Phương Pháp Lên Men Cherry Ảnh Hưởng Tới Chất Lượng Cà Phê Chế Biến Khô: Lên Men Bằng CO2 Cho Điểm Cao Nhất

1. Lên Men: Giai Đoạn Quyết Định Hương Vị Nhưng Dễ Gây Lỗi Nhất

Cà phê chế biến khô, còn gọi là cà phê natural, là cách làm mà quả cherry được phơi khô nguyên quả thay vì tách vỏ trước. Phương pháp này có thể tạo ra hương vị trái cây đậm đà và khác biệt, nên ngày càng được thị trường cà phê đặc sản ưa chuộng. Nhưng lên men trong quá trình này cũng là giai đoạn nhạy cảm nhất: nếu kiểm soát không tốt, cà phê dễ phát sinh lỗi, hương vị thiếu ổn định và người trồng có thể mất cơ hội bán vào phân khúc cao cấp.

Nghiên cứu này, thực hiện tại Colombia, đặt câu hỏi rất thực tế: cùng một lô cherry, nếu thay đổi cách lên men thì thành phần hóa học và điểm cảm quan của cà phê khô sẽ khác nhau ra sao? Nhóm tác giả muốn kiểm chứng xem **lên men trong môi trường biến đổi bằng khí CO2** có thực sự giúp cà phê natural ổn định và ngon hơn so với lên men ngoài không khí hay không lên men hay không.

2. Thiết Kế Nghiên Cứu: 5 Cách Lên Men Trên Cùng Một Lô Cherry

Cherry đỏ giống Arabica Colombia được hái ở giai đoạn chín 5 đến 6 tại nông trại Santa Helena, xã El Águila, tỉnh Valle del Cauca, ở độ cao **1.740 mét** so với mực nước biển. Sau khi loại quả nổi và quả lỗi bằng phương pháp tuyển nổi trong nước, nhóm nghiên cứu chia cherry thành 5 nghiệm thức, mỗi nghiệm thức dùng 30 lít cherry chín và lên men ở nhiệt độ phòng 22 đến 29 độ C.

Năm nghiệm thức gồm: **P0 là đối chứng không lên men**, **P1 là lên men ngoài không khí trong giỏ 24 giờ**, **P2 là lên men ngoài không khí 48 giờ**, **P3 là lên men trong thùng kín có CO2 trong 24 giờ**, và **P4 là lên men trong thùng kín có CO2 trong 60 giờ**. Với P3 và P4, không khí trong thùng được thay bằng CO2 tạo ra tại chỗ từ 80 gam natri bicacbonat phản ứng với 1.000 ml axit axetic 5%, tổng cộng tạo ra 20 lít CO2, khí thoát ra ngoài qua van một chiều ở nắp thùng.

Sau lên men, tất cả cherry được phơi trong máy sấy năng lượng mặt trời ở 24 đến 42 độ C, đảo 3 lần mỗi ngày, độ ẩm tương đối duy trì 30 đến 55%, cho tới khi đạt độ ẩm **10 đến 12%**, tổng thời gian sấy là **213 giờ**. Mẫu được trữ 30 ngày rồi mới phân tích hóa học và thử nếm. Đường tổng được đo bằng sắc ký lỏng siêu cao áp, thành phần axit béo bằng sắc ký khí, axit chlorogenic bằng sắc ký lỏng hiệu năng cao. Thử nếm theo quy trình của Hiệp hội Cà phê Đặc sản SCA, thang 100 điểm, do 3 giám khảo Q-grader chứng nhận thực hiện, mỗi mẫu pha 8,25 gam cà phê xay vừa với 150 ml nước 93 độ C.

3. Đường Và Axit Chlorogenic: CO2 Giúp Tiêu Thụ Đường Chậm Hơn

Ở tất cả các mẫu, đường sucrose chiếm tỷ lệ cao nhất, tiếp theo là glucose. Điểm khác biệt nằm ở tốc độ tiêu thụ đường trong lên men. Ở P2 và P4, thời gian lên men dài khiến sucrose bị tiêu thụ rõ rệt hơn vì vi sinh vật dùng đường làm cơ chất. Ngược lại, ở **P3, quá trình sử dụng đường, chủ yếu là sucrose, diễn ra chậm hơn và phần nào bị ức chế bởi CO2**. Nói cách khác, môi trường CO2 giúp giữ lại đường nhiều hơn trong hạt, một yếu tố có lợi cho vị ngọt và độ đầy đặn khi pha.

Với axit chlorogenic, một hợp chất phenolic quan trọng của cà phê, lên men không làm thay đổi hàm lượng một cách có ý nghĩa thống kê. Tuy nhiên, **mức thấp nhất lại rơi vào P1 và P2**, hai nghiệm thức tiếp xúc với không khí. Nhóm tác giả cho rằng tiếp xúc với không khí và điều kiện môi trường có thể góp phần làm giảm hợp chất này do thoái hóa nhiệt và đồng phân hóa. Ngược lại, P3 và P4 có xu hướng duy trì tốt hơn các hợp chất có hoạt tính sinh học, phù hợp với các nghiên cứu trước cho thấy lên men có thể giải phóng phenolic tự do và liên hợp, cải thiện khả năng tiêu hóa và hoạt tính sinh học.

4. Axit Béo: Linoleic Cao Gắn Với Điểm Cao, Elaidic Cao Gắn Với Điểm Thấp

Phân tích axit béo cho thấy không có khác biệt đáng kể ở axit arachidic, linolenic, palmitic và stearic giữa các nghiệm thức. Nhưng axit linoleic, vốn thường chiếm khoảng **40 đến 45% tổng axit béo** của cà phê, lại cao nhất ở **P2, P3 và P4**, và thấp hơn ở P0 và P1. Nhóm tác giả lý giải sự thấp hơn này có thể do quá trình trao đổi chất, hoạt động vi sinh và enzyme cùng quá trình oxy hóa lipid trong lên men và sấy khô.

Ở chiều ngược lại, axit elaidic, một đồng phân trans của axit oleic, có hàm lượng cao nhất ở **P0 và P1, trên 10%**. Đây là điểm đáng chú ý vì các nghiên cứu trước cho thấy elaidic cao có thể làm giảm độ chua cảm quan, một thuộc tính quan trọng của cà phê đặc sản. Trong nghiên cứu này, đúng là các mẫu có elaidic cao nhất cũng ghi nhận điểm cuối cùng và điểm chua thấp nhất. Phân tích thành phần chính cho thấy thành phần chính thứ nhất giải thích **68% biến thiên** và tách rõ hai nhóm: axit stearic, elaidic và arachidic tương quan nghịch với các thuộc tính cảm quan, trong khi linoleic và linolenic tương quan thuận với chất lượng cảm quan.

5. Điểm Thử Nếm: Lên Men CO2 Đạt 86,5 Đến 86,9 Điểm, Đối Chứng Chỉ 82,15 Điểm

Kết quả thử nếm là phần thuyết phục nhất. Tất cả các nghiệm thức đều đạt điểm tối đa 10 cho tính đồng nhất, tách sạch và vị ngọt, nghĩa là **không nghiệm thức nào phát sinh lỗi tách trong điều kiện nghiên cứu**. Nhưng ở các thuộc tính còn lại như hương thơm, hương vị, dư vị, độ chua, thể chất, cân bằng và điểm tổng thể, sự khác biệt có ý nghĩa thống kê.

**Điểm cuối cùng cao nhất thuộc về P3 với 86,90 điểm, tiếp theo là P4 với 86,50 điểm, rồi P2 với 85,10 điểm, P1 với 84,70 điểm và thấp nhất là đối chứng P0 với 82,15 điểm.** Nhóm P3 và P4 khác biệt có ý nghĩa thống kê so với P1 và P2, và tất cả các nghiệm thức lên men đều cao hơn đối chứng. Riêng về hương thơm, P4 đạt 8,30 điểm, P3 đạt 8,15 điểm, trong khi P0 chỉ 7,45 điểm. Về cân bằng, P3 và P4 tạo thành nhóm riêng với 8,20 và 8,15 điểm, cao hơn hẳn nhóm P0, P1 và P2.

Hồ sơ hương vị cũng khác nhau rõ rệt. Mẫu P0 gắn với mô tả lá trà, đường mía thô và độ chua vừa, cho cảm giác nhẹ nhàng và tinh tế. Mẫu P1 có hạt dẻ, mọng nước và cân bằng. Mẫu P2 gắn với dư vị mạnh, việt quất và vị đắng dễ chịu sau uống. Mẫu **P3 gắn với thơm, giống rượu và thể chất mượt**, cho hồ sơ phức tạp với hương trái cây đậm. Mẫu **P4 gắn với thể chất mượt, whisky và giống rượu**, nhưng cũng có phần đắng hơn. Như vậy, cùng một lô cherry, chỉ thay đổi cách lên men mà hồ sơ hương vị đã đi theo những hướng rất khác nhau.

6. Kết Luận Và Bài Học Cho Người Trồng, Người Rang

Kết luận của nhóm tác giả rất rõ ràng: **lên men bằng CO2 cho hiệu quả cảm quan tốt hơn so với lên men tiếp xúc với không khí trong sản xuất cà phê natural**, và toàn bộ quy trình lên men cộng với sấy khô trong nghiên cứu đã tạo ra cà phê natural không có lỗi cảm quan. Hàm lượng linoleate cao gắn với điểm cảm quan cao hơn, trong khi elaidic cao gắn với điểm thấp hơn. Nhóm tác giả cũng gợi ý rằng vi khuẩn lactic và vi khuẩn axetic rất nhạy cảm với CO2, nhờ đó mức độ chua được kiểm soát tốt hơn và một số dư vị không mong muốn có thể giảm bớt.

Tuy nhiên, cần đọc kết quả trong đúng phạm vi của nó. Nghiên cứu thực hiện trên một giống, một nông trại, một vụ và điều kiện sấy mặt trời cụ thể tại Colombia, nên không thể tự động suy ra mọi lô cà phê natural trên thế giới đều cho cùng kết quả. Nhóm tác giả cũng thừa nhận cần phân tích hóa học trên phạm vi hợp chất rộng hơn để giải thích đầy đủ sự khác biệt cảm quan. Dù vậy, với người trồng và người rang, thông điệp thực hành đã rõ: **kiểm soát môi trường lên men, đặc biệt là hạn chế oxy bằng CO2, là một công cụ đáng thử khi muốn cà phê natural ổn định hơn, ngọt hơn và đạt điểm cao hơn**, thay vì để cherry lên men tự phát ngoài không khí.

Kết Luận: Muốn Cà Phê Natural Ngon Và Ổn Định, Hãy Kiểm Soát Lên Men

Từ cùng một lô cherry Colombia, lên men trong CO2 24 giờ đạt 86,90 điểm và lên men CO2 60 giờ đạt 86,50 điểm, cao hơn rõ rệt so với đối chứng không lên men chỉ 82,15 điểm. Kết quả cho thấy lên men không phải là bước phụ mà là khâu quyết định hương vị, thành phần hóa học và giá trị thương mại của cà phê chế biến khô.

Nguồn: Moncayo-Palacios M. F., Muñoz-Carvajal V. H., Largo-Avila E., Suárez-Rodríguez C. H. và Garzón-García A. M., "Impact of Coffee Cherry Fermentation Methods on the Quality Attributes of Dry-Processed Coffee", The Scientific World Journal, 2025, 4278424, PMCID: PMC12767571.

Bạn thích hồ sơ nào hơn: cà phê natural thơm mùi rượu và thể chất mượt của lên men CO2, hay vị trái cây đậm của lên men ngoài không khí 48 giờ?