CẤU TẠO VÀ THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA HẠT CÀ PHÊ NHÂN XANH?

Quả cà phê, loại quả bé nhỏ nhưng ẩn chứa bên trong biết bao điều thú vị. Đôi lần chúng ta tự hỏi cấu tạo và thành phần của hạt cà phê nhân xanh phải như thế nào mới có thể tạo ra tầng tầng lớp lớp hương vị đa dạng như vậy. Cùng cà phê Việt Thiên đi tìm lời giải cho thắc mắc này trong bài viết dưới đây nhé!

Cấu tạo của quả cà phê nhân xanh

Cà phê là một loại quả thuộc chi Coffea họ Rubiaceae (Thiến thảo) và có thể thuộc nhiều giống khác nhau phổ biến là C. arabica và C.canephora (robusta). Thông thường, mỗi quả cà phê sẽ bao gồm: Lớp vỏ ngoài cùng (outer skin), cùi quả (Pulp), lớp vỏ trấu (parchment), lớp vỏ lụa (silver skin) và cà phê nhân xanh (bean). Theo một cách khác, chúng ta có thể chia quả cà phê thành hai phần: 

• Phần vỏ quả cà phê nhân xanh (Skin): Bao gồm vỏ ngoài (pericarp) và vỏ thịt (mesocarp).

• Phần hạt cà phê nhân xanh (Bean): Bao gồm lớp vỏ trấu (endocarp), vỏ lụa (silver skin), và phần nhân hạt có chứa nội nhũ (Endosperm) và phôi (Embryo).

Phần vỏ của quả cà phê nhân xanh

Phần vỏ của quả cà phê sẽ bao gồm lớp vỏ cà phê nhân xanh và lớp trung bì

Lớp vỏ cà phê nhân xanh

Đây là phần ngoài cùng của quả cà phê, được hình thành bởi một lớp tế bào nhu mô nhỏ (các tế bào sơ cấp có chứa lục lạp và có khả năng hấp thụ nước). 

Ban đầu, phần vỏ này có màu xanh vì sự hiện diện của lục lạp. Khi quả chín, sắc xanh dần biến mất nhường chỗ cho màu đỏ hoặc vàng tùy vào loại cà phê. Lớp vỏ này bao bọc phần cà phê nhân xanh bên trong. 

Lớp trung bì

Lớp trung bì còn được biết đến với tên gọi khác là “cùi” quả, nằm ngay bên dưới lớp vỏ ngoài. Bên trong cùi là chất nhầy (thịt quả), bên dưới lớp màng nhầy là một lớp pectin. Chúng chứa nhiều đường, đóng vai trò quan trọng cho quá trình lên men cà phê nhân xanh sau này. 

Khi quả còn xanh, lớp trung bì là các mô cứng gắn liền với vỏ ngoài của quả. Đến khi quả chín, các enzyme proteolytic sẽ phá vỡ các chuỗi pectin tạo thành các hợp chất đường và pectin làm nên một cấu trúc mềm, mọng nước có độ nhớt cao nên thường được gọi là chất nhầy bao quanh hạt cà phê nhân xanh.

Phần hạt của quả cà phê (cà phê nhân xanh)

Phần hạt này sẽ bao gồm: phần vỏ trấu, phần vỏ lụa và phân hạt cà phê nhân xanh

Lớp vỏ trấu

Lớp vỏ trấu bao bên ngoài phần hạt cà phê nhân xanh, tiếp xúc trực tiếp với phần vỏ. Nó được cấu tạo từ 3 đến 7 lớp tế bào xơ cứng, có kích thước khoảng 150 micromet. 

Khi quả cà phê phát triển, các tế bào thành phần này sẽ cứng dần, quyết định kích thước cuối cùng của nhân cà phê. Cứ khoảng 1kg hạt cà phê được tạo ra thì có 1 kg vỏ trấu. 

Lớp vỏ lụa 

Thành phần chính của vỏ lụa là chất xơ (56-62%). Nó còn được gọi là vỏ bạc vì có màu trắng bạc sau dày khoảng 70 micromet khi phơi khô. Lớp vỏ này mỏng và có thể được bóc ra khỏi nhân trong quá trình đánh bóng hạt. 

Nhưng điều này không phải bắt buộc, lớp vỏ này có thể được giữ lại như một lớp bảo vệ tự nhiên sau đó sẽ tự hủy khi rang cà phê nhân xanh.

Nhân cà phê (cà phê nhân xanh)

Nhân chính là trung tâm, “linh hồn” của quả cà phê và sẽ tạo thành cà phê sau này. Dinh dưỡng cho quá trình nảy mầm của phôi sẽ được tích lũy ở đây. Thông thường mỗi quả cà phê sẽ có 2 nhân (những quả đặc biệt hơn thì có 1 hoặc 3 nhân). 

Cà phê nhân xanh gồm nội nhũ và phôi nhưng chúng ta cũng có thể xem như đó là 2 nội nhũ vì phôi nằm trong nội nhũ đồng thời chúng cũng trở nên khó phân biệt sau khi rang. 

Thành phần hóa học có trong hạt cà phê nhân xanh

Bên trong hạt cà phê nhân xanh có nhiều thành phần hóa học hơn chúng ta nghĩ. Mỗi chất lại đóng một vai trò khác nhau trên con đường “sinh trưởng” của hạt, kết hợp với phương pháp canh tác và điều kiện tự nhiên để hình thành nên các nốt hương đặc trưng.

Nước

Trong quả tươi hàm lượng nước chiếm từ 70 – 80%, qua quá trình chế biến lượng nước sẽ rút lại còn 10-12%. Đây là con số vừa đủ để cà phê nhân xanh không bị ảnh hưởng bởi nấm mốc và các vi sinh vật khác đồng thời bảo đảm màu hạt không bị nhạt đi, không tạo các vết nứt trên hạt hay giảm khả năng nảy mầm. Sau khi rang, tỉ lệ nước sẽ càng nhỏ lại, chỉ còn 1-2% tùy mức độ rang.

Chất khoáng

Chất khoáng chiếm 3-5% thành phần hóa học của cà phê nhân xanh, chủ yếu là Kali, Magie,Clo, Photpho, Nito, Nhôm, Sắt, Đồng… 

Carbohydrate

Đây là thành phần chính của cà phê nhân xanh, chiếm hơn 50% trọng lượng. Polysaccharide chiếm từ 44-47%, và sucrose chiếm từ 6-9% trọng lượng khô của hạt, chúng sẽ bị phân hủy trong khi rang, tạo thành anhydro, đường và các hợp chất glyoxal. 

Carbohydrate chính là tiền chất cho phản ứng Maillard xảy ra trong quá trình rang cà phê nhân xanh, sucrose sẽ bị thủy phân dưới tác dụng của acid hữu cơ và các enzym thủy phân trong phản ứng Caramel hóa sản phẩm tạo ra acid acetic.

Protein, peptit và axit amin tự do

Tuy chỉ chiếm con số khiêm tốn 9-11% hạt cà phê nhưng protein lại có vai trò rất quan trọng trong việc tạo nên hồ sơ hương vị, quyết định chất lượng của cà phê nhân xanh. 

Trong Protein có những acid amin như: Cystein, Alanine, Phenylalanine, Histidine, Leucine, Lysine… các acid amin này và đường khử tham gia vào phản ứng Maillard sẽ được giải phóng ra bên ngoài hoặc tác dụng với những chất tạo mùi thơm và hương vị trong cà phê nhân xanh và cà phê rang. 

Lipid

Hàm lượng lipid sẽ khác nhau tùy loại cà phê nhân xanh: 15% trong hạt Arabica và 10% trong hạt Robusta. Thành phần lipid chủ yếu là triacylglycerol khoảng 75%, các axit béo tự do 1%, sterol 2,2%, tocopherol 0.05%, dầu và sáp chiếm 8-18% khối lượng khô, dưới tác dụng nhiệt sẽ tạo ra mùi hương, giữ được mùi thơm nhờ vào các axit béo không bão hòa. 

Alkaloid

Các Alkaloid đã tạo ra vị đắng đặc trưng cho cà phê. Trong đó hai loại được nghiên cứu nhiều là Caffeine và Trigonulin.

Caffeine chiếm 1-4% phụ thuộc vào loại hạt cà phê nhân xanh, giống cây trồng, cụ thể: 0.9-1.7% với hạt cà phê Arabica, 1.8-4% trong hạt Robusta. Caffeine đóng góp khoảng 10% vị đắng và là đặc tính kích thích hệ thần kinh trung ương, tăng tuần hoàn máu, và nổi tiếng với tác dụng làm tăng sự tỉnh táo.

Ngoài ra nó còn có tác dụng bảo vệ cây trồng khỏi dịch bệnh gây hại. Caffeine có nhiều trong hạt cà phê nhân xanh, còn trong vỏ thì chỉ chiếm một phần nhỏ. 

Trigonellin chiếm 0.8% với hạt cà phê xanh, nóng chảy dưới mức nhiệt 218 độ C. Dưới tác dụng của nhiệt Trigonellin sẽ bị thủy phân 50% tạo thành acid Nicotinic, pyridine, 3-metyl pyridin, metyl este…

Khí và các hợp chất tạo hương thơm

Cà phê nhân xanh chứa hơn 200 chất bay hơi và ít mùi thơm. Điều này sẽ thay đổi nhiều dựa vào quá trình rang. Quá trình rang tạo ra một lượng lớn hơn 800 các hợp chất aromatic (hợp chất tạo ra mùi hương trong cà phê) nhưng chỉ có khoảng 40 hợp chất góp phần vào mùi thơm. 

Chất thơm thường bay hơi nhanh, do đó nếu không được bảo quản đúng thì cà phê sẽ bị “mất mùi”. 

Acid hữu cơ

Các acid hữu cơ chủ yếu là Acid Chlorogenic (CGA) có thể chiếm tới 12% trong cà phê nhân xanh và khoảng 4% trong hạt sau khi rang, góp phần tạo nên vị chua, đắng của cà phê và đặc tính chống oxy hóa.

Các acid dễ bay hơi bao gồm Acid formic, và acid acetic. Các acid không bay hơi như acid lactic, tartaric, pyruvic và acid citric. Các thành phần phụ như là acid malonic, glutaric, acid malic.

Để tạo ra tách cà đậm vị trọn hương là điều không hề dễ dàng. Bắt đầu từ các nhà sản xuất, họ phải tìm ra phương pháp canh tác phù hợp, xây dựng nông trại đủ các điều kiện sinh trưởng của cây để tạo nên những hạt cà phê tươi đạt chuẩn. Sau khi có được nguồn nguyên liệu chất lượng, các nhà rang, xay, pha chế phải nghiên cứu kỹ càng các thông số để giúp hạt cà bung tỏa nốt hương một cách tốt nhất. 

Mua cà phê nhân xanh tại Xưởng rang xay cà phê Việt Thiên

Tùy theo sở thích riêng của mỗi người, họ sẽ có “gu” cà phê riêng cho mình. Tuy nhiên, những loại cà phê nguyên chất, cà phê sạch không pha trộn các loại tạp chất luôn là tiêu chí lựa chọn hàng đầu của những ai yêu cà phê. 

Thấu hiểu sự đam mê và những cảm xúc kỳ diệu của các tín đồ cà phê khi được nhâm nhi những tách cà phê nguyên chất, đậm vị, Cà phê Việt Thiên mong muốn mang đến cho Khách hàng những tách cà phê chất lượng và đặc biệt nhất.

Xưởng rang xay cà phê Việt Thiên (ZeMor Coffee) là một trong những công ty đi đầu trong phong trào uống cà phê pha phin sạch và nguyên chất tại Việt Nam. Vì thế nguyên liệu đầu vào luôn là một trong những tiêu chí quan trọng, được ZeMor Coffee ưu tiên hàng đầu. Để có những mẻ cà phê ngon và chất lượng, cà phê nhân xanh cũng phải là cà phê ngon và đạt tiêu chuẩn của Việt Thiên đề ra.