Cà phê không chỉ là đồ uống, mà là một nền văn hóa, một phạm trù sâu rộng gắn liền với nhiều giá trị kinh tế, lịch sử, địa lý… Hiếm có thức uống nào chinh phục lịch sử con người, lấn át mọi biên giới quốc gia như Cà phê, Mỗi châu lục, mỗi nền văn hóa có riêng cho mình một trải nghiệm cà phê. Trải nghiệm cà phê tập trung nghiên cứu vào lịch sử ra đời, cải tiến của các dụng cụ pha chế cà phê hàng đầu thế giới, từ Espresso đến Siphon, Chemex, hay French Press… Màu sắc quốc gia, bản sắc văn hóa của đất nước cũng được mô tả trong từng cốc Ibrik của Thổ Nhĩ Kỳ, Hay cà phê Phin, cà phê vợt của Nam Kỳ xưa… Cuối cùng mỗi cấu trúc hương, vị, hậu vị, độ chua,… trong Kỹ thuật Cupping là minh chứng cho thấy cà phê là một trải nghiệm chứ không đơn thuần trong khái niệm thức uống.

Khoa học cảm quan về mùi hương cà phê: Cùng với Flavor (vị) thì Aroma – mùi hương cà phê là một trong hai thuộc tính quan trọng nhất khi đánh giá cà phê nói chung. “Mùi hương” nói một cách không khoa trương là yếu tố dẫn dắt ta bước vào thế giới cảm quan của cà phê, trước khi bắt đầu xác định một loạt các tính chất khác nhau bao gồm độ đậm, độ viên mãn, hậu vị, mức độ cân bằng, tính axit…

Khoa học về mùi hương cà phê: Hương thơm cà phê được cảm nhận bởi hai cơ chế khác nhau. Thứ nhất, chúng ta cảm nhận được mùi hương thông qua việc ngửi trực tiếp mùi cà phê qua mũi. Thứ hai, như chúng ta đã biết tai – mũi – họng thực sự thông với nhau nên khi uống cà phê, hương thơm cũng được khếch tán vào các thụ cảm có trong khoang mũi.

Có bao nhiêu mùi hương trong cà phê? Với các phương pháp phân tích cảm quan tinh vi và ngày càng chính xác, số lượng các hợp chất tạo mùi có trong cà phê được biết luôn tăng lên hàng năm. Ngày nay, con số này là hơn 800 (theo cofeereseach.org). Tuy nhiên, việc nhận thức về mùi hương cà phê phụ thuộc vào cả nồng độ của hợp chất và ngưỡng mùi của nó. Vì vậy có thể nói, việc khám phá ra tên của 800 hợp chất mùi hương thì đơn giản hơn rất nhiều việc biết được cách mà các mùi hương này tương tác với khứu giác để tạo nên điều mà chúng ta gọi là “mùi cà phê”, ngưỡng mùi – là nộng độ mùi hương tối thiểu có thể cảm nhận bằng khứu giác, đến đây chúng ta đả đồng ý về tính đa dạng của các hợp chất hương có trong cà phê, nhưng điều gì làm nên các mùi hương này? Nếu như do phẩm chất của mỗi giống cà phê và có sẵn trong hạt, tại sao ta không ngửi được khi quả còn tươi?

Các phản ứng sinh ra mùi hương cà phê: Với óc tưởng tượng, chúng ta tin rằng phải có một tác động đã làm làm bộc lộ các mùi hương ra khỏi hạt cà phê tươi, và không đâu xa, đó chính là quá trình rang – Thời điểm mà các phản ứng phức tạp đả bẻ gãy những thành phần hữu cơ có trong hạt thành các phân tử mùi nhỏ hơn, các phản ứng này được chia làm 7 nhóm chính như sau: Phản ứng Maillard, nôm na là phản ứng hóa nâu giữa các hợp chất có chứa nitơ (axit amin, protein, cũng như trigonelline….) và các thành phần carbohydrate. Phản ứng phân hủy Strecker, dễ hiểu hơn đây là một phản ứng hóa học một α- amino axit thành một Aldehyde (chất thơm). Phản ứng phân hủy các axit amin, đặc biệt là axit amin có chứa lưu huỳnh. Phản ứng phân hủy đường (carbohydrate) hay còn goi là phản ứng caramelization, Phản ứng phân hủy Trigonelline, trong cà phê Trigonelline là một alcaloid tạo nên vị đắng (bitterness), dưới tác dụng của nhiệt độ Trigonelline sẽ phân hủy thành hai hợp chất chính là – pyridin và axit nicotinic, sự phân hủy Trigonelline có thể xem là là phản ứng quan trọng bậc nhất giúp định hình hương vị chính của cà phê sau khi rang. Phản ứng phân hủy axit phenolic, đặc biệt là axit quinic. Phản ứng phân hủy lipid (chất béo): Cuối cùng không thể bỏ qua sự kết hợp của các hợp chất được tạo thành sau các phản ứng trên, đó là yếu tố cốt lõi làm nên tính đa dạng của hương vị cà phê sau khi rang.

150 hợp chất cấu thành “mùi hương cà phê”: Trong một báo cáo khoa học được xuất bản bởi Clarke, R. J (The Flavour of Coffee) 150 hợp chất chính cấu thành “mùi hương cà phê” đả xác định được bao gồm: 56 hợp chất carbonyl và 9 hợp chất chứa lưu huỳnh; 20 hợp chất alicyclic, bao gồm 10 ketone; 60 hợp chất benzenoid thơm, bao gồm 16 phenol; 300 hợp chất dị vòng, bao gồm 74 furan, 10 hydrofurans, 37 pyrroles, 9 pyridines, 2 quinoline, 70 pyrazine, 10 quinoxalines, 3 indole, 23 thiophens, 3 thiophenones, 28 thiazole và 28 oxazole (28). Đánh giá cảm quan mùi hương cà phê: Thay vào đó, để nói về “hương thơm” của cà phê, chúng ta có thể phân thành ba nhóm cảm quan chính: Enzymatic, sugar browning, và Dry distillation. Trên vòng tròn hương vị cà phê bạn sẽ không bắt gặp những danh từ mùi vị này bởi vì chúng ta thực sự không thể ngửi thấy “mùi ngọt”, “mùi mặn” hay “mùi chua”.., nhưng lại có thể nhận thấy sự tương đồng của cà phê với mùi hạt giẻ, chocolate , cam, chanh.. hoặc bất cứ thứ gì khác bằng thông qua trí nhớ mùi hương của bản thân. Vì vậy để thực sự cảm nhận được các khái niệm sau đây bằng khứu giác – bạn cần thực hành càng nhiều càng tốt. Enzymatic – Hương hoa quả: Vì cà phê mà chúng ta rang, xay, pha chế, thực sự là hạt của một loại trái, nên điều tự nhiên là dù có rang cháy đi nữa hạt giống đó vẫn giữ lại một số phẩm chất trái cây như nguồn gốc thực vật của nó. Các mùi hương tự nhiên giống như trái cây và thảo mộc chúng ta cảm nhận được từ cà phê được gộp chung là thuộc tính Enzymatic. Enzymatic là đặc tính hương tiêu biểu trong cà phê, song rất hiếm thấy đối với các loại cà phê Việt Nam. Một số loại cà phê có đặc tính Enzym nổi bật hơn những loại khác, điều này có thể bắt nguồn từ đặc điểm giống loài đến cách nó được trồng và chế biến, mức độ rang, tỷ lệ pha chế. Nhưng tựu chung từ các chuyên gia phân tích cho thấy nhiều loại cà phê có nguồn gốc Mỹ Latinh nổi bật với mùi hương hoa quả ngọt ngào (fruity), trong khi đó cà phê từ Đông Phi như Ethiopia, Tazania hay Kenya có mùi “chua” nổi trội tạo nên bởi các loại axit tự nhiên. Sugar Browning – Đường nâu: Sự đa dạng của các thành phần cacbohydrate và các hợp chất chứa nitơ có trong hạt cà phê là nguồn gốc cho hai phản ứng “siêu kinh điển” của quá trình rang: Phản ứng Maillard và Caramel. Chính vô số các tổ hợp sản phẩm sinh ra từ các phản ứng giữa “đường” và axit amin, cũng như sự tự phân hủy của đường đả làm nên đặc tính mùi Sugar Browning. Hương thơm bắt nguồn từ quá trình này trong hạt cà phê sẽ gợi nhắc đến mùi bánh mì nướng, chocolate, lúa mạch, mạch nha…… Hoặc đơn giản là giống như “đường khét”. Dry Distillation – Đơn giản là mùi “hăng”: Quay lại cấu tạo quả cà phê, nếu bạn nhớ rằng phần lớn cấu trúc nên các tế bào hạt là Cellulose (hay còn gọi là xơ) thì trong quá trình rang, hầu hết “chất gỗ” này cũng bị đốt cháy và biến đổi thành các hợp chất mùi nhỏ hơn. Vì Cellulose không tiêu hóa được bởi chúng ta nên sản phẩm phân hủy cũng không dễ chịu chút nào, nhóm này được đại diện bởi cách mùi cay, hăng, khói, gỗ., Tuy nhiên, đừng cố gắng liên tưởng ngay đến mùi “cháy khét” nào đó, và thay vào đó, hãy thử liên hệ với các trải nghiệm thú vị hơn như mùi thơm nhựa cây, đinh hương, tiêu đen. Cuối cùng, sự hiểu biết sâu hơn về mùi hương cà phê có thể mở ra một khía cạnh mới cho trải nghiệm thưởng thức cà phê của chính bạn. Và vì mỗi người đều có một ngưỡng cảm nhận cả về vị giác, khứu giác khác nhau nên đừng quá ràng buộc mình vào các mô tả hương vị được liệt kê trong một mẫu giấy nào đó, Xuất phát từ cảm nhận cá nhân sẽ mang bạn đến nhiều điều thú vị và ý nghĩa hơn về cà phê.

Vị đắng (hay Bitterness) đã trở thành một khía cạnh chủ đạo khi đề cập đến cà phê, và hầu hết chúng ta đều biết rằng cà phê ngon phải cân bằng giữa một tổng thể, chua, ngọt, chát đắng với vô số hương vị khác nữa… Tuy nhiên, cuối cùng thì vì sao cà phê lại cứ đắng? và làm thế nào để hạn chế đặc tính này trong pha chế? Cơ sở hóa học về vị đắng cà phê: Hầu hết chúng ta thường nghĩ rằng lưỡi được chia thành nhiều khu vực, với các vùng khác nhau để cảm nhận các vị ngọt, mặn, chua và đắng (đây là điều chúng ta từng được học). Nhưng trên thực tế, vị đắng có thể được nếm ở tất cả các phần khác nhau của lưỡi (theo US America΄s institute for quality and efficiency in healthcare). Điều này là do hầu hết các tế bào thụ cảm của lưỡi đều có thể tham gia phản ứng tạo ra trải nghiệm “đắng”. Phát hiện thứ hai về vị đắng có trong cà phê, đó là không chỉ có chất caffeine mới gây ra vị đắng, mà là còn rất nhiều hợp chất khác và hầu hết chúng thậm chí không có cấu trúc hóa học tương tự nhau. Một số cái tên phổ biến có thể kể đến bao gồm phenol (và polyphenol), flavonoid, catechin, các axit CGA và Caffeine. Trong đó Caffeine – là một alcaloid không chỉ nổi bật với vị đắng mà còn tạo nên nhiều hương vị phức tạp khác đồng thời là tác nhân gây ra “tính hấp dẫn” hay đơn giản là “gây nghiện” của cà phê.

Axit đắng – Chlorogenicic Acid: Hợp chất thứ hai bên cạnh Caffeine (nhưng lại là chủ chốt) gây nên vị đắng trong cà phê là các Axit chlorogenic (chúng ta hay gọi chung là CGA). Mặc dù có gốc “Chloro” trong tên, nhưng axit Chlorogenic không chứa Clo. Thay vào đó, tên này xuất phát từ tiếng Hy Lạp – có nghĩa là “xanh nhạt” vậy nên CGA còn ảnh hưởng lớn đến các yếu tố cảm quan về màu sắc của cà phê. Sau đây là một số ghi chú về CGA mà bạn nên tham khảo: Có tổng cộng 82 loại axit CGA đã được phát hiện trong hạt cà phê xanh (sciencedirect.com), tuy vậy chỉ có một số đồng phân đóng vài trò chủ chốt tạo nên vị đắng là 3-CGA (chiếm ưu thế trong cà phê xanh) sau đó là mono, di và feruloylquinic. Cho đến nay, cà phê có nồng độ axit chlorogenic lớn nhất trong số các loài thực vật khác, chiếm 6-7% ở cà phê Arabica và lên đến 10% ở cà phê Robusta (coffeechemistry.com). CGA là một chất chống oxi hóa tự nhiên và các nghiên cứu mới nhất cho thấy rằng cà phê chứa nồng độ chất chống oxy hóa cao vượt trội so với trà xanh (trong khoảng 200 đến 550mg mỗi cốc (6oz) – coffeechemistry.com), CGA – Đóng góp phần lớn màu xanh trong cà phê nhân.

Các yếu tố ảnh hưởng đến vị đắng trong cà phê: Nhiều người không thích uống cà phê, chính bởi vì nó đắng, cà phê Việt Nam thì càng đắng hơn cà phê uống ở nước ngoài và nhiều khi, vị đắng lấn át hết mọi hương vị khác mà bạn có thể nhận ra. Nó càng đắng hơn khi bạn uống cà phê “nguội” như kiểu “đen đá” ở các quán cà phê lề đường. Vì vậy có thể nói rằng, một phần lớn vị đắng mà chúng ta cảm nhận được, xuất phát từ chính cách uống cà phê của chúng ta. Nguồn giống & điều kiện canh tác là cơ sở của các hương vị nói chung và “vị đắng” nói riêng trong cà phê.

Nguồn gốc – giống loài: Bắt đầu từ nguồn giống, hầu hết chúng ta đều biết cà phê Robusta đắng hơn nhiều so với cà phê Arabica. Điều này được lý giả bởi hàm lượng axit chlorogenic và caffeine tự nhiên của Robusta cao hơn. Cụ thể, lượng axit chlorogenic trong Robusta chiếm trung bình 10% khối lượng khô (nhiều hơn 2% so với Arabica). Đồng thời, Robusta lại có gần gấp đôi hàm lượng Caffeine của Arabica. Tuy nhiên, nguồn giống không phải bao giờ cũng là yếu tố quyết định, Năm 2006, Adriana Farah và Carmen Marino Donangelo đã công bố một nghiên cứu về các hợp chất phenolic trong cà phê trên “The Brazilian Journal of Plant Physiology” và đưa ra kết luận rằng: Bên cạnh các yếu tố chung như nguồn giống thì điều kiện môi trường và sự canh tác, chăm bón cũng ảnh hưởng đáng kể thành phần của axit chlorogenic trong hạt cà phê xanh và quyết định đến hương vị cuối cùng cà phê.

Quá trình rang cà phê: Chúng ta đã nhắc nhiều đến axit chlorogenic như một tác nhân gây nên vị đắng trong cà phê, nhưng bản thân từ “axit” đã cho thấy – ngay từ ban đầu loại axit này đơn thuần không hề có vị đắng. Mà chỉ khi trải qua quá trình rang, CGA sẽ bị phân hủy chậm để tạo thành 3-caffeoylquinic-1,5-lactone và 4-caffeoylquinic-1,5-lactone (bạn có thể gọi tắt chúng là phenylindanes). Vì vậy, trong các mức độ rang của cà phê từ Light, Medium, đến Dark, Thì ở độ Light sẽ ít đắng nhất do CGA trong hạt cà phê chưa chuyển hóa hết, thay vào đó độ chua – đặc tính acidity sẽ cao hơn, cà phê rang càn đậm càng đắng – Lượng chất chống oxi hóa càng giảm. Lớp cắt cuối cùng trong khoa học về vị đắng của cà phê từng nghiên được cứu đó là các hợp chất Melanoidins – Sản phẩm của các phản ứng Maillard (phản ứng hóa học giữa protein và đường dưới nhiệt độ cao, đây là cá phản ứng chịu trách nhiệm cho nhiều hương vị phức tạp trong cà phê). Các melanoidin nhìn chung rất phức tạp và cấu trúc hóa học của chúng vẫn chưa được biết rõ, mặc dù theo ước tính, trong hạt cà phê rang có thể chứa tới 30% các hợp chất này (compoundchem.com). Làm thế nào để cà phê bớt đắng?: Sau những kiến thức hóa học trên, có thể bạn cần mua loại cà phê Arabica chất lượng cao được rang nhạt để dể dàng thưởng thức mà không cảm thấy quá đắng?  – Thực ra, không cần thiết phải làm như vậy vì trong quá trình pha chế chúng ta có rất nhiều “biến số” để gia giảm vị đắng cho phù hợp như dụng cụ pha, kích cỡ xay, nhiệt độ nước, thời gian…Trước hết, mỗi loại dụng cụ pha chế luôn yêu cầu một “độ nhuyễn” khác nhau. Khi cà phê được xay quá mịn, tổng diện tích bề mặt tiếp xúc với nước tăng lên, do đó có thể chiết xuất nhiều hương vị hơn nhưng đồng thời vị đắng cũng tăng. Cách pha Espresso “như một liều thuốc” để chúng ta có thể giảm độ đắng của cà phê. Việc tiếp theo là kiểm tra nhiệt độ nước khi pha chế. Nước càng nóng, các hợp chất mùi hương kể cả vị đắng sẽ được chiết xuất hiệu quả hơn. Nếu cảm thấy quá đắng bạn có thể thử sử dụng nước “mát hơn một vài độ”. Sau cùng là thời gian chiết xuất càng về sau của quá trình chiết xuất, bạn càng thu được nhiều vị tiêu cực bao gồm cả vị đắng. Nếu pha chế dúng cách – cà phê của bạn có rất nhiều hương vị, chứ không chỉ “đắng nghét”. Để uống cà phê bớt đắng: Đối với việc thưởng thức, uống cà phê khi còn nóng sẽ giúp bạn cảm nhận hương vị tốt hơn, các thành phần trong cà phê lúc này còn liên tục chuyển biến và chưa lắng xuống, vì vậy độ chua cùng các hương vị khác sẽ át đi cái đắng của cà phê. Cuối cùng, vị đắng không phải lúc nào cũng là một điều xấu. Trong thực tế, nếu cà phê của bạn không có vị đắng thì đấy cũng chẳng còn là cà phê!

Như vậy đối với hầu hết các kỹ thuật làm dậy hương vị của cà phê, việc ngâm ủ có thể mang hiệu quả tích cực, nhất là đối với các trường hợp chiết xuất cùng một loại cà phê, cùng một tỷ lệ với nhiệt độ ổn định,  giúp dễ dàng đạt được sự đồng nhất trong nhiều lần pha chế khác nhau. Đồng thời yếu tố hương vị của cà phê còn cần kết hợp tinh tế trong nhiều giai đoạn như: chọn lọc giống cà phê, chăm sóc tốt để có thành phẩm hoàn hảo, rồi dựa vào độ khô tiêu chuẩn của hạt cà phê nhân, sau đó chúng ta cần ủ trong điều kiện thích hợp, rang đúng quy cách và pha đúng tiêu chuẩn thì sẽ đem lại cho mình một tách cà phê trên cả tuyệt vời. Tuy nhiên cũng cần lưu ý rằng mỗi kỹ thuật pha chế luôn mang trong mình một chất “nghệ thuật” nên bạn hoàn toàn có thể vượt ra mọi khuôn khổ, tự do biến tấu, tùy thích sử dụng biện pháp ngâm ủ hay không, miễn là đạt được sự hài lòng trong chất lượng cà phê của mình. Chúc các bạn sẽ chọn cho mình những tách cà phê nguyên chất thực sự để cảm nhận được hương thơm, vị đắng đầu môi hòa quyện vào nhau khi dư vị còn lắng đọng trong tâm hồn mỗi lần thưởng thức nó.