Trải qua một quá trình dài phát triển, ngành công nghiệp cà phê đã chỉ ra có rất nhiều phương pháp để chiết xuất hiệu quả cà phê, tuy nhiên nếu để nhận biết bằng mắt thường Espresso chính là phương pháp đặc biệt nhất. Trên bề mặt của Espresso có một lớp bọt xốp dày, sánh mịn, màu vàng óng được gọi là Crema và có thể nói đây chính là “dấu hiệu nhận biết" Espresso.

>>> Espresso là gì và những điều Barista cần biết

Thông thường, lớp bọt Crema này sẽ chiếm khoảng 30% cốc, về tính thẩm mỹ thì Crema mang đến một vẻ đẹp riêng độc đáo cho Espresso nhưng ẩn sau tính thẩm mỹ là những phản ứng khoá học diễn ra trong quá trình chiết xuất vô cùng thú vị

Nhiều nghiên cứu của ngành công nghiệp cà phê đã chỉ ra rằng Crema được tạo ra trong quá trình chiết xuất đạt tiêu chuẩn có màu vàng nâu sẫm, có độ dày nhất định tuy nhiên quan điểm này chỉ là tương đối vì trên thực tế có rất nhiều yếu tố ảnh hưởng đến “chất lượng” của lớp bọt này

Có nhiều thứ để nói về crema hơn là sự xuất hiện trực quan. Tuyên bố rằng một lớp crema tốt phải có màu nâu sẫm và có độ dày nhất định tuy không sai, nhưng có thể không khai thác hết tiềm năng mà crema có thể mang lại cho trải nghiệm cà phê.

Crema nói chung

Người thưởng thức và Barista khi nhìn nhận và đánh giá chất lượng của Espresso thì điều đầu tiên họ sẽ nhìn vào Crema. Nếu bạn tìm hiểu sâu về phương pháp pha chế Espresso nói chung và Crema nói riêng thì lớp bọt vàng này sẽ cho thấy các quả trình từ chuẩn bị ban đầu đến chiết xuất bao gồm: độ mịn của bột cà phê khi xay, áp suất, nhiệt độ nước có thật sự chuẩn chỉ không. Không ai có thể cưỡng lại được vẻ đẹp sánh mịn của Crema và trên thực tế có rất nhiều cách để thưởng thức ví dụ như một số người thích uống lớp bọt Crema trước, một số sẽ khấy đều và uống cùng cà phê, một số khác lại thích để lại Crema tới cuối cùng để thưởng thức. Cách thưởng thức sẽ tuỳ thuộc vào gu của mỗi người chứ không có một chuẩn mực nhất định nào

Lớp Crema sánh mịn màu vàng quyến rũ thật sự là yếu tố tiên quyết gây ra sự tò mò, mong đợi về mặt cảm quan nhưng vẫn không thể vượt qua được trải nghiệm hương vị của Espresso

Ngày này việc pha cà phê Espresso đã được tự động hoá khá nhiều, với sự trợ giúp của máy móc thông minh ở các công đoạn như xay cà phê, nhiệt độ và áp suất nhưng các Barista vẫn coi trọng và coi phương pháp pha chế này như một phương pháp thủ công. Nói một cách đơn giản thì quá trình tạo ra Crema được thúc đẩy nhờ lớp bộn cà phê nước nén đều trong buồng chứa của tay pha, dòng nước nóng với áp suất lớn đi quá chiết xuất tinh chất và kéo theo CO2 có sẵn trong cà phê, Carbonate trong nước. Các Barista thường chú trọng điều chỉnh mức độ mịn của máy xay, Grooming (dàn đều), Tamping (gõ và nén) bột cà phê để quá trình chiết diễn ra thành công

Hiểu được tính chất vật lí và hoá học của Crema không phải để trở thành 1 nhà khoa học cà phê mà hiểu được cách thức hoạt động và cốt lõi của Crema để có thể tinh chỉnh các bước trong pha chế và dễ dàng thành công trong quá trình chiết xuất. Màu sắc, độ dày, mật độ và tính sánh mịn của Crema sẽ được lí giải trong sự hình thành và tính ổn định của lớp bọt này 

Sự hình thành và ổn định crema

Để lớp bọt này được hình thành thì trong quá trình chiết xuất những phản ứng hoá học phức tạp xảy ra bao gồm 4 giai đoạn chính 

• Sự hình thành của bong bóng (Bubble Formation): hiện tượng này xảy ra khi khí CO2 có sẵn trong hạt cà phê khi rang xay được chiết xuất ở trạng thái siêu bão hoà theo dòng liquid xuống đáy cốc 
• Sự gia tăng bong bóng (Bubble Rise): Dòng chiết của Espresso tương đối nhẹ và đều cộng thêm sức căng của bề mặt dung dịch chiết xuất bắt đầu thúc đẩy sự gia tăng của bong bóng nhỏ hơn tạo thành loại bọt ổn định hơn 
• Sự thoát nước (Drainage): các bong bóng bắt đầu xảy ra hiện tượng thoát nước ngay khi được hình thành và do tính chất nhẹ hơn không khí nên bắt đầu vỡ ra thành nhiều bong bóng nhỏ và nổi lên trên bề mặt chiết xuất
• Sự chênh lệch (Disproportionation): Cùng với việc thoát nước trong bong bóng, giảm sức căng bề mặt của chiết xuất và một lần nữa bong bóng nhỏ bị vỡ trong quá trình thoát nước bắt đầu tập hợp lại tạo thành cụm bọt dễ tan nổi trên bề mặt

Theo nghiên cứu khoa học, Crema là một hợp chất hệ keo bao gồm bọt khí với nhũ tương (dầu - Lipid và nước) được ép ra dưới tác động của áp suất trong quá trình chiết xuất của Espresso. Khi chiết xuất, CO2 cũng bị ép chiết ra hoà cùng với dòng chảy và các khi CO2 này bắt đầu liên kết với Lipid và nước. Tổ hợp Liqid và nước này tồn tại dưới dạng những giọt dầu siêu nhỏ với kích thước dưới 0.00001mm bị phân tan trong chiết xuất có chứa các thành phần khác như acid, protein, cafein … và các chất rắn không hoà tan có kích thước siêu nhỏ có kích thước từ 0.000002 - 0.000005mm 

Vậy tại sao chỉ có phương pháp pha chế Espresso mới có thể tạo ra Crema mà các phương pháp khác không có? Câu trả lời dành cho bạn đó là chỉ có Espresso mới có một nguồn năng lượng đủ lớn để tạo ra một phản ứng phân tán khí, chất béo, dầu có trong cà phê. Nguồn năng lượng đặc thù này chính là Áp Suất được tạo ra trong máy pha Espresso với cường độ khoảng 9 Bar. Lần đầu tiên luồng áp suất này được áp dụng trong pha chế cà phê là năm 1948 với máy pha Espresso đầu tiên sử dụng đòn bẩy pít tông để tạo ra áp suất tương ứng 9 Bar và lần đầu tiên trong cà phê xuất hiện một lớp nhũ hoá được biết với cái tên Crema sau này. Nhìn chung lớp bọt này khá bền với tuổi thọ tương đối (~40 phút trong khi đó bọt của bia chỉ có thể tồn tại 2 phút) 

Sự hình thành Crema

Như chúng ta đã biết, bản thân của hạt cà phê sau khi rang sẽ có một lượng dầu (Liqid) và khí C02 bị giam trong cấu trúc hạt. Trên thực tế, các phương pháp chiết xuất thông thường không thể chiết được ra Liqid vì hợp chất này không bị hoà tan trong nước tuy nhiên Espresso với áp suất cực lớn không chỉ ép Lipid ra ngoài mà còn phá vỡ chúng thành những giọt siêu nhỏ để rồi kết hợp với khí CO2 có trong cấu trúc hạt cà phê và tái định hình thành lớp bọt Crema

Khi áp suất lớn tác động lên bột cà phê xay càng lâu thì CO2 được giải phóng càng nhiều và lớp Crema sẽ càng dày bọt khí. Nhưng nhiều CO2 không hẳn là tốt vì khí này sẽ cản trở việc dòng nước khuếch tán trong bột cà phê mịn vì vậy khi chọn phương pháp pha chế Espresso, Barista cần cân bằng độ tươi của hạt cà phê vừa đủ để tạo ra Crema "vừa đủ”

Nếu chỉ đơn thuần chiết xuất cà phê bằng nước nóng (gần 100 độ C), thì sẽ không thể gây ra hiện tượng siêu bão hoà khí CO2 trong cà phê, nguyên tố chủ đạo vẫn là áp suất phải lớn có cường độ là 9 bar. Sự siêu bão hoà này sẽ tạo ra các mầm bong bóng và khi thoát khỏi tình trạng áp suất lớn về với áp suất không khí thì chúng sẽ di chuyển lên trên bề mặt của chiết xuất. Việc bong bóng được tạo ra trong chiết xuất còn gọi là hiện tượng sủi bọt (Effervescence). Effervescence còn xảy ra tương tự ở các trường hợp khác như mở bia hay rượu sâm panh chỉ khác là do sự khác biệt về thể tích chất lỏng quá lớn của bia, sâm panh với Espresso nên chiết xuất không thể tạo ra những bong bóng to như 2 trường hợp trên 

Bí mật sự ổn định của crema

Hàm Lượng Lipid

Crema sẽ trải qua 3 quá trình trước khi chúng hoàn toàn tan biến sau khoảng 1h đồng hồ:

• Sự kết hợp của các bong bóng gần nhau tạo thành lớp bọt khi các bong bóng di chuyển gần nhau và vỡ ra 
• Các mảng bọt nhỏ sát nhập với mảng lớn hơn do chênh lệch áp suất 
• Chất lỏng bị tách dần ra khỏi bọt khí do trọng lực của trái đất và lớp bọt ít dần đi cho tới khi hoàn toàn biến mất 

3 quá trình trên như một sự thật hiển nhiên, con đường bắt buộc mà Crema phải hoàn thành trong vòng đời của nó. Tuy nhiên cũng giống như vạn vật thì có những lớp Crema sống "lâu” và có những lớp Crema lại có tuổi thọ rất "ngắn”. Lượng Liqid có trong cà phê sẽ quyết định tuổi thọ của Crema. Lipid là chất dầu không tan trong nước, chúng đơn thuần là bị ép ra khỏi cà phê dưới tác động của áp suất nên khi hoàn thành quá trình chiết xuất, hợp chất này luôn vận động để tách ra khỏi nước dẫn đến sự mất ổn định của Crema. Theo một nghiên cứu đã chỉ ra rằng, với một chiết xuất Espresso là 25ml thì hạt Arabica sẽ có lượng lipid khoảng từ 45-146mg còn Robusta chỉ từ 14-119mg nên lớp bọt của Robusta sẽ ổn định hơn Arabica.

Nhiệt độ & chất lượng nước

Điều gì sẽ xảy ra với Crema khi chúng ta chiết xuất Espresso với nhiệt độ lớn hơn 100 độ C? Nhiệt độ càng cao thì sự bốc hơi của nước càng diễn ra mạnh mẽ điều này có nghĩa là sau khi chiết xuất thì nhiệt độ của Liquid chiết ra khá cao và hơi nóng bốc lên liên tục sẽ làm cho lớp bọt Crema ở trên làm tan lớp bọt ở trên nhanh hơn chưa kể nhiệt độ nước này sẽ làm bột cà phê xảy ra hiện tượng “chín” quá và có vị khét 

Nước pha cà phê cũng rất quan trọng! Với nguồn nước được đưa vào máy pha Espresso có hàm lượng ion và cation cao (nước cứng) sẽ gây đến sự mất ổn định của cơ chế hình thành bọt do các hàm lượng ion dương trong nước, điển hình như cation Canxi sẽ gây ra các phản ứng hoá học trong quá trình chiết xuất 

Cơ sở hóa học của crema

Các nghiên cứu khoa học về Crema của ngành công nghiệp cà phê đã chỉ ra rằng độ ổn định của lớp bọt này phụ thuộc chính vào các hợp chất như: Carbohydrate, Polysacarit Galactomannan và Arabinogalactan còn về sự hình thành trong chiết xuất lại phụ thuộc vào hàm lượng Protein. Các tham số gây ảnh hưởng khác được liệt kê là tổng hàm lượng chất rắn hoà tan, độ pH, Lipid và hàm lượng carbohydrate.

Vì sao cà phê Robusta giúp tạo nên crema tốt hơn?

Để lí giải cho việc hạt cà phê Robusta tạo lớp Crema tốt hơn Arabica thì có nhiều hơn sự tham gia của các chất hơn là đánh giá ở hàm lượng Lipid. 2 nhóm hợp chất đã được phát hiện gần đây là thành phần chính của Crema bao gồm: Este Sucrose và oligomers 4-vinylcatechol

1. Este Sucrose còn được gọi là este axit béo sucrose là là sản phẩm tự nhiên trong cà phê xanh và bị phân hủy dần khi rang với thời gian rang tăng dần
2. Acid caffeic là nguyên nhân chính tạo ra vị đắng dữ dội và đặc trưng của cà phê Espresso và trong quá trình rang, phản ứng phân hủy nhiệt phân bước đầu sẽ tạo thành acid caffeic đồng thời giải phóng 4-vinylcatechol. 

Tiếp sau đó các nhà khoa học đã kiểm chứng được rằng hạt cà phê Robusta có nhiều hàm lượng acid caffeic và acid chlorogenic nhiều hơn và hàm lượng Lipid ít hơn hạt Arabica sau khi kết thúc quá trình rang ở cùng một mức độ. Thông số này đã chỉ ra rằng khi kết hợp hàm lượng các chất dưới sự tác động của áp suất và CO2 thì lượng Crema của Robusta sẽ tốt hơn so với Arabica