Kiểm soát quá trình lên men là chìa khóa để khai thác sức mạnh nhằm tạo ra các thuộc tính hương vị tích cực. Quá trình lên men – với cơ chế sinh học thuần tự nhiên xảy ra ở mọi hình thức chế biến cà phê, là cơ hội để tác động đến hương vị.
Bằng cách hiểu được sức mạnh của quá trình lên men và chế biến, các nhà sản xuất và rang xay có thể đảm bảo tính đa dạng của hương vị trong khi vẫn có thể cải thiện tính nhất quán và chất lượng cà phê.
Trước tiên chúng ta cần làm quen với thuật ngữ “Fermentation” (tiếng La Tinh “fervere”, có nghĩa là làm chín) trước khi xâu xé các vấn đề trong mối tương quan giữa lên men và – chế biến cà phê.
Trong phạm trù vi sinh vật học, quá trình lên men có thể diễn giải ngắn gọn là quy trình trao đổi chất của các vi sinh vật, trong đó vi khuẩn biến đổi đường thành hợp chất năng lượng và giải phóng các chất hữu cơ khác.
Tuy nhiên, định nghĩa về quá trình lên men trong ngành cà phê dễ tiếp cận hơn rất nhiều “đây công đoạn cà phê sau khi sát vỏ được ngâm trong một bể nước đến khi chất nhầy (Mucilage) phân rã (tan ra) hoàn toàn”.
Việc phân rã chất nhầy để thu lấy nhân cà phê là một khâu quan trọng trong chế biến cà phê sau thu hoạch và nó có thể xảy ra theo một trong hai cách sau:
- Lên men hiếu khí (Aerobic): Đây là những gì xảy ra khi có sẵn Oxy trong không khí. Các vi sinh vật sử dụng Oxy và cơ chất (các hợp chất hữu cơ trong thành phần vỏ quả cà phê) để phát triển và thải ra các chất hữu cơ thứ cấp.
- Lên men kỵ khí (Anaerobic): Trong trường hợp này, quả cà phê ngâm chìm hoàn toàn trong bể nước (sau khi xát vỏ). Điều đó cho phép các vi sinh vật khác nhau hoạt động mà không cần đến Oxy.
Hai quá trình này có thể diễn ra đồng thời trong quy trình chế biến, song hoạt động lên men cà phê bởi các vi sinh vật kỵ khí dễ dàng kiểm soát, và đồng nhất hơn.
Chúng ta chỉ có một vài từ để mô tả các phương pháp chế biến cà phê, ví dụ như chế biến ướt, chế biến mật ong hoặc chế biến khô tự nhiên.
Ngay cả khi biết chắc rằng quá trình lên men phân hủy chất nhầy trong quy trình chế biến ướt có thể diễn ra từ 8 đến 72 giờ thì:
- Loại cà phê được ủ trong 8 giờ sẽ có mùi vị khác biệt với cùng loại cà phê ấy nhưng ủ dài trong 40 giờ
- Lên men ở độ cao 700m trong 25°C sẽ cho ra sự sai khác về hương vị với cà phê được lên men ở 1500m và 12°C
- Sản phẩm từ quá trình lên men trong thùng gỗ với bể sứ, gốm, xi măng sẽ có sự khác nhau hoàn toàn.
Và cứ thế quá trình lên men mở ra vô số các chiều hướng tác động đến chất lượng đầu cuối của loại cà phê chúng ta thưởng thức.
Nếu bạn đang nghĩ rằng toàn bộ quá trình lên men phức tạp kia diễn ra từ khi quả cà phê ủ mình trong bể chứa của quá trình chế biến ướt? Tất nhiên là chưa đủ.
- Quá trình lên men tự phát
Lên men không chỉ xảy ra trong các bể chứa cà phê ướt, mà còn diễn ra trong quá trình chế biến mật ong và cả chế biến khô. Ngay khi quả cà phê lìa cành các vi sinh vật sẵn có trên bề mặt quả cà phê, ở mọi nơi, mọi thời điểm.. đã có một “lối vào” để “chén” lớp thịt quả giàu đường, đạm và nước, quá trình lên men tự nhiên đả diễn ra mà không phụ thuộc vào cách thức chế biến sau này.
Để giải quyết nguy cơ lên men tự phát trong sản xuất rượu vang, một số nhà sản xuất chọn thu hoạch vào ban đêm (để làm chậm hoạt động của vi sinh vật), phun nho của họ bằng Sulfur Dioxide (SO2) để ức chế số lượng nấm men tự nhiên đến từ đồng ruộng, hoặc lưu trữ nho đã chọn trong nước đá khô cho đến khi chúng sẵn sàng bắt đầu lên men với các chủng vi khuẩn được chọn.
- Chủ động điều chỉnh quá trình lên men
Trong ngành công nghiệp thực phẩm, đối với các sản phẩm như bánh mì, rượu, bia,.. Các nhà sản xuất đã chủ động chọn cơ chế lên men tự phát hoặc bổ sung các chủng nấm men thương mại vào quá trình chế biến để định hướng cho các thay đổi tích cực trong hương vị.
Và việc này thực sự hiếm gặp trong ngành công nghiệp cà phê bởi hầu hết nhà sản xuất xem tiến trình lên men là một cơ chế rủi ro, tác động xấu đến chất lượng thay vì xem xét khía cạnh lợi ích từ hương vị tao ra bởi các chủng vi sinh vật.
Ở một góc độ khác, lớp vỏ cà phê với cấu tạo phức tạp đóng vai như một ranh giới bảo vệ cho hạt giống, và một khi lớp vỏ này bị loại bỏ hạt cà phê nhân rất dễ bị hư hỏng.
Chính vì thế hầu hết các tài liệu chế biến cà phê hiện đại nhấn mạnh tầm quan trọng của việc xúc tiến, xử lý nhanh gọn để giảm khả năng suy giảm chất lượng cà phê. Thời gian chế biến càng kéo dài cũng đồng nghĩa với việc càng gia tăng các rủi ro về chất lượng.
Xuyên xuốt quá trình lên men diễn ra trong các bể ngâm cà phê nấm men chỉ làm một việc duy nhất, đó là tiêu thụ đường trong lớp vỏ quả và tạo ra các enzyme giúp phân giải Pectin (thành phần chính trong chất nhầy).
Nhưng cùng với chức năng chính, nấm men cũng tạo ra các chất chuyển hóa thứ cấp được xem là tiền chất hương vị (được tái hấp thu vào nhân cà phê). Bằng cách này cà phê lên men đúng cách là một sản phẩm phức tạp và có giá trị hơn cà phê được chế biến thuần tự nhiên
Với các giống cà phê khác nhau, tỷ lệ thành phần của đường và chất dinh dưỡng trong lớp vỏ quả cà phê đều ảnh hưởng khác nhau đến quá trình lên men. Chưa kể đến cấu tạo bể lên men, nhiệt độ môi trường, chất lượng nước, và vô số yếu tố khác cũng tạo nên kết quả lên men khác nhau.
Điều này có nghĩa là chúng ta hoàn toàn có khả năng duy trì sự đa dạng của hương vị – nhưng đồng thời làm giảm sự xuất hiện của các hương vị không mong muốn.
Và sau tất cả, quá trình lên men là không thể tránh khỏi. Vấn đề đơn giản chỉ là lựa chọn ranh giới giữa việc giới hạn hay phát triển các tiềm năng của nó.
