Giai Đoạn Làm Khô Trong Rang Cà Phê

Đôi điều về Nhiệt độ sạc (Charge Temperature – Tc)

Vấn đề đầu tiên mà các nhà rang cần xem xét trước khi bắt đầu thực hiện mẻ rang đó là việc cân nhắc lựa chọn chính xác Nhiệt độ sạc (Charge Temperature – Tc) tương ứng với khối lượng của mẻ rang chuẩn bị cho vào máy rang. Nhiệt độ sạc cho biết giá trị nhiệt ban đầu của trống rang trước khi nạp cà, được đọc bởi đầu dò cảm biến nhiệt gắn ở đường ra của khí nóng (khí thải hoặc khí hồi) trên máy rang.

Đây không phải là một phép đo chính xác về nhiệt độ trong trống rang, chỉ đơn giản là giá trị gần đúng nhiệt độ của không khí sau khi nó đã đi qua trống rang (trong điều kiện lý tưởng, giá trị này thể hiện sức nóng của không khí còn lại sau khi tổn thất nhiệt trên đường đi hoặc bị làm nóng khi đi qua trống rang).

Thợ rang sẽ cần phải điều chỉnh Nhiệt độ sạc (Tc) cao lên hoặc thấp xuống vì những lý do sau: khối lượng mẻ rang, số thứ tự của mẻ rang trong ngày, lượng nhiệt dư dự kiến còn lại (tích nhiệt sau mỗi mẻ rang) trong trống rang và cách đi nhiệt mong muốn trong quá trình rang.

Thông thường, khối lượng mẻ rang nhỏ hơn sẽ đòi hỏi Nhiệt độ sạc thấp hơn và ngược lại, khối lượng mẻ rang nhiều hơn sẽ đòi hỏi Nhiệt độ sạc cao hơn. Thông thường, số thứ tự mẻ rang thực hiện trong ngày càng lớn, nhiệt độ sạc cần thiết càng thấp (vì dư nhiệt trong hệ thống rang sau mỗi lần rang). Ngoài ra, nếu bạn vừa rang xong một mẻ rang ở ngưỡng đậm (dark roast), bạn có thể sẽ phải điều chỉnh Nhiệt độ sạc thấp hơn cho mẻ rang sau vì lượng nhiệt tích lũy nhiều hơn trong trống rang sau mẻ rang tới ngưỡng đậm .

Tùy thuộc vào hồ sơ rang dự kiến của mẻ rang mà bạn chuẩn bị (đặc biệt là so với công suất máy rang của bạn), bạn có thể cần Nhiệt độ sạc (Tc) cao hơn hoặc thấp hơn để đạt được tốc độ gia nhiệt (Rate of raise – ROR) cần thiết (hoặc điều chỉnh trọng lượng mẻ rang của bạn một chút cho phù hợp). Điểm mấu chốt là, Nhiệt độ sạc và Khối lượng mẻ rang sẽ giúp máy rang thiết lập động lượng nhiệt ban đầu (initial thermal momentum) của quá trình rang.

Điểm quay đầu (Turn-around point – Tp)

Một chỉ số quan trọng khác trong hồ sơ rang đó là Điểm quay đầu (Turn-around point – Tp) của đồ thị rang. Điểm quay đầu là một dữ liệu trong quá trình rang, đó cũng không phải là phép đo chính xác, điểm quay đầu Tp chỉ cung cấp cho thợ rang thông tin nhanh về những gì đang xảy ra với tốc độ truyền nhiệt sớm trong trống rang.

Trong một hồ sơ rang, Điểm quay đầu (Tp) thể hiện tốc độ tăng nhiệt ROR của đầu dò đạt giá trị “zero” sau khi giảm mạnh (giá trị âm) trong phút đầu tiên hoặc lâu hơn (kết quả sẽ thay đổi dựa trên loại cảm biến nhiệt, độ dày và vị trí đặt cảm biến). Khi bắt đầu khởi động máy rang, đầu dò được làm nóng rất nhanh tăng đến gần với nhiệt độ không khí trong trống rang. Khi bạn nạp nhân cà phê (đang ở nhiệt độ phòng) vào máy rang (tức là sạc máy rang), giá trị nhiệt độ đọc được ở đầu dò cảm biến nhiệt (bean probe ) bắt đầu giảm mạnh. Đồng thời (mặc dù chúng ta không thể nhìn thấy), nhiệt độ nhân cà phê đang tăng mạnh từ nhiệt độ phòng để đạt đến nhiệt độ đầu dò trong khi nhiệt độ đầu dò đang giảm.

Điểm quay đầu (Tp) là giá trị nhiệt độ đo được tại thời điểm nhất định nào đó mà tại đó nhiệt độ của nhân cà phê tăng lên bằng với nhiệt độ của đầu cảm biến nhiệt khi giảm đi, ngay sau đó cả hai tăng cùng nhau (do đó nó được gọi là “điểm quay đầu”, hoặc ” điểm cân bằng”).

Thời gian đạt điểm quay đầu có thể giúp bạn đánh giá nhanh được tốc độ tăng nhiệt của giai đoạn đầu khi nạp cà trước khi nhận được Tốc độ tăng nhiệt thực sự (RoR) từ đầu dò nhiệt nhân cà phê. Nếu quay đầu xảy ra sớm hơn dự kiến, bạn đang bước vào giai đoạn rang với lượng nhiệt tích trong trống rang cao hơn bạn mong đợi và nên có phương án điều chỉnh giảm lửa. Điều này cũng có đúng nếu đầu dò nhiệt báo cho bạn biết nhiệt độ quay đầu cao một cách bất thường. Nếu điểm quay đầu xảy ra muộn hơn đáng kể so với bình thường, kể thì có lẽ trống rang đang tích chưa đủ nhiệt và nên có phương án điều chỉnh gia nhiệt cao hơn một chút so với cách đi nhiệt bình thường để bù lại nhiệt đang thiếu cho lồng rang. Tương tự như vậy, nếu nhiệt độ quay đầu thấp hơn bình thường, bạn sẽ phải đi nhiệt lớn hơn một chút để bù lại nhằm đáp ứng hồ sơ rang bám sát theo kế hoạch đã dự định sẵn ban đầu.

Mặc dù tính Khối lượng mẻ rang / Nhiệt độ charge (Tc) và thời gian /nhiệt độ quay đầu (Tp) không trực tiếp ảnh hưởng đến sự phát triển hương vị trong mẻ rang cụ thể, nhưng chúng chắn chắn sẽ ảnh hưởng rất lớn đến các giai đoạn tiếp theo sắp diễn ra của mẻ rang. Những yếu tố này không nhất thiết phải cầu toàn đến mức cố gắng giữ cho chúng ổn định như những hằng số giống hệt nhau đối với mỗi mẻ rang để có được hồ sơ hương vị đồng nhất giữa các mẻ rang như ý muốn; thay vào đó, hãy dùng sự hiểu biết và kỹ năng kiểm soát thủ công máy rang, điều khiển chúng để có cách đi nhiệt bù trừ hợp lý mang tính tương đối trong giai đoạn đầu của quá trình rang.

Giai đoạn làm khô trong rang cà phê là gì?

Ngay sau khi nạp cà vào trống rang, nhiệt độ đọc được từ đầu dò liên tục giảm nhanh chóng cho đến khi cân bằng với sự gia tăng liên tục của nhiệt độ nhân cà phê tại Điểm quay đầu (Tp). Giá trị nhiệt độ đọc được sau đó bắt đầu tăng lên cùng với nhiệt độ bề mặt trung bình của những hạt cà phê đang rang (và không khí), khi độ ẩm tự do bắt đầu được đẩy ra khỏi nhân cà phê. Vì thiếu thuật ngữ mô tả chính xác hơn, tôi thường gọi đây là Giai đoạn làm khô (Drying phase). Không có phản ứng hóa học thực sự đáng kể nào xảy ra trong giai đoạn này; thay vào đó, hơi nước đang được đẩy ra khỏi hạt cà, áp suất đang bắt đầu tăng lên trong hạt và động lượng nhiệt của toàn bộ mẻ rang đang được thiết lập. Khi hơi ẩm được đẩy ra khỏi hạt đến một ngưỡng nhất định, các phản ứng hóa học bắt đầu xảy ra và thay đổi màu sắc (đặc biệt là màu xanh nhạt / trắng sang màu vàng), có thể nhìn thấy trên bề mặt của hạt cà phê. Sự thay đổi màu sắc này là một trong những điểm quan trọng đầu tiên của hồ sơ rang.

Lưu ý giá trị nhiệt độ (Ty) mà tại đó nhân cà phê chuyển thành màu vàng trong lồng rang của bạn và cố gắng sử dụng những giá trị đọc được từ cảm biến nhiệt đó để chuẩn hóa các ghi chép/chú giải cho hồ sơ rang của bạn. Lưu ý và ghi chép lại thời gian và nhiệt độ (Ty) về sự khởi đầu của phản ứng hóa học là rất quan trọng để hiểu sự phát triển và có đủ thông tin để làm cơ sở so sánh điều chỉnh các mẻ rang tiếp theo nếu cần thiết.

Giai đoạn làm khô (Drying phase) bắt đầu từ khi nạp cà vào trống rang và kết thúc tại điểm quan trọng được ghi nhận là sự khởi đầu của phản ứng hóa học. Điểm này được ghi nhận là sự khởi đầu của sự thay đổi màu sắc sang màu vàng (Ty) và nhân cà phê có mùi thơm giống như cỏ khô. Điều này báo hiệu sự khởi đầu của phản ứng Maillard và sự đo lường cho giai đoạn quan trọng tiếp theo của chúng tôi.

Nhưng điểm đáng chú ý trong Giai đoạn làm khô:

1. Giữ cho hồ sơ rang của nhiệt độ theo thời gian giống nhau giữa các mẻ rang tính từ lúc nạp cà vào cho đến khi kết thúc giai đoạn sấy khô (Tc, Tp và Ty giống nhau theo thời gian giữa các mẻ rang) sẽ giúp phát triển năng lượng nhiệt nhất quán cho các giai đoạn phản ứng hóa học và làm cho công việc của bạn trong vai trò là nhà điều hành rang dễ dàng hơn nhiều.
2. Bằng việc trải nghiệm nhiều mẻ rang trên một loại nhân cà nào đó bạn sẽ đủ kinh nghiệm để không gây ra các lỗi rang trong giai đoạn làm khô cà nếu cấp đủ nhiệt và dành đủ thời gian để sấy cà đúng cách (tức là đủ thời gian và gia nhiệt hợp lý để làm giảm độ ẩm của cà trong giai đoạn sấy). Lỗi tipping hạt cà phê là do tốc độ đi nhiệt ROR quá nhanh; Lỗi scorching hạt cà phê là do nhiệt độ bề mặt trống quá cao trong quá trình rang; Facing là một dạng lỗi khác do kỹ thuật rang gây ra, trong đó cà phê đã trải qua sự thay đổi màu sắc bị cháy xém. Nó có thể xảy ra do tốc độ trống (lực ly tâm), quá tải mẻ rang hoặc tốc độ truyền nhiệt quá cao.
3. Nếu thời gian từ khi nạp cà Tc đến khi bắt đầu phản ứng hóa học (Ty – cà chuyển màu vàng) là quá ngắn, thì sự phát triển của các lỗi rang như lỗi tipping và lỗi scorching nhiều khả năng xảy ra hơn. . Ngoài ra, rút ngắn thời gian giai đoạn sấy sẽ dẫn đến việc mất độ ẩm không đồng đều trong hạt cà, tạo ra tiềm năng cho một số mâu thuẫn trong sự phát triển của hương vị trong cà phê. Nếu giai đoạn sấy diễn ra quá nhanh, điều đó có nghĩa là lồng rang của bạn đang tích quá nhiều năng lượng và ngay sau đó, ở các giai đoạn sau của hồ sơ rang, bạn sẽ gặp rất nhiều khó khăn trong việc điều chỉnh nhiệt để căn chỉnh hồ sơ rang cho phù hợp với mục đích mẻ rang đã đề ra của bạn.
4. Ngược lại, thời gian của giai đoạn sấy quá dài, nó có thể dẫn đến thiếu áp suất trong hạt, yếu tố rất cần trong các phản ứng hóa học, điều này sẽ dẫn đến sự phát triển hương vị bị thiếu hụt trong cà phê (flat coffee). Thời gian sấy kéo dài có thể dẫn đến thiếu động lượng nhiệt trong máy rang (trống rang tích không đủ nhiệt cho giai đoạn tiếp theo của quá trình rang) và khiến bạn không thể duy trì được một hồ sơ rang đúng ý cho phần còn lại của đường cong rang mà bạn đã lên kế hoạch.

Ý nghĩa của giai đoạn làm khô

Hãy cẩn thận trong thời gian làm khô, vì bạn không chỉ cố gắng tránh một số khiếm khuyết hương vị nhất định xuất phát từ lỗi rang (tipping, scorching), bạn còn đang cố gắng thiết lập hồ sơ rang chuẩn để làm cơ sở so sánh và tối ưu cho các mẻ rang tiếp theo sau này.

Giai đoạn làm khô không trực tiếp là yếu tố kiểm soát sự phát triển của hương vị tích cực; thay vào đó, nó là một yếu tố kiểm soát để giúp hỗ trợ trong việc tránh sinh ra những hương vị tiêu cực.

Ngoài ra, vì giai đoạn này giúp thiết lập thêm nhiệt lượng trong trống rang, nó sẽ gián tiếp gây ra sự phát triển của một số hương vị khác do sự biến động trong đường cong rang về sau gây ra bởi sự tích nhiệt không ổn định ở giai đoạn sấy ban đầu. Điều quan trọng là phải hiểu rõ máy rang của bạn thông qua quá trình thử nghiệm và lỗi (hoặc lời khuyên của chuyên gia) để xác định Nhiệt độ sạc (Tc) tối ưu, điểm quay đầu (Tp) và cách đi nhiệt để đạt được kết quả lý tưởng cho “giai đoạn làm khô” của quá trình rang. Số lượng các biến số cho mỗi giai đoạn của quá trình rang là quá lớn để tôi có thể bao quát trong bài viết này.

Theo MODULATING THE FLAVOUR PROFILE OF COFFEE – ROB HOOS