Nước rời khỏi hạt như thế nào trong quá trình rang?

Câu trả lời ngắn: Nước trong hạt không nằm trong một “bình chứa” duy nhất. Nó tồn tại với mức độ liên kết và khả năng dịch chuyển khác nhau trong cấu trúc tế bào. Khi rang, năng lượng làm nước nóng lên, dịch chuyển, chuyển pha thành hơi và thoát ra, đồng thời cấu trúc hạt cũng thay đổi. Mất nước diễn ra suốt mẻ, mạnh nhất ở một số giai đoạn nhưng không dừng tại yellowing.

1. “Nước tự do” và “nước liên kết” là mô hình đơn giản hóa hữu ích

Một phần nước dễ dịch chuyển và bay hơi hơn; phần khác tương tác mạnh hơn với vật liệu tế bào và cần nhiều năng lượng hơn để rời hệ.

Trong thực tế, đây là một phổ trạng thái chứ không phải hai ngăn tách biệt. Cách phân chia giúp hiểu vì sao lượng nước không rời hạt đồng loạt.

2. Nước đầu tiên hấp thụ một phần đáng kể năng lượng

Ở đầu mẻ, năng lượng đưa vào vừa làm toàn khối hạt nóng lên vừa thúc đẩy nước chuyển động và bay hơi. Điều này góp phần làm nhiệt độ hạt tăng chậm hơn so với khi hạt đã khô hơn.

Vì vậy trạng thái ẩm ban đầu ảnh hưởng cách hạt phản ứng với cùng một profile nhiệt.

3. Hơi nước tạo áp suất bên trong hạt

Khi nhiệt tăng, hơi nước và các khí khác làm áp suất nội tăng. Đồng thời vật liệu tế bào mềm, biến dạng rồi dần trở nên xốp hơn.

Sự tương tác giữa áp suất và cấu trúc góp phần vào giãn nở của hạt và chuẩn bị cho các thay đổi mạnh quanh First Crack.

4. Nước phải tìm đường ra qua một cấu trúc đang biến đổi

Ban đầu cấu trúc hạt khá chặt. Khi rang tiến triển, lỗ rỗng tăng, thành tế bào yếu đi và tính thấm thay đổi. Vì vậy khả năng hơi nước thoát ra cũng thay đổi theo thời gian.

Hạt khác mật độ, kích thước và sơ chế có thể cho tốc độ mất nước khác dù moisture ban đầu giống nhau.

5. Yellowing không phải lúc nước biến mất

Tại yellowing, hạt vẫn còn nước. Mất ẩm tiếp tục qua vùng Maillard, First Crack và tới drop. Lượng còn lại ngày càng thấp nhưng không bằng 0.

Đây là lý do “drying end” nên được hiểu là mốc vận hành, không phải tuyên bố rằng quá trình mất nước đã kết thúc.

Thử quan sát

Nếu có cân chính xác, đo mass loss của cùng lô ở một số điểm dừng thực nghiệm: yellowing, trước First Crack, sau First Crack và drop. Không cần dùng hạt đó để uống. Dữ liệu sẽ cho thấy khối lượng tiếp tục giảm rõ sau “drying end”.

Điều đáng nhớ