Cà phê pour-over: Nguyên lý chiết xuất và năm công thức điều chỉnh hương vị

Tỷ lệ cà phê và nước

Tỷ lệ pha (brew ratio) so sánh khối lượng cà phê với lượng nước đã rót. Dùng 15g cà phê và 250g nước tương ứng với tỷ lệ 1:16.7. Con số ở phía nước càng nhỏ, cà phê thường càng đậm; con số càng lớn, cà phê thường càng nhẹ.

Khối lượng cà phê thành phẩm

Trong 250g nước đã rót, một phần lưu lại trong bã cà phê ướt và bộ lọc hoặc bay hơi. Khi nước chảy hết, cân lượng cà phê trong bình để biết khối lượng đồ uống thành phẩm. Cần biết cả khối lượng này lẫn nồng độ đồ uống mới tính được lượng chất đã hòa tan từ cà phê.

TDS, chỉ số nồng độ đồ uống

Tổng chất rắn hòa tan (Total Dissolved Solids, TDS) là tỷ lệ khối lượng chất rắn hòa tan trong cà phê, được đo bằng khúc xạ kế dành cho cà phê. TDS 1.30% nghĩa là trong 100g cà phê có khoảng 1.30g chất rắn hòa tan. TDS càng cao, đồ uống càng đậm, nhưng cùng nồng độ vẫn có thể cho vị khác nhau tùy hạt, mức rang và tình trạng chiết xuất.

Tỷ lệ chiết xuất, phần chất hòa tan từ cà phê

Tỷ lệ chiết xuất (extraction yield) là tỷ lệ khối lượng chất hòa tan vào đồ uống so với lượng cà phê đã dùng. Nếu 15g cà phê tạo ra 225g đồ uống có TDS 1.33%, tỷ lệ chiết xuất là 19.95%. Nồng độ cho biết cà phê trong tách đậm đến mức nào, còn tỷ lệ chiết xuất cho biết đã lấy ra bao nhiêu chất từ hạt.

Tỷ lệ chiết xuất là giá trị trung bình của cả lớp cà phê. Khi xảy ra hiện tượng dòng chảy tập trung vào một số đường dẫn, gọi là channeling, phần nước đi qua thường xuyên và phần ít được làm ướt sẽ có mức chiết xuất khác nhau. Vì vậy, dù tỷ lệ chiết xuất trung bình nằm trong khoảng thích hợp, cà phê vẫn có thể thô gắt và thiếu hương.

Ủ nở để làm ướt cà phê và thoát khí

Khí carbon dioxide hình thành khi rang thoát dần khỏi hạt. Khi nước nóng được rót lần đầu, khí còn lại thoát ra khiến lớp cà phê nở lên. Công đoạn dùng một ít nước để làm ướt đều cà phê trước được gọi là bloom, hay ủ nở. Bước này giúp giảm bọt khí lớn và các cục cà phê khô trước khi chiết xuất chính.

Tốc độ thoát khí thay đổi theo ngày rang, mức rang, điều kiện bảo quản, độ ẩm của hạt và cách làm nguội sau rang. Thời gian ủ nở được điều chỉnh theo trạng thái hạt và tốc độ thoát khí.

Quá trình hòa tan và vận chuyển các chất

Nước tiếp xúc với bề mặt và đi vào khe giữa các hạt cà phê, mang chất hòa tan ra ngoài. Thành phần cà phê chảy xuống đầu và cuối quá trình chiết xuất không giống nhau. Cường độ của nhiều vị và hương thường giảm dần khi chiết xuất tiếp diễn, nhưng cũng có trường hợp vị ngọt và hương hoa được cảm nhận mạnh hơn trong phần dịch chiết về sau.

Các chất tạo vị chua và đắng hòa tan trong những khoảng thời gian chồng lấn nhau khi chiết xuất. Để hiểu hương vị, bên cạnh trình tự chiết xuất cần xét cả nồng độ của từng giai đoạn và cách các thành phần kết hợp với nhau.

Bộ lọc và bypass

Giấy lọc giữ lại hạt lớn, nhiều hạt nhỏ lơ lửng và giọt dầu. Các chất hòa tan và một phần hạt nhỏ vẫn đi qua bộ lọc.

Theo nghĩa rộng, nước thoát qua thành giấy lọc hoặc khe hở của dụng cụ mà không đi đủ qua lớp cà phê được gọi là bypass ngoài ý muốn. Ngoài ra còn có cách chủ động thêm nước vào cà phê đã chiết xuất để chỉ giảm nồng độ. Cách này cũng gọi là bypass, hay thêm nước sau chiết xuất, được dùng khi muốn điều chỉnh riêng độ đậm của cà phê lọc.

Bảng sau tổng hợp những thay đổi thường gặp khi điều chỉnh một điều kiện.

Nhiệt độ nước ảnh hưởng đến tốc độ hòa tan và dòng chảy. Tuy nhiên, nếu điều chỉnh cỡ xay và thời gian để giữ nồng độ cùng tỷ lệ chiết xuất bằng nhau, khác biệt hương vị giữa 87°C, 90°C và 93°C có thể chỉ nhỏ. Vì vậy, ngoài nhiệt độ, cần ghi lại cả hương vị thành phẩm, nồng độ và thời gian chiết xuất.

Dụng cụ cơ bản

• Cân: Ghi lại khối lượng thực tế của cà phê và nước. Cân có độ chia 0.1g hoặc 1g là đủ.
• Máy xay burr: Nghiền hạt giữa hai bộ phận nghiền ăn khớp. So với máy xay lưỡi dao, loại này dễ cho cỡ hạt tương đối đồng đều và lặp lại hơn.
• Phễu và bộ lọc phù hợp: Chất liệu, độ dày, cách gấp và mức độ bộ lọc áp vào phễu đều làm thay đổi dòng nước.
• Ấm rót: Ấm vòi cổ ngỗng dài thuận tiện để tạo dòng nước nhỏ và đều, nhưng không bắt buộc.
• Đồng hồ bấm giờ và bình đựng: Ghi lại thời gian chiết xuất và khối lượng đồ uống cuối. Bạn cũng có thể dùng cân tích hợp đồng hồ.

Dụng cụ theo dõi hương vị và chiết xuất chi tiết hơn

• Nhiệt kế: Kiểm tra chênh lệch giữa nhiệt độ hiển thị trên ấm và nhiệt độ nước thực tế.
• Khúc xạ kế dành cho cà phê: So sánh TDS và tính tỷ lệ chiết xuất. Cần hiệu chuẩn điểm không, bù nhiệt độ và chuẩn bị mẫu cà phê theo hướng dẫn của thiết bị.
• Dụng cụ kiểm tra độ cứng và độ kiềm của nước: Máy đo TDS thông thường không cho biết loại và lượng ion trong nước.
• Mẫu hoặc ảnh so sánh cỡ xay: Không thể so trực tiếp con số trên các máy xay khác mẫu, khác điểm không hoặc khác mức mòn của bộ phận nghiền.

Khi mới bắt đầu, bạn nên làm quen với việc dùng cân để giữ đúng lượng cà phê và nước, rồi dùng máy xay để điều chỉnh cỡ hạt. Khúc xạ kế hữu ích khi muốn đối chiếu chi tiết hơn sự khác biệt cảm nhận được với nồng độ và tỷ lệ chiết xuất.

Nước dùng cho pour-over ảnh hưởng đến hương và vị chua. Ngay cả khi tổng lượng khoáng tương tự, cà phê vẫn có thể khác vị nếu thành phần canxi, magiê và độ kiềm của nước khác nhau.

• TDS: Giá trị ước tính tổng lượng chất hòa tan trong nước, không cho biết đó là những chất nào.
• Độ cứng: Chủ yếu liên quan đến lượng canxi và magiê. Chỉ số này có thể ảnh hưởng đến quá trình hòa tan các chất trong cà phê và mức đóng cặn của thiết bị.
• Độ kiềm: Khả năng trung hòa axit để hạn chế thay đổi pH. Độ kiềm cao có thể khiến vị chua của cà phê kém rõ nét.
• pH: Cho biết nước có tính axit hay bazơ tại thời điểm đo. Đây là giá trị khác với độ kiềm.
• Clo và mùi khó chịu: Có thể trực tiếp làm hỏng hương cà phê, nên cần loại bỏ.

Ảnh hưởng của các ion mang điện tích dương như canxi và magiê hòa tan trong nước đến chiết xuất cà phê vẫn chưa có kết luận thống nhất. Tính toán hóa học cho thấy hai ion này có thể liên kết với một số thành phần cà phê. Trong khi đó, các thí nghiệm tách riêng thành phần để khảo sát cho thấy lượng axit hữu cơ được chiết xuất không phụ thuộc nhiều vào thành phần canxi và magiê trong phạm vi nghiên cứu. Những chất khác ít tan trong nước hoặc cách nhiều vị được cảm nhận đồng thời cũng có thể góp phần tạo ảnh hưởng.

Khi xem bảng thành phần nước, so sánh đồng thời độ cứng, độ kiềm và vị cà phê thực tế sẽ hữu ích hơn việc chỉ chú ý một khoáng chất.

Thử nghiệm chỉ thay đổi nước

Pha hai tách với cùng hạt và công thức, chỉ thay nước. Nếu dùng nước đóng chai, ghi tên sản phẩm cùng thông tin độ cứng và khoáng chất trên nhãn nếu có. Giữ nguyên nhiệt độ, cỡ xay và cách rót. So sánh vị từ lúc nóng đến khi nguội mà không biết tách nào dùng loại nước nào. Sau khi thử nhiều lần vẫn nhận thấy cùng một khác biệt, bạn có thể quyết định có đổi loại nước đang dùng hay không.

Nấc 20 trên một máy xay không có nghĩa là cùng độ thô với nấc 20 trên máy khác. Ngay trên cùng một máy, kích thước và độ đồng đều của hạt còn thay đổi theo điểm không nơi hai bộ phận nghiền chạm nhau, độ căn chỉnh, mức mòn, tốc độ quay, mật độ hạt và mức rang.

Ghi lại mẫu máy xay, nấc xay và thời gian chiết xuất sẽ giúp bạn điều chỉnh tách tiếp theo dễ hơn. Những hạt bột rất nhỏ sinh ra khi xay được gọi là bột mịn. Lượng bột mịn cũng ảnh hưởng đến tốc độ nước thoát xuống.

Bạn có thể điều chỉnh cỡ xay theo trình tự sau.

1. Giữ nguyên tỷ lệ cà phê và nước, nhiệt độ và cách rót.
2. Nếu vị chua gắt, hương yếu và nước chảy quá nhanh, hãy xay mịn hơn một nấc.
3. Nếu vị chát làm khô miệng, vị đắng thô gắt và nước chảy quá lâu, hãy xay thô hơn một nấc.
4. Nếu chiết xuất lâu mà vị vẫn nhạt nhẽo, bột mịn có thể đã làm tắc bộ lọc hoặc xảy ra channeling. Trước khi xay mịn hơn, hãy kiểm tra xem lớp cà phê có bị khuấy động quá nhiều không và bộ lọc áp vào phễu như thế nào.

Khi điều chỉnh cỡ xay, cần xem cả kích thước hạt lẫn tốc độ nước thoát. Nếu bột mịn khiến nước đọng hoặc chỉ chảy theo một số đường dẫn, xay mịn hơn cũng khó giúp chiết xuất đều.

Khi rót thủ công, nhiệt độ hiển thị trên ấm khác với nhiệt độ thực tế của lớp cà phê. Nước mất nhiệt tùy theo chất liệu ấm, nhiệt độ phòng, chất liệu phễu, việc làm nóng trước và tốc độ rót.

Bạn có thể điều chỉnh nhiệt độ nước trong các khoảng sau tùy mức rang.

• Hạt rang nhạt đến trung bình: 92–96°C
• Hạt rang trung bình đến đậm: 88–93°C
• Hạt rang rất đậm, các chất hòa tan nhanh: có thể bắt đầu thử ở 85–90°C

Thay đổi nhiệt độ nước cũng có thể làm thay đổi tốc độ dòng chảy và tổng thời gian chiết xuất. Sau khi điều chỉnh nhiệt độ, hãy xem hương vị và tốc độ nước thoát thay đổi cùng nhau như thế nào.

Lượng nước và thời gian ủ nở

Bạn có thể dùng lượng nước bằng khoảng 2.5–3.5 lần khối lượng cà phê để ủ nở. Với 15g cà phê, lượng nước tương ứng khoảng 38–53g.

Chờ 40–60 giây; nếu thấy cục cà phê khô, hãy lắc nhẹ phễu trong chốc lát hoặc dùng thìa khuấy cho ướt. Khuấy động quá nhiều có thể đẩy bột mịn xuống bộ lọc và cản dòng nước ở các bước sau.

Độ cao và tốc độ dòng nước rót

Các hạt cà phê gặp dòng nước sẽ chuyển động và trộn lẫn. Vì vậy, lưu lượng và độ cao rót cũng có thể ảnh hưởng đến sự trộn đều của lớp cà phê và quá trình hòa tan.

Độ cao rót phù hợp thay đổi theo phễu và hạt. Trước hết, hãy tập rót ở độ cao và tốc độ tương đối ổn định trong phạm vi nước không bắn và dòng rót không bị đứt.

Mực nước và cách chia lần rót

• Nâng mực nước làm tăng áp lực do độ cao cột nước, nhưng cũng có thể tăng lượng nước thoát qua thành giấy lọc.
• Chia nước thành nhiều lần rót làm lớp cà phê chuyển động nhiều hơn, đồng thời thay đổi mực nước, nhiệt độ và tổng thời gian.
• Khi rót liên tục, điều chỉnh để dòng nước không chỉ tập trung ở giữa.

Dù có cùng số lần rót, kết quả vẫn khác nếu lượng nước và thời gian nghỉ ở từng giai đoạn khác nhau. Xác định cả tổng lượng nước đã rót và thời điểm rót như các công thức dưới đây sẽ giúp pha ổn định hơn.

Thêm nước sau chiết xuất làm đồ uống dịu và nhẹ hơn trong khi lượng chất đã hòa tan từ cà phê gần như giữ nguyên. Thêm khoảng 35g nước vào 180g cà phê có TDS 1.55% sẽ hạ nồng độ xuống khoảng 1.30%. Thay vì rót nhiều một lần, thêm từng 5–10g, khuấy đều rồi nếm sẽ giúp đạt nồng độ mong muốn dễ hơn.

Bắt đầu tính 0:00 ngay khi rót nước. Thời gian hoàn tất dự kiến trong bảng tính từ lúc bắt đầu rót đến khi dòng nước dưới phễu gần như ngừng hẳn. Nếu thời gian nằm ngoài khoảng dự kiến, hãy nếm rồi điều chỉnh cỡ xay. Tổng 150g nghĩa là tổng lượng nước đã rót đến thời điểm đó là 150g.

1. Công thức cơ bản cho phễu hình nón

Tráng kỹ giấy lọc và làm nóng bình đựng, rồi đổ bỏ nước tráng. Dàn phẳng cà phê xay, rót đều 45g nước và lắc nhẹ phễu một lần. Trong hai lần rót chính, di chuyển giữa tâm và vùng xung quanh, tránh rót trực tiếp vào thành giấy lọc. Cuối cùng, xoay nhẹ phễu một vòng để làm phẳng lớp cà phê.

2. Hai tách với phễu đáy phẳng

Làm ướt đều toàn bộ cà phê ở bước ủ nở, sau đó rót để nước tiếp xúc đồng đều với lớp cà phê rộng. Thay vì chờ nước của giai đoạn trước thoát hết, tiếp tục rót theo thời điểm và tổng lượng nước trong bảng, rồi điều chỉnh cỡ xay theo vị thành phẩm.

3. Một tách nhỏ với ít cà phê

Khi dùng ít cà phê, lớp cà phê mỏng hơn nên nước có thể thoát nhanh hơn dù giữ cùng cỡ xay. Nếu vị loãng và chua gắt, hãy thử xay mịn hơn một chút.

4. Công thức bypass với nước thêm sau chiết xuất

Cho 240g nước đi qua 18g cà phê rồi thêm 60g nước sau chiết xuất. Cách này điều chỉnh riêng lượng nước đi qua lớp cà phê và nồng độ khi uống. Con số 300g trong bảng là tổng nước dùng cho chiết xuất và pha loãng; khối lượng đồ uống thành phẩm sẽ nhỏ hơn vì một phần nước còn lại trong cà phê và bộ lọc.

5. Pour-over đá pha trực tiếp lên đá

Vì dùng ít nước nóng hơn bình thường, hãy xay mịn hơn một chút để chiết xuất đủ. Khi nước chảy hết, khuấy trong bình để đá tan, giúp nhiệt độ và nồng độ đồng đều.

Trong ngành cà phê, việc điều chỉnh điều kiện chiết xuất cho phù hợp với hạt và thiết bị được gọi là dial-in. Mỗi lần chỉ đổi một điều kiện sẽ giúp bạn dễ nhận ra thay đổi nào đã tác động đến hương vị.

1. Khi mở một loại hạt mới, pha tách đầu theo công thức cơ bản đã chọn.
2. Để nguội đến nhiệt độ dễ uống rồi so sánh hương và vị khi còn ấm với lúc chỉ còn hơi ấm.
3. Trước hết, đánh giá độ đậm cảm nhận trong miệng. Nếu quá đậm, đổi tỷ lệ cà phê và nước hoặc thêm nước bằng bypass. Nếu quá loãng, giảm lượng nước.
4. Khi độ đậm phù hợp, xem xét mức chiết xuất. Nếu vị chua gắt và nhạt nhẽo, chỉ chọn một trong các cách: xay mịn hơn, tăng nhiệt độ hoặc kéo dài thời gian tiếp xúc.
5. Nếu miệng khô và vị thô gắt, chỉ chọn một trong các cách: xay thô hơn, hạ nhiệt độ hoặc giảm khuấy động lớp cà phê.
6. Pha lại bằng công thức đã điều chỉnh để xem hương vị mong muốn có lặp lại ổn định không.

Cần xem thời gian chiết xuất cùng với hương vị. Khi phễu, lượng cà phê, bộ lọc hoặc cỡ xay thay đổi, thời gian phù hợp cũng thay đổi. Hãy dùng thời gian như một thông tin ghi chép để tìm nguyên nhân khi nó lệch nhiều so với thường lệ.

Những thông tin cần ghi

• Tên cà phê, lô sản xuất và ngày rang
• Tên sản phẩm và kích thước phễu, bộ lọc
• Khối lượng cà phê, tổng lượng nước và loại nước hoặc thông tin chất lượng nước
• Nhiệt độ cài đặt trên ấm và nhiệt độ nước đã kiểm tra thực tế
• Mẫu máy xay, nấc xay và mốc điểm không
• Thời điểm bắt đầu, kết thúc rót và tổng lượng nước đã rót ở từng giai đoạn
• Số lần xoay phễu hoặc khuấy
• Thời gian đến khi nước gần chảy hết và khối lượng đồ uống thành phẩm
• TDS và tỷ lệ chiết xuất đã tính nếu dùng khúc xạ kế
• Hương và vị khi nóng, khi nguội

Giữ hương vị đồng đều giữa nhiều tách

Pha nhiều tách theo cùng công thức rồi so sánh khối lượng đồ uống và thời gian chiết xuất. Nếu hai giá trị này gần giống mà vị khác nhau, hãy xem vị trí rót, mức khuấy động lớp cà phê và tình trạng xay. Khối lượng và thời gian giúp tìm ra chỗ quy trình đã thay đổi; quyết định cuối cùng cần dựa cả vào so sánh hương vị thực tế.

• Nước nóng có thể gây bỏng nặng. Đặt phễu và bình đựng trên mặt phẳng vững chắc, tránh xa trẻ em và dây điện.
• Tránh để bình thủy tinh chịu chênh lệch nhiệt độ lớn đột ngột và tuân thủ nhiệt độ sử dụng do nhà sản xuất quy định.
• Đổ bỏ nước tráng lọc và nước đã để đọng lâu. Rửa bình và phễu sau mỗi lần dùng rồi để khô hoàn toàn.
• Không dùng ngón tay làm sạch cửa ra cà phê hoặc bộ phận nghiền. Rút điện rồi vệ sinh theo hướng dẫn của nhà sản xuất.
• Không dùng dung dịch khoáng cô đặc tự pha nếu thiếu nguyên liệu đạt chuẩn thực phẩm, cân chính xác và phương pháp tính đã được kiểm chứng. Pha sai có thể gây vấn đề về an toàn khi uống và ăn mòn thiết bị.

Sự khác biệt giữa tên gọi hand drip và pour-over

Ở Hàn Quốc, cà phê lọc do người pha trực tiếp rót nước được gọi là hand drip hoặc pour-over. Pour-over chỉ động tác rót nước từ phía trên; nước đi qua lớp cà phê nhờ trọng lực, qua bộ lọc rồi chảy vào bình hoặc tách.

Độ đậm của tỷ lệ 1:15 và 1:17

Nếu các điều kiện khác giống nhau, tỷ lệ 1:15 dùng ít nước hơn thường cho cà phê đậm hơn. Tuy nhiên, nồng độ thực tế phụ thuộc vào tỷ lệ chất hòa tan từ cà phê và lượng nước giữ lại trong lớp cà phê, bộ lọc. Chỉ tỷ lệ nguyên liệu đầu vào không thể xác định chắc chắn TDS.

Mối liên hệ giữa nước sôi và vị cháy

Cà phê đã rang không bị cháy thêm chỉ vì tiếp xúc với nước 100°C. Nhiệt độ cao có thể thay đổi tốc độ hòa tan và cân bằng hương vị; nước cũng nguội đi trong lúc di chuyển từ ấm đến lớp cà phê. Vị cháy có thể đến từ nhiều nguyên nhân như rang đậm, hòa tan quá nhiều chất ở một số vùng, dầu cà phê cũ hoặc thiết bị bẩn.

Thời gian ủ nở thay đổi theo hạt

Ủ nở không bắt buộc phải kéo dài đúng 30 giây. Ngày rang, mức rang, cỡ xay và lượng cà phê làm thay đổi tốc độ thoát khí và làm ướt. Bạn có thể bắt đầu với 40–60 giây, ghi lại kết quả rồi điều chỉnh.

Trình tự kiểm tra khi nước thoát quá chậm

Trước tiên, xem có xoay phễu quá nhiều hoặc khuấy lớp cà phê quá mạnh không. Kiểm tra liệu dòng nước mạnh rót từ cao có đẩy bột mịn xuống dưới, bộ lọc áp vào phễu ra sao và máy xay có tạo nhiều bột mịn hơn thường lệ không. Sau đó mới điều chỉnh cỡ xay.

Sự khác biệt giữa TDS và chiết xuất quá mức

TDS cao không nhất thiết có nghĩa là chiết xuất quá mức. TDS là nồng độ đồ uống, còn tỷ lệ chiết xuất là phần chất đã hòa tan từ cà phê. Khi dùng ít nước và chiết xuất phù hợp, TDS có thể cao trong khi tỷ lệ chiết xuất vẫn thích hợp.

Công dụng của bypass sau chiết xuất

Thêm nước sau chiết xuất giúp chỉnh nồng độ cho dễ uống mà gần như giữ nguyên tỷ lệ chiết xuất. Ghi lại lượng nước thêm sẽ giúp lặp lại hương vị dễ hơn.

Mahina tiếp tục phục vụ Hawaii Kona single-origin 100% bằng phương pháp pour-over. Ở ngụm đầu còn ấm, hãy chú ý đến hương và cảm giác trong miệng; khi nguội bớt, so sánh xem vị ngọt và chua thay đổi như thế nào.