Bí mật trong quả cà phê

Một quả cà phê thông thường có cấu tạo gồm hai phần chính là Phần vỏ và Phần hạt. Bài viết này giúp cho các bạn hiểu được nguyên lý về các chế biến hạt cà phê sao cho đạt được chất lượng cao nhất. Các biến đổi hóa lý khi rang cà phê và các kiến thức về chiết xuất cà phê…

Cấu tạo quả cà phê

Quả cà phê gồm những phần sau : Lớp vỏ quả, thịt quả, lớp nhầy , lớp vỏ trấu, lớp vỏ lụa và nhân quả. Có thể chia làm hai phần chính bao gồm:

– Phần vỏ quả (Skin): Bao gồm Vỏ quả, Thịt quả (chất nhầy)

– Phần hạt (Seed):  Bao gồm lớp vỏ trấu, lớp vỏ lụa, và phần nhân hạt (chứa nội nhũ và phôi hạt)

1. Phần vỏ (Skin) gồm 2 lớp

• Lớp vỏ quả (Outer Skin): Vỏ quả được hình thành bởi một lớp tế bào nhu mô nhỏ (các tế bào sơ cấp có chứa lục lạp và có khả năng hấp thụ nước). Màu sắc của vỏ quả khi bắt đầu hình thành có màu xanh lá cây (do sự hiện diện của lục lạp sau đó biến mất khi quả chín). Màu sắc khi trưởng thành còn phụ thuộc vào từng giống cà phê, nhưng phổ biến nhất là màu đỏ hoặc màu vàng. Màu da đỏ (Cà phê Typica) đến từ các sắc tố anthocyanin, trong khi màu vàng được quy cho luteolin (cà phê Bourbon).
• Lớp vỏ thịt (Pulp or Mucilage). Trong quả cà phê chưa chín, đây là các mô cứng gắn liền với vỏ quả, khi quả trưởng thành, nó mọng nước có độ nhớt cao nên thường được gọi là chất nhầy. 
  • Phương pháp chế biến hợp lý: Trong phương pháp chế biến ướt, lớp chất nhầy này được loại bỏ thông qua quá trình lên men có kiểm soát. Trong khi đó, với kỹ thuật chế biến khô, chất nhầy cùng với vỏ ngoài được giữ nguyên trong quá trình sấy khô. Đối với quả cà phê mới thu hoạch, độ ẩm trung bình của chất nhầy trong khoảng 85%.

2. Phần hạt (Seed) gồm 2 lớp 

• Lớp vỏ trấu (Parchment): là lớp ngoài cùng của phần hạt, tiếp xúc trực tiếp với phần vỏ quả nên còn được gọi là vỏ trấu . Các tế bào cấu thành vỏ trấu sẽ cứng dần trong quá trình trưởng thành của quả cà phê, do đó hạn chế kích thước cuối cùng của hạt nhân cà phê.
• Lớp vỏ lụa (Silver skin): Vỏ lụa được hình thành từ nhân con có màu trắng bạc sau khi phơi khô, nên còn được gọi là vỏ bạc. Lớp vỏ này rất mỏng và có thể được bóc ra khỏi nhân trong quá trình đánh bóng hạt. 
  • Tuy nhiên, một số nhà chế biến cà phê thường để lại vỏ lụa trên hạt cà phê như một lớp bảo vệ tự nhiên, lớp vỏ này sau đó sẽ tự hủy trong quá trình rang cà phê. Ở một số vùng và tùy thuộc vào giống cà phê lớp vỏ lụa có thể sẫm màu hơn.
• Nhân cà phê: Phần quan trọng nhất của quả là nhân cà phê, chịu trách nhiệm trích lũy chất dinh dưỡng cho quá trình nẩy mầm của phôi (bao gồm: một trục phôi và hai lá mầm dài từ 3-4 mm, một quả cà phê thông thường có 2 nhân (cá biệt có 1 hoặc 3 nhân)). Thành phần hóa học của nhân là vô cùng quan trọng vì đây được xem là tiền thân của các hương vị và mùi thơm sau này trong cà phê rang.

Thành phần hóa học của hạt cà phê

Nhóm chất cơ bản sau đây đều có mặt ở tất cả các giống loài cà phê, tuy nhiên tùy theo giống cà phê và phụ thuộc vào điều kiện canh tác mà các thành phần hóa học trong cà phê có thể thay đổi. 

Ví du: Cà phê  Arabica có hàm lượng Axit thấp hơn Robusta, hạt cà phê ở độ cao với thời gian sinh trưởng kéo dài hơn hạt cà phê được trồng ở vùng thấp hơn lại có sự tích lũy các chất tạo mùi khác nhau.

1. Nhóm chất hữu cơ có trong cà phê

• Nước:Cà phê tươi có độ ẩm tuyệt đối, với hàm lượng nước cao dễ phát triển mạnh các loại nấm mốc, làm hỏng hạt. Vì vậy thông qua các phương pháp chế biến cà phê hàm lượng nước giảm xuống 10 -12% cà phê sẽ được bảo quản lâu hơn. Hàm lượng nước sau khi rang còn khoảng 2 -3%.
• Các loại Cacbohydrat (Glucid): Chiếm ½ tổng số chất khô cho màu và vị caramen. Đường có trong cà phê do quá trình thủy phân dưới tác dụng của axit hữu cơ và các enzim thủy phân. 
• Thành phần Protein trong cà phê: Hàm lượng protein không cao nhưng đóng vai trò quan trọng giúp hình thành hương vị của cà phê.
• Các Axit hữu cơ: Thành phần axit trong cà phê bao gồm một tập hợp khoảng hơn 30 loại axit hữu khác nhau. Các axit hữu cơ này góp phần tạo nên đặc tính 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
• Lipid trong cà phê: Hàm lượng lipid trong cà phê khác nhau tùy thuộc vào giống loài. Tuy nhiên, tùy theo phương pháp pha chế được sử dụng mà hàm lượng lipid thu được trong cốc sẽ khác nhau. 

2. Nhóm chất hương, chất khoáng

• Các Alcaloid (hchc chứa Nito): Trong cà phê có các nhiều Alcaloid như: caffeine, trigonulin ,colin .Trong đó quan trọng và được nghiên cứu nhiều hơn cả là Caffeine (10% vị đắng) và Trigonelline (vị đắng nhiều).
• Chất thơm: Trong cà phê hàm lượng chất thơm nhỏ, nó được hình thành và tích lũy trong hạt. Sự tích lũy chịu nhiều yếu tố như đất đai, khí hậu, chủng loại cà phê và nhất là độ cao vì vậy, vì vậy các loại cà phê được trồng càng cao, thì phẩm chất hạt càng tốt hơn. Mặt khác, phần lớn mùi hương cà phê mà ta nhận thấy được hình thành trong quá trình chế biến cà phê, đặc biệt trong quá trình rang. Các chất thơm của cà phê dễ bị bay hơi, biến đổi và dẫn đến hiện tượng cà phê bị mất mùi thơm nên cần đựng trong bao bì kín và tiêu thụ nhanh.
• Chất khoáng: Chỉ từ khoảng 3-5% chủ yếu là Kali, Nito , Magie , Photpho, Clo. Ngoài ra còn có các chất nhôm, sắt, đồng, lưu huỳnh…Những chất này ảnh hưởng không tốt đến mùi hương cà phê. Chất lượng cà phê càng cao thì khoáng chất càng thấp và ngược lại.

Tham khảo: Tài liệu nông nghiệp Việt Nam