Độ chín quả cà phê ảnh hưởng đến chất lượng nguyên liệu sơ chế như thế nào?

Độ chín quả cà phê ảnh hưởng đến chất lượng nguyên liệu sơ chế như thế nào?

Độ chín là một trong những yếu tố đầu vào quan trọng của quá trình sơ chế cà phê. Khi quả phát triển, màu sắc, thành phần đường, các hợp chất chuyển hóa và đặc tính của hạt thay đổi theo thời gian. Thu hoạch quá sớm có thể khiến hạt chưa tích lũy đầy đủ một số tiền chất hương vị; trong khi quả quá chín hoặc đã bắt đầu hư hỏng cần được đánh giá cẩn thận trước khi đưa vào sơ chế.

Đối với người sản xuất, phân loại độ chín giúp kiểm soát tính đồng đều của lô nguyên liệu. Đối với người nghiên cứu, độ chín còn là biến số cần ghi nhận khi so sánh phương pháp sơ chế, phân tích hóa học hoặc đánh giá cảm quan.

1. Độ chín sinh lý và màu sắc quả cà phê

Quả cà phê phát triển qua nhiều giai đoạn từ hình thành quả, tăng trưởng, tích lũy chất dự trữ đến chín và sau chín. Trong quá trình đó, các mô quả và hạt có những biến đổi sinh lý, hóa học khác nhau.

Ở nhiều giống Arabica và Robusta có quả chín màu đỏ, sự chuyển màu từ xanh sang đỏ là dấu hiệu thực tế hữu ích để nhận diện độ chín. Tuy nhiên, có giống chín vàng hoặc có sắc thái màu khác. Vì vậy, không nên áp dụng một ngưỡng màu duy nhất cho mọi giống và mọi vùng trồng.

Cần phân biệt ba khái niệm:

• Độ chín bên ngoài: được ước lượng qua màu vỏ, hình dạng và những dấu hiệu quan sát được.
• Độ chín sinh lý: phản ánh trạng thái phát triển của quả và hạt, không chỉ dựa vào màu sắc.
• Chất lượng nguyên liệu: là kết quả tổng hợp của độ chín, giống, điều kiện trồng, thu hoạch, sơ chế và bảo quản.

2. Ba trạng thái độ chín cần phân biệt khi thu hoạch

Nghiên cứu của Velásquez và cộng sự về độ chín quả và đặc tính cảm quan cà phê rang cho thấy nhóm quả hoàn toàn chưa chín tạo ra điểm đánh giá cảm quan thấp hơn đáng kể so với các nhóm trưởng thành trong điều kiện nghiên cứu. Ngược lại, khác biệt giữa một số giai đoạn từ chín một phần đến quá chín không phải lúc nào cũng lớn.

Điều này nhấn mạnh rằng không nên gộp tất cả quả chưa đạt màu chín tối ưu, quả chín và quả quá chín vào một nhóm duy nhất. Mức độ trưởng thành và tình trạng hư hỏng là hai yếu tố cần đánh giá riêng.

3. Độ chín làm thay đổi thành phần hóa học như thế nào?

3.1. Đường hòa tan và sucrose

Đường là một trong những nhóm hợp chất quan trọng trong quá trình phát triển của quả cà phê. Glucose, fructose và sucrose có thể thay đổi theo giai đoạn chín, nhưng diễn biến không nhất thiết giống nhau giữa thịt quả và nhân.

Nghiên cứu về sự biến đổi đường hòa tan trong quả Arabica, công bố năm 2024 trên tạp chí Plants, cho thấy sự thay đổi hàm lượng đường ở phần vỏ và thịt quả không phản ánh hoàn toàn sự thay đổi ở endosperm, tức mô dự trữ chính của hạt.

Vì vậy, không thể lấy độ ngọt của thịt quả làm bằng chứng trực tiếp cho hàm lượng đường trong nhân. Khi đánh giá nguyên liệu, cần phân biệt bộ phận được lấy mẫu và phương pháp phân tích.

3.2. Tiền chất hương vị

Trong quá trình phát triển, hạt tích lũy nhiều hợp chất có liên quan đến chất lượng cà phê sau rang. Một số nghiên cứu đã khảo sát đường, axit caffeoylquinic, caffeine, trigonelline và axit quinic như những chỉ dấu có khả năng hỗ trợ phân biệt các mức trưởng thành của hạt.

Các chất này không có cùng chức năng và không thay đổi theo một quy luật chung. Chẳng hạn, một hợp chất có thể giảm trong khi hợp chất khác tăng hoặc biến động theo giống và giai đoạn lấy mẫu.

Do đó, mô tả khoa học nên tập trung vào thành phần đã được đo trong từng nghiên cứu, thay vì khẳng định chung rằng quả càng chín thì mọi tiền chất hương vị đều tăng.

3.3. Axit hữu cơ và các hợp chất khác

Thành phần axit hữu cơ, lipid, protein, alkaloid và axit chlorogenic cũng đã được khảo sát trong các nghiên cứu về độ chín cà phê. Tuy nhiên, kết quả có thể khác nhau tùy giống, phạm vi độ chín, phương pháp phân tích và thiết kế thí nghiệm.

Một nghiên cứu trên Arabica công bố năm 2023 ghi nhận sự khác biệt về glucose và fructose giữa các trạng thái trưởng thành được khảo sát, trong khi một số nhóm thành phần khác không cho thấy khác biệt có ý nghĩa thống kê trong điều kiện nghiên cứu đó.

4. Độ chín ảnh hưởng đến chất lượng cảm quan ra sao?

Hương vị cà phê sau rang được hình thành từ nhiều nhóm tiền chất và phản ứng nhiệt. Độ chín của quả có thể ảnh hưởng đến thành phần ban đầu của hạt, nhưng mối liên hệ giữa một giai đoạn chín và một nốt hương cụ thể không đơn giản hoặc cố định.

Trong nghiên cứu của Velásquez và cộng sự, cà phê làm từ quả hoàn toàn chưa chín có khác biệt về hồ sơ hợp chất bay hơi và điểm cảm quan so với những nhóm trưởng thành hơn. Tuy nhiên, khác biệt giữa một số giai đoạn từ chín một phần đến quá chín là nhỏ hoặc không có ý nghĩa trong dữ liệu được báo cáo.

Điều này không có nghĩa quả quá chín luôn phù hợp để sản xuất cà phê chất lượng cao. Tình trạng hư hỏng, nhiễm nấm, tổn thương cơ học và điều kiện sơ chế có thể tạo ra những vấn đề riêng biệt. Cần phân biệt độ chín tự nhiên với lỗi chất lượng phát sinh sau thu hoạch.

Khi thực hiện cupping so sánh các lô khác nhau về độ chín, nên giữ nhất quán các điều kiện rang, thời gian nghỉ, cỡ xay, tỷ lệ pha và quy trình đánh giá. Nếu không, khác biệt quan sát được có thể xuất phát từ nhiều yếu tố cùng lúc.

5. Phân loại độ chín để kiểm soát nguyên liệu sơ chế

5.1. Phân loại theo giống và màu sắc

Trước hết, cần xác định màu quả chín đặc trưng của giống đang canh tác. Với giống có quả chín đỏ, có thể sử dụng các cấp độ như xanh, chuyển màu, chín đỏ và quá chín để ghi nhận tỷ lệ nguyên liệu.

Với giống chín vàng, tiêu chí phân loại cần điều chỉnh tương ứng. Không nên xem quả vàng là quả chưa chín nếu màu vàng chính là đặc điểm của giống.

5.2. Ghi nhận tỷ lệ từng nhóm

Có thể lấy mẫu đại diện từ lô thu hoạch, phân loại theo tiêu chí đã thống nhất và ghi nhận tỷ lệ từng nhóm theo số quả hoặc khối lượng. Phương pháp phải được giữ nhất quán giữa các lô để dữ liệu có thể so sánh.

5.3. Tránh nhầm độ chín với chất lượng tổng thể

Một lô quả có tỷ lệ chín cao vẫn có thể gặp vấn đề nếu bị dập nát, lưu giữ quá lâu trước sơ chế hoặc làm khô không phù hợp. Ngược lại, một số quả có màu chưa hoàn toàn đồng nhất có thể vẫn đạt chất lượng chấp nhận được tùy giống và điều kiện cụ thể.

Vì vậy, đánh giá nguyên liệu nên kết hợp độ chín, tình trạng quả, độ đồng đều và hồ sơ xử lý sau thu hoạch. Không nên sử dụng một chỉ số duy nhất để đại diện cho toàn bộ chất lượng.

6. Ứng dụng khi sơ chế Robusta Việt Nam

Với Robusta tại Việt Nam, điều kiện thu hoạch và sơ chế có thể thay đổi theo vùng trồng, giống, mùa vụ và thời tiết. Những khác biệt này cần được ghi nhận khi đánh giá ảnh hưởng của độ chín đến chất lượng cà phê nhân.

Một quy trình thực tế có thể bắt đầu bằng việc lấy mẫu đại diện, xác định màu chín đặc trưng của giống, phân loại các nhóm quả và ghi lại tỷ lệ từng nhóm. Sau đó, dữ liệu được liên kết với thông tin về thời gian chờ trước sơ chế, phương pháp làm khô và kết quả đánh giá nhân xanh.

Nếu muốn kiểm tra liệu tỷ lệ quả chưa chín có ảnh hưởng đến chất lượng hay không, nên thiết kế các nhóm thử nghiệm có tỷ lệ quả chưa chín khác nhau, trong khi giữ các điều kiện khác càng nhất quán càng tốt. Cần có mẫu lặp và quy trình đánh giá cảm quan thống nhất trước khi đưa ra kết luận.

Kết quả trên Arabica có thể giúp hình thành giả thuyết nghiên cứu cho Robusta, nhưng không nên mặc nhiên xem đó là quy luật đã được xác nhận cho mọi giống Robusta Việt Nam.

7. Hướng tiếp cận khoa học khi nghiên cứu độ chín

Để xây dựng dữ liệu có thể sử dụng lâu dài, mỗi nghiên cứu về độ chín nên ghi rõ giống, vùng trồng, tiêu chí phân loại, số lượng mẫu, bộ phận được phân tích và phương pháp đo. Nếu đánh giá cảm quan, cần ghi nhận phương pháp rang, pha và quy trình chấm điểm.

Khi so sánh nhiều công trình, cần kiểm tra xem các nghiên cứu có sử dụng cùng giống, cùng phạm vi trưởng thành và cùng chỉ tiêu hay không. Những kết quả khác nhau không nhất thiết mâu thuẫn; chúng có thể phản ánh điều kiện thử nghiệm hoặc cách phân loại khác nhau.

Độ chín là một biến số quan trọng của nguyên liệu, nhưng chỉ có thể được hiểu đầy đủ khi đặt trong toàn bộ chuỗi sản xuất: phát triển quả, thu hoạch, sơ chế, bảo quản và rang. Việc ghi chép có hệ thống giúp chuyển kinh nghiệm phân loại quả thành dữ liệu có thể kiểm tra, so sánh và cải tiến qua từng mùa vụ.

Tài liệu khoa học tham khảo