by Thai Dang
Nhiều bạn nghĩ người nghiện cà phê như mình sẽ thích mọi thứ có mùi cà phê 😂 Quả thực, bạn có thể tìm thấy “mùi cà phê" trong rất nhiều vật dụng/đồ ăn hàng ngày từ nến, nước hoa, xà phòng, đến bánh, kẹo, kem, coca-cola 😂 Tuy nhiên, phần lớn mùi cà phê này đều rất ‘generic' và rất giống nhau.
Trong khi đó, mùi hương của cà phê thực sự phong phú hơn nhiều. Khi nghĩ về mùi hương cà phê (cả hương ướt và hương khô), mình nghĩ về hương hoa, hương chanh, hương các loại berry, đào, mận, trái cây khô, chocolate, caramel, đường nâu, maple syrup, cocoa. Khi cup phải những mẫu cà sơ chế/rang không tốt, mình đã từng ngửi thấy mùi giấy, mùi bìa cứng, mùi mốc, ẩm, cháy, cải bắp, hành tây, mùi tanh của trứng và đủ loại mùi hôi 😅 Vì thế khi muốn trả lời câu hỏi ‘Tại sao cà phê có mùi cà phê’, chúng ta thực chất cần tìm hiểu một loạt các nhóm mùi hương, chứ không chỉ “mùi cà phê” generic hay thấy trong những sản phẩm có chất tạo mùi 😅
Vì đây (lại) là một topic vô tận nên mình sẽ chia chủ đề thành 2 bài. Trong phần I hãy cùng tìm hiểu một chút về hoá học nhé. Lưu ý: Cupping form của SCA dùng từ fragrance để chỉ hương khô (cà phê mới xay) và aroma để chỉ hương ướt (mùi cà phê sau khi chế nước nóng). Mình sẽ dùng từ aroma vì từ này quen thuộc và được dùng để chi mùi hương nói chung trong nhiều nghiên cứu khoa học.
1. Mùi hương là gì?
Trong tiếng Việt, ‘mùi' và ‘vị' hay đi cùng với nhau. “Mùi vị cà phê thế nào?”, “Mùi vị món này sao?” là cách hỏi rất phổ biến. Tuy vậy, đừng quên rằng “mùi vị" (flavour) là sự kết hợp giữa taste và smell. Để đánh giá được “mùi vị", ta cần suy nghĩ về việc “mùi" (aroma/smell) khác với “vị” (gustation/taste) như thế nào và chúng có thể kết hợp để tạo nên “mùi vị" trong các hoàn cảnh khác nhau ra sao. Hình minh hoạ thể hiện khá rõ các giác quan khác nhau đóng vai trò gì trong việc cảm nhận mùi và vị.
Có 2 cách cảm nhận mùi: qua đường mũi và qua khoang miệng. Mùi hương ngửi thấy qua mũi gọi là orthonasal aroma: đây là khi các phức hợp hữu cơ dễ bay hơi (volatile organic compounds/VOCs) đi vào mũi và ‘chạm' đến các biểu mô khứu giác. Đó là lý do khi ngửi mùi cà phê khi cupping ta cần hít sâu để VOCs đến được khu vực này (nằm ngay dưới mắt).
Kiểu mùi thứ hai chỉ xuất hiện khi ta đã uống và nuốt cà phê, gọi là retronasal aroma. VOCs đi qua miệng đến vòm họng (qua việc hít vào hay nuốt), rồi quay trở lại qua đường mũi (qua việc thở ra). Trong quá trình này, VOCs kích thích cảm nhận về mùi hương ở các tế bào biểu mô khứu giác.
Vị là một chủ để khác. Nhưng để hiểu ngắn gọn, lưỡi người có thể cảm nhận 5 vị chính là chua, mặn, đắng, ngọt và umami. Cần lưu ý, “cay” hay “pungent" không phải là vị hay mùi, mà là cảm giác do các kích thích hoá học trong miệng, mũi và họng (chemesthetic sensations). Chúng không liên quan trực tiếp đến smell hay taste. Trong cà phê, chemesthetic sensation liên quan đến việc cảm nhận “body" của cà phê.
Do vậy, khi nói “ly cà phê có vị cam, chanh, vỏ bưởi" thực sự có nghĩa là “ly cà phê có mùi (aroma) cam, chanh, vỏ bưởi; vị (taste) chua nhẹ làm tăng cảm giác về mùi; và mùi càng làm nổi bật vị chua của cà phê. Khi uống có thể có cảm giác (sensation) tê nhẹ ở lưỡi, giống như khi ăn vỏ bưởi.”
2. Mùi hương trong cà phê xanh (green beans)
Như đã nói, VOCs có vai trò quan trọng nhất trong việc tạo nên và giúp mũi người cảm nhận mùi của cà phê. Tuy nhiên, VOCs trong cà xanh không giống với VOCs trong cà đã rang. Mặc dù chúng có thể có các nhóm mùi giống nhau (như các nhóm aldehydes, pyrazines hay furans), quá trình rang tạo nên các nhóm mùi mới (như nhóm chứa sulfur, nhóm phenols) là yếu tố chính trong việc tạo nên mùi cà phê quen thuộc.
Các loại cà khác nhau sẽ có cấu tạo nhóm mùi hương khác nhau (robusta có nhiều nhóm mùi "nặng" và "spicy" hơn arabica). Nếu chỉ ngửi mùi cà xanh, ta sẽ không đoán được mùi cà rang. Tuy nhiên, khi cà xanh có mùi lạ như mùi mốc, ẩm, hay mùi hôi, đây là tín hiệu cho thấy lot cà này không có chất lượng cao. Phần lớn các lot cà xanh mình ngửi đều có mùi thơm của cỏ, có thể có chút mùi lên men nhẹ.
3. Mùi hương trong cà phê đã rang
Khi rang, các phản ứng hoá học như Maillard reaction, Strecker degradation, pyrolysis và caramelisation góp phần biến đổi thành phần hoá học của cà phê, trong đó có việc biến các VOCs từ cà xanh thành VOCs mới.
Qua hàng chục năm nghiên cứu, số lượng VOCs được tìm thấy từ ~300 loại đã tăng đến ~1000 loại. Tuy nhiên, phần lớn các nhà khoa học cho rằng chỉ có khoảng 30 VOCs đóng vai trò trong việc tạo nên mùi hương của cà phê. Các nhóm còn lại có số lượng quá nhỏ để mũi người cảm nhận được. Mặc dù các nhóm VOCs xuất hiện trong cả cà phê đã rang, đã xay, và đã được chế nước nóng, mũi người không đủ nhạy để ngửi thấy tất cả các loại VOCs trong cà chưa xay. Do đó các nghiên cứu phải đánh giá VOCs qua các bước khác nhau trong quá trình pha chế.
Các VOCs trong coffea arabica được Sunarharum et al. (2014) chia thành 15 nhóm khác nhau: nhóm aldehyde, acid, ester, furan, nhóm chứa sulfur, thiol, thiophene, thiazole, furanone, ketone, norisoprenoid, các hợp chất phenolic, pyrazine, pyridine và terpene. Trong đó, 2 nhóm có số lượng lớn nhất là furan và pyrazine, nhưng nhóm chứa sulfur và nhóm pyrazine lại dễ ngửi nhất vì có ngưỡng cảm quan (sensory threshold) thấp.
Do không đủ chỗ để nói về từng loại VOCs khác nhau, mình sẽ đề cập đến một số loại tiêu biểu nhất nhé:
Mùi “cà phê" (roasted coffee aroma): mùi cà phê mới rang/mới xay này có lẽ là quen thuộc nhất. Đây là kết quả của các VOCs trong nhóm chứa sulfur, nhất là 2-furfurylthiol.
Mùi caramel “ngọt": nhiều VOCs tạo nên mùi này nằm trong nhóm aldehyde. Tiêu biểu là 2-methylpropanal (có mùi chocolate, lúa mạch, bơ) và 2-methylbutanal (hạnh nhân đã rang). Trong khi đó, nhóm furanone với VOCs như 4-hydroxy-2,5-dimethyl-3(2H)-furanone (còn gọi là furaneol) có mùi caramel, maple syrup, hay đường nâu. Nhóm ketone với VOC 2,3-butanedione có mùi vanilla, kem béo và bơ.
Hương hoa và trái cây: các VOCs tiêu biểu nằm trong nhóm aldehyde như 3-methylbutanal (mùi đào, chocolate, hạnh nhân), acetaldehyde (mùi hoa quả chín), propanal (mùi hoa và quả). Một VOC quan trọng khác là (E)-β-damascenone (thuộc nhóm norisoprenoid) có thể có mùi hoa hồng, mùi táo, ngọt và thanh.
Hương “nutty": nhóm pyrazine có đặc trưng là mùi này (vd: mùi hạt dẻ, hạt phỉ, hạt óc chó), như 2,3-dimethylpyrazine (mùi đậu phộng và hạt óc chó) hay 2,3-diethyl-5-methylpyrazine (hạt phỉ).
Mùi “earthy": ngoài “nutty", VOCs từ nhóm pyrazine rất dễ trở nên “earthy" (mùi đất): 2-ethyl-3,5-dimethylpyrazine có thể có mùi roasted nuts hoặc chuyển thành tone tối hơn. 3-Isobutyl-2-methoxypyrazine có mùi ớt chuông, rất “earthy". Lưu ý: “earthy" không đồng nghĩa với bẩn, ẩm, hay mốc nhé. Mùi của đất mới trong vườn cây sau cơn mưa rất dễ chịu. Nên hiểu “earthy" theo cách này.
Mùi khói và gia vị: các hợp chất phenolic như guaiacol có mùi khói và thậm chí là cháy khá khó chịu; 4-ethylguaiacol có mùi gia vị và đinh hương; 4-vinylguaiacol có thể lên mùi đinh hương hay mùi gỗ.
Mùi hôi: không phải cà phê nào cũng thơm và dễ chịu. Do các nhóm thiol có chứa sulfur, ngoài mùi “cà phê" như đã nói, nhóm này có thể có cả VOCs mang mùi thịt (meaty), mùi hành, mùi tanh. Những VOCs “nặng đô" nhất là 3-methyl-2-buten-1-thiol (mùi khói, hành, tỏi tây), 3-mercapto-3-methylbutyl formate (catty, animalic, rất nặng mùi), và methanthiol (cải bắp, mùi tanh của cá, thịt, trứng, và phô mai).
Tuỳ vào loại cà phê, cách sơ chế, và roast profile, các VOCs trên có tỉ lệ khác nhau trên mỗi lot cà. Cách pha cũng sẽ ảnh hưởng đến VOCs nào được giữ lại nhiểu hơn và VOCs nào được chiết xuất trước. Vì các phức hợp mùi hương này dễ bay hơi, cách thưởng thức cà phê ngon nhất là cà được xay mới và uống ngay.
Một điểm thú vị khi nghiên cứu về mùi hương là bạn sẽ dễ nhận thấy mùi ‘thơm' dễ chuyển thành mùi ‘khó chịu' như thế nào. Ví dụ, nhóm ester có thể có VOCs mùi táo và berry, những cũng có thể trở thành mùi người ta hay gọi là “overfermed", khá khó chịu với nhiều người. Nhóm pyrazine khi có mùi nutty được coi là mùi tốt, nhưng khi chuyển thành mùi đậu phộng (peanutty) thì bị coi là xấu. Trong bài này mình chưa đề cập đến chuyện mùi nào là ‘tốt' hay ‘xấu' - đây chỉ là một số quan sát mình ghi nhận được 😅. Hiểu về mùi hương và các hợp chất tạo nên chúng không chỉ giúp bạn trong quá trình cảm nhận và đánh giá cà phê, mà còn trong cả việc pha chế, rang, và thậm chí là sơ chế.
Trong bài tiếp theo, chúng mình sẽ cùng tìm hiểu về những yếu tố ảnh hưởng đến quá trình cảm nhận mùi hương và một số vấn đề liên quan nhé.
REFERENCE:
Akiyama, M., Murakami, K., Ohtani, N., Iwatsuki, K., Sotoyama, K., Wada, A., et al. (2003). Analysis of volatile compounds released during the grinding of roasted coffee beans using solid-phase microextraction. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 51(7),
Blank, I., Sen, A., & Grosch, W. (1992). Potent odorants of the roasted powder and brew of Arabica coffee. Zeitschrift für Lebensmittel-Untersuchung und Forschung, 195(3), 239–245,
Czerny, M., & Grosch, W. (2000). Potent odorants of raw Arabica coffee. Their changes during roasting. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 48(3), 868–872,
Farah, A. (ed.) (2019). Coffee: Production, Quality, and Chemistry. The Royal Society of Chemistry
Grosch, W. (2001). Chemistry III: Volatile compounds. In R. J. Clarke, & O. G. Vitzthum (Eds.), Coffee: Recent developments. Oxford: Blackwell Science.
Grosch, W. (2001). Evaluation of the key odorants of foods by dilution experiments, aroma models and omission. Chemical Senses, 26(5).
Grosch, W., Czerny, M., Mayer, F., & Moors, A. (2000). Sensory studies on the key odorants of roasted coffee. Caffeinated beverages, Vol. 754. American Chemical Society.
SCAA (2015). SCAA Protocols: Cupping Specialty Coffee. https://www.scaa.org/PDF/resources/cupping-protocols.pdf (retrieved 19 October 2020).
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.