Khám phá hoạt độ nước trong cà phê đặc sản

Hoạt độ nước (water activity) được hiểu là trạng thái năng lượng của nước trong một chất. Về cơ bản, hoạt độ nước là hàm lượng nước tự do hoặc không liên kết hoá học trong một sản phẩm. Nó khác với độ ẩm đo tổng lượng nước có trong một chất, hoạt độ của nước đo lượng nước đó có khả năng phản ứng hóa học hay không. 

Hoạt độ nước là một thông số bị ảnh hưởng bởi sự thay đổi nhiệt độ và điều kiện môi trường. Đối với cà phê đặc sản, trong quá trình bảo quản cà phê cần phải duy trì hoạt độ nước ở mức lý tưởng để đảm bảo cà phê nhân được ổn định. Hoạt độ nước càng cao thì năng lượng trong hạt càng cao, hạt có nhiều nước dư thừa hơn có thể tạo điều kiện cho nấm mốc và nấm phát triển. Hạt chứa nhiều nước hơn cũng đẩy nhanh các quá trình hóa học dẫn đến quá trình oxy hóa và ôi thiu. Nếu hoạt độ nước quá thấp thì sẽ không có đủ nước để hạt cà phê xanh duy trì các phản ứng enzyme quan trọng. Hạt cà phê không đủ nước, khiến cà phê có hương vị lỏng hoặc nhạt nhẽo.

Khi rang cà phê, lượng nước trên bề mặt hạt sẽ bị nhiệt làm bay hơi trước khi quá trình hóa học sinh nhiệt được gọi là rang thực sự bắt đầu. Đây được gọi là “giai đoạn sấy khô” của quá trình rang. Việc đo hoạt độ nước trong hạt xanh có thể hỗ trợ việc ước tính lượng thời gian và nhiệt độ cần thiết để bắt đầu quá trình rang thực sự. Các thành phần hỗn hợp riêng lẻ thường có các giai đoạn sấy khác nhau có thể được đo chính xác hơn thông qua hoạt độ nước hơn là tổng độ ẩm. Nếu hoạt động nước trong cà phê đặc sản rang tăng cao vượt ngưỡng 0.45aw, Aldehyd và xeton trong cà phê mới rang sẽ biến mất do quá trình oxy hóa và bay hơi. Nồng độ của metanthiol cũng giảm đi khiến furfuryl mercaptan tăng lên, quá trình oxy hóa lipid diễn ra nhanh khiến cà phê dễ bị biến chất.

Trong nghiên cứu của Tiến sĩ Ted Labuza (Đại học Minnesota), cà phê rang có khả năng hấp thụ nước cao. Hoạt độ nước tăng lên có thể xảy ra khi lượng nước hấp thụ vào tăng nhiều hơn khiến sẽ cà phê bị ôi thiu nhanh hơn và thời hạn sử dụng ngắn hơn. Bên cạnh đó, nếu điều kiện bảo quản không đảm bảo về nhiệt độ, ánh sáng và vật liệu đóng gói, hoạt độ nước tăng có thể tăng nhanh phá vỡ các phản ứng tạo hương vị của hạt.

Để giữ chất lượng cà phê rang, các chuyên gia cà phê khuyến nghị nên bảo quản chúng ở phạm vi hoạt độ nước từ 0,18aw – 0,30aw. Nếu được đóng gói trong túi polyetylen, phạm vi sẽ ở mức cao hơn. Ngược lại nếu đóng gói trong túi nhiều lớp, cà phê sẽ có mức phạm vi thấp hơn. Đặc biệt, hoạt độ nước cao hơn (trên 0,25aw), cà phê có thể mất đi hương vị nguyên bản và tạo ra hương vị cũ (mùi giấy, bánh mì,…) nhanh chóng trong khoảng hai tuần.

Hoạt độ nước trong cà phê nhân xanh không ảnh hưởng đến điểm thử nếm. Tuy nhiên, giá trị của hoạt độ nước liên quan đến việc cung cấp phạm vi bảo quản tối ưu để tránh ô nhiễm vi khuẩn, phản ứng hóa học, phân hủy chậm tạo nên hương vị. Cà phê có hoạt độ nước vượt ngoài phạm vi nhất định sẽ xuất hiện tình trạng lên men, mốc gây nên mùi vị hôi hoặc các độc tố gây hại đến sức khoẻ. Từ đó,chất lượng cà phê nhân xanh sẽ xuống cấp dần dần. Hạt có mùi vị  cũ như giấy, gỗ hoặc cao su do quá trình thủy phân sucrose.

Phạm vi hoạt độ nước tối ưu cho hạt cà phê nhân xanh là 0.45 – 0.55 aw. ở hoạt độ nước nhỏ hơn 0,55, hạt cà phê xanh sẽ không hỗ trợ sự phát triển của bất kỳ vi sinh vật nào. Các phản ứng hóa học có hại cũng được hạn chế ở mức thấp nhất trong khoảng phạm vi hoạt độ nước từ 0.45 – 0.55aw. Vì thế, việc bảo quản hạt cà phê ở khoảng hoạt độ nước này sẽ không cải thiện được chất lượng giác hơi của hạt cà phê xanh nhưng thay vào đó sẽ duy trì được chất lượng từ 6 đến 8 tháng.

Hoạt động của nước trong cà phê sẽ biến đổi theo thời gian nhưng nếu nằm trong khoảng phạm vi phù hợp thì hạt vẫn sẽ giữ được các tầng hương độc đáo trong một thời gian dài. Vậy nên hãy chú ý đến thông số này nhé!

Đừng quên theo dõi kênh trải nghiệm của XLIII Coffee để khám phá nhiều thông tin hữu ích về cà phê.

Những bài viết bạn có thể quan tâm:

– Nông dân Đông Phi giải quyết PTD trong hương vị cà phê như thế nào?

– Sản xuất cà phê thân đơn – “Cứu cánh” cho trang trại quy mô nhỏ

– Cách kiểm soát chất lượng cà phê nhân xanh của nhà rang xay đặc sản