Phát triển Vòng Tròn Hương Vị

Tóm tắt

Việc cải thiện chất lượng ly cà phê Coffea canephora đã trở thành mục tiêu của nhiều chương trình cải tiến cà phê, mở ra khả năng đa dạng hóa hồ sơ cảm quan và cơ hội để C. canephora được công nhận trong thị trường cà phê. Tuy nhiên, hiện tại vẫn thiếu một công cụ mô tả xác định để đánh giá chất lượng cảm quan của C. canephora. Mục tiêu của nghiên cứu này là xác định các mô tả mùi/hương vị của các mẫu C. canephora từ 13 quốc gia xuất xứ khác nhau, được xử lý sau thu hoạch bằng các phương pháp khác nhau (khô và ướt), với các mức chất lượng khác nhau (đặc sản và không đặc sản), và tổ chức chúng thành một Vòng Tròn hương vị để sử dụng như một công cụ mô tả trong đánh giá chất lượng. Tổng cộng, 49 chuyên gia đánh giá cà phê chuyên nghiệp tại các quốc gia xuất khẩu (Brazil) và nhập khẩu (Thụy Sĩ) đã đánh giá và mô tả 67 mẫu trong 3 buổi cupping. Họ sử dụng danh sách Rate-All-That-Apply (RATA) cũng như giao thức cupping tiêu chuẩn của CQI để đánh giá các thuộc tính tổng thể (ví dụ: mùi, hương vị, độ đậm, hậu vị) và điểm chất lượng cuối cùng (0-100). Tổng cộng, 103 mô tả đã được thể hiện trong Vòng Tròn ba cấp. Hạng mục cấp 1 “Rang” có điểm trung bình cao nhất, tiếp theo là “ngọt”, “trái cây”, “cocoa”, cho đến “mặn” (hạng mục cấp 1 có điểm trung bình thấp nhất). Các khác biệt giữa các chuyên gia xuất khẩu và nhập khẩu liên quan đến (1) việc sử dụng các thuật ngữ mô tả, (2) cường độ/tần suất được đánh giá của một số hạng mục mùi/hương vị, và (3) điểm số cuối cùng được đưa ra cho cả các mẫu cà phê chất lượng thấp (tức là thương mại) và đặc sản được thảo luận. Vòng Tròn hương vị có thể được sử dụng như một công cụ để xác định, hiểu và lập bản đồ các đặc tính cảm quan của C. canephora được đánh giá cao nhất hoặc có giá trị ở các thị trường khác nhau. Việc chuẩn hóa mô tả mùi/hương vị của C. canephora một cách có thể lặp lại là quan trọng không chỉ cho ngành công nghiệp cà phê mà còn cho các nhà khoa học đang làm việc về cải tiến chất lượng.

Mở đầu

Cà phê là một trong những thức uống được yêu thích và tiêu thụ rộng rãi nhất trên thế giới, được sản xuất thương mại tại hơn 50 quốc gia. Doanh thu của thị trường cà phê toàn cầu được ước tính đạt 461,20 tỷ USD vào năm 2024, được thúc đẩy bởi mức tiêu thụ ngày càng tăng, cả tại nhà và ngoài nhà, đặc biệt ở các thị trường mới nổi như khu vực châu Á - Thái Bình Dương. Hơn 100 loài cà phê thuộc chi Coffea đã được các nhà thực vật học mô tả từ thế kỷ 16, và sản xuất toàn cầu dựa trên bốn loài: Arabica (Coffea arabica), Robusta/Conilon (C. canephora), Liberica (C. liberica), và Excelsa (C. dewevrei). Hai loài quan trọng nhất về mặt kinh tế là C. arabica và C. canephora, chiếm lần lượt khoảng 55% và 44% thị trường.

Arabica và C. canephora khác nhau sâu sắc về mặt di truyền (loài trước là đa bội, loài sau là lưỡng bội), điều kiện khí hậu cần thiết, cũng như các quá trình chuyển hóa và sinh hóa trong sự phát triển quả và rang cà phê, từ đó ảnh hưởng đến hóa học rang và đặc tính cảm quan của thức uống cuối cùng. Nhu cầu phát triển các giống kháng bệnh, như Typica và Bourbon, là động lực chính cho các chương trình lai tạo đối với C. arabica, trong khi đối với C. canephora, đặc tính tự bất thụ nghiêm ngặt là yếu tố quyết định chính cho các chiến lược lai tạo. Mặc dù được gọi phổ biến là “robusta”, loài C. canephora có hai giống thực vật riêng biệt—Conilon và Robusta—được trồng thương mại và có các đặc điểm chất lượng thức uống khác nhau.

Ngành cà phê thương mại bao gồm cả sản phẩm hàng hóa và đặc sản. Cà phê hàng hóa thống trị thị trường, trong khi cà phê đặc sản ngày càng được chú trọng nhờ vào chất lượng cảm quan vượt trội. Tuy nhiên, việc thiếu một công cụ mô tả cảm quan cụ thể cho C. canephora đã hạn chế khả năng công nhận chất lượng của loài này trong thị trường cà phê.

Mục tiêu nghiên cứu

Nghiên cứu này nhằm:

1. Xác định các mô tả mùi/hương vị của các mẫu C. canephora từ 13 quốc gia xuất xứ, được xử lý sau thu hoạch bằng các phương pháp khác nhau, với các mức chất lượng khác nhau, và tổ chức chúng thành một Vòng Tròn hương vị để sử dụng trong đánh giá chất lượng.
2. Khảo sát sự khác biệt trong mô tả cũng như điểm chất lượng được các chuyên gia cà phê xuất khẩu và nhập khẩu gán cho các mẫu C. canephora.

Phương pháp và Vật liệu

Người tham gia

Tổng cộng 49 chuyên gia đánh giá cà phê chuyên nghiệp (tuổi trung bình = 32,7 ± 9,5; 24 nữ, 25 nam) đã tham gia thí nghiệm sau khi được sự đồng ý. Nghiên cứu được phê duyệt bởi Ủy ban Đạo đức Nghiên cứu tại Plataforma Brasil và được thực hiện theo Tuyên bố Helsinki. 40 chuyên gia là những người được chứng nhận Q Grader và/hoặc R Grader, có kỹ năng đánh giá cảm quan cà phê và sử dụng ngôn ngữ chất lượng chung.

Danh sách Rate-All-That-Apply (RATA)

Danh sách RATA được xây dựng dựa trên hai nguồn tham khảo: cơ sở dữ liệu trước đó và nghiên cứu đã công bố. Cơ sở dữ liệu trước đó bao gồm dữ liệu từ các buổi cupping của 2300 mẫu cà phê được thực hiện tại Viện Liên bang Espírito Santo bởi 15 chuyên gia được chứng nhận từ năm 2019 đến 2023. Cơ sở dữ liệu này chứa điểm cupping cũng như các mô tả mùi và hương vị từ đánh giá cảm quan của C. canephora Brazil (giống Conilon và Robusta). Cơ sở dữ liệu được chia thành hai tập dữ liệu theo mức chất lượng: mẫu đạt 85+ điểm (n=300, “tinh tế” và “xuất sắc”) và mẫu từ 70-83 điểm (n=2000, từ “trung bình” đến “rất tốt”). Chỉ các thuật ngữ liên quan đến mùi và hương vị được đưa vào phân tích, các thuật ngữ về cảm giác miệng (như mượt, chát) hoặc ấn tượng tổng thể (như sạch, cân bằng) bị loại bỏ. Nguồn thứ hai là nghiên cứu về phát triển từ vựng cà phê và Vòng Tròn hương vị.

Các mô tả được phân loại thành hệ thống ba cấp: cấp 1 là các danh mục mùi/hương vị chung (như ngọt, trái cây, rang, cocoa, lên men, gia vị, thực vật, hoa, gỗ, umami, động vật, mốc/giấy, cháy, hóa học); cấp 2 là các tiểu danh mục cụ thể hơn (như trái cây - trái cây họ cam quýt; rang - hạt); cấp 3 là các mô tả cụ thể. Danh sách RATA sử dụng thang điểm 7 để phân biệt chính xác hơn giữa các mẫu có sự khác biệt tinh tế.

Quy trình thí nghiệm

Trước các buổi cupping, các chuyên gia được hướng dẫn trong 10 phút về mục tiêu, quy trình và cách sử dụng danh sách RATA, sau đó là 20 phút làm quen với giao thức RATA, định nghĩa thuật ngữ cảm quan và thang điểm 7.

• Buổi cupping thứ nhất (giai đoạn phát triển): Nhằm thu thập càng nhiều mô tả càng tốt từ 34 mẫu cà phê đa dạng, được đánh giá bởi các chuyên gia xuất khẩu ở Brazil và nhập khẩu ở Thụy Sĩ. Buổi này chia thành ba phiên nhỏ (12, 11 và 11 mẫu).
• Buổi cupping thứ hai (giai đoạn xác nhận): Xác nhận Vòng Tròn hương vị sơ bộ từ giai đoạn phát triển bằng cách đánh giá 33 mẫu cà phê đặc sản mới, được thực hiện chỉ ở Brazil, chia thành ba phiên nhỏ (11 mẫu mỗi phiên).

Các chuyên gia được hướng dẫn chấm điểm mỗi mẫu theo giao thức CQI/UCDA, bao gồm chín thuộc tính (Hương/Mùi, Hương vị, Hậu vị, Tỷ lệ Muối/Axit, Tỷ lệ Đắng/Ngọt, Cảm giác vòm miệng, Cân bằng, Đồng nhất, Sạch) từ 0-10, cùng với điểm “Tổng thể” dựa trên đánh giá cá nhân. Các khuyết tật (hương vị tiêu cực) cũng được ghi nhận.

Kết quả và Thảo luận

Vòng Tròn hương vị bao gồm 103 mô tả, được tổ chức thành ba cấp. Danh mục cấp 1 “Rang” có điểm trung bình cao nhất, tiếp theo là “Ngọt”, “Trái cây”, “Cocoa”, và thấp nhất là “Mặn”. Các mô tả như nước dừa, cà chua, hạt điều rang, umami, nước tương, hương thảo, và trà đen cho thấy sự đa dạng cảm quan của C. canephora chất lượng cao.

Sự khác biệt giữa các chuyên gia xuất khẩu và nhập khẩu được ghi nhận trong việc sử dụng thuật ngữ, cường độ/tần suất của một số danh mục, và điểm số cuối cùng. Ví dụ, các chuyên gia nhập khẩu có thể ưu tiên các thuật ngữ liên quan đến thị trường đặc sản, trong khi các chuyên gia xuất khẩu tập trung vào đặc tính xuất xứ.

Vòng Tròn này cho phép chuẩn hóa mô tả cảm quan của C. canephora, hỗ trợ giao tiếp giữa các bên trong ngành cà phê và thúc đẩy nghiên cứu cải tiến chất lượng. Nó cũng giúp xác định các đặc tính cảm quan được đánh giá cao ở các thị trường khác nhau, từ đó nâng cao giá trị của robusta trong thị trường đặc sản.

Kết luận

Vòng Tròn hương vị C. canephora là một bước tiến quan trọng trong việc công nhận và nâng cao giá trị của loài cà phê này. Bằng cách cung cấp một ngôn ngữ cảm quan chung, nó giúp các nhà sản xuất, nhà rang xay và người tiêu dùng đánh giá và thưởng thức robusta một cách chính xác và nhất quán, đồng thời mở ra cơ hội cho sự đa dạng hóa trong thị trường cà phê.

References

1. Navarro Villa, P. Revenue of the coffee industry worldwide 2019–2029 (2024).

2. ICO. International Coffee Organization. Coffee Report and Outlook. (2023) 3. Scalabrin, S. et al. A single polyploidization event at the origin of the tetraploid genome of Coffea arabica is responsible for the extremely low genetic variation in wild and cultivated germplasm. Sci. Rep. 10(1), 4642 (2020).

4. Veloso, T. G. R. et al. Microbiomes associated with Coffea arabica and Coffea canephora in four different floristic domains of Brazil.Sci. Rep. 13(1), 18477 (2023).

5. De Castro, R. D. & Marraccini, P. Cytology, biochemistry and molecular changes during coffee fruit development. Braz. J. Plant. Physiol. 18, 175–199 (2006).

6. Perrois, C. et al. Differential regulation of caffeine metabolism in Coffea arabica (Arabica) and Coffea canephora (Robusta). Planta 241, 179–191 (2015).

7. Privat, I. et al. Differential regulation of grain sucrose accumulation and metabolism in Coffea arabica (Arabica) and Coffea canephora (Robusta) revealed through gene expression and enzyme activity analysis. New Phytol. 178(4), 781–797 (2008).

8. Hall, R. D., Trevisan, F. & de Vos, R. C. Coffee berry and green bean chemistry—Opportunities for improving cup quality and crop circularity. Food Res. Int. 151, 110825 (2022).

9. Vezzulli, F., Rocchetti, G., Lambri, M. & Lucini, L. Metabolomics combined with sensory analysis reveals the impact of different extraction methods on coffee beverages from Coffea arabica and Coffea canephora var. robusta. Foods 11(6), 807 (2022).

10. Farah, A. & Santos, T. F. The coffee plant and beans: An introduction. In Coffee in Health and Disease Prevention (ed. Preddy, V. R.) 5–10 (Elsevier, 2015).

11. Herrera, J. C. & Lambot, C. The coffee tree-Genetic diversity and origin. In The Craft and Science of Coffee (ed. Folmer, B.) 1–16 (Academic Press, 2017).

12. Davis, A. P., Tosh, J., Ruch, N. & Fay, M. F. Growing coffee: Psilanthus (Rubiaceae) subsumed on the basis of molecular and morphological data; implications for the size, morphology, distribution and evolutionary history of Coffea. Bot. J. Linn. Soc. 167(4), 357–377 (2011).