Cháy cạnh là một trong số ít lỗi rang có thể nhìn thấy bằng mắt thường: đầu hạt hoặc mép hạt có vệt đen, trong khi phần còn lại có màu bình thường. Trong tách, lỗi này thường hiện ra dưới dạng mùi khói, mùi tro. Nguyên nhân chung của các lỗi thuộc nhóm này là một phần bề mặt hạt nhận quá nhiều nhiệt trong thời gian quá ngắn. Thiết kế máy rang, trong đó có hệ thống hồi khí nhiệt, ảnh hưởng tới cách nhiệt đến với hạt, nhưng không tự loại bỏ được lỗi.
Nhận diện ba lỗi thường bị gọi chung là “cháy”
Rob Hoos, người đào tạo về rang cà phê, trong một bài viết đăng trên trang của hãng máy rang Loring năm 2021, phân biệt ba lỗi dễ bị gộp làm một:
- Cháy mặt (scorching): các đốm nâu hoặc đen nhỏ trên bề mặt hạt, xuất hiện từ trước khi hạt nổ lần 1, do hạt tiếp xúc với bề mặt kim loại quá nóng.
- Cháy cạnh (tipping): một vệt đen ở một đầu hạt, do hạt bị gia nhiệt quá nhanh, hay gặp hơn ở hạt có mật độ thấp.
- Cháy mặt muộn (facing): giống cháy mặt nhưng xuất hiện ở giai đoạn sau của mẻ rang, thường khi hạt bị kẹt hoặc bị ép vào thành trống.
Hãng máy rang Giesen (2025) mô tả thêm rằng ở đầu và mép hạt, hơi nước bay hơi nhanh hơn phần thân, nên đây là vị trí dễ bị cháy trước.
Vì sao hạt bị cháy
Trong máy rang trống, hạt nhận nhiệt theo hai đường chính: tiếp xúc trực tiếp với thành trống nóng (dẫn nhiệt) và tiếp xúc với dòng khí nóng (đối lưu). Mô hình truyền nhiệt của Fabbri và cộng sự (2011) cho thấy nhiệt đến bề mặt hạt trước rồi mới dẫn dần vào trong, với chênh lệch lớn nhất ở vùng sát bề mặt. Khi lượng nhiệt đưa vào quá lớn so với tốc độ hạt hấp thụ, phần bề mặt, nhất là đầu và mép hạt, vượt ngưỡng trước khi phần trong kịp theo.
Theo Giesen, các nguyên nhân hay gặp của cháy mặt gồm nhiệt độ nạp hạt quá cao, hạt có mật độ thấp, trống quay chậm và nạp quá tải. Nạp quá tải làm hạt khó đảo và nằm lâu trên thành trống. Với cháy cạnh, nhà sản xuất này khuyến nghị giảm nhiệt ban đầu và tối ưu luồng gió.
Hồi khí nhiệt là gì
Trong máy rang có hệ thống hồi khí, khí nóng thoát ra từ trống không bị xả hết ra ngoài. Khí được làm sạch vỏ lụa và khói, sau đó đưa trở lại trống hoặc buồng đốt để dùng tiếp (Perfect Daily Grind, 2023). Mục tiêu chính của thiết kế này là tiết kiệm năng lượng và giữ nhiệt ổn định hơn giữa các mẻ. Một số thiết kế trộn khí hồi với khí mới để đạt nhiệt độ mong muốn.
Ở các máy rang thiên về đối lưu, dòng khí nóng vừa cấp nhiệt vừa nâng và đảo hạt, nên phần tiếp xúc trực tiếp với kim loại nóng ít hơn. Một chủ xưởng rang được Perfect Daily Grind phỏng vấn năm 2024 cho biết loại máy này giảm khả năng xảy ra cháy mặt và cháy cạnh.
Thiết kế máy không thay được kiểm soát
Không nên coi hồi khí nhiệt là lời giải cho lỗi cháy. Phần lớn nhận định về lợi ích của các thiết kế này đến từ nhà sản xuất hoặc người dùng máy, không phải từ nghiên cứu độc lập. Các nhà sản xuất cũng không đồng ý với nhau: hãng CoffeeTech lập luận theo chiều ngược lại, ưu tiên truyền nhiệt bằng tiếp xúc và bức xạ với lượng khí tối thiểu. Ngay bài của Perfect Daily Grind năm 2023 cũng lưu ý rằng không phải hệ thống hồi khí nào cũng giữ được nhiệt độ khí ổn định, và hệ thống cần được vệ sinh, bảo trì định kỳ.
Nghiên cứu của Baggenstoss và cộng sự (2008) gợi ý một cách nhìn hữu ích: khi máy rang trống và máy rang tầng sôi được vận hành sao cho nhiệt độ hạt đi theo cùng một đường theo thời gian, quá trình hình thành hợp chất thơm ở hai máy diễn ra tương tự nhau. Điều quyết định là lượng nhiệt đến với hạt theo thời gian, còn loại máy là phương tiện để kiểm soát lượng nhiệt đó.
Vì vậy, dù dùng máy nào, kiểm soát cháy cạnh vẫn quay về các thao tác cơ bản: chọn nhiệt độ nạp phù hợp với khối lượng mẻ và mật độ hạt, không nạp quá tải, giữ tốc độ trống và luồng gió ổn định, và kiểm tra bằng mắt một mẫu hạt sau mỗi mẻ.
Kiểm tra khi nhận hàng
Với người mua hạt rang, cháy cạnh là lỗi dễ tự kiểm. Đổ một nắm hạt ra khay sáng màu và quan sát đầu hạt, mép hạt, bề mặt hạt. Nếu vệt đen xuất hiện ở nhiều hạt, đó là dấu hiệu nên phản hồi với nhà cung cấp và hỏi họ kiểm tra lỗi này ở khâu nào trước khi giao.
Nguồn tham khảo
- Hoos R. (14/01/2021). Coffee Roasting Defects. Loring Smart Roast. loring.com (trang của nhà sản xuất máy rang)
- Giesen Roasting Solutions (22/05/2025). Identifying and avoiding common roasting defects. giesen.com (trang của nhà sản xuất máy rang)
- Fabbri A., Cevoli C., Alessandrini L., Romani S. (2011). Numerical modeling of heat and mass transfer during coffee roasting process. Journal of Food Engineering, 105, 264–269. doi:10.1016/j.jfoodeng.2011.02.030
- Perfect Daily Grind (03/2023). How can heat retention & recirculation help specialty coffee roasters to improve efficiency? perfectdailygrind.com
- Patel B. (14/05/2024). Convection coffee roasters: How do they work? Perfect Daily Grind. perfectdailygrind.com
- CoffeeTech Engineering. Conduction vs. Convection in Coffee Roasting from a Technical Viewpoint. coffee-tech.com (trang của nhà sản xuất máy rang)
- Baggenstoss J., Poisson L., Kaegi R., Perren R., Escher F. (2008). Coffee roasting and aroma formation: application of different time-temperature conditions. Journal of Agricultural and Food Chemistry. doi:10.1021/jf800327j
- Ảnh đại diện: Gregory Hayes / Unsplash, dùng theo Giấy phép Unsplash. Xem ảnh gốc
