Sự khuấy động và xả khí
Sự khuấy động là tác động bên ngoài vào bột, nước và khí trong quá trình pha. Có hai cách để tạo ra sự khuấy động này: tác động đến hỗn hợp dung dịch cà phê và nước bằng các dụng cụ bên ngoài và hai là do sự thoát khí. Trong khi sự tác động bằng các dụng cụ bên ngoài thường giúp tăng tốc quá trình chiết xuất và cũng giúp tăng độ đồng đều trong việc chiết xuất khối bột cà phê, thì sự khuấy động do xả khí lại có những tác động rất phức tạp đến quá trình chiết xuất và sự đồng nhất.
Sự khuấy động
Sử dụng một thí nghiệm nhỏ để đánh giá tác động của sự khuấy động trong quá trình pha chế. Bỏ một gói trà túi lọc vào nước nóng trong bình thuỷ tinh. Chúng ta sẽ thấy khu vực nước xung quanh túi lọc sẽ bắt đầu thay đổi màu sách so với nước ở vùng xa hơn. Khuấy động túi trà bằng cách nhúng lên nhúng xuống chúng ta sẽ thấy toàn bộ nước trong bình nhanh chóng chuyển màu. Điều này chứng minh tác động của sự khuấy động lên quá trình chiết xuất.
Sự khuấy động tăng tốc quá trình chiết xuất nhờ vào sự tăng độ cô đặc trong khu vực xung quanh hợp chất, dù là cà phê hay trà. Khi áp dụng phương pháp khuấy động hãy sử dụng một động tác dễ lặp lại tại cũng một thời điểm trong quá trình pha để tạo ra sự đồng nhất. Ví dụ, khuấy nhẹ một lần thành vòng tròn sẽ dễ hơn là khuấy nhanh ba lần thành vòng tròn. Nếu sự khuấy động là không đồng nhất về thời gian và cường độ, sẽ tạo ra chất lượng chiết xuất không đồng đều và khó dự đoán.
Các cách khuấy động sau sẽ làm tăng tốc quá trình chiết xuất.
- Khuấy hỗn hợp bột cà phê và nước
- Sự tác động của nước khi chạm vào khối bột cà phê
- Tác động của cây nén trong dụng cụ French Press
- Sự bốc lên của không khí từ phần phía dưới lên phần phía trên trong các phương pháp pha chân không, như bình Moka hay Syphon
Nếu được điều khiển đúng cách, sự khuấy động sẽ cải thiện độ đồng nhất trong pha chế. Một số cách khuấy động sau giúp tăng độ đồng nhất trong chiết xuất:
- Nén bột cà phê xuống khi cà phê đang nở khi mới tiếp xúc với nước, ví dụ như trong bình pha French Press, điều này sẽ đảm bảo toàn bộ bột cà phê được ngậm trong nước, tránh một lượng bột nổi trên bề mặt nước.
- Khuấy hỗn hợp bột và nước trong các cách pha tay để tránh bột bị khô khi chúng bị bám vào thành của dụng cụ pha. Cà phê bị khô sẽ chiết xuất ít hơn cà phê nằm ở phía dưới dụng cụ pha vì chúng ít chịu tác động của nước trong quá trình rót và cũng có thời gian tiếp xúc với nước thấp hơn.
- Khuấy ngay lập tức khi đạt đủ lượng nước để làm ướt bột trong quá trình pha tay ( 2 tới 3 gram cà phê trên 1 gram nước. Cách làm này sẽ giúp toàn bộ bột cà phê được ngậm nước cùng lúc từ đó việc chiết xuất sẽ diễn ra đồng đều hơn.
- Trong dụng cụ pha tự động, khuấy nhẹ dung dịch khi quá trình pha diễn ra một nửa, điều này đảm bảo độ cô đặc được duy trì và tránh cà phê phía trên được chiết xuất nhiều hơn cà phê phía dưới.
- Trong phương pháp pha sử dụng bình chân không, khuấy nhẹ ngay trước thời điểm nước tràn ra, điều này giúp sự áp xuất đồng nhất trong toàn bộ khối cà phê và tránh hiện tượng rãnh (channelling) xảy ra.
Việc khuấy đảo cũng khiến nhiệt độ hỗn hợp bị giảm đi, nếu khuấy động quá nhiều có thể khiến nhiệt độ giảm đi 0.5 độ C trên một giây. Vì thế phải cẩn trọng trong việc lựa chọn cách khuấy, cân nhắc ảnh hưởng của nó đến nhiệt độ pha.
Sự thoát khí
Cấu trúc hạt cà phê là rỗng, có hình như tổ ong với những khoang rỗng có hình dáng khác nhau. Thành của các khoang rỗng này được hình thành từ các sơi fiber có cấu trúc cellulose, được lấp đầy bởi các chất rắn hoà tan và dầu. Các khoang này cũng chứa khí Co2 và các hợp chất hương.
Xay hạt cà phê là bẻ vỡ cấu trúc của các khoang này giúp giai phóng các hợp chất hương và khí Co2. Các nhà nghiên cứu đã chứng mình là khoảng 50% khí Co2 sẽ được giải phóng trong vòng 5 phút sau khi xay.
Khi nước nóng tiếp xúc với bột cà phê, lượng khí Co2 còn lại sẽ được đẩy ra khỏi bột cà phê vì khí Co2 không hoà tan trong nước nóng ở nhiệt độ thông thường. Sự giải phóng khí Co2 kết hợp với nước và bột cà phê, tạo ra một tác động khuấy động và sự nở cà phê diễn ra trên bề mặt khối bột.
Trong máy pha cà phê tự động, quá trình thoát khi này lại tạo ra sự đồng nhất bằng cách:
- Nâng và phân tách khối bột
- Giúp đầu phun bước có thể phun nước đều bề mặt khối bột mà không chỉ tập trung vào một khu vực nào đó khiến việc chiết xuất tại khu vực đó bị quá mức.
- Tạo độ nồng độ cô đặc đều hơn tại các điểm khác nhau trong khối bột.
Trong các phương pháp pha ngâm như French Press, sự giải phóng khí Co2 lại có thể khiến quá trình chiết xuất bị gián đoạn. Nếu quá nhiều khí Co2, sự nở của cà phê có thể khiến một lượng cà phê trên bề mặt không thể tiếp xúc với nước và sẽ chiết xuất ít hơn lượng bột nằm ở bên dưới.