Pha espresso bằng sóng siêu âm: giảm 75% năng lượng, không cần nước nóng

Các nhà nghiên cứu tại Đại học New South Wales (UNSW, Úc) vừa công bố phương pháp pha espresso bằng sóng siêu âm. Không cần nước nóng, không cần áp suất cao, phương pháp này vẫn đạt nồng độ chiết xuất tương đương máy espresso truyền thống. Thử nếm mù cho thấy gần 100 người uống cà phê không phân biệt được ly nào pha bằng sóng siêu âm, ly nào pha theo cách thông thường.

Pha espresso ở nhiệt độ phòng: bằng cách nào?

Nhóm nghiên cứu do Tiến sĩ Francisco Trujillo dẫn đầu đã gắn đầu phát siêu âm (ultrasonic transducer) trực tiếp vào giỏ lọc portafilter chuẩn. Khi nước ở nhiệt độ phòng (~22°C) được đổ qua bột cà phê, sóng siêu âm tần số 38,8 kHz tạo ra hiện tượng cavitation. Hàng triệu bong bóng cực nhỏ hình thành rồi vỡ tức thì ngay bề mặt hạt cà phê.

Khi bong bóng vỡ, chúng sinh ra dòng chảy vi mô (micro-jet). Các dòng chảy này hoạt động như “bàn chải vi mô”, phá vỡ cấu trúc bề mặt hạt và đẩy hợp chất hương vị, dầu, caffeine vào nước. Năng lượng cơ học từ sóng siêu âm thay thế hoàn toàn năng lượng nhiệt mà máy espresso truyền thống cần.

Toàn bộ quá trình diễn ra trong 2,5 đến 3 phút ở nhiệt độ phòng.

Nguồn: The Conversation – Francisco Trujillo, UNSW Sydney (06/2026)

Hiệu suất chiết xuất đạt chuẩn SCA

Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Journal of Food Engineering (tháng 6/2026) cho thấy các chỉ số sau:

Chỉ số	Sóng siêu âm	Espresso truyền thống
Extraction Yield (EY)	18,03%	18–22% (chuẩn SCA)
TDS (Total Dissolved Solids)	8,7–8,9%	8–12% (espresso thông thường)
Nhiệt độ nước	~22°C (nhiệt độ phòng)	90–96°C
Thời gian pha	2,5–3 phút	25–30 giây
Liều lượng	20g cà phê → 40g output	18–20g → 36–40g

Extraction yield 18,03% nằm ngay trong dải tối ưu 18–22% theo Specialty Coffee Association (SCA). Kết quả này đạt được ở cỡ xay mịn nhất (~325 micron). Khi không bật sóng siêu âm ở cùng điều kiện, chỉ số chỉ đạt 16,26%.

Nguồn: Journal of Food Engineering, DOI: 10.1016/j.jfoodeng.2026.113193

Thử nếm mù: không phân biệt được

Khoảng 100 người uống cà phê (không qua đào tạo thử nếm chuyên nghiệp) tham gia đánh giá mù. Bốn loại cà phê được phục vụ ngẫu nhiên: hai ly pha bằng sóng siêu âm, hai ly pha truyền thống.

Kết quả cho thấy người thử không phân biệt được espresso siêu âm và espresso truyền thống. Các tiêu chí gồm hương thơm, vị, độ đắng và mức độ yêu thích tổng thể. Hàm lượng caffeine, acid chlorogenic và các hợp chất bay hơi cũng không khác biệt đáng kể giữa hai phương pháp.

Đáng chú ý: khi so sánh ở dạng cà phê lọc (filter coffee), 61% người thử thích bản siêu âm hơn so với pour-over truyền thống (Nguồn: Journal of Food Engineering, 2026).

Tiết kiệm 75% năng lượng

Vì không cần đun nước, hệ thống siêu âm chỉ tiêu thụ 0,020 kWh. Con số này thấp hơn đáng kể so với 0,0823 kWh của máy espresso thông thường trong cùng khoảng thời gian 20 phút. Mức chênh lệch tương đương giảm 75% năng lượng (Nguồn: UNSW Newsroom, 06/2026).

Với người pha tại nhà, mức tiết kiệm này chưa quá lớn. Nhưng đối với ngành sản xuất cà phê đóng lon (RTD, Ready-to-Drink), con số này rất đáng kể khi nhân với hàng triệu ly mỗi ngày.

Hạn chế cần biết

• Cà phê ra ở nhiệt độ phòng: ai thích espresso nóng sẽ cần hâm lại. Việc hâm lại có thể ảnh hưởng đến hương vị
• Lớp crema: có thể không hình thành đầy đủ như espresso truyền thống, vì thiếu áp suất 9 bar tạo nhũ tương CO₂
• Thời gian pha 2,5–3 phút: lâu hơn đáng kể so với 25–30 giây của máy espresso. Tuy nhiên, vẫn nhanh hơn nhiều so với cold brew (12–24 giờ)
• Chưa thương mại hóa: hiện chỉ ở giai đoạn nghiên cứu phòng thí nghiệm

Không phải lần đầu, nhưng là bước tiến lớn

Năm 2024, cùng nhóm UNSW đã công bố nghiên cứu dùng sóng siêu âm để pha cold brew trong 3 phút (thay vì 12–24 giờ). Nghiên cứu mới năm 2026 nâng cấp đáng kể: đạt nồng độ espresso, không chỉ cold brew.

Trên thế giới, các hướng nghiên cứu “pha cà phê không nhiệt” khác cũng đang phát triển:

Phương pháp	Nhóm nghiên cứu	Năm	Đặc điểm
Sóng siêu âm (cold brew)	UNSW Sydney	2024	Cold brew trong 3 phút
Sóng siêu âm (espresso)	UNSW Sydney	2026	Espresso ở nhiệt độ phòng, giảm 75% năng lượng
Laser xung cực ngắn	ĐH Duisburg-Essen (Đức)	2022	Chiết xuất caffeine tương đương trong 3 phút bằng laser
Siêu âm kép tần số	Nhóm nghiên cứu Trung Quốc	2024	Hai tần số siêu âm ngược chiều cho cold brew

Nguồn: Ultrasonics Sonochemistry (2024) – PubMed; npj Science of Food (2022) – PMC

Ý nghĩa với ngành cà phê Việt Nam

Việt Nam là nước xuất khẩu cà phê lớn thứ hai thế giới và là nhà sản xuất Robusta số một. Công nghệ pha siêu âm có thể tác động đến ngành theo hai hướng.

• Sản xuất RTD: Các nhà máy cà phê đóng lon tại Việt Nam có thể giảm đáng kể chi phí năng lượng nếu áp dụng chiết xuất siêu âm ở quy mô công nghiệp
• Cold brew Robusta: Với hương vị đậm đặc trưng của Robusta Việt Nam, chiết xuất siêu âm ở nhiệt độ phòng có thể mở ra dòng sản phẩm cold brew chất lượng cao. Không cần ngâm qua đêm

Tuy nhiên, công nghệ này vẫn đang ở phòng thí nghiệm. Việc thương mại hóa đòi hỏi giải quyết bài toán crema, chuẩn hóa thiết bị và kiểm soát chất lượng ở quy mô lớn.

Câu hỏi thường gặp

Sóng siêu âm pha cà phê có an toàn không?

Có. Sóng siêu âm ở tần số 38,8 kHz nằm ngoài phạm vi nghe của con người. Công nghệ này đã được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp thực phẩm (làm sạch, nhũ hóa, chiết xuất). Quá trình không tạo ra bức xạ hay hóa chất.

Khi nào có thể mua máy espresso siêu âm?

Chưa có lộ trình thương mại hóa cụ thể. Nghiên cứu hiện tại vẫn dùng thiết bị phòng thí nghiệm (đầu phát siêu âm gắn vào portafilter). Một sản phẩm tiêu dùng có thể mất vài năm phát triển.

Espresso siêu âm có crema không?

Lớp crema truyền thống hình thành nhờ áp suất 9 bar đẩy CO₂ vào dạng nhũ tương với dầu cà phê. Phương pháp siêu âm không tạo áp suất cao, nên crema có thể mỏng hơn hoặc không xuất hiện.

Phương pháp này khác cold brew siêu âm thế nào?

Cold brew siêu âm (2024) tạo ra cà phê có nồng độ thấp, khoảng 1/5 caffeine so với espresso. Nghiên cứu mới (2026) đạt nồng độ espresso đầy đủ (TDS 8,7–8,9%) ở nhiệt độ phòng.