Một shot espresso có vị chua gắt và đắng gắt cùng lúc là triệu chứng quen thuộc ở nhiều quầy pha. Hai vị này đến từ hai mức chiết khác nhau, nên khi chúng xuất hiện trong cùng một ly, nhiều khả năng một phần bột đã bị chiết quá mức trong khi phần khác gần như không được chiết. Hiện tượng này được gọi là chiết xuất không đều.
Chiết xuất không đều là gì
Trong espresso, nước nóng được ép qua một lớp bột cà phê nén chặt. Nếu nước đi qua đều mọi vùng của lớp bột, mỗi hạt bột được chiết ở mức gần như nhau. Nếu lớp bột có chỗ dễ đi hơn, nước dồn vào những đường đó. Vùng có nhiều nước đi qua bị chiết mạnh, vùng còn lại được chiết ít. Trong tài liệu tiếng Anh, hiện tượng nước tạo thành các “kênh” chảy ưu tiên như vậy thường được gọi là channeling.
Điểm khó của hiện tượng này là con số đo được trên ly không phản ánh nó. Tỷ lệ chiết đo bằng khúc xạ kế là giá trị trung bình của cả ly, nên một ly có vùng chiết quá và vùng chiết thiếu vẫn có thể cho ra một con số trung bình trông bình thường (Cameron và cộng sự, 2020).
Vì sao chênh lệch nhỏ lại lớn dần
Lee, Smith và Arshad (2023) xây dựng một mô hình đơn giản với hai đường cho nước đi qua lớp bột, để kiểm tra liệu chiết xuất không đều có thể tự hình thành từ tương tác giữa dòng chảy và sự hoà tan hay không. Kết quả cho thấy có. Khi hai đường ban đầu chênh nhau một chút về độ xốp và độ thấm, dòng chảy và quá trình chiết xuất làm chênh lệch đó tăng lên, cho tới lúc toàn bộ chất hoà tan được ở một đường bị chiết hết, trong khi đường kia vẫn còn.
Mô hình cũng tái hiện được một kết quả thực nghiệm trước đó: dưới một cỡ xay tới hạn, xay càng mịn thì tổng mức chiết càng giảm, thay vì tăng như trực giác.
Cỡ xay đóng vai gì
Kết quả thực nghiệm đó đến từ nghiên cứu của Cameron và cộng sự (2020). Theo mô hình giả định dòng chảy đều, xay mịn hơn phải cho mức chiết cao hơn, vì bột mịn có tổng diện tích bề mặt lớn hơn và thời gian chiết dài hơn. Thực tế đo được lại có một đỉnh: quá một ngưỡng xay mịn, mức chiết trung bình giảm. Nhóm tác giả giải thích rằng ở cỡ xay rất mịn, bột kết lại hoặc mật độ lớp bột không đồng đều, gây tắc cục bộ. Một phần bột gần như không được nước đi qua, trong khi phần khác bị chiết cao hơn nhiều so với con số trung bình.
Nhóm tác giả cũng lưu ý rằng trong ngành, nhiều quán dùng cỡ xay mịn hơn ngưỡng này, một phần để đạt thời gian chiết theo định nghĩa quen thuộc của espresso. Ngưỡng cụ thể phụ thuộc vào cối xay, áp suất và tỷ lệ pha, nên không có một nấc xay chung cho mọi quầy.
Một chi tiết đáng chú ý: trong khoảng lực nén đã thử, nhóm không thấy thời gian chiết hay tỷ lệ chiết thay đổi đáng kể. Điều này không có nghĩa lực nén không quan trọng trong mọi trường hợp, nhưng gợi ý rằng khi gặp chiết xuất không đều, cỡ xay đáng được xem xét trước khi quy lỗi cho thao tác nén.
Nhận biết tại quầy
Các dấu hiệu gợi ý chiết xuất không đều gồm: ly có cả vị chua và vị đắng rõ, mức chiết đo được thấp hơn dự kiến dù đã xay mịn hơn, và các shot liên tiếp với cùng thông số cho kết quả khác nhau nhiều. Cameron và cộng sự nhận xét rằng vùng dòng chảy không đều đi kèm khả năng lặp lại kém và lãng phí nguyên liệu, vì một phần bột không được chiết mà vẫn bị bỏ đi.
Hướng khắc phục
Nghiên cứu của Cameron và cộng sự đề xuất hai cách. Cách thứ nhất là xay thô dần để tìm nấc cho mức chiết cao nhất mà dòng chảy vẫn đều, sau đó giảm lượng nước để đạt nồng độ và vị mong muốn. Cách thứ hai là giảm lượng bột và xay thô hơn nhiều. Theo nhóm tác giả, cả hai cách đều giúp các shot lặp lại tốt hơn và giảm lượng cà phê lãng phí, dù ly có thể nhỏ hơn và đậm hơn so với công thức cũ.
Từ mô hình của Lee và cộng sự, có thể suy ra thêm một nguyên tắc: chênh lệch ban đầu trong lớp bột càng nhỏ thì càng ít bị khuếch đại. Việc phân bố bột đều trong tay cầm trước khi nén là cách trực tiếp nhất để giảm chênh lệch đó. Nguyên tắc này là suy luận từ cơ chế của mô hình, không phải kết quả đo trực tiếp trong nghiên cứu.
Nguồn tham khảo
- Lee W. T., Smith A., Arshad A. (2023). Uneven extraction in coffee brewing. Physics of Fluids, 35, 054110. doi:10.1063/5.0138998
- Cameron M. I., Morisco D., Hofstetter D., Uman E., Wilkinson J., Kennedy Z. C., Fontenot S. A., Lee W. T., Hendon C. H., Foster J. M. (2020). Systematically improving espresso: insights from mathematical modeling and experiment. Matter, 2, 631–648. doi:10.1016/j.matt.2019.12.019
- Ảnh đại diện: & Bloss / Unsplash, dùng theo Giấy phép Unsplash. Xem ảnh gốc
