top of page

Heat & Coffee Extraction

อุณหภูมิ และการสกัดกาแฟ


Coffee Extraction, Pour Over Coffee, How to make coffee, Water Temperature, Heat


กาแฟตัวนี้ใช้น้ำ 93 องศา ตัวนี้ใช้น้ำประมาณ 89 องศาก็พอ ถ้าดริปคั่วเข้มอย่าให้เกิน 85… อุณหภูมิน้ำต่างกันนิดเดียวมันจะเกิดอะไรขึ้นเหรอ? ทำไมเราต้องใช้กาที่ปรับอุณหภูมิได้ละเอียดระดับ 1 องศาด้วย? แพงก็แพง 😵


🌡อุณหภูมิน้ำที่ต่างกัน จะทำให้กาแฟที่ออกมารสชาติต่างกัน… เราได้ยินกันมาแบบนั้นบ่อย ๆ แต่น้อยครั้งที่จะมีคำอธิบายห้อยท้ายมาด้วยว่า ทำไมมันถึงเป็นแบบนั้น


ในบทความนี้ ZMITH จะพาไปดูเบื้องหลังการทำงานของ “ความร้อน” ในการสกัดกาแฟกันครับ เริ่มจากการย้อนถึงเนื้อหาบทความก่อนหน้านี้ของเรา เรื่องกลไกทางฟิสิกส์ในการสกัดกาแฟกันสักนิดก่อน☺️


การสกัดกาแฟมีกลไกทางฟิสิกส์สองอย่างที่ทำให้สารประกอบในผงกาแฟออกมาอยู่ในน้ำ เป็นกาแฟที่เราดื่มได้ ก็คือ “การแพร่(Diffusion)” และ “การพา(Advection)” ซึ่งการสกัดในบางวิธีนั้นไม่ได้อาศัย “การพา” เลย… เช่นการ Cupping หรือ French Press


แต่ในการสกัดกาแฟทุกรูปแบบ จะต้องอาศัยกลไก “การแพร่(Diffusion)” เสมอ ไม่ว่าจะเป็นการดริปกาแฟที่อาศัยเวลาเพียงไม่กี่นาที ไปจนถึงการทำ Cold Brew แบบแช่ที่ใช้เวลาสกัดเป็นหลัก 10 ชั่วโมง ซึ่ง “อุณหภูมิ” นั้นส่งผลกับ “การแพร่” เป็นอย่างมาก


ซึ่งขั้นตอนแรกที่ “ความร้อน🌡” จะช่วยให้การสกัดกาแฟของเรามีประสิทธิภาพมากขึ้นนั้นเริ่มตั้งแต่น้ำหยดแรกสัมผัสกับผงกาแฟเลย นั่นก็คือการบลูม



Coffee Blooming

การบลูมกาแฟ 🌸


เวลาเราเทน้ำร้อนลงบนผงกาแฟแห้ง(ที่บดจากเมล็ดกาแฟคั่วที่ไม่เก่ามากนัก) Coffee Bed จะขยายตัวขึ้น พองขึ้นมาด้านบน ฝรั่งคงจินตนาการว่าเหมือนดอกไม้กำลังบาน🌸 เลยเรียกขั้นตอนนี้ว่าการ Bloom (ถ้าให้ผมตั้งชื่อคงเรียกว่าการ “บวม” 🤣)


ผงกาแฟเมื่อขยายส่องดูมันก็คือเนื้อเมล็ดกาแฟที่เต็มไปด้วยรูพรุน(หยึยยย😖) รูเหล่านั้นก็คือเซลส์ของพืชที่ขยายตัวออกมาเพราะถูกความร้อนระหว่างการคั่ว (พอมันขยายถึงขั้นมันก็ระเบิด “ป๊อบ” เกิดเป็นเสียง Crack 😁 ที่เราเรียกกัน) ทำให้มีแก๊สอาศัยอยู่ภายในซึ่งส่วนใหญ่ก็คือคาร์บอนไดออกไซด์(CO2)


เมื่อกาแฟเจอกับน้ำ น้ำจะซึมเข้าไปในรูพรุนพวกนั้น และดันแก๊สที่อยู่ข้างในออกมาที่พื้นผิวของผงกาแฟ เกิดเป็นฟองอากาศจำนวนมาก ดันกันไป ดันกันมา จนดูเหมือนผงกาแฟบวมขึ้นนั่นเอง (จริง ๆ คือฟองแก๊สระหว่างผงกาแฟที่ดันออกมา)


ซึ่งตรงนี้แหละที่สำคัญต่อการสกัดมาก เพราะถ้าน้ำไม่ซึมเข้าไปในผงกาแฟ สารประกอบที่เป็นกลิ่นรสของกาแฟก็จะแพร่ออกมาด้านนอกไม่ได้ และสิ่งที่ส่งผลโดยตรงกับความเร็วในการซึมของน้ำก็คือ… “แรงตึงผิว(Surface Tension)”



Surface Tension

แรงตึงผิว


การที่น้ำจะซึมเข้าไปในผงกาแฟได้ ผงกาแฟจะต้องสัมผัสกับน้ำก่อน ซึ่งผงกาแฟจะต้องผ่านด่านที่เรียกว่า “แรงตึงผิว” ไปให้ได้ซะก่อน แล้ว… แรงตึงผิวคืออะไร? แรงตึงผิวเกิดจากการที่โมเลกุลของน้ำเกาะตัวติดกันด้วยพลังงานลึกลับบางอย่าง…


ล้อเล่นครับ😅 แรงตรงนี้เรียกว่าแรงยึดเหนี่ยว(Cohesive Force) ให้นึกภาพว่าแรงนี้มันทำหน้าที่คล้าย “กาว” ที่ทำให้โมเลกุลน้ำเกาะกันเป็นก้อนเดียว ถ้าไม่มีแรงกระทำที่มากพอ น้ำก็จะไม่แยกออกจากกัน… ทำให้แมงมุมน้ำ🕷สามารถเดินบนผิวน้ำได้ เพราะว่าน้ำหนักของมันเบาซะจนไม่มีแรงพอที่จะชนะแรงยึดเหนี่ยวของผิวน้ำได้ น้ำก็เลยไม่แยกตัวออก และแมงมุมน้ำก็ไม่จมน้ำตาย


ซึ่ง… ผงกาแฟของเรา ก็น้ำหนักไม่ได้มากไปกว่าแมงมุมน้ำเลย ถ้าเราลองโปรยผงกาแฟลงไปในน้ำเย็น เราจะพบว่าผงกาแฟส่วนใหญ่จะลอยอยู่บนผิวน้ำ ด้วยอำนาจของแรงตึงผิว… แต่ถ้าเราโปรยผงกาแฟลงบนน้ำร้อน เราจะพบว่า ผงกาแฟจะค่อย ๆ จมลงไปในน้ำด้วยความเร็วที่มากกว่าน้ำเย็นมาก นั่นเป็นเพราะ…


อุณหภูมิที่สูงขึ้น🌡 จะทำให้แรงยึดเหนี่ยวของน้ำต่ำลง (เพราะอะไร… ยังไม่บอก เพราะมันจะยาว 😅) ส่งผลให้แรงตึงผิวของน้ำลดน้อยลงตามไปด้วย ทำให้น้ำสัมผัส และซึมเข้าไปในเนื้อกาแฟได้เร็วขึ้นนั่นเอง…


เมื่อน้ำซึมเข้าไปในเนื้อกาแฟได้แล้ว ทีนี้กลไกการแพร่(Diffusion)ที่สำคัญก็จะเริ่มทำงานได้ (จริง ๆ ตอนที่น้ำซึมเข้าไปก็อาศัยการแพร่เหมือนกัน)



Intra-Particle Diffusion

การแพร่ภายในผงกาแฟ


สารประกอบกลิ่นรสของกาแฟนั้นอยู่ “ภายใน” ผงกาแฟ และมันต้องอาศัย “การแพร่” เพื่อเดินทางออกมาที่ผิวหน้า เพื่อที่จะแพร่ออกไปในน้ำรอบ ๆ ผงกาแฟ ซึ่งความเร็วในการแพร่ตรงส่วนนี้ขึ้นอยู่กับ “ความสามารถในการเคลื่อนที่(Mobility)” ของสารเคมีแต่ละตัวซึ่งจะแตกต่างกันออกไป (เช่น กรด กับ น้ำตาล ก็มี Mobility ที่ต่างกัน) และอีกปัจจัยสำคัญก็คือพระเอกของเราในบทความนี้… อุณหภูมิ นั่นเอง


ยิ่งอุณหภูมิสูงขึ้น ความเร็วในการแพร่ก็สูงขึ้นตามไปด้วย แต่… ไม่เท่ากันทุกโมเลกุล เพราะความสามารถในการเคลื่อนที่ต่างกัน โมเลกุลที่เคลื่อนที่ได้เร็ว ก็จะออกมาเร็ว(และปริมาณมาก)กว่า และลำดับความเร็วในการเคลื่อนที่ของสารประกอบในกาแฟ(โดยส่วนใหญ่)ก็คือ…


1.ไขมัน และกรดต่าง ๆ

2.ตามมาด้วยน้ำตาล

3.สารจำพวก Polyphenol ที่มีโมเลกุลซับซ้อนเช่น CGA(Chlorogenic Acid)

4.Fiber ที่เป็นโครงสร้างผนังเซลส์ของเมล็ดกาแฟ


ซึ่ง “ความร้อน” ในระดับที่ต่างกัน ก็ทำให้ความเร็วในการแพร่ของสารประกอบแต่ละตัวต่างกัน ซึ่งผลสุดท้ายจะทำให้ปริมาณ และสัดส่วนสารประกอบที่เป็นกลิ่นรสของกาแฟนั่นแตกต่างกัน และนี่เองเป็นจุดที่ทำให้ กาแฟที่ดริปด้วยน้ำอุณหภูมิ 90 องศา กับ 94 องศา มีรสชาติที่ไม่เหมือนกัน


ถ้าเราใช้ความร้อนที่ต่ำเกินไป จะเกิดความไม่สมดุลระหว่างกรด และน้ำตาล ทำให้กาแฟมีรสชาติเปรี้ยวโดด หรือสกัดเอาเคมีบางตัวออกมาน้อยเกินไปจนกาแฟขาดมิติ เป็นอาการที่เราเรียกกันว่า Under Extraction (สกัดไม่ถึง)


อีกทางนึงก็คือ การสกัดเอาสารจำพวก Polyphenol ออกมามากเกินไป ทำให้กาแฟขม(Bitter) ฝาด(Astringe - ซึ่งตามนิยามคือความรู้สึกแห้ง Dry) ที่เราเรียกกกันว่า Over Extraction (สกัดเกิน)



Conclusion

สรุป


จริง ๆ เรื่องความร้อนสรุปได้สั้นมาก ๆ คือ


“ยิ่งร้อนมาก = การสกัดมากขึ้น และเร็วขึ้น”

เขียนมายืดยาว… แล้วสรุปอุณหภูมิเท่าไหร่เหมาะสมกับการ Brew กาแฟที่สุด?… คำตอบคือไม่รู้ครับ… แฮร่😅 เพราะการสกัดไม่ได้ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิเพียงอย่างเดียว ยังมีหลายปัจจัยเข้ามาเกี่ยวข้อง เช่นเบอร์บด ทรงดริปเปอร์ การเทน้ำแรง/เบา ฯลฯ แต่แน่นอนว่า การรู้หลักการทำงานของอุณหภูมิก็น่าจะมีประโยชน์อยู่บ้าง อย่างน้อยก็ช่วยให้เข้าใจสิ่งที่อยู่เบื้องหลังสูตรดริปทั้งหลายมากขึ้นอีกขั้นนึง


ในกาแฟมีสารเคมีที่ต่างกันมากเกิน 1000 ชนิด และในกาแฟแต่ละสายพันธุ์ แต่ละโปรเสส แต่ละระดับการคั่ว ล้วนแล้วแต่มีองค์ประกอบทางเคมี และโครงสร้างที่แตกต่างกัน ดังนั้นมันจึงเป็นเรื่องยากมากที่จะให้กาแฟเป็นเรื่องของวิทยาศาสตร์เพียว ๆ ไม่มีศิลปะปน


Brewer ที่มากประสบการณ์จะสามารถเลือกปัจจัยการสกัดได้เหมาะสมกับกาแฟตัวนั้น ๆ และ Brew เอาส่วนที่ดีของกาแฟออกมาได้โดยที่แทบไม่ต้องเข้าใจกลไกพวกนี้เลย ดังนั้น… ต่อให้รู้ทฤษฏีละเอียดแค่ไหน แต่สิ่งที่ขาดไม่ได้ในการทำกาแฟให้ดีนั้น ก็คือประสบการณ์ การฝึกฝน และที่สำคัญคือ จิตวิญญาณที่จะทำผลงานให้ออกมาดี (Craftsmanship) เพื่อที่เราจะได้ส่งต่อประสบการณ์ดี ๆ ต่อไป



เพราะประสบการณ์ คืองานคราฟท์ ☺️


675 views0 comments

Recent Posts

See All

Comments


bottom of page