TÌM HIỂU NGUYÊN LÝ TRUYỀN DẪN NHIỆT VÀ MỘT SỐ YẾU TỐ LIÊN QUAN ĐẾN VIỆC RANG CÀ PHÊ

Nguyên lý truyền dẫn nhiệt

Nhiệt luôn có xu hướng truyền từ vật liệu nóng sang vật liệu lạnh, vật liệu có cấu trúc hạt phân tử xếp chặt chẽ (vật liệu cứng) hơn sẽ truyền nhiệt, dẫn nhiệt tốt hơn (ví dụ: thanh đồng sẽ truyền nhiệt dẫn nhiệt tốt hơn thanh nhôm)

Một lượng nhiệt năng cung cấp cho mẻ rang không phù hợp có thể dẫn tới hỏng mẻ rang.

Trên các dòng máy của Mars những dòng máy 6kg trở lên được áp dụng phương thức truyền nhiệt đối lưu (Convection):

+ Năng lượng nhiệt được truyền dẫn bằng 100% là luồng không khí nóng (công nghệ Hot Air)

+ Phương pháp truyền dẫn nhiệt đối lưu này là một cách truyền dẫn đặc biệt, giảm thiểu cường độ nhiệt tác động tức thời lên 1 điểm của hạt cà phê.

+ Sự chênh lệch nhiệt độ giữa không khí nóng và hạt cà phê chính là cường độ nhiệt tác động lên hạt cà phê ở thời điểm đó.

Tìm hiểu điểm cho cà phê vào trống bắt đầu rang (gọi tắt là điểm charge):

Điểm charge là gì: là điểm cho cà phê vào trống rang, bắt đầu quá trình rang cà phê

Mục đích chính của điểm charge: tạo ra một cường độ nhiệt lớn tác động mạnh lên hạt cà phê ở quá trình sấy, mục đích chính làm cho sự thoát hơi ở giai đoạn này nhanh hơn, rút ngắn thời gian rang mà đảm bảo mẻ rang không bị lỗi.

Nhiệt độ đầu vào (charge) cùng với ngưỡng cấp gas trong mẻ rang (gas-level) được xem là yếu tố quan trọng hàng đầu trong quá trình rang.

Nhiệt độ đầu vào và ngưỡng cấp gas trong mẻ rang được xác định sau khi tổng hợp các yếu tố đầu vào từ hạt nhân: giống loài, phương pháp sơ chế, mùa vụ, độ ẩm hạt v.v…

Các yếu tố liên quan đến việc rang cà phê:

3.1.Giống loài

Nhiệt độ đầu vào (charge): Hạt nhân Arabica có cấu trúc hạt cứng hơn so với hạt Robusta và Excelsa, do đó khi rang Arabica được phép charge cao hơn so với hạt Robusta và Excelsa

Ngưỡng cấp gas trong mẻ (lượng nhiệt cung cấp): vì hạt Arabica có hàm lượng đường cao và truyền nhiệt, nhận nhiệt tốt hơn hạt Robusta và Excelsa nên ngưỡng cấp gas của Arabica thấp hơn so với Robusta và Excelsa.

Độ cao vùng trồng: Cùng giống loài thì hạt ở vùng trồng có độ cao hơn thì có cấu trúc hạt cứng hơn nên được charge cao hơn và ngưỡng cấp gas thấp hơn

3.2.Phương pháp chế biến:

Nhiệt độ đầu vào: Cùng một loại hạt, hạt nhân được chế biến theo phương pháp chế biến khô (Natural) và chế biến mật ong (honey) charge thấp hơn so với phương pháp chế biến ướt (vì lớp vỏ lụa thường dính sát vào nhân hạt, và lượng đường còn lại trong nhân cao hơn, nếu cấp nhiệt đầu vào cao sẽ dễ làm cháy lớp vỏ lụa ngoài và phá hủy nhanh đường gây ra cháy bề mặt hạt mà bên trong không hấp thu được nhiệt – dễ sinh hiện tượng ngoài cháy – trong sống).

Ngưỡng cấp gas: Cùng một loại hạt, hạt chế biến bằng phương pháp honey thì tỷ lệ đường cao nhất, chế biến theo phương pháp ướt thì tỷ lệ axit cao nhất. Do đó, hạt sơ chế bằng phương pháp honey được cấp ngưỡng cấp gas ban đầu thấp hơn so với phương pháp chế biến khô nguyên trái (natural) và chế biến ướt (fully washed) để tránh cháy đường bề mặt hạt nhân so với các phương pháp sơ chế còn lại.

3.3.Mùa vụ:

Hạt mùa vụ cũ (past crop): đã bảo quản lâu nên axit giảm (làm cho cảm giác ngọt cao hơn), cấu trúc hạt lỏng lẻo hơn do hạt có quá trình tự hô hấp và trao đổi nhiệt => điểm charge thấp hơn.

Hạt vụ hiện tại (Current crop): cấu trúc tế bào ổn định với môi trường xung quanh qua một thời gian nên điểm charge cao hơn so với past crop.

Hạt ở mùa vụ mới (new crop): vừa hoàn thành quá trình chế biến sau thu hoạch, chưa có thời gian nghỉ “rest” để ổn định cấu trúc tế bào (thường dễ bị grassy = cỏ dại) nên charge thấp hơn hạt vụ hiện tại.

3.4. Độ ẩm

Độ ẩm cân bằng lý tưởng (12%): tại độ ẩm này không chứa nước tự do, chỉ chứa nước liên kết. Độ ẩm càng cao thì điểm charge càng thấp vì hàm lượng nước còn trong hạt nhiều hơn dễ bị dồn nước về một điểm dẫn đến lỗi típ đầu và nghiêm trọng hơn là bị hồ hóa tinh bột dẫn đến không phát triển được hạt cà phê trong quá trình rang, ngược lại ngưỡng cấp gas lại lớn hơn để đủ lượng nhiệt cung cấp trong quá trình rang.