Đôi dòng về Immersion và Percolation
Thú thật, trước đây mình từng chẳng thích thú gì mấy với các dụng cụ như French Press và Aeropress.
Chân ướt chân ráo bước vào thế giới Specialty Coffee, hương thơm và vị chua cao của cà phê mới là thứ khiến mình hào hứng. Do đó khi đứng trước hàng loạt gợi ý của các bạn Barista, mình vẫn ưu tiên lựa chọn cà phê của mình được pha bằng phễu như V60 hay Kalita.
Nhưng dần về sau, cơ hội đến và cho mình được trải nghiệm những loại hạt cà phê khác nhau. Mình nhận ra có những lúc French Press hay Aeropress thể hiện tốt hơn rất nhiều. Từ đó mình bắt đầu thực hành song song từng loại hạt trên các dụng cụ khác nhau, để tìm ra đâu là cách pha phù hợp.
Hôm nay cũng không ngoại lệ, mình pha một ấm V60 và một ấm French Press. Sau đó tìm hiểu đôi dòng về nó và gửi đến mọi người.
Mình sử dụng:
- Cà phê: Arabica Langbiang (Anaerobic Natural, Light – Medium Roast)
- Khối lượng: 20 gram
- Tỉ lệ pha: 1/15
- Nhiệt độ: 93°C
- Kích xay: Timemore C2 – 18 clicks
- Thời gian: 2 phút 30 giây
- Nước: TDS ~ 100 ppm – pH 7,5
Với French Press, mình ngâm cà phê với 40ml nước trong 30s, sau đó rót hết phần nước còn lại, khuấy nhẹ khoảng 3 vòng và ngâm trong 2 phút 30 giây.
Với phễu V60, mình cũng ngâm cà phê với 40ml nước trong 30s, sau đó thêm 30ml một lần rót, đến khi hết phần nước còn lại. Tổng quá trình xấp xỉ 2 phút 45 giây.
Kết quả:
- French Press cho mình một ly cà phê khá cân bằng về vị chua và ngọt, dễ chịu và không đắng hậu. Tuy nhiên body chỉ ở mức nhẹ, và hương thì không mấy nổi bật. TDS đo được ở mức 0,9%.
- Phễu V60 thì khá hơn một chút, vị chua sáng hơn, các nốt hương như Fermented, Fruity, Cacao rất ổn. Body có phần dày hơn, tuy vậy để lại hậu vị một ít đắng. TDS đo được ở mức 1,32%.
Mình đã từng thắc mắc rất nhiều về vấn đề này, vì đâu mà cùng một thông số nhưng lại cho ra kết quả quá khác nhau?
Immersion và Percolation
Trước hết, khi tìm hiểu về pha chế thủ công, một lúc nào đó bạn sẽ được nghe đến hai cụm từ này. Đây là hai phương pháp được áp dụng để pha chế cà phê thủ công, cũng là đại diện cho 2 phương pháp pha mà mình đã thử ở trên:
Immersion (Ngâm Ủ): Đây là phương pháp mà cà phê và nước sẽ được ủ với nhau trong một khoảng thời gian nhất định. Sau đó sẽ được mang ra sử dụng. Một số dụng cụ áp dụng phương pháp này có thể kể đến như French Press, Bình Pha Cold Brew,…
Percolation (Thẩm Thấu): Được hiểu là cách pha mà ở đó nước sẽ được rót lên bề mặt của cà phê. Khi đó nước sẽ mang theo các các hợp chất cà phê và chảy xuống phần bình chứa dưới tác động của trọng lực. Các dụng cụ pha thường thấy là Phễu V60, Bình Pha Cold Drip, Phin, Drip Bag,…
Từ đó, về sơ bộ, cả hai sẽ cùng chiết xuất cà phê bằng cách khuếch tán các chất bên trong hạt cà phê xay ra ngoài. Tuy nhiên phương pháp Thẩm Thấu phần lớn sẽ chiết xuất cà phê bằng nước mới và sạch (tức là nước không mang chiết xuất của cà phê trước đó), còn với Ngâm Ủ thì sẽ chiết xuất bằng nước dần trở nên đậm đặc với lượng chiết xuất thu được từ việc được ngâm chung với cà phê.
Hay nói cách khác, sự khác biệt trong cách pha sẽ dẫn đến hai vấn đề đáng lưu tâm:
- Tốc Độ Chiết Xuất
- Đặc Điểm Hương Vị
Tốc Độ Chiết Xuất
Tốc độ chiết xuất được xác định chủ yếu bởi Gradient Nồng Độ.
Concentration Gradient hay được mình tạm dịch là Gradient Nồng Độ, chỉ sự khác biệt về nồng độ của một chất giữa môi trường bên trong và ngoài hạt cà phê xay, mà ở đó các chất có xu hướng di chuyển từ nơi có nồng độ cao đến nơi có nồng độ thấp cho tới khi đạt tới sự cân bằng ở hai bên màng bào mà không đòi hỏi phải cung cấp năng lượng.
Hình ảnh minh họa về xu hướng di chuyển của một chất khi có sự chênh lệch về nồng độ giữa môi trường bên trong và ngoài hạt cà phê xay. Hình ảnh được mượn từ chủ đề “CELL MEMBRANES-STRUCTURE AND TRANSPORT” – BYU-I student, Hannah Crowder, 2013
Nồng độ của một chất chênh lệch càng cao, quá trình chiết xuất chất đó sẽ diễn ra càng nhanh, và ngược lại.
Biểu đồ minh họa về tốc độ chiết xuất của một chất giữa phương pháp Thẩm Thấu (Percolation) và Ngâm Ủ (Immersion) theo Coffee ad Astra.
Đối với Ngâm Ủ
Khi nước tiếp xúc với hạt xay, nồng độ chất rắn cà phê trong nước tăng lên nhanh chóng, và sau đó tiếp tục tăng với tốc độ chậm dần dần về mặt tiệm cận, đối với phần còn lại của quá trình pha. Vì môi trường bên trong hạt cà phê và môi trường nước bên ngoài có xu hướng trở nên cân bằng theo thời gian.
Đối với Thẩm Thấu
Trong phương pháp pha thẩm thấu, trong suốt chu kì pha, phần nước mới sẽ liên tục được thêm vào, phần nước có mang các hợp chất được chiết xuất sẽ chảy xuống bình chứa bên dưới. Do đó môi trường bên trong hạt cà phê và môi trường nước bên ngoài luôn được duy trì độ chênh lệch nồng độ lớn, khiến tốc độ chiết xuất cao.
Tóm lại, cùng một khoảng thời gian (với điều kiện là các yếu tố khác đều như nhau) thì tốc độ chiết xuất của phương pháp Thẩm Thấu sẽ nhanh hơn phương pháp Ngâm Ủ.
Tuy nhiên nó sẽ không đủ để giải thích cho câu hỏi tại sao hai phương pháp trên lại khai thác và cho ra được hương vị của cà phê một cách khác nhau, cụ thể hơn là khi chúng có cùng một tỉ lệ chiết xuất. (Xem thêm về Tỉ Lệ Chiết Xuất tại đây)
Đặc Điểm Hương Vị
Mình tìm đến Coffee ad Astra với mong muốn tìm ra lời giải thích thỏa đáng, và những gì mình tìm thấy có thể sẽ khiến bạn hào hứng.
Trong bài blog “Why do Percolation and Immersion Coffee Taste so Different?”, Jonathan Gagné đã sử dụng đồ thị rất rõ ràng để minh họa cho nhận định của mình như sau:
Hãy tưởng tượng chúng ta có một hạt cà phê chứa đựng 30 hợp chất hóa học khác nhau. Mỗi một hợp chất sẽ có số lượng và tốc độ chiết xuất khác nhau, được minh họa theo hình bên dưới:
Ở trục tung chúng ta sẽ có Compound Extraction Speed (Tốc độ chiết xuất của hợp chất), còn trục hoành sẽ là Compound Abundance (tạm dịch: Số lượng của hợp chất). Các chấm tròn đỏ sẽ đại diện cho một hợp chất có trong cà phê. Chấm tròn nào càng ở trên cao so với trục hoành, sẽ có tốc độ chiết xuất nhanh hơn. Và chấm tròn nào càng ở bên tay phải so với trục tung, số lượng của hợp chất đó trong cà phê sẽ càng nhiều.
Ví dụ, khi so sánh hợp chất A và B trên đồ thị:
- Hợp chất A sẽ có tốc độ chiết xuất cao hơn hợp chất B (0,8 so với 0,55)
- Hợp chất A sẽ có số lượng nhiều hơn hợp chất B (0,8 so với 0,7)
Khi đem loại cà phê này để pha với cả 2 phương pháp Ngâm Ủ và Thẩm Thấu, với cùng một tỉ lệ chiết xuất là 20%, chúng ta thu được dữ liệu sau:
Mỗi cột sẽ tương ứng với 1 trong 30 hợp chất hóa học đã đề cập.
- Phương pháp ngâm ủ (Màu Đỏ): Dẫu cho nồng độ chất rắn trong nước trong quá trình chiết xuất có tăng cao và dần trở nên đậm đặc, nó vẫn đủ khả năng để chiết xuất các hợp chất hương vị rất hiệu quả. Quá trình chiết xuất của nó sẽ hoạt động dựa trên Gradient Nồng Độ, hay được hiểu là các hợp chất hòa tan sẽ có xu hướng tự cân bằng với môi trường bên trong và ngoài hạt xay. Vì vậy các hợp chất dễ hòa tan sẽ được chiết xuất trước, tuy nhiên sẽ chậm dần về cuối, từ đó các các hợp chất khó hòa tan hơn sẽ có cơ hội “đuổi kịp”. Cuối cùng cho ra một thành phẩm mang đầy đủ hương vị vốn có, phản ánh đúng tính chất của loại hạt cà phê mà bạn sử dụng.
- Phương pháp thẩm thấu (Màu Xanh): Là vì nước mới sẽ luôn được thêm vào, độ chênh lệch về nồng độ giữa môi trường bên trong và ngoài hạt xay luôn được duy trì cao, từ đó tốc độ chiết xuất của các hợp chất hòa tan cũng có tốc độ cao tương tự. Điều này khiến cho các hợp chất dễ hòa tan được khai thác một cách triệt để và trở nên nổi trội hơn, trong khi các hợp chất khó hòa tan hơn lại được chiết xuất kém hơn.
Về lý thuyết, các hợp chất hương và axit sẽ được chiết xuất đầu tiên vì đó là các hợp chất dễ hòa tan, tiếp theo là vị ngọt và cuối cùng là vị đắng. Từ đó:
- Phương pháp Thẩm Thấu sẽ cho ra cà phê với hương lẫn axit tốt hơn, vì đó là các hợp chất dễ hòa tan và được khai thác với cường độ cao hơn.
- Phương pháp Ngâm Ủ thường sẽ cho ra cà phê với vị ngọt sâu và cân bằng hơn, vì các hợp chất được chiết xuất đồng đều hơn.
Tạm Kết
Chủ đề Brewing là một chủ đề còn khá mới mẻ và khó nhằn.
Mình đã cố gắng giữ cho bài viết được đơn giản hết mức có thể để mọi người có thể cùng tiếp cận. Nếu bạn thật sự cần một đề tài nghiên cứu chi tiết hơn, xin hãy xem thêm những bài viết được mình trích dẫn nguồn ở cuối bài.
Hai phương pháp này sẽ mang đến cho bạn những giá trị riêng, phù hợp với từng tình huống khác nhau. Cho nên để nói đâu là phương pháp pha ngon hơn thì…đừng so sánh.
Cám ơn Công ty Lý Gia Viên đã hỗ trợ các dụng cụ đến từ nhà Hario để Beanside Out có cơ hội trải nghiệm thực tế và thảo luận trước khi bắt tay làm bài viết này.
Nguồn tham khảo
- Scott Rao: Immersion vs. Percolation: Have We Been Calculating Extraction Incorrectly?
- Coffee ad Astra: Why do Percolation and Immersion Coffee Taste so Different ?
- Khan Academy: Concentration Gradients
Dụng cụ đã sử dụng
- Phễu V60 Hario Thủy Tinh: https://bit.ly/3NVG3Gt
- Bình French Press Hario: https://bit.ly/3RvZY1J