0

[PROCESSING SERIES] Anaerobic fermentation (lên men kị khí) là gì?

by Thai Dang


3 năm gần đây phương pháp sơ chế mới có tên gọi "Anaerobic fermentation" (AF) (cùng các biến thể như double anaerobic, anaerobic honey, anaerobic natural vv.) nổi lên như một trong những cách sơ chế "trendy" nhất.


Cá nhân người viết nhận thấy rằng sau cuộc thi Cup of Excellence ở Colombia năm 2018 và 2019 với những cái tên như nông trại El Paraiso (nổi bật với một số lot sơ chế với phương pháp double anaerobic hay washed anaerobic), La Pradera (anaerobic honey), hay Buenos Aires (anaerobic washed), AF đang được phổ biến ngày càng rộng rãi, đặc biệt là tại châu Mĩ. Nếu tầm 3 năm trước các lot AF tập trung ở Colombia, vào thời điểm này mình thấy AF đang được thử nghiệm khắp thế giới: từ Nicaragua đến Indonesia, từ Costa Rica đến thậm chí một số micro lot ở Ethiopia.


Nhưng AF, trong tiếng Việt là Lên men kị khí hay Lên men yếm khí, thực sự là gì và bắt đầu từ đâu, chúng ta cần tìm hiểu từ những khái niệm căn bản nhất:


"Lên men" là gì?

"Lên men" là khái niệm rất quen thuộc với đời sống thường ngày. Những sản phẩm xung quanh ta như dưa muối, củ kiệu muối, kimchi, sữa chua, phô mai, bánh mì, bia và rượu là sản phẩm trực tiếp từ quá trình lên men. Lên men còn được áp dụng trong việc xử lí nước thải sinh học hay xử lí rác. Nhưng "lên men" thực chất là gì?


Hiểu một cách đơn giản, lên men là quá trình vi sinh vật tạo ra năng lượng thông qua hoạt động trao đổi chất (metabolic process). Trong ngành Hóa Sinh, lên men được định nghĩa hẹp là quá trình vi sinh vật sản sinh năng lượng từ các nhóm carbohydrate trong điều kiện không có khí oxy. Cần lưu ý:

  • Vi sinh vật quen thuộc là giới nấm (fungi), men (yeast; nằm trong giới fungi) và các loại vi khuẩn (bacteria)

  • Vi sinh vật có mặt ở khắp mọi nơi

  • Năng lượng dễ tiêu hóa nhất là các nhóm đường (carbohydrate)

  • Năng lượng được sinh ra trong quá trình trao đổi chất gọi là ATP

  • Sản phẩm tạo ra nhờ việc lên men gồm các nhóm acid (như lactic acid, acetic acid, gluconic acid), các loại khí (hydrogen, carbon dioxide) hay rượu (ethanol, butyl alcohol)

Và quan trọng nhất:

  • Lên men không cần khí oxy

Nếu bạn đã từng tự làm sourdough starter, lên men là quá trình căn bản có thể quan sát được: 1, nguyên liệu duy nhất là bột và nước; 2, không cần cho thêm men như làm bánh mì thông thường vì vi sinh vật trong không khí và trong bột mì sẽ tự 3, chuyển hóa đường (đặc biệt là đường

glucose), tạo nên quá trình lên men. Sau một vài ngày starter này sẽ có bong bóng nổi lên, tạo nên bởi carbon dioxide vi sinh vật thải ra. Trong sourdough cũng có rất nhiều vi khuẩn lactic acid, tạo nên nhóm lactic acid khiến bánh mì sourdough có vị chua đặc trưng.


Tóm lại, lên men chỉ đơn giản là quá trình vi sinh vật chuyển hóa đường để tạo ra năng lượng trong môi trường không có oxy.


Lên men và sơ chế cà phê

Lên men là quá trình không thể thiếu trong việc sơ chế cà phê. Ta cần nhớ cà phê nhân (số 6, trong hình dưới đây) được bao bọc bởi lớp vỏ lụa (5), nằm trong vỏ trấu (4). Bên ngoài còn có lớp nhầy (3), lớp thịt (2) và vỏ ngoài (1). Trong đó, (2) và (3) chứa rất nhiều đường, gồm cả đường đơn và đường polysaccharides.

Từ hàng trăm năm nay, washed process (sơ chế ướt) thường có công đoạn lên men trong nước hoặc lên men không cần nước. Quá trình này là cách làm đơn giản nhất để loại bỏ (2) và (3). Khi vi sinh vật chuyển hóa đường, (2) và (3) sẽ rời ra dễ dàng. Khi cà phê sau quá trình lên men được rửa bằng nước, chỉ còn (4 -> 6) giữ lại - cà phê sau đó nhanh chóng được phơi khô.


Với sơ chế natural, mặc dù (1 -> 6) được rửa rồi phơi thẳng, quá trình lên men vẫn diễn ra. Do vi sinh vật có ở khắp mọi nơi, kể cả bên trong trái cà phê, lên men là chuyện không thể tránh khỏi. Sơ chế honey cũng vậy.


(Do vậy, khi có khách hàng hỏi tại sao 96B không bán cà sơ chế ướt vì "mình không thích cà phê lên men", chúng mình luôn giải thích kĩ như trên vì lên men là quá trình chắc chắn có xảy ra, dù người làm có muốn hay không.)

Lên men không chỉ giúp việc tách cà phê nhân ra khỏi trái cà phê dễ hơn. Do quá trình này sản sinh ra các hợp chất hóa học khác, lên men còn góp phần tạo nên mùi vị cà phê. Như mình giải thích trong bài về Mùi hương cà phê, mùi hương được tạo nên bởi các phức hợp hữu cơ dễ bay hơi (volatile organic compounds/VOCs). Quá trình lên men không chỉ sản sinh ra VOCs, mà còn tạo nên các nhóm hóa học khác có thể biến đổi và kết hợp với nhau tạo nên một loạt VOCs mới sau khi cà đã rang.


Anaerobic fermentation (lên men kị khí) là gì?

Giải thích lòng vòng như trên vì mình không chỉ muốn đưa ra định nghĩa đơn giản về AF. Khi bạn hiểu lên men là gì, AF trở nên rất đơn giản:

  • Anaerobic (tính từ): nghĩa là "không có oxy"

  • Fermentation (danh từ): lên men

Anaerobic fermentation dịch ra là "Lên men kị khí" hay "Lên men thiếu oxy"


Theo đó, Aerobic fermentation là "Lên men có oxy" (= lên men trong môi trường có oxy = quá trình lên men khi sơ chế thông thường).


Tuy nhiên, như đã giải thích ở trên, quá trình lên men luôn là kị khí. Do đó "Anaerobic fermentation" là cách viết phức tạp hóa một vấn đề rất đơn giản. Khi dùng cụm từ này, người nghe có thể lầm tưởng rằng quá trình lên men cần oxy và do đó "lên men kị khí" là một phương pháp đặc biệt.


Trong khi đó, có hay không có oxy không ảnh hưởng đến việc lên men có xảy ra hay không - nó chỉ ảnh hưởng đến loại vi khuẩn hay nấm men nào xuất hiện nhiều hơn và chuyển hóa năng lượng hiệu quả hơn. Đó là lý do thay vì dùng cụm "Anaerobic fermentation", ta nên dùng "Fermentation in an environment without oxygen" (Lên men trong môi trường không có oxy) để mô tả quá trình chính xác hơn.


Tuy nhiên, nếu chỉ đơn giản như vậy thì AF đã không trở thành trend mới trong việc sơ chế cà phê ^^ Điểm đặc biệt/yếu tố marketing quan trọng của AF là hình ảnh về việc sơ chế cà phê một cách rất "hiện đại" và có nhiều yếu tố khoa học. Khi nói về AF, hình ảnh quen thuộc nhất là một dàn thùng/bể chứa cà phê bằng thép có van một chiều như dưới đây:

(source: Coffee Collective)


Những nông trại nổi tiếng về sơ chế AF ở thời điểm hiện tại như Daterra (Brazil), El Paraiso (Colombia) hay La Chumeca (Costa Rica) đều sử dụng bể chứa thép (đảm bảo kín khí và vệ sinh) có van một chiều. Cà phê sau khi được hái chín và làm sạch, hoặc sau khi được loại bỏ vỏ và lớp thịt, sẽ được chuyển vào bể chứa; khí oxy trong bể được hút hết. Trong quá trình cà phê lên men, nhiệt độ được kiểm soát (tầm 18 - 20°C), độ đường (Brix) và độ pH được đo liên tục. Do quá trình lên men sản sinh ra carbon dioxide (CO2), áp suất trong bể sẽ tăng lên, nên cần có van để khí CO2 thoát ra và oxy không đi vào.


Một điểm khác nữa của phương pháp AF là tại mỗi nông trại hay với mỗi lot cà, người sơ chế có thể sẽ cho thêm một số loại nấm men hay vi khuẩn có chọn lọc, với mục đích tạo nên hương vị đặc biệt cho cà phê. Với các phương pháp lên men thông thường (như lên men trong nước hay lên men khô), vi khuẩn và nấm men không được kiểm soát. Với AF, người sơ chế thường đã có sự chuẩn bị và kiến thức về loại vi sinh vật nào có khả năng tạo nên những phức hợp và hợp chất gì.


Ví dụ điển hình nhất là việc cho thêm vi khuẩn trong nhóm Lactobacillus khi cà phê đang lên men để thúc đẩy quá trình tạo nên lactic acid. Các loại nấm/men trong nhóm Saccharomyces cũng thường được dùng, vì đây là một trong những loại nấm và men hay được dùng nhất trong sản xuất bia, rượu hay bánh mì.


Cà phê sơ chế theo phương pháp anaerobic fermentation có mùi vị thế nào?

Đây có lẽ là câu hỏi được nhiều bạn quan tâm nhất: Nếu AF đắt đỏ và mất công như vậy thì hương vị của cà phê có hơn hẳn so với cà phê sơ chế thông thường không?


Người viết đã thử khá nhiều lot cà phê dùng phương pháp AF. Điểm chung lớn nhất giữa những loại cà phê này là giá không hề mềm mại chút nào ^^' Hầu hết các loại cà mình thử đều có hương khô & hương ướt vô cùng rõ ràng. Notes phổ biến nhất là mùi hoa quả như đào, blueberry, dâu tây hay cherry. Tuy nhiên một số loại cà cũng có mùi sữa chua, mùi gia vị và mùi khá 'musky'. Vị các loại cà phê này đều có độ ngọt cao và aftertaste tốt.


Như vậy phải chăng tương lai của sơ chế cà phê là AF và các biến thể của nó? Không hẳn. Ta nên nhớ AF là phương pháp hết sức tốn kém. Nó đòi hỏi nguồn vốn lớn để đầu tư cho công cụ, thiết bị, kiến thức, nhân lực vv. Với 96B, chúng mình rất ủng hộ những khám phá, sáng kiến và kiến thức mới mẻ trong cà phê, nhưng quyền lợi của người nông dân nên được đặt lên hàng đầu. Khi làm việc với nông dân, 96B chú trọng chuyện chia sẻ kiến thức và kinh nghiệm, nhưng luôn cần suy nghĩ về điều kiện thực tế để có cách sơ chế đơn giản, hiệu quả và ra chất lượng cao nhất.


Dĩ nhiên, sơ chế phức tạp không phải là chìa khóa cho mọi vấn đề. Khi cà phê bản thân đã không ngon và không được thu hoạch khi chín đỏ, rất khó có thể tạo nên sản phẩm hoàn thiện. Cà phê sơ chế theo AF khi sơ chế không đúng cách vẫn dở như thường (mình đã uống và kiểm chứng) 🤣


Còn bạn thì sao? Bạn đã thử AF chưa và có tò mò hơn về cà phê được sơ chế theo phương pháp này không?



Mỗi bài blog là tài sản trí tuệ của 96B cafe & roastery. Nếu các bạn muốn chia sẻ, hay ghi rõ nguồn www.96B.co - xin cảm ơn.

Opening hours:

8am — 6pm // every day

Contact:

96Broastery@gmail.com

+84 969 758 896 

96B phan ngu, district 1, saigon

© 2021 by 96B cafe & roastery

  • Facebook
  • Instagram
  • Spotify