Hạt cà phê - Cấu trúc dưới kính hiển vi

1. Giới thiệu

Từ trang trại đến ly cà phê, cà phê trải qua một sự chuyển đổi đáng kinh ngạc. Trên thực tế chúng ta chỉ quan tâm với một phần duy nhất của cà phê đó là: hạt cà phê. Cà phê ban đầu như một loại trái cây, được gọi thân mật là quả cà phê. Tuy nhiên, phần lớn quả cà phê trải qua các bước chế biến, chỉ để lại phần hạt cà phê (nội nhũ) và đôi khi có vỏ bạc (vỏ lụa).

Hình : Sơ đồ này minh họa cấu trúc giải phẫu của cà phê

Hạt cà phê thường được bán dưới dạng hỗn hợp chung. Trong khi hỗn hợp có chứa hạt cà phê của cùng một loài ( Arabica ), chúng thường chứa các loài phụ khác nhau, hoặc các giống khác nhau của cà phê từ các nơi trên thế giới. 

Ngược lại, các loại cà phê có nguồn gốc đơn lẻ có nguồn gốc theo vị trí địa lý và chứa một loại cà phê duy nhất. Đặc biệt các loại cà phê có nguồn gốc đơn lẻ thường có hương vị riêng biệt xuất phát từ các yếu tố khác nhau trong môi trường trồng của chúng, như độ cao, khí hậu và đất. Ngoài ra, cà phê có thể được chế biến theo nhiều cách khác nhau và điều này cũng ảnh hưởng đến hương vị, nhóm này thường gọi cà phê đặc sản (specialties). Như: Catura, Pacamara,Typica,Bourbon,Pacasas,...

Ngoài ra, hạt cà phê phải được rang trước khi chúng có thể được sử dụng để tạo ra một tách cà phê ngon, vì hạt cà phê thô xanh hầu như không có hương vị rõ rệt. Những thay đổi vật lý và hóa học xảy ra trong quá trình rang biến hạt cà phê thành loại hạt mà chúng ta yêu thích và say đắm chúng. Ngoài các phản ứng hóa học diễn ra trong quá trình rang, hạt cà phê bị mất nước. Sự bốc hơi nước này tạo ra sự tích tụ áp suất bên trong và sự phát triển của khí. Khi điều này làm thay đổi thể tích của hạt cà phê, cấu trúc lỗ trong hạt cà phê dự kiến ​​sẽ trải qua những thay đổi vật lý.

2. Kính hiển vi điện tử quét

Kính hiển vi điện tử quét (SEM) là một công cụ được sử dụng để chụp ảnh mẫu vật bằng cách sử dụng một chùm điện tử. Hình ảnh được hình thành do sự tương tác của mẫu vật với chùm tia. Một trong những chế độ chụp ảnh phổ biến nhất được sử dụng trong SEM là chụp ảnh điện tử thứ cấp (SE). Các điện tử thứ cấp được tạo ra từ sự kiện tán xạ không đàn hồi. Các loại electron này được phát ra từ phần trên của khối lượng tương tác. Chúng thường được sử dụng để ghi lại cấu trúc bề mặt của vật liệu và có thể cung cấp độ phân giải tuyệt vời. Tất cả hình ảnh được thu thập trên Zeiss Auriga CrossBeam SEM-FIB do Đại học Rochester, Khoa Hóa học thực hiện.

Hình : So sánh hạt cà phê xanh ở hai độ phóng đại khác nhau. 10 và 20

Hình : So sánh hạt cà phê rang ở hai độ phóng đại khác nhau. 10 và 20

Từ các hình ảnh vi mô, có thể thấy sự khác biệt đáng kể giữa cà phê nhân xanh và rang. Nhân xanh có cấu trúc rất chặt chẽ, nút và không nhìn thấy lỗ chân lông. Ngược lại, cà phê rang ít đặc hơn đáng kể với cấu trúc lỗ khoảng không rất mỏng. 

3. Màu sắc

4. Kết luận

Nghiên cứu hạt cà phê bằng các kỹ thuật vi mô khác nhau cho thấy các cấu trúc vi mô rất khác nhau của hạt cà phê xanh và hạt rang. Thật không may, không có sự khác biệt đáng kể nào được quan sát thấy giữa hai loại cà phê xuất xứ đơn lẻ khác nhau. Tuy nhiên, cà phê bao gồm nhiều loại kết cấu thú vị, được đánh dấu bằng kính hiển vi điện tử và ánh sáng. Lần tới khi bạn thưởng thức một tách cà phê, tôi hy vọng bạn có thể đánh giá cao độ mát của những hạt cà phê nhìn cận cảnh. 

Nguồn giới thiệu

Hoffmann, J. The World Atlas of coffee;

Đại học Rochester, Khoa Hóa học