Tại sao cà phê lại có mùi hoa?

Khi hương hoa không đến từ cánh hoa, mà đến từ hóa học

"Ly Ethiopia này có hương hoa nhài rất rõ."

"Cà phê Gesha có mùi như hoa cam."

Đây là những mô tả quen thuộc trong thế giới specialty coffee. Nhưng nếu dừng lại một chút, một câu hỏi thú vị sẽ xuất hiện:

Tại sao hạt cà phê – vốn mọc trên cây, được rang ở nhiệt độ hơn 200°C – vẫn có thể mang hương thơm giống một vườn hoa?

Liệu trong hạt cà phê có thực sự chứa tinh dầu hoa nhài hay hoa hồng?

Câu trả lời là không.

Điều chúng ta cảm nhận không phải là hương của hoa, mà là những phân tử hương giống với các phân tử tồn tại trong hoa.

Hoa và cà phê "nói chung một ngôn ngữ hóa học"

Khi ngửi một bông hoa nhài, hàng triệu phân tử bay hơi (volatile organic compounds – VOCs) được giải phóng vào không khí.

Một trong những phân tử quan trọng nhất là:

Linalool

Điều thú vị là, chính phân tử này cũng được tìm thấy trong rất nhiều loại cà phê đặc sản.

Não bộ của chúng ta không nhận biết "đây là hoa" hay "đây là cà phê". Thay vào đó, khứu giác nhận diện cấu trúc hóa học của phân tử.

Nếu hai nguồn khác nhau cùng tạo ra Linalool, não sẽ diễn giải chúng thành cùng một cảm giác:

Hương hoa.

Những phân tử tạo nên hương hoa trong cà phê

Các nghiên cứu GC/MS (Gas Chromatography – Mass Spectrometry) đã xác định hơn 1.000 hợp chất bay hơi trong cà phê rang, nhưng chỉ khoảng vài chục hợp chất đóng vai trò quyết định hương thơm.

Một số hợp chất quan trọng nhất tạo nên nhóm hương floral gồm:

Điều đáng kinh ngạc là nhiều hợp chất này chỉ tồn tại ở mức phần tỷ (ppb) nhưng vẫn đủ để con người cảm nhận.

Ví dụ:

Chỉ khoảng 0,01 microgram/L β-Ionone đã đủ để não nhận ra mùi violet.

Điều này giải thích vì sao chỉ cần một lượng cực nhỏ cũng có thể làm thay đổi hoàn toàn cảm nhận về một ly cà phê.

Hương hoa không được "thêm vào" sau khi rang

Một hiểu lầm phổ biến là:

Rang tạo ra hương hoa.

Thực tế thì ngược lại.

Nhiều hợp chất floral đã bắt đầu hình thành từ khi quả cà phê còn trên cây.

Nguồn gốc của chúng đến từ:

• quá trình quang hợp

• chuyển hóa carbohydrate

• tổng hợp terpene

• cơ chế bảo vệ thực vật

Những hợp chất này được gọi chung là terpenes.

Terpenes xuất hiện rất phổ biến trong:

• hoa

• cam quýt

• lá cây

• thảo mộc

• trái cây

và cũng tồn tại trong quả cà phê.

Vì sao Ethiopian thường nhiều hương hoa hơn Brazil?

Không phải ngẫu nhiên mà nhiều người mô tả cà phê Ethiopia có hương:

• Jasmine

• Bergamot

• Orange Blossom

• Earl Grey

Trong khi Brazil thường mang nhiều nốt:

• Chocolate

• Hazelnut

• Caramel

Điều này đến từ sự kết hợp của nhiều yếu tố:

1. Giống cà phê

Một số giống như Geisha, Ethiopian Heirloom hay SL28 có khả năng tổng hợp terpene cao hơn.

2. Độ cao

Ở độ cao lớn:

• nhiệt độ thấp hơn

• quả chín chậm hơn

• cây chịu nhiều tia UV hơn

Điều này kích thích cây sản sinh nhiều hợp chất thơm như một cơ chế thích nghi với môi trường.

3. Khí hậu

Biên độ nhiệt ngày và đêm lớn giúp tích lũy nhiều tiền chất tạo hương hơn trước khi quả chín hoàn toàn.

Fermentation cũng góp phần tạo nên hương hoa

Ngày nay, nhiều nhà sản xuất sử dụng:

• Carbonic Maceration

• Anaerobic Fermentation

• Yeast Fermentation

Không phải để "tạo mùi nhân tạo", mà để vi sinh vật chuyển hóa đường thành các hợp chất thơm mới.

Trong quá trình này, nấm men tạo ra nhiều:

• ester

• alcohol

• terpene derivatives

đóng góp vào cảm giác:

• hoa

• trái cây nhiệt đới

• đào

• dứa

• vải

• hoa cam

Đó là lý do cùng một giống cà phê nhưng phương pháp chế biến khác nhau có thể mang đến hai trải nghiệm hương thơm hoàn toàn khác biệt.

Rang có thể giữ hoặc làm mất hương hoa

Đây là phần thú vị nhất.

Các hợp chất floral rất "mong manh".

Ví dụ:

Linalool bắt đầu phân hủy mạnh khi nhiệt độ rang tăng quá cao hoặc thời gian phát triển sau First Crack kéo dài.

Nếu rang quá đậm:

• Terpenes giảm

• Geraniol giảm

• Linalool giảm

Trong khi đó:

• Pyrazines

• Phenols

• Guaiacol

lại tăng lên.

Kết quả là ly cà phê chuyển dần từ:

🌸 Floral

↓

🍯 Caramel

↓

🍫 Chocolate

↓

🔥 Smoky

Đó là lý do các nhà rang thường chọn light đến medium roast cho những lô Gesha hay Ethiopian chất lượng cao nhằm bảo toàn các hợp chất hương hoa vốn rất dễ bay hơi.

Hương hoa không chỉ đến từ mũi

Một hiện tượng thú vị là nhiều người chỉ cảm nhận rõ hương hoa khi cà phê nguội xuống khoảng 50–60°C.

Lý do là ở nhiệt độ quá cao:

• hơi nước bốc lên mạnh

• nhiều phân tử hương bị "che lấp"

• khứu giác nhanh chóng bị bão hòa

Khi cà phê nguội dần, các hợp chất bay hơi được giải phóng cân bằng hơn, giúp não phân biệt rõ những nốt hương tinh tế như hoa nhài, bergamot hay hoa cam.

Đó cũng là lý do trong cupping chuyên nghiệp, người thử nếm luôn đánh giá mẫu ở nhiều mức nhiệt khác nhau thay vì chỉ khi cà phê còn nóng.

Khoa học giúp chúng ta "đọc" hương thơm

Ngày nay, các phòng thí nghiệm sử dụng GC/MS để phân tích hàng trăm hợp chất bay hơi trong cà phê.

Máy không thể nói rằng:

"Ly này có mùi hoa nhài."

Nhưng nó có thể phát hiện:

• Linalool ↑

• Geraniol ↑

• β-Ionone ↑

• β-Damascenone ↑

Từ đó giải thích vì sao con người lại cảm nhận được hương hoa trong tách cà phê.

Nói cách khác, GC/MS không thay thế người thử nếm, mà giúp giải mã cơ sở hóa học của những gì chúng ta cảm nhận.

Góc nhìn của RAAW Coffee

Khi một barista mô tả một ly cà phê là "hương hoa nhài, hoa cam và bergamot", đó không chỉ là ngôn ngữ cảm quan giàu hình ảnh. Đằng sau mỗi mô tả ấy là hàng trăm phản ứng sinh học diễn ra trên cây cà phê, quá trình lên men sau thu hoạch, phản ứng hóa học trong lúc rang và cuối cùng là sự giải phóng các phân tử hương trong quá trình chiết xuất.

Hiểu được khoa học đằng sau hương thơm giúp chúng ta trân trọng hơn hành trình của hạt cà phê – từ nông trại đến tách cà phê – và nhắc rằng mỗi nốt hương tinh tế đều là kết quả của tự nhiên, kỹ thuật và thời gian.

Tài liệu tham khảo

• Blank, I. et al. (Journal of Agricultural and Food Chemistry) – Flavor Chemistry of Coffee.

• Sunarharum, W. B., Williams, D. J., & Smyth, H. E. (2014). Complexity of coffee flavor: A compositional and sensory perspective. Food Research International.

• Toledo, P. R. A. B. et al. (2016). Coffee Volatile Compounds as Aroma Markers. Food Chemistry.

• Buffo, R. A., & Cardelli-Freire, C. (2004). Coffee flavour: An overview. Flavour and Fragrance Journal.

• Specialty Coffee Association (SCA). Coffee Sensory Lexicon.