Hiểu về phép đo màu trong cà phê

Màu sắc là con số được sử dụng nhiều nhất nhưng cũng ít được hiểu đúng nhất trong cà phê.

Thợ rang đặt mục tiêu dựa vào nó, người mua dùng nó để đánh giá, barista tranh luận về nó, và gần như ai cũng coi nó là một sự thật duy nhất về cà phê; một
một giá trị cố định nằm sẵn bên trong hạt cà phê, chỉ chờ được đọc ra. Từ giả định đó kéo theo cả một chuỗi thất vọng. Hai thiết bị cho ra hai con số, vậy thì chắc chắn một thiết bị bị hỏng. Chỉ số đo thay đổi vài điểm giữa các mẫu, vậy thì máy đo hẳn là không đáng tin. Chỉ số delta trong mẻ rang của ai đó trông
khác với của bạn, nên một trong hai người đang rang sai.

Không điều nào trong số đó là đúng.

Mục đích của hướng dẫn này là thay thế
ý tưởng gây hại nhất trong việc đo màu cà phê, rằng màu sắc là một giá trị cố định duy nhất, bằng một mô hình tư duy chính xác, sau đó cung cấp cho bạn quy trình và kỹ năng diễn giải để hành động dựa trên các chỉ số đo được một cách tự tin. Khi hiểu được một con số màu thực sự đại diện cho điều gì, những khác biệt sẽ không còn đáng lo ngại mà trở nên hữu ích.

Đây là ý tưởng nền tảng của toàn bộ hướng dẫn: chỉ số màu không phải là một thuộc tính được lấy ra từ cà phê. Đó là một giá trị do một phương pháp tạo ra.

Phương pháp đó là một tập hợp các lựa chọn: nguồn sáng, bước sóng của ánh sáng, góc chiếu vào và góc đọc, phần nào của
mẫu được nhìn thấy như thế nào, mẫu đã được xay và/hoặc nén ra sao, cũng như phép toán
biến tín hiệu thô thành một con số. Chỉ cần thay đổi bất kỳ yếu tố nào trong số đó là con số
thay đổi một cách chính đáng. Khi hai thiết bị không đồng nhất, thường là chúng
đưa ra hai câu trả lời chính xác cho hai câu hỏi hơi khác nhau. Khi một
chỉ số đo thay đổi giữa các mẫu, thường là nó đang cho bạn biết điều gì đó có thật
về cà phê hay cách bạn pha chế. Con số chưa bao giờ là mục đích.
Phương pháp đứng sau con số mới là điều quan trọng.

Đến cuối hướng dẫn này, bạn sẽ có thể chuẩn bị mẫu để mẫu cho kết quả nhất quán, chọn độ xay phù hợp với mục đích sử dụng, đọc toàn bộ phân bố thay vì chỉ nhìn vào một giá trị trung bình đơn độc, hiểu được quá trình rang của mình
delta và độ lệch chuẩn mà không phải mượn mục tiêu của người khác,
chuyển đổi trung thực các chỉ số giữa các thiết bị và sử dụng tính năng theo dõi màu trực tiếp để rang dựa trên màu sắc thay vì phỏng đoán.

Phần 1 — "Màu sắc" thực sự là gì

Trước khi bất kỳ thiết bị nào xuất hiện, màu sắc vốn đã là một khái niệm khó nắm bắt, vì màu sắc không phải là thuộc tính của một vật thể. Nó là một
tương tác. Ánh sáng chiếu vào một bề mặt, một phần bị hấp thụ và phần còn lại bật ngược trở lại. Phần quay trở lại chính là thứ chúng ta gọi là màu sắc. Điều này có nghĩa là màu sắc không bao giờ chỉ do riêng cà phê tạo ra. Nó được tạo thành bởi cà phê và ánh sáng cùng nhau, trong một môi trường cụ thể và được nhìn từ một góc cụ thể.

Trong bóng tối hoàn toàn, màu sắc không tồn tại.

Điều đó gây ra những hệ quả trực tiếp về mặt vật lý mà bạn đã từng chứng kiến, ngay cả khi chưa bao giờ để ý. Cùng một mẻ hạt rang có thể trông khác nhau khi đặt trên bàn inox dưới đèn cửa hàng, khi đưa lên gần cửa sổ, hoặc khi đặt trên bàn thử nếm tối màu. Không có gì ở hạt cà phê thay đổi. Thứ thay đổi là nguồn sáng và nhiệt độ màu của nó, góc ánh sáng chiếu tới và góc bạn quan sát, cùng môi trường xung quanh phản xạ ánh sáng tản ngược vào khung cảnh. Ánh sáng ấm làm màu trông dễ chịu hơn, ánh sáng lạnh làm màu trông gắt hơn, bức tường có màu ở gần sẽ nhuộm màu mọi thứ, còn bóng đổ khiến một mẻ rang thực ra đồng đều trông đậm hơn.

Đây chính xác là lý do việc đánh giá mức rang bằng mắt khi so với các ô màu tham chiếu là không đáng tin cậy. Đánh giá bằng mắt thay đổi theo ánh sáng, kích thước mẫu, màu sắc của vật bao quanh mẫu và góc quan sát. Người được đào tạo có thể thực hiện việc này và phương pháp này vẫn có giá trị, nhưng không thể trở thành một tiêu chuẩn chung vì không có hai người nào quan sát trong những điều kiện giống hệt nhau, và một người cũng không bao giờ quan sát trong những điều kiện giống hệt nhau đến hai lần.

Các thiết bị được tạo ra chính xác để giải quyết vấn đề này. Máy đo màu cố định những biến số làm sai lệch phán đoán của con người bằng cách cung cấp nguồn sáng được kiểm soát riêng, duy trì hình học cố định giữa nguồn sáng và cảm biến, đồng thời
đọc kết quả bên trong một không gian được che chắn hoặc tiêu chuẩn hóa để căn phòng không thể gây nhiễu. Chính sự kiểm soát đó giúp máy đo cho kết quả lặp lại được, điều mà mắt người không làm được.

Nhưng đây là điểm mấu chốt gây ra phần lớn sự nhầm lẫn trong lĩnh vực này, và đáng để nói thật chậm: các thiết bị khác nhau cố định những biến số đó ở các mức khác nhau.
Một máy đo chiếu sáng mẫu bằng tia cận hồng ngoại ở góc chiếu lớn.
Một thiết bị khác chiếu tràn mẫu bằng nguồn sáng mô phỏng ánh sáng ban ngày rồi đọc ánh sáng khuếch tán.
Mỗi thiết bị đều nhất quán một cách chặt chẽ với chính nó. Không thiết bị nào buộc phải cho kết quả trùng với thiết bị kia, vì chúng không giữ cùng một điều kiện cố định. Việc một thiết bị nhất quán trong nội bộ và việc hai thiết bị
việc cho kết quả trùng khớp là hai điều hoàn toàn tách biệt, và việc kỳ vọng có được điều thứ hai chỉ vì đã được hứa hẹn điều thứ nhất là căn nguyên của gần như mọi lời phàn nàn kiểu “thiết bị của tôi không chính xác”.

Phần 2 — Ba cách đo màu cà phê

Không chỉ có một cách để đo màu cà phê. Có ba triết lý đo lường được tiêu chuẩn hóa và khác biệt về bản chất, áp dụng những nguyên lý vật lý khác nhau để trả lời những câu hỏi khác nhau.

Phản xạ cận hồng ngoại — dòng Agtron

Phương pháp lâu đời và được thiết lập vững chắc nhất trong ngành cà phê chiếu ánh sáng cận hồng ngoại, trong dải khoảng 850 đến 940 nanomet, lên mẫu, đo lượng ánh sáng phản xạ trở lại và chuyển đổi kết quả thành thang từ 0 đến 200. Cơ chế này mang tính hóa học. Khi cà phê được rang, phản ứng Maillard và quá trình caramel hóa tạo ra melanoidin cùng các hợp chất màu nâu khác
hấp thụ ánh sáng hồng ngoại này. Mẻ rang đậm có nhiều hợp chất trong số đó hơn, hấp thụ nhiều hơn, phản xạ ít hơn và cho số đo thấp hơn. Mẻ rang nhạt phản xạ nhiều hơn và cho số đo cao hơn. Thang Agtron được đặt tên
dành cho thiết bị đã phổ biến hóa phương pháp này, cùng với một nhóm lớn các hợp chất
các thiết bị hoạt động theo cách này.

Dải hồng ngoại mà các thiết bị này sử dụng là không thể nhìn thấy bằng mắt người.
Một con số theo kiểu Agtron không mô tả cà phê trông như thế nào. Đây là phép đo hóa học của quá trình rang, ban đầu được tinh chỉnh để theo dõi quá trình caramel hóa đường, vốn có tương quan chặt chẽ với mức độ phát triển của cà phê trong quá trình rang. Vì đo thành phần hóa học dưới ánh sáng hồng ngoại được kiểm soát riêng thay vì hình thức nhìn thấy được, phép đo này hầu như không bị ảnh hưởng bởi các vấn đề về ánh sáng môi trường ở Phần 1. Nó trả lời câu hỏi “mẻ rang này đã phát triển đến đâu”, chứ không phải “màu sắc này trông như thế nào”.

Một số thiết bị DiFluid thuộc nhóm này và thực hiện theo những cách khác nhau. CoffMeter A1 là máy đo cận hồng ngoại một băng tần, thiết bị
trả về một giá trị Agtron duy nhất mà không có phân bố. OmniFlux, khi được trang bị
với phụ kiện tele cũng xuất ra một giá trị Agtron duy nhất theo cùng cách. Thiết bị để bàn Agtron cổ điển là mốc tham chiếu mà từ đó tên của chính thang đo này được đặt theo.

Chụp ảnh 2D bằng tia cận hồng ngoại — Omni và Omix Plus

Phương pháp thứ hai sử dụng cùng ý tưởng cận hồng ngoại nhưng thay đổi bộ phận thực hiện phép đọc, và sự thay đổi đó rất đáng kể. Thay vì một cảm biến thu nhận một điểm ánh sáng phản xạ đã được lấy trung bình, một
cảm biến chụp ảnh hai chiều chụp toàn bộ bề mặt mẫu
dưới ánh sáng cận hồng ngoại đa băng tần ở bước sóng 850 và 940 nanomet. Sau đó, thiết bị tính giá trị theo thang Agtron cho mọi điểm trên toàn bộ hình ảnh và tập hợp chúng thành một biểu đồ phân bố, hiển thị toàn bộ phân bố màu của mẫu thay vì chỉ một con số.

Omni là biểu hiện cô đọng nhất của phương pháp này: thiết bị đọc các mẫu bã cà phê có khối lượng khoảng năm gram, sử dụng ánh sáng trắng làm kênh bổ trợ cho các chức năng kiểm tra thông minh và silverskin, trong khi tia cận hồng ngoại đảm nhiệm việc đo màu. Omix Plus áp dụng cùng biểu đồ phân bố Agtron dựa trên hình ảnh bên trong một máy phân tích cà phê xanh/cà phê rang tất cả trong một lớn hơn, với kích thước mẫu nhỉnh hơn một chút.

Hệ quả mới là phần quan trọng. Vì các thiết bị này chụp ảnh bề mặt thay vì lấy trung bình thành một điểm, chúng có thể báo cáo độ phân tán màu, không chỉ giá trị trung tâm. Độ phân tán đó là thông tin mà cảm biến một điểm không thể tạo ra về mặt vật lý, vì nó đã bị lấy trung bình trước khi kịp trở thành một con số. Sự khác biệt này đủ lớn
đến mức Phần 4 được dành riêng cho nội dung này.

Đo màu quang phổ khả kiến — HunterLab và CIELAB

Máy đo màu và máy quang phổ kiểu HunterLab đo độ phản xạ trên quang phổ khả kiến, khoảng từ 380 đến 780 nanomet, sau đó chuyển đổi qua các giá trị ba kích thích XYZ sang không gian màu CIE L*a*b*. Trong không gian đó,
L* là độ sáng, chạy từ đen đến trắng; a* chạy từ xanh lục đến đỏ; còn
b* chạy từ xanh lam đến vàng. Toàn bộ hệ thống được xây dựng để mô phỏng cách mắt người cảm nhận màu sắc, sao cho khoảng cách số giữa hai màu gần tương ứng với khác biệt mà một người có thể nhìn thấy.

Đó là mục đích trái ngược với hệ Agtron. Trong khi một con số Agtron cố ý bỏ qua diện mạo nhìn thấy được để theo dõi bức xạ hồng ngoại
hóa học, CIELAB cố ý tái tạo diện mạo nhìn thấy được. Để
nó cần một màu trắng tham chiếu được xác định rõ, trong đó tiêu chuẩn khuyến nghị nguồn sáng ban ngày D65, và nó cần một
hình học đo — thường là 45°/0° hoặc một quả cầu khuếch tán d/8°.

Vì diện mạo phụ thuộc vào tất cả những lựa chọn đó, hai thiết bị CIELAB có thể cho kết quả khác nhau chỉ vì khác hình học đo, nguồn sáng hoặc kích thước khẩu độ. Khác với máy quang phổ đầy đủ, máy đo màu về cơ bản chỉ quan sát dưới một nguồn sáng duy nhất, mở ra khả năng xảy ra sai số do hiện tượng đồng sắc, tức là các màu trùng khớp dưới một loại ánh sáng nhưng khác nhau dưới loại ánh sáng khác.

Đặt cả ba cạnh nhau, bạn sẽ thấy chúng không cạnh tranh để trả lời cùng một câu hỏi. Thay vào đó, chúng trả lời ba câu hỏi khác nhau. Hệ Agtron hỏi lượng bức xạ hồng ngoại phản xạ là bao nhiêu. Omni và Omix Plus hỏi toàn bộ phân bố của độ phản xạ hồng ngoại trên bề mặt. CIELAB hỏi mắt người sẽ nhìn thấy màu gì dưới
ánh sáng ban ngày tiêu chuẩn. Không phép đo nào trong số này chuyển đổi một-một sang phép đo khác,
vì ngay từ đầu, không thiết bị nào trong số đó đo cùng một thứ.

Các nghiên cứu được bình duyệt về màu rang nêu rõ: một loại cà phê được đánh giá 40 trên thang thương mại của Agtron không nhất thiết cho kết quả 40 trên DiFluid, Colortrack, Roastvision hay bất kỳ thiết bị nào khác, vì chúng sử dụng các thang đo và phương pháp khác nhau. Ngay cả các thiết bị của chính những chuyên gia cũng không cho kết quả giống nhau, và điều này đã được ghi nhận, được dự đoán và được hiểu rõ, chứ không phải là khuyết điểm của riêng thiết bị nào. Câu hỏi đúng không bao giờ là “con số nào mới là đúng.” Mà là “phương pháp nào đã tạo ra con số này, và tôi có đang so sánh hai thứ tương đồng không?”

Phần 3 — Hạt nguyên và cà phê xay

Phép đo trên hạt nguyên chỉ xét phần bên ngoài của hạt, bề mặt tiếp xúc trực tiếp với môi trường rang, phần tiếp xúc với luồng khí nóng và trống rang. Việc xay làm nứt hạt và
làm lộ phần lõi, vì vậy phép đo trên cà phê xay sẽ xét một hỗn hợp gồm bề mặt bên ngoài và bên trong. Do đó, cà phê xay phản ánh gần với mức độ phát triển trung bình thực tế của toàn bộ hạt, cả bên trong lẫn bên ngoài hơn, đó là lý do
nhìn chung là chỉ báo đáng tin cậy hơn về hương vị của cà phê.

Cũng cần lưu ý rằng điều này có nghĩa là một hạt có lớp vỏ bên ngoài phát triển hơn đôi chút nhưng phần bên trong kém phát triển hơn sẽ cho cùng điểm Agtron như một hạt có mức phát triển tổng thể thấp hơn. Đây là một lý do khác cho thấy một điểm Agtron duy nhất không thể cho bạn bức tranh đầy đủ. Phân bố đóng vai trò rất lớn.

từ mẫu này sang mẫu khác. Vỏ lụa bám bên ngoài với lượng không đồng đều và nhạt hơn nhiều so với hạt đã rang, nên khiến các số đo dao động. Đây là thực tế vật lý khi đo một đống vật thể cong,
Số đo hạt nguyên vốn dĩ nhiễu hơn, và hiểu lý do sẽ rất hữu ích. Bề mặt hạt cong nên ánh sáng tán xạ không đều. Số lượng hạt nằm với đường rãnh giữa hạt, hay đường nứt, hướng về phía ống kính thay đổi
những vật thể bị bong vỏ một phần.

Vậy tại sao phải đo cả hạt nguyên VÀ cà phê xay? Vì khoảng cách giữa chúng tự nó đã là một phép đo. Sự khác biệt giữa màu bên ngoài và màu của cà phê xay cho biết nhiệt đã truyền đều từ bề mặt vào lõi đến đâu, liệu
mẻ rang đã phát triển hoàn toàn xuyên suốt hay bị cháy bên ngoài và nhạt màu
bên trong. Những người rang có kinh nghiệm đo cả hai, không chỉ để kiểm tra tính nhất quán lần thứ hai mà còn để chủ động học cách kiểm soát độ chênh giữa phần bên trong và bên ngoài đó. Số đo hạt nguyên cho biết mức độ rang; cặp số đo cho biết đặc tính của mẻ rang.

Phần 4 — Một giá trị duy nhất so với một phân bố

Đây là phần gây ra lời phàn nàn phổ biến nhất: “nó không chịu cho tôi một con số ổn định duy nhất.”

Cảm biến đo một điểm, dù là CoffMeter A1, Agtron cổ điển hay OmniFlux với bộ chuyển đổi ống kính tele, nén toàn bộ mẫu thành một giá trị trung bình. Điều đó thực sự hữu ích. Đây là một con số rõ ràng để ghi chép, dễ trao đổi và dễ đặt mục tiêu. Nhưng giá trị trung bình, theo định nghĩa, che giấu sự biến thiên. Hai mẻ rang khác biệt một trời một vực
khác biệt rất xa về độ đồng đều vẫn có thể có cùng một giá trị trung bình.

https://cdn.shopify.com/s/files/1/0636/6701/1811/files/Uneven_Roast_2.png?v=1753681918

Một mẫu mà mọi hạt đều ở mức 97, và một mẫu trong đó một nửa ở mức 94 còn nửa kia ở mức 100. Nếu biểu diễn dưới dạng trung bình, chúng giống hệt nhau. Nhưng trong tách, chúng không giống nhau.

Omni và Omix Plus cung cấp cho bạn toàn bộ phân bố: biểu đồ histogram màu sắc trên toàn bộ mẫu, cùng với giá trị trung bình, độ lệch chuẩn và vị trí của đỉnh phân bố. Bạn không còn chỉ được cho biết
mức độ sẫm màu trung bình của cà phê, mà còn mức độ đồng đều của màu sẫm đó. Câu hỏi thứ hai, về độ đồng nhất, thường mới là điều thực sự
phân biệt một mẻ rang ngon với một mẻ tầm thường, còn thiết bị đo một điểm
hoàn toàn không thể trả lời câu hỏi đó.

Điều này cũng giải thích “sự dao động” khiến mọi người bực bội. Với một
khay nhỏ năm gram, chỉ một hạt quaker hoặc một mảnh nhạt màu thực sự
làm thay đổi giá trị trung bình vài điểm. Một khay Agtron hoặc Colortrack lớn,
chứa nhiều cà phê hơn, lấy trung bình chính mảnh đó vào
sự không đáng kể. Bạn dễ kết luận rằng khay nhỏ kém chính xác hơn. Thực tế, nó nhạy hơn và đang cho bạn thấy điều có thật
sự biến thiên giữa các mẫu mà khay lớn âm thầm làm phẳng. Điều này
cho bạn sự linh hoạt: hoặc đo nhanh một mẫu nhỏ duy nhất để kiểm tra tính nhất quán, hoặc lấy vài số đo để xem
ở mức trung bình bằng CoffeeOS, giúp bạn tiết kiệm thời gian và cà phê.

Một phép so sánh: một giá trị duy nhất là điểm thi trung bình của cả lớp.
phân bố chính là điểm số của từng học sinh. Giá trị trung bình không thể cho bạn biết
liệu tất cả mọi người đều đạt gần 75 hay một nửa thất bại còn một nửa đạt điểm tối đa.
Độ đồng đều của mẻ rang và độ đồng đều của cỡ xay chính là câu hỏi ẩn đó, và chỉ có phân bố mới trả lời được.

Trên thực tế, bạn dùng hai nửa của dữ liệu cho hai nhiệm vụ khác nhau. Giá trị trung bình hoặc đỉnh phân bố xác định mức độ rang. Độ lệch chuẩn
độ lệch, hay độ phân tán, đánh giá độ đồng đều của mẻ rang và tính nhất quán của cỡ xay. Đọc chúng cùng nhau, bạn sẽ biết cả mức độ của cà phê và mức độ chặt chẽ của mức đó.

Phần 5 — Chuẩn bị mẫu

Chuẩn bị mẫu là nguồn sai số lớn nhất mà bạn thực sự có thể kiểm soát, và phần lớn những câu chuyện về “thiết bị không nhất quán” thực ra là
những câu chuyện về việc pha chế không nhất quán đang được ngụy trang. Hãy cố định quy trình pha chế, và các con số sẽ ổn định.

Hãy bắt đầu với cỡ xay, vì ảnh hưởng của nó thực sự đáng kinh ngạc. Trên cùng một máy xay, việc chuyển từ cài đặt này sang cài đặt khác có thể làm thay đổi
số đọc màu khoảng 25 điểm Agtron trên cùng một loại cà phê. Điều này không phải vì cà phê đã thay đổi, mà vì cỡ xay mịn hơn hoặc thô hơn
làm thay đổi kết cấu bề mặt cũng như cách bột nén lại và phản xạ ánh sáng. Cỡ xay không nhất quán sẽ khiến bạn lầm tưởng máy đo không nhất quán.

Điều này dẫn đến câu hỏi hiển nhiên: bạn nên dùng cỡ xay nào? Không có một đáp án đúng duy nhất. Câu trả lời phụ thuộc vào tiêu chuẩn bạn muốn đồng nhất với và
dựa trên cách bạn thực sự pha cà phê. Nếu muốn so sánh với ngành cà phê đặc sản nói chung, hãy dùng quy ước cupping: xay ở mức
khoảng 850 micron với khoảng 70 đến 75 phần trăm lọt qua rây tương ứng.
Đó là ngôn ngữ chung. Nhưng nếu bạn chỉ pha espresso, hoặc
chỉ pha pour-over, việc xác định một cỡ xay đo lường cố định của riêng bạn, phản ánh quy trình thực tế, có thể hợp lý hơn. Con số tuyệt đối mà thiết bị báo không có ý nghĩa nếu không có quy trình cố định đi kèm, vì vậy điều quan trọng nhất là cỡ xay của bạn phải giống hệt nhau trong từng lần
thời gian. Một tiêu chuẩn do chính bạn xác định và tuân thủ nghiêm ngặt sẽ tốt hơn một tiêu chuẩn mượn tạm nhưng áp dụng lỏng lẻo.

Tính nhất quán theo thời gian là lý do nên dành riêng một máy xay cho việc đo màu. Một máy xay cầm tay hoặc máy xay điện nhỏ, ít lưu bã và chỉ dùng cho mục đích này sẽ giữ được lưỡi xay sắc bén trong nhiều năm vì nó hoạt động rất ít
làm việc. Việc sử dụng máy xay sản xuất của quán cà phê để xay mẫu màu, cùng với lưỡi xay bị cùn dần, có thể khiến số đọc của bạn lệch năm hoặc sáu điểm trong một năm. Một máy xay chuyên dụng là khoản bảo hiểm rẻ tiền giúp số đọc duy trì tính nhất quán trong thời gian dài.

Bạn cũng có thể xay mịn hơn và làm phẳng hoặc nén bề mặt. Cỡ xay thô khiến nhiều vỏ lụa lớn hơn nổi lên trên, nơi chúng cho kết quả sáng hơn phần cà phê bên dưới. Nén và làm phẳng tạo ra một bề mặt mịn, đồng đều để cảm biến có thể đọc rõ ràng. Với Omni, hãy đổ đầy khay rồi kéo miếng gạt
miếng gạt ngang qua vành để mẫu nằm phẳng ngang mặt, rồi đọc. Một lần nữa, nếu chọn cách này, bạn nên thực hiện giống nhau vào mọi lần.

Lượng mẫu là điều đáng tìm hiểu. Omni chỉ cần khoảng năm gam cà phê xay, tạo ra khác biệt kinh tế thực sự so với các thiết bị yêu cầu một trăm gam cho mỗi lần đọc. Với một xưởng rang chạy một trăm mẻ mỗi tuần, đó là sự khác biệt giữa việc chi vài trăm đô la mỗi năm cho phép đo
cà phê và chi vài nghìn đô la. Chi phí của mẫu nhỏ là độ biến động cao hơn, điều mà bạn đã biết cách xử lý: lấy vài lần đọc khi cần độ chính xác cao hơn và xem độ phân tán thay vì tin vào một kết quả duy nhất.

Hãy chuẩn hóa tỷ lệ hạt quaker. Những hạt chưa phát triển, nhạt màu, cho kết quả sáng hơn nhiều so với hạt đã trưởng thành, vì vậy tỷ lệ của chúng không nhất quán sẽ
làm chỉ số màu của bạn dao động vì những lý do không liên quan gì đến mẻ rang. Hãy phân loại chúng đến một mức nhất quán đã thống nhất, lý tưởng nhất là mức phản ánh cách máy phân loại quang học của bạn sẽ xử lý sau cùng, để mọi
mẫu bạn đo có thể so sánh được với mẫu gần nhất.

Hãy nhất quán về thời điểm đo, dù chưa có bằng chứng về một khoảng thời gian nghỉ "đúng" trước khi đọc. Nhiều người rang đọc mọi mẻ ngay sau khi lấy ra khỏi khay làm nguội, nhờ đó họ biết màu và tỷ lệ hao hụt khối lượng của mẻ trước
trước khi mẻ tiếp theo đạt tiếng nổ đầu tiên và vẫn còn thời gian để điều chỉnh. Dù bạn chọn khoảng thời gian nào, hãy chọn một lần và duy trì nhất quán.

Cuối cùng, hãy đối chiếu màu với tỷ lệ hao hụt khối lượng, vì hai chỉ số này kết hợp tạo thành một cặp kiểm tra và cân bằng mà mỗi chỉ số riêng lẻ không thể cung cấp. Nếu tỷ lệ hao hụt khối lượng giữ ổn định qua vài mẻ nhưng màu lại thay đổi,
vấn đề gần như chắc chắn nằm ở phép đo màu; tỷ lệ hạt quaker không đồng nhất, cỡ xay thay đổi hoặc máy đo cần được hiệu chuẩn. Nếu màu vẫn ổn định nhưng tỷ lệ hao hụt khối lượng của một mẻ tăng vọt, nguyên nhân đáng nghi là việc cân hoặc quy trình; có thể cân bị va chạm hoặc hạt bị thất thoát do luồng khí quá mạnh. Đọc cả hai chỉ số giúp mỗi chỉ số trở thành một phép kiểm tra độ hợp lý cho chỉ số còn lại.

Phần 6 — Đọc kết quả

Chênh lệch rang là màu trung bình của hạt nguyên trừ đi màu trung bình của hạt đã xay. Chỉ số này đo độ đồng đều của quá trình phát triển từ bề mặt đến lõi. Dễ có xu hướng cố đạt một mức chênh lệch mục tiêu cụ thể, nhưng chênh lệch
chỉ có ý nghĩa khi được xem xét tương quan với phương pháp, máy móc, thiết bị và mục tiêu của chính bạn. Chênh lệch lớn có thể cho thấy bề mặt phát triển nhanh và nóng trong khi phần lõi bị chậm lại; chênh lệch nhỏ cho thấy nhiệt đã thẩm thấu đồng đều. Hãy xem đó là những hướng cần tìm hiểu, không phải các ngưỡng bắt buộc phải tuân theo.

Độ lệch chuẩn, tức độ phân tán của phân phối, là thước đo độ đồng đều của bạn. Phạm vi phân tán rộng hơn cho thấy mẻ rang không đồng đều hơn, hoặc
quá trình xay hoặc chuẩn bị không đồng đều. Khi được theo dõi theo thời gian, nó trở thành một chỉ số nhất quán độc lập. Một nhà rang có độ lệch chuẩn tăng dần đang mất đi tính đồng đều, và có thể nhận ra điều đó từ rất lâu trước khi giá trị trung bình thay đổi.

Độ dịch đỉnh là độ lệch bin giữa đỉnh của phân phối hạt nguyên và đỉnh của phân phối bột cà phê. Chỉ số này được thiết kế để phát hiện quá trình rang không đồng đều; những trường hợp phần bên ngoài và bên trong hạt phát triển khác biệt rõ rệt
lịch trình.

Độ chênh lệch độ đồng đều, tức khoảng cách giữa hai độ lệch chuẩn, so sánh mức độ tập trung của quần thể hạt nguyên với mức độ tập trung của quần thể bột cà phê.

Trong CoffeeOS còn có một thao tác tương tác đáng sử dụng: chọn một dải trên một phân phối, chẳng hạn 90 đến 100 Agtron trên đường cong hạt nguyên, thì dải tương ứng sẽ sáng lên trên đường cong bột cà phê, giúp bạn thấy một nhóm hạt cụ thể đã chuyển thành kết quả như thế nào trong cả hai phép đo. Nhờ đó, hai biểu đồ histogram tĩnh trở thành một chế độ xem liên kết của cùng một loại cà phê từ hai góc nhìn.

Có hai thiết lập âm thầm thay đổi cách toàn bộ dữ liệu này hiển thị, và chúng cần được cố định, không thay đổi, để các số liệu của bạn vẫn có thể so sánh được.
Có thể đặt độ rộng bin là 5 hoặc 10 Agtron cho mỗi bin, làm thay đổi mức độ chi tiết của biểu đồ histogram. Phạm vi phổ có thể đặt từ 70–200 cho cà phê đặc sản hoặc từ 30 đến 200 cho toàn bộ phạm vi. Không lựa chọn nào là đúng hay
không sai, nhưng chuyển đổi chúng giữa chừng trong một chương trình cũng giống như đổi đơn vị trên biểu đồ khi đang xem dở. Hãy chọn cài đặt một cách có chủ đích và giữ nguyên chúng để các số liệu của bạn có thể so sánh được.

Phần 7 — Phát hiện vỏ lụa

Cả Omni và Omix Plus đều có tính năng phát hiện vỏ lụa
cần được chú ý rõ ràng, vì vỏ lụa là một trong những nguyên nhân chính
những lý do khiến kết quả đo hạt nguyên dao động. Bên cạnh ánh sáng cận hồng ngoại
thực hiện phép đo màu, Omni và Omix Plus sử dụng ánh sáng trắng
kênh để phát hiện vỏ lụa trên hạt hoặc bột cà phê, và có thể điều chỉnh độ nhạy trong phần cài đặt.

Lý do điều này quan trọng liên quan trực tiếp đến Phần 3. Các mảnh vỏ lụa có màu nhạt, bám trên bề mặt hạt với lượng không đồng đều và cho kết quả sáng hơn nhiều so với chính hạt cà phê rang, vì vậy chúng tạo nhiễu đặc biệt trong phép đo màu của hạt nguyên. Việc phát hiện và tính đến chúng giúp các kết quả đo đáng tin cậy hơn. Cũng như mọi thiết lập khác, tính nhất quán rất quan trọng: hãy quyết định mức độ nhạy bạn muốn sử dụng, hiểu rằng độ nhạy cao hơn sẽ đánh đổi nhiều kết quả dương tính giả hơn để giảm số mảnh bị bỏ sót, sau đó giữ nguyên thiết lập giữa các phiên để việc so sánh luôn khách quan.

Phần 8 — So sánh các phép đo giữa các thiết bị

Đây là cách xử lý thực tế cho toàn bộ luận đề: làm thế nào để đối chiếu Omni hoặc CoffMeter A1 của bạn với Agtron hoặc thiết bị đo khác.

Điều quan trọng trước tiên là chấp nhận thực tế đã được xác lập ở Phần 2, rằng không có
việc chuyển đổi phổ quát giữa các thiết bị, vì các thiết bị sử dụng những phương pháp, dải đo, hình học và phép tính khác nhau. Cách phù hợp là tự xây dựng độ lệch của riêng bạn. Đo các mẫu tiêu chuẩn giống nhau trên cả hai thiết bị, với cách chuẩn bị giống hệt nhau, rồi ghi lại mức chênh lệch nhất quán giữa
chúng. Hãy nhớ rằng mức chênh lệch này có thể không giống nhau trên toàn bộ phổ từ sáng đến đậm, vì vậy hãy đo tại nhiều điểm trên thang đo. Khi biết thiết bị của mình đọc cao hơn hoặc thấp hơn thiết bị kia một mức ổn định trên cùng loại cà phê, bạn có thể quy đổi thông qua độ lệch đã biết đó.

Mọi điều này đều dựa trên việc cố định một phương pháp nhất quán. Cùng mức xay, cùng lượng, cùng cách nén (nếu có), cùng cài đặt thiết bị, cùng trạng thái hiệu chuẩn. Chỉ khi đó hai con số mới có thể so sánh được.

Hiệu chuẩn là một phần của phương pháp cố định đó. Hãy hiệu chuẩn lại trước mỗi phiên đo và hiệu chuẩn lại thường xuyên bất cứ khi nào có nhiều kết quả nằm ngoài dự kiến. Hầu hết máy đo màu đều hiệu chuẩn bằng một tấm tham chiếu in sẵn; DiFluid ColorGuard cung cấp hiệu chuẩn hai điểm bằng cả tham chiếu sáng và tối cho Omni, Omix Plus và OmniFlux. Điều này đặc biệt đáng thực hiện khi bạn làm việc với cả cà phê rang sáng và rang đậm, đồng thời cần độ chính xác ở cả hai đầu thang đo thay vì chỉ ở khoảng giữa.

Một nguồn khác gây ra sự bất đồng giả nằm ngay trong "chỉ số Agtron". Có nhiều hơn một thang Agtron: thang Gourmet và thang Commercial khác nhau. Hai người có thể cùng nói "Agtron 55" nhưng lại mang ý
những điều khác nhau nếu chúng nằm trên các thang đo khác nhau. Các thiết bị DiFluid đo theo thang Gourmet. Trước khi kết luận rằng hai kết quả đọc không khớp, hãy xác nhận rằng chúng có được biểu thị trên cùng một thang đo hay không.

Phần 9 — Rang theo màu, trực tiếp, với OmniFlux

Từ trước đến nay, mọi thứ đều tập trung vào việc đo màu sau khi rang. OmniFlux thay đổi thời điểm đó: thiết bị cho phép bạn quan sát và rang theo màu ngay trong quá trình rang.

OmniFlux là thiết bị theo dõi màu sắc cà phê rang dạng camera, quan sát màu hạt qua cửa sổ máy rang theo thời gian thực và xuất ra đường cong màu trực tiếp. Thiết bị hoạt động ở ba chế độ, tương ứng rõ ràng với ba thời điểm trong quy trình.

Color Test là chế độ tĩnh sau khi rang: thiết bị đặt phía trên khay có gắn Color Test Adapter bằng kim loại và đọc mẫu đã chuẩn bị với độ chính xác ±0,5 trên toàn phạm vi Agtron từ 0 đến 150. Đây là phép đo điểm cuối chính xác, tương đương với việc đọc mẫu trên Omni hoặc CoffMeter A1.

Roast Track là chế độ trực tiếp, trong khi rang: được gắn trên giá và hướng qua cửa sổ máy rang, thiết bị ghi lại đường cong màu sắc
khi mức rang phát triển với độ chính xác ±2 trên phạm vi rộng từ 0 đến 200, đồng thời có thể lấy nhiệt độ hạt và nhiệt độ buồng rang từ các đầu dò PT100 vào cùng một đường cong.

Cool Track theo dõi màu sắc và nhiệt độ trong giai đoạn làm nguội sau khi xả hạt.

Sự khác biệt về mặt khái niệm giữa màu sắc theo thời gian thực và màu sắc tĩnh chính là trọng tâm của vấn đề. Roast Track đọc xuyên qua kính, từ khoảng cách xa, trên những hạt cà phê đang đảo giữa quá trình rang, nên sai số cho phép của nó được cố ý đặt rộng hơn, ±2 thay vì ±0.5. Giá trị của tính năng này là bạn có thể thấy màu sắc phát triển và đưa ra quyết định ngay tại thời điểm đó, đồng thời đối chiếu các mẻ rang mẫu với các mẻ rang sản xuất khi các phép đo nhiệt độ giữa những máy rang khác nhau không đáng tin cậy. Phép đo sau rang, dù ở chế độ Color Test của OmniFlux hay trên Omni, đều đọc một mẫu tĩnh, được kiểm soát và chuẩn bị sẵn, đồng thời cung cấp giá trị cuối cùng chặt chẽ, có tính thẩm quyền hơn. Đường cong thời gian thực định hướng cho quá trình rang khi nó đang diễn ra, còn kết quả đo tĩnh xác nhận thành phẩm sau khi hoàn tất và cũng cho phép bạn đo độ lệch rang.

Phần 10 — Roast Color Analyzer và Bean Manager của CoffeeOS

Các kết quả đo chỉ tồn tại trên thiết bị hoặc trong sổ tay sẽ dần biến thành mớ dữ liệu lộn xộn. Lớp phần mềm là thứ biến chúng thành một
hồ sơ sẵn sàng hỗ trợ quyết định, và đây là lúc phép đo màu không còn là một con số mà trở thành dữ liệu có thể hành động.

Công cụ Roast Color Analyzer trong CoffeeOS lưu trữ các phép kiểm nghiệm hạt nguyên và bột cà phê
các phép kiểm nghiệm trong một Session kiểm nghiệm duy nhất, tính trung bình từng nhóm và tính toán
độ lệch rang, độ dịch chuyển đỉnh và độ lệch tính đồng nhất được thảo luận ở Phần 6.
Tính năng này cho phép bạn làm nổi bật các dải tương ứng trên hai phân phối, đồng thời lưu giữ mọi lần kiểm nghiệm trước đó để bạn có thể xem lại.

https://cdn.shopify.com/s/files/1/0636/6701/1811/files/Roast_Analyzer_80929712-4a79-425f-a405-0dc7ea0f76a8.png?v=1772286427

Các thiết lập định hình cách diễn giải kết quả cũng chính là những thiết lập cần được giữ cố định: độ rộng khoảng là 5 hoặc 10 Agtron, phạm vi quang phổ là 70 đến 200 hoặc 30 đến 200.

Điểm khiến tính năng này thực sự hữu ích là sự kết nối với Bean
Manager. Một phiên phân tích màu được gắn với một hạt cà phê cụ thể thông qua nút điều khiển “Assign Beans” ở thanh điều khiển phía dưới. Sau khi liên kết, phiên đó sẽ xuất hiện trên trang chi tiết của hạt cà phê, trong mục Bean Insights, nơi nhóm mọi phiên theo công cụ đã tạo ra chúng. Ví dụ, một hạt cà phê
có thể hiển thị “Roast Color Analyzer × 10”, và khi chạm vào, bạn sẽ thấy từng kết quả đo màu mà loại cà phê đó từng nhận được, nằm
cùng với các phiên phân tích hạt, hồ sơ rang, v.v.

Giá trị của việc đó không nằm ở việc lưu hồ sơ chỉ vì mục đích lưu hồ sơ. Điều đó có nghĩa là màu sắc không còn là một con số đơn độc mà bạn phải nhớ ngữ cảnh đi kèm. Mỗi lần đo đều gắn với hạt cà phê đã tạo ra kết quả đó, và cả hạt cà phê lẫn dữ liệu kiểm nghiệm đều có thể chia sẻ. Khi chia sẻ một hạt cà phê, bạn chọn dữ liệu đính kèm nào sẽ đi cùng nó trong liên kết hoặc dữ liệu QR. Màu sắc trở thành một phần vĩnh viễn trong hồ sơ chất lượng của cà phê, thay vì một con số bạn ghi vội rồi để thất lạc.

Phần 11 — Bức tranh lớn hơn: đường cong màu sắc phổ quát

Đáng để chuyển từ quy trình sang điều mà khoa học nói về ý nghĩa của màu sắc, vì các nghiên cứu từ bên ngoài củng cố toàn bộ lập luận của hướng dẫn này.

Một nghiên cứu trên máy rang trống thương mại dung tích năm kilogram đã thực hiện bảy hồ sơ rang rất khác nhau trên cà phê từ ba vùng xuất xứ và theo dõi màu sắc trong suốt mỗi mẻ rang. Phát hiện này rất đáng chú ý: bất chấp những
bất chấp những khác biệt trong cách tiến hành các mẻ rang và nguồn gốc của cà phê, màu sắc hạt luôn đi theo cùng một quỹ đạo trong không gian màu CIELAB L*a*b*, được các tác giả gọi là đường cong màu cà phê arabica rang phổ quát. Các hồ sơ khác nhau di chuyển dọc theo quỹ đạo đó với tốc độ khác nhau, nhưng bản thân quỹ đạo là giống nhau.

Điều hữu ích hơn nữa là các loại cà phê đạt đến những giá trị L*a*b* xấp xỉ giống nhau tại các mốc rang chính, bất kể chúng đạt được như thế nào. Ở cuối giai đoạn sấy, tại lần nứt đầu tiên quanh L* bằng 30 và lần nứt thứ hai
lần nứt quanh L* bằng 20. Điều đó có nghĩa là màu sắc ở các mốc này là một cách định lượng hợp lệ để xác định mức độ rang, độc lập với hồ sơ cụ thể đã tạo ra nó.

Và đây là lý do điều đó quan trọng đối với mọi nội dung ở trên. Nghiên cứu tương tự nêu rõ rằng ngành cà phê thiếu một định nghĩa chung cho “light”, “medium” và “dark” chính xác vì mọi người đo lường bằng những
các thiết bị và cân cho kết quả không giống nhau. Nhiệm vụ của bạn là đo lường nhất quán, hiểu cà phê của mình đang ở đâu trên đường cong và sử dụng
vị trí đó để đưa ra quyết định. Nghiên cứu tạo dựng được độ tin cậy nhờ
nêu rõ những giới hạn của nghiên cứu: nghiên cứu này khảo sát arabica đạt chất lượng cà phê đặc sản, tương đối ít lỗi, và không thực nghiệm trên các lô đã khử caffeine hoặc có nhiều lỗi, dù robusta vẫn đi theo cùng đường cong trong
bài tổng quan tài liệu đi kèm. Những điểm cần lưu ý đó đáng được ghi nhớ, nhưng không làm suy yếu bài học cốt lõi: phương pháp nhất quán quan trọng hơn giá trị tuyệt đối, và khoa học cũng đồng tình.

Phần 12 — Đưa vào thực tế

Toàn bộ hướng dẫn này quy về một nguyên tắc kỷ luật và một loạt quyết định.

Tính kỷ luật nằm ở một danh sách kiểm tra khâu chuẩn bị mà bạn thực hiện giống nhau mỗi lần: cỡ xay cố định phù hợp với mục đích sử dụng, lượng mẫu cố định, bề mặt phẳng (hoặc được nén), hạt quaker được chuẩn hóa, một máy xay chuyên dụng, thời điểm đo nhất quán, thiết bị đã hiệu chuẩn, các cài đặt cố định và phép đối chiếu mức hao hụt khối lượng được tiến hành song song. Tất cả những điều này tạo nên khác biệt giữa các con số bạn có thể tin cậy và những con số khiến bạn phải tranh luận.

Các quyết định mới là nơi dữ liệu phát huy giá trị. Để xác định mức độ rang, hãy đọc giá trị trung bình hoặc đỉnh, giá trị Agtron hoặc L*, rồi đối chiếu với đường cong và mục tiêu của chính bạn, không phải của người khác. Để đánh giá độ đồng đều, hãy đọc độ lệch chuẩn, độ chênh rang và độ dịch chuyển của đỉnh, rồi diễn giải chúng dựa trên đường cơ sở của chính bạn. Để định hướng mẻ rang khi quá trình vẫn đang diễn ra, hãy theo dõi đường cong Roast Track của OmniFlux và hành động dựa trên xu hướng của nó.

Và để xây dựng một hồ sơ lưu trữ mà bạn thực sự có thể học hỏi, hãy liên kết mọi phiên Roast Color Analyzer với hạt cà phê tương ứng trong Bean Manager để lịch sử màu sắc được lưu cùng cà phê.

Một phép đo màu là giá trị do một phương pháp tạo ra, không phải sự thật mà bạn trích xuất, và một khi
phương pháp của bạn được cố định, các con số trở nên đáng tin cậy, có thể so sánh và thực sự hữu ích cho việc ra quyết định.