Robusta có khả năng sinh trưởng tốt hơn khi chứa gần gấp đôi hàm lượng CGA và Caffeine so với Arabica.

Bện cạnh tính phổ biến trong cà phê với hơn 10 đồng phân cấu tạo khác nhau, CGA còn được biết đến với vai trò như một chất chống Oxi hóa tự nhiên trong cà phê với hàm lượng cao hơn rất nhiều so với trà xanh, từ 200 đến 550mg trong khoảng 175ml (6 oz). Đặc tính của CGA là nhạy cảm với nhiệt độ, khi rang cà phê CGA sẽ phân hủy chậm với khoảng 50% để tạo thành axit caffeic và axit quinic gây nên vị đắng(bitterness) đáng kể trong cà phê.

Axit Citric – Cam, chanh

Đây là axit hữu cơ phổ biến thứ hai trong cà phê. Axit Citric thực sự được sản xuất bởi chính các cây cà phê, không phải bởi quá trình rang (mặc dù rang làm suy giảm nó). Axit citric trong cà phê cũng giống như trong trái cây có múi. Như bạn có thể đoán, nó có liên quan đến hương vị cam quýt, thậm chí là bưởi… Khi rang, axit Citric đạt mức tối đa khi rang nhạt rồi nhanh chóng giảm đi khi tăng dần độ rang. Một hạt cà phê rang vừa (Medium roasts) điển hình sẽ mất khoảng 50% nồng độ axit citric ban đầu.

Axit Malic

Là một axit hữu cơ được sinh ra bởi chu trình sinh dưỡng của cây cà phê, Axit Malic được cho là đóng góp hương vị của trái cây mong nước như đào và mận, lê và táo… Trên thực tế, loại axit này được tìm thấy ở nồng độ cao nhất trong táo.

Hệ acidity được hình thành bởi phương pháp chế biến, sơ chế

Axit Acetic – Giấm

Axit Axetic, hay thường được gọi là giấm, là một trong nhiều axit hữu cơ đóng vai trò quan trọng trong chất lượng cà phê. Nồng độ axit Axetic cao hay thấp còn phụ thuộc vào phương pháp chế biến ướt hoặc khô, vì vậy đây là loại axit được sinh ra đáng kể trong quá trình chế biến chứ không nhiều trong chính quả cà phê.

Trong quá trình chế biến ướt, vi khuẩn trong chất nhầy của vỏ quả sẽ tiêu thụ đường để sản xuất axit Axetic cũng như một số hợp chất khác. Phụ thuộc vào thời gian và nhiệt độ trong quá trình lên men và các yếu tố môi trường cũng như bản chất của hạt cà phê, mà nồng độ cuối cùng trong axit Axetic sẽ khác nhau.

Tuy nhiên, trong quá trình rang lại là lúc nồng độ axit Axetic tăng lên đáng kể. Trong giai đoạn này các Carbohydrate trong cà phê như Sucrose bắt đầu phân hủy, dẫn đến sự hình thành các axit béo như acetic, formic… Tùy theo điều kiện thực tế khi rang, nồng độ axit Axetic có thể tăng lên đến 25 lần so với hàm lượng ban đầu trong cà phê xanh. Nồng độ acit Acetic tổng thể đạt tối đa ở mức độ rang nhạt đến vừa (Light – Medium roasts) sau đó nhanh chóng phân hủy khi rang đậm do bản chất dễ bay hơi của nó.

Hệ acidity được hình thành bởi quá trình rang

Axit Quinic

Axit quinic hình thành khi axit Chlorogenic bị phân hủy trong quá trình rang. Do đó, đối với cà phê rang càng đậm, nồng độ axi Quinic càng cao. Axit này góp phần lớn vào cảm nhận vị đắng, gây nên cảm giác hanh khô (drying) trong vòm miệng. Axit quinic tương đối bền trong điều kiện môi trường, do đó khi cà phê bị để nguội sau nhiều giờ nó vẫn còn vị đắng dù các hương vị vị khác đã bay hơi đáng kể. Cũng cần nói thêm, trong quá trình rang, một phần axit Quinic sẽ tiếp tục phân hủy để tạo thành một số hợp chất thứ cấp bao gồm phenol, catechol, hydroquinone, pyrogallol và một số diphenols – là những tiền chất qua trọng cấu thành hương thơm của cà phê.

Axit Caffeic

Mặc dù nghe có vẻ liên quan đến Caffeine trong cà phê, nhưng axit này không liên quan đến caffeine, mà nó chỉ là sản phẩm trong quá trình phân hủy axit chlorogenic. Trong quá trình rang CGA phân hủy dần dần để tạo ra axit caffeic và quinic với hàm lượng tương đối cân bằng. Do phản ứng phụ thuộc vào nhiệt độ, ta có thể ước tính rằng sự hình thành của các hợp chất thứ cấp này xảy ra tại hoặc xung quanh vết nứt đầu tiên khi hạt cà phê bắt đầu trải qua những thay đổi vật lý quan trọng.

Về mặt hóa học, cả axit caffeic và quinic đều được coi là axit phenolic và thường liên quan đến tính làm se (cảm giác khô miệng) và được tìm thấy trong một loạt các loại đồ uống khác như trà, chocolate,..

Axit photphoric

Trong cà phê, axit Photphoric chiếm ít hơn 1% chất khô cà phê, tuy nhiên không giống như một số các axit khác, axit Photphoric có cường độ mạnh hơn 100 lần so với axit khác. Như vậy, nhiều nhà nghiên cứu tin rằng axit Photphoric tác động mạnh mẽ đến hương vị so các loại axit trong cà phê.

Đồng thời hóa chất axit photphoric còn có trong coca, để cải thiện mùi vị và tạo vị chua. Axit này kết hợp với Hfcs ( đã xử lý enzymem ) với mục đích để tạo thêm vị ngọt. Hiện nay những nghiên cứu về vai trò của axit Photphoric vẫn còn đang tiếp diễn.