Ep 8 – Extraction Profile

ในช่วงประมาณสิบปีหลังมานี้ น่าจะไม่มีอะไรเป็นกระแสในโลก(เครื่องชง)เอสเพรสโซเท่าเรื่อง pressure profile อีกแล้ว เริ่มตั้งแต่การกลับไปเล่นเครื่องชงกาแฟแบบคันโยกที่มี pre-infusion ที่แรงดันต่ำโดยธรรมชาติและลดแรงดันลงเมื่อสปริงคลายตัว มีการโมดิฟายด์ปั๊มน้ำของเครื่องสมัยใหม่ให้สามารถปรับความเร็วรอบได้เพื่อเลียนแบบการชงของเครื่องคันโยก หรือบางค่ายใช้การติดตัวปรับแรงดันน้ำในเครื่องชงเพื่อลดแรงดันแล้วใช้สวิทช์สับเปลี่ยนให้น้ำไหลที่แรงดันสูงหรือต่ำ หรือการใช้ variable valve ควบคุมอัตราการไหลของน้ำผ่านผงกาแฟซึ่งส่งผลกระทบต่อแรงดันโดยตรงด้วย ทั้งหมดนี้ก็เพื่อทดลองดูว่าเราจะสามารถก้าวข้ามข้อจำกัดเดิมๆ รสชาติเดิมๆ ของกาแฟเอสเพรสโซได้หรือไม่

Duvall เครื่องชงกาแฟสุดไฮเทคที่ใช้ servo motor ดันลูกสูบเพื่อสร้างแรงดันในการชงกาแฟ เป็นการนำเทคโนโลยีที่แม่นยำมาผสานกับปรัชญาการชงกาแฟแบบดั้งเดิม

ทั้งหมดนี้ก็เพื่อให้บาริสต้าสามารถปรับเปลี่ยนเล่นแร่แปรธาตุกระบวนการสกัดกาแฟ เพื่อให้ได้รสชาติที่แตกต่างกัน สมมติว่าถ้าเราสามารถทำอะไรกับการสกัดกาแฟเอสเพรสโซก็ได้ จะมีปัจจัยอย่างน้อยสามอย่างที่บาริสต้าต้องคิดถึง

Brew Ratio คือสัดส่วนของปริมาณของกาแฟบดต่อปริมาณของน้ำกาแฟที่ชง เช่น 1:2 (ใช้กาแฟบด 18 กรัม ชงได้น้ำกาแฟ 36 กรัม) เป็นปัจจัยพื้นฐานในการกำหนดความเข้มข้น (strength) ของกาแฟเอสเพรสโซ ถ้าใช้น้ำน้อยไปสกัดกาแฟมากก็ย่อมมีรสชาติและเนื้อสัมผัสที่แตกต่างจากกาแฟปริมาณเท่ากันแต่สกัดโดยใช้น้ำมาก ทั้งนี้การกำหนดว่าจะใช้ brew ratio เท่าไหร่ควรจะคิดไว้ให้เรียบร้อยตั้งแต่ตอนออกแบบเครื่องดื่มทุกเมนูตั้งแต่แรก

Coffee Brewing Control Chart ใช้กันมาตั้งแต่ปี 1952 เป็นส่วนหนึ่งของงานวิจัยพฤติกรรมผู้บริโภคที่ Prof. E. E. Lockhart ได้ทำไว้ เป็นเหมือนแผนที่แสดงถึงความสัมพันธ์ของความเข้มข้น สัดส่วนกาแฟต่อน้ำ และประสิทธิภาพการสกัด เพื่อสร้างมาตรฐานในการชงกาแฟให้ได้รสชาติดี

Extraction Yield เป็นตัวชี้วัดประสิทธิภาพการสกัดกาแฟ คิดง่ายๆ ว่าใน brew ratio ที่เราออกแบบไว้ เอาเข้าจริงๆ เราสามารถสกัดกาแฟออกมาได้มากหรือน้อยแค่ไหน วิธีการวัดก็จะต้องหาว่าในน้ำกาแฟที่อยู่ข้างหน้าเรามีเนื้อกาแฟละลายอยู่กี่เปอร์เซ็นต์ วิธีพื้นฐานที่สุดก็คือเอาน้ำกาแฟที่ชงได้ไประเหยน้ำออกให้หมดแล้วชั่งน้ำหนักเปรียบเทียบก่อนและหลังระเหยน้ำก็จะสามารถคำนวนได้ว่ามีเนื้อกาแฟ (total solid) อยู่กี่เปอร์เซ็นต์ ซึ่งข้อเสียของวิธีนี้คือใช้เวลานาน(มาก)และต้องใช้เครื่องชั่งที่ละเอียดมากๆ ในระดับอุตสาหกรรมจะมีเครื่องมือคล้ายๆ กันนี้ที่ออกแบบมาสำหรับวัด total solid โดยเฉพาะ ใช้เวลาไม่นานและมีความแม่นยำสูง แต่ก็มีราคาสูงมากเช่นเดียวกัน สำหรับบาริสต้าเราใช้เครื่องมือง่ายๆ ราคาไม่แพง ใช้วัดค่าการหักเหแสงแล้วนำมาคำนวนเทียบกับวิธีปกติเอา อาจจะไม่ได้แม่นยำมากเพราะใช้วิธีคำนวนทางอ้อม แต่เท่านี้ก็เพียงพอต่อการใช้งานแล้ว

Solid Analyzer หลักการเหมือน Moisture Balance ใช้วิธีการระเหยน้ำออกแล้ววัดว่าเหลือของแข็งอยู่กี่เปอร์เซ็นต์

เมื่อรู้ brew ratio และรู้ total solid ก็เอาเข้าตาราง brewing control chart ด้านบน ก็จะรู้ว่ากาแฟของเรานั้นชงออกมาเป็นอย่างไร แล้วเมื่อชิมรสชาติก็จะบอกได้ว่าเราชอบมันหรือไม่ แล้วถ้าไม่ชอบควรจะปรับให้เป็นอย่างไร เช่น ลูกค้าโรงแรมเจ้านึงที่ใช้กาแฟเราชงเสิร์ฟในมื้ออาหารเช้าด้วยเครื่องชงกาแฟดริปแบบอัตโนมัติ ใช้ผงกาแฟ 65 กรัมต่อน้ำ 1 ลิตร (1.84 gallon per lb) วัดค่า total solid ได้ 1.5% ก็แสดงว่าชงออกมาเข้มเกินไปแต่รสชาติออกครบแล้ว (ชิมแล้วรสชาติกลมกล่อม ไม่ขมเกินไม่เปรี้ยวเกิน แต่เนื้อสัมผัสแน่นเข้มข้นเกินไป) ถามว่าดีมั้ย รสชาติดีลูกค้ากินก็ติดใจ อร่อยแต่เปลืองกาแฟ วิธีแก้ก็คือเพิ่ม brew ratio ให้มากขึ้น ใช้กาแฟน้อยลงหรือใช้น้ำมากขึ้น และต้องบดให้หยาบขึ้นเล็กน้อยเพื่อป้องกัน over extract

Solubility ทำไมพอเพิ่ม brew ratio แล้วจะ over extract ก็คือเรื่อง solubility หรือความสามารถในการละลาย การชงกาแฟก็คือการเปลี่ยนสถานะจากของแข็งมาเป็นของเหลวโดยใช้น้ำเป็นตัวทำละลาย การบดหยาบขึ้นก็คือการลด surface area หรือผิวสัมผัสที่น้ำจะเข้าไปทำละลายสารต่างๆ ที่อยู่ในกาแฟออกมา

ขนาดของผงกาแฟบด ยิ่งบดหยาบยิ่งต้องใช้เวลาในการสกัดนานขึ้น
ถ้าใช้เวลาเท่ากัน ผงกาแฟบดละเอียดจะ over extract ก่อนผงกาแฟหยาบ

ทั้งสองภาพนี้มาจาก https://handground.com/grind/an-intuitive-guide-to-coffee-solubles-extraction-and-tds

สารต่างๆ ที่อยู่ในกาแฟมีความสามารถในการละลายไม่เท่ากัน ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิและสภาพของน้ำที่เป็นตัวทำละลาย น้ำที่อุณหภูมิสูงจะมีความสามารถในการทำละลายมากกว่าน้ำที่อุณหภูมิต่ำ (กาแฟ cold brew ก็เลยต้องใช้เวลานานหลายชั่วโมงในการสกัด) น้ำที่มีค่าแร่ธาตุมากๆ ก็จะจับกับแร่ธาตุที่อยู่ในกาแฟได้มากและดึงรสชาติออกมาได้มากกว่าน้ำที่มีแร่ธาตุน้อยกว่า (น้ำแร่จะชงกาแฟได้รสเฝื่อนๆ กว่า) ถ้าสกัดภายใต้แรงดัน (เช่นเอสเพรสโซ) ก็จะมีพลังมากกว่าสกัดโดยไม่ใช้แรงดัน ซึ่งสารเหล่านี้ส่งผลโดยตรงต่อรสชาติของกาแฟที่ชงได้ ถ้าไปอ่านบทความตามเว็บต่างๆ ก็จะเจอการเรียงลำดับความสามารถในการละลายจากง่ายไปยากประมาณนี้

  1. รสชาติเปรี้ยวสว่าง: ตอนเริ่มต้นสกัดกาแฟพวก acidity หรือกรดในกาแฟจะออกมาก่อน ซึ่งจะให้รสเปรี้ยวและรสชาติผลไม้ดอกไม้เกิดจาก organic acids ต่างๆ ที่อยู่ในกาแฟ รวมถึงคาเฟอีนด้วย
  2. รสหวานและเนื้อสัมผัส: เมื่อพวกกรดต่างๆ ละลายออกไปมากแล้ว พวกที่ละลายช้ากว่าอย่างเช่นน้ำตาลต่างๆ ไขมัน ก็จะเริ่มออกมา ซึ่งให้รสหวาน กลิ่นหอม และเนื้อสัมผัสที่ทำให้กาแฟมีความสมดุลขึ้น
  3. รสขม เฝื่อน ฝาด: มาจากพวก chlorogenic acids บางตัว คาเฟอีน ฟีนอลบางตัว สารประกอบที่เกิดจาก maillard reaction เช่นพวกเม็ดสีต่างๆ
  4. สุดท้ายเมื่อเกิด over extraction มากๆ เช่นภายใต้อุณหภูมิและแรงดันที่สูงมากดังเช่นในการสกัดกาแฟ instant ที่สามารถทำ EY ได้ถึง 50% ก็จะได้พวกโครงสร้าง fiber ออกมา และทำให้ pH ลดลงอย่างมาก

แต่การชงกาแฟในชีวิตจริงนั้น ความสามารถในการละลายของสารประกอบเหล่านี้ค่อนข้างซับซ้อนกว่านั้นมาก CGAs บางตัวละลายเร็วบางตัวละลายช้า บางตัวละลายเร็วแต่ในปริมาณที่น้อยไม่สามารถจับรสชาติได้ แต่ถ้ามีมากเกินไปจะให้รสชาติที่ไม่พึงประสงค์ ในไขมันบางตัวถ้ามีในปริมาณน้อยให้กลิ่นที่ดี แต่ถ้าออกมามากเกินไปกลับทำให้รู้สึกขม ว่ากันว่า 85-90% ของกลิ่นรสของกาแฟมักถูกสกัดออกมาในช่วงต้นของการชงกาแฟ ดังนั้นการควบคุมความละเอียดของการบดกาแฟจึงเป็นเรื่องที่สำคัญมากๆ เพราะมันคือตัวกำหนดตัวแปรอื่นๆ ที่เกี่ยวข้องในการชงกาแฟที่ตามมา ถ้าเอสเพรสโซช็อตชงออกมาแล้วไม่อร่อย ต้องคิดว่าจะปรับที่เครื่องบด ถ้าเครื่องบดมีข้อจำกัดเช่นฟันบดไม่คมแล้วหรือฟันบดไม่ได้ระนาบที่ดี ก็ต้องหันไปปรับที่ brew ratio หรือปรับที่อุณหภูมิน้ำ หรือจะปรับที่แรงดันปั๊ม หรือจะปรับที่อัตราการไหลของน้ำ หรือบางทีถ้าชงแต่เอสเย็นก็อาจไม่จำเป็นต้องปรับอะไรเลยก็ได้ เพราะนมข้นหวานจะเยียวยาทุกสิ่ง

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out /  Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out /  Change )

Connecting to %s