ศาสตร์แห่ง กาแฟฟิลเตอร์ : Extraction Part 2

หลังจากที่เราได้ทำความเข้าใจแนวคิดพื้นฐานเกี่ยวกับการสกัดกาแฟในพาร์ทแรกไปแล้ว คราวนี้เราจะก้าวลึกเข้าไปสู่รายละเอียดที่ซับซ้อนมากขึ้นใน “ศาสตร์แห่ง กาแฟฟิลเตอร์ : การสกัด (พาร์ท 2)” บทความนี้จะพาคุณไปเจาะลึกถึงปรากฏการณ์ทางฟิสิกส์ เช่น Advection และ Diffusion ที่เกิดขึ้นในระหว่างการสกัด ซึ่งมีบทบาทสำคัญในการเคลื่อนย้ายสารประกอบต่าง ๆ ออกมาจากเมล็ดกาแฟ

นอกจากนี้ เรายังจะพูดถึงปัจจัยอื่น ๆ ที่มีผลต่อการสกัด เช่น ขนาดของเมล็ดกาแฟ อุณหภูมิในการชง และวิธีการชงแบบต่าง ๆ ทั้งการชงแบบ immersion และ percolation เพื่อให้คุณเข้าใจว่าปัจจัยเหล่านี้ส่งผลต่อรสชาติและกลิ่นของกาแฟในแต่ละแก้วอย่างไร บทความนี้จะช่วยให้คุณมีความรู้เชิงลึกและสามารถปรับแต่งการชงกาแฟให้ได้รสชาติที่ต้องการได้อย่างแม่นยำยิ่งขึ้น

การสกัดกาแฟไม่ได้มีแค่เรื่องของตัวเลขหรือสมการ แต่ยังเกี่ยวข้องกับการทำความเข้าใจวิธีที่สารประกอบเคลื่อนที่และสกัดออกมา รวมถึงผลกระทบที่เกิดขึ้นจากการเปลี่ยนแปลงสภาพแวดล้อมต่าง ๆ มาเริ่มเจาะลึกกันต่อในพาร์ทนี้ แล้วคุณจะพบว่าโลกของการชง กาแฟฟิลเตอร์ ยังมีอะไรมากกว่าที่คิด

อิทธิพลของขนาดของเมล็ดกาแฟ (Particle Size)

ผลกระทบของการบดเมล็ดกาแฟที่มีขนาดต่างกัน

ขนาดของเมล็ดกาแฟที่ถูกบดมีผลโดยตรงต่อกระบวนการสกัดและรสชาติของกาแฟที่ชงออกมา การบดเมล็ดกาแฟทำให้ผงกาแฟมีพื้นที่ผิวที่กว้างขึ้น ซึ่งช่วยให้น้ำสามารถเข้าถึงและสกัดสารประกอบต่าง ๆ ออกมาได้ง่ายขึ้น อย่างไรก็ตาม ขนาดของผงกาแฟที่แตกต่างกันจะมีผลต่อความเร็วและประสิทธิภาพในการสกัด โดยหลักแล้ว ขนาดของผงกาแฟมีผลต่อสองสิ่งคือ อัตราการสกัด (extraction rate) และความสม่ำเสมอของการสกัด

• ผงกาแฟที่บดละเอียด: การบดที่ละเอียดมากจะทำให้ผงกาแฟมีพื้นที่ผิวสัมผัสกับน้ำมากขึ้น ส่งผลให้สารประกอบในกาแฟถูกสกัดออกมาได้รวดเร็ว ผงที่ละเอียดเกินไปอาจทำให้การสกัดเกิดขึ้นมากเกินไป (over-extraction) ซึ่งทำให้กาแฟมีรสขม ฝาด และหนัก การบดละเอียดจึงเหมาะกับวิธีการชงที่ใช้น้ำผ่านอย่างรวดเร็ว เช่น เอสเพรสโซ แต่สำหรับการชงแบบ drip ที่ใช้เวลาในการสกัดนาน การบดละเอียดเกินไปจะทำให้กาแฟขมและฝาดได้
• ผงกาแฟที่บดหยาบ: การบดหยาบจะทำให้ผงกาแฟมีพื้นที่ผิวที่น้อยลง สารประกอบจะถูกสกัดออกมาช้ากว่า ผงที่หยาบเกินไปจะนำไปสู่การสกัดไม่เพียงพอ (under-extraction) ส่งผลให้กาแฟมีรสเปรี้ยวและอ่อนบาง เพราะสารประกอบบางชนิดที่ควรถูกสกัดออกมายังไม่ได้ออกมา ผงหยาบเหมาะกับวิธีการชงที่น้ำแช่ผงกาแฟเป็นเวลานาน เช่น French Press ที่การสกัดค่อย ๆ เกิดขึ้นในช่วงเวลานาน

ขนาดของเมล็ดกาแฟที่เหมาะสมสำหรับการสกัดที่สม่ำเสมอและให้รสชาติที่ดี

การเลือกขนาดการบดที่เหมาะสมถือเป็นกุญแจสำคัญในการสกัดที่สม่ำเสมอและให้รสชาติที่สมดุล ขนาดของผงกาแฟจะถูกเลือกให้สอดคล้องกับวิธีการชงเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ดีที่สุด เช่น:

• การชงแบบเอสเพรสโซ: ใช้ผงกาแฟที่บดละเอียดมาก เพราะต้องการให้การสกัดเกิดขึ้นเร็วในระยะเวลาสั้น ๆ
• การชงแบบ drip หรือ pour-over (เช่น V60, Chemex): ใช้ผงกาแฟที่บดละเอียดปานกลาง เพื่อให้น้ำสามารถไหลผ่านได้ในอัตราที่เหมาะสมและให้การสกัดที่สมดุล
• การชงแบบ immersion (เช่น French Press): ใช้ผงกาแฟที่บดหยาบ เพราะต้องการให้ผงกาแฟสามารถแช่น้ำได้นานโดยไม่ทำให้การสกัดมากเกินไป

นอกจากนี้ ขนาดการบดที่สม่ำเสมอเป็นสิ่งสำคัญ เพราะผงกาแฟที่มีขนาดไม่เท่ากันจะทำให้บางส่วนของกาแฟถูกสกัดมากเกินไป ขณะที่บางส่วนถูกสกัดน้อยเกินไป ผงกาแฟที่เรียกว่า “fines” หรือผงที่เล็กมาก ๆ มักจะถูกสกัดเร็วและมาก ทำให้กาแฟขม ขณะที่ผงที่ใหญ่กว่าจะสกัดออกมาช้าและไม่เพียงพอ วิธีที่ดีที่สุดในการควบคุมขนาดการบดคือการใช้เครื่องบดแบบ Burr Grinder ที่ให้ผงกาแฟที่มีขนาดเท่ากันมากกว่าการใช้เครื่องบดแบบใบมีด (Blade Grinder) ซึ่งจะช่วยให้การสกัดเกิดขึ้นสม่ำเสมอและควบคุมรสชาติได้ดีขึ้น

การเลือกขนาดการบดที่เหมาะสมและสม่ำเสมอจึงเป็นสิ่งสำคัญในการสร้างรสชาติที่กลมกล่อมและสมดุลของกาแฟในทุกแก้ว การปรับเปลี่ยนขนาดการบดเล็กน้อยสามารถทำให้รสชาติเปลี่ยนไปได้อย่างมาก ดังนั้นการทำความเข้าใจผลกระทบของขนาดผงกาแฟจะช่วยให้คุณชงกาแฟได้อย่างแม่นยำและเข้าถึงรสชาติที่ต้องการได้ง่ายขึ้น

อุณหภูมิ (Temperature) ในการสกัด

ผลของอุณหภูมิต่อน้ำและอัตราการสกัด

อุณหภูมิของน้ำเป็นหนึ่งในปัจจัยที่สำคัญที่สุดที่ส่งผลต่อการสกัดกาแฟ เพราะอุณหภูมิมีผลโดยตรงต่อความสามารถของน้ำในการละลายสารประกอบในเมล็ดกาแฟ เมื่ออุณหภูมิของน้ำสูงขึ้น พลังงานที่น้ำมีจะเพิ่มขึ้น ทำให้โมเลกุลของน้ำเคลื่อนที่ได้เร็วขึ้นและสามารถเจาะเข้าไปในโครงสร้างของผงกาแฟได้ง่ายขึ้น ส่งผลให้สารประกอบต่าง ๆ เช่น กรด น้ำตาล และสารประกอบที่ให้ความขม ถูกดึงออกมาได้เร็วขึ้น ดังนั้น การใช้น้ำที่มีอุณหภูมิสูงจะช่วยเร่งการสกัดให้เกิดขึ้นได้เร็วและเข้มข้นมากขึ้น

ในทางตรงกันข้าม หากใช้น้ำที่มีอุณหภูมิต่ำ อัตราการสกัดจะช้าลง เพราะน้ำมีพลังงานน้อย ทำให้การดึงสารประกอบออกมาจากผงกาแฟยากขึ้น ส่งผลให้สารบางชนิดอาจไม่ถูกสกัดออกมาเพียงพอ ซึ่งจะทำให้กาแฟมีรสอ่อนหรือไม่กลมกล่อม

อย่างไรก็ตาม อุณหภูมิที่สูงเกินไปก็สามารถทำให้การสกัดเกิดขึ้นมากเกินไป (over-extraction) ทำให้กาแฟขม ฝาด และไม่สมดุล ในขณะที่อุณหภูมิที่ต่ำเกินไปอาจทำให้การสกัดไม่พอ (under-extraction) ซึ่งทำให้กาแฟมีรสเปรี้ยวและบางเบา

การใช้อุณหภูมิต่าง ๆ เพื่อควบคุมรสชาติ

การเลือกใช้อุณหภูมิในการชงกาแฟมีผลโดยตรงต่อการควบคุมรสชาติของกาแฟที่ได้ บาริสต้ามักปรับเปลี่ยนอุณหภูมิเพื่อให้ได้รสชาติที่ต้องการ ตัวอย่างเช่น:

• การใช้น้ำที่มีอุณหภูมิสูง (ประมาณ 93-96°C): การใช้น้ำที่มีอุณหภูมิสูงจะช่วยให้การสกัดเกิดขึ้นได้อย่างรวดเร็วและเข้มข้น เหมาะกับการชงกาแฟที่ต้องการดึงรสชาติเต็มที่ เช่น การชงกาแฟที่ต้องการเน้นความเข้มและความหวาน หรือการชงเอสเพรสโซ น้ำร้อนในระดับนี้จะช่วยสกัดน้ำตาลและสารที่ให้ความหวานออกมาได้ดีขึ้น แต่ต้องระวังไม่ให้สกัดสารที่ทำให้กาแฟขมมากเกินไป
• การใช้น้ำที่มีอุณหภูมิต่ำกว่า (ประมาณ 85-90°C): อุณหภูมิที่ต่ำกว่าเล็กน้อยจะช่วยชะลอการสกัด เหมาะกับการชงกาแฟที่ต้องการดึงรสชาติที่นุ่มนวลและละเอียดออกมา การใช้อุณหภูมิที่ต่ำจะช่วยลดการสกัดสารที่ทำให้ขม แต่จะยังคงได้สารประกอบที่ให้รสหวานและกลิ่นหอม วิธีนี้นิยมใช้กับการชง กาแฟฟิลเตอร์ ที่ต้องการความละมุนของรสชาติ
• การปรับอุณหภูมิเพื่อควบคุมรสชาติ: บาริสต้าที่มีประสบการณ์มักจะปรับเปลี่ยนอุณหภูมิตามลักษณะของเมล็ดกาแฟที่ใช้ ตัวอย่างเช่น กาแฟที่มีโปรไฟล์การคั่วอ่อนมักจะมีความเป็นกรดสูงและมีรสผลไม้ เมื่อใช้อุณหภูมิที่สูงกว่าปกติเล็กน้อย จะช่วยดึงเอากลิ่นหอมและรสชาติผลไม้เหล่านั้นออกมาได้เต็มที่ ในขณะที่กาแฟคั่วเข้มมักจะตอบสนองได้ดีกับอุณหภูมิที่ต่ำกว่า เพื่อป้องกันการสกัดสารที่ให้ความขมออกมามากเกินไป
• ผลกระทบของอุณหภูมิต่อการชงแบบต่าง ๆ: ในการชงแบบ immersion (เช่น French Press) การใช้อุณหภูมิที่สูงจะช่วยให้การสกัดเกิดขึ้นครบถ้วนภายในเวลาที่จำกัด ขณะที่ในวิธีการชงแบบ percolation (เช่น Pour-over หรือเอสเพรสโซ) การควบคุมอุณหภูมิน้ำอย่างละเอียดจะช่วยสร้างความสมดุลในรสชาติ และยังมีเทคนิคการปรับอุณหภูมิในระหว่างการชงเพื่อดึงรสชาติในหลายมิติออกมา

การทำความเข้าใจและปรับเปลี่ยนอุณหภูมิตามสถานการณ์ต่าง ๆ เป็นอีกหนึ่งวิธีที่ทำให้คุณสามารถควบคุมการสกัดและรสชาติของกาแฟได้อย่างมืออาชีพ การทดลองใช้อุณหภูมิต่าง ๆ จะช่วยให้คุณพบว่าการชงแบบไหนให้รสชาติที่ถูกใจและเหมาะสมกับเมล็ดกาแฟแต่ละชนิดที่คุณเลือกใช้

การเปรียบเทียบระหว่างวิธี Immersion และ Percolation

ความแตกต่างระหว่างการชงกาแฟแบบ Immersion และ Percolation

การชงกาแฟสามารถแบ่งออกเป็นสองวิธีหลัก ๆ คือ การชงแบบ Immersion และ การชงแบบ Percolation ซึ่งทั้งสองวิธีนี้มีหลักการทำงานและผลลัพธ์ที่แตกต่างกัน ดังนี้:

การชงแบบ Immersion: เป็นวิธีที่ผงกาแฟถูกแช่ในน้ำร้อนเป็นเวลานาน ทำให้สารประกอบที่ละลายได้ถูกสกัดออกมาอย่างช้า ๆ การชงแบบนี้ให้การสกัดที่สม่ำเสมอและการละลายของสารประกอบจะเกิดขึ้นตลอดระยะเวลาที่กาแฟแช่อยู่ในน้ำ ตัวอย่างของวิธีชงแบบ Immersion ได้แก่ French Press, Aeropress (บางรูปแบบ) และ Cold Brew

ในวิธีนี้ ผู้ชงสามารถควบคุมเวลาที่ผงกาแฟสัมผัสกับน้ำได้อย่างแม่นยำ เมื่อครบเวลา ผงกาแฟจะถูกกรองออก และเหลือเพียงกาแฟที่ชงเสร็จพร้อมดื่ม การชงแบบ Immersion ทำให้ทุกส่วนของผงกาแฟถูกสกัดออกมาอย่างเท่าเทียมกัน ส่งผลให้ได้กาแฟที่มีรสชาติที่นุ่มนวลและเต็มอิ่ม

การชงแบบ Percolation: เป็นวิธีที่น้ำไหลผ่านผงกาแฟ และดึงสารประกอบที่ละลายได้ออกมาพร้อมกับการไหลของน้ำ น้ำจะไหลจากด้านบนของผงกาแฟและเคลื่อนที่ลงล่าง ทำให้สารประกอบถูกสกัดออกมาตามลำดับเมื่อผ่านผงกาแฟ ตัวอย่างของการชงแบบ Percolation ได้แก่ Pour-over (เช่น V60, Chemex), Drip Coffee, และ Espresso

ในการชงแบบ Percolation การไหลของน้ำเป็นปัจจัยสำคัญที่ต้องควบคุม การที่น้ำไหลเร็วหรือช้าจะมีผลต่ออัตราการสกัด โดยทั่วไป การชงแบบนี้ให้ผลลัพธ์ที่สามารถปรับแต่งได้ง่ายด้วยการเปลี่ยนแปลงปัจจัยต่าง ๆ เช่น อุณหภูมิ ขนาดของการบดผงกาแฟ และรูปแบบการรินน้ำ

ผลกระทบที่เกิดจากการใช้วิธีการชงที่ต่างกันต่อรสชาติและความเข้มข้นของกาแฟ

วิธีการชงที่แตกต่างกันไม่เพียงแต่มีผลต่อกระบวนการสกัดเท่านั้น แต่ยังส่งผลต่อรสชาติและความเข้มข้นของกาแฟในแก้วด้วย:

การชงแบบ Immersion: เนื่องจากผงกาแฟถูกแช่ในน้ำเป็นเวลานาน กระบวนการสกัดจึงเกิดขึ้นอย่างสมดุลและสม่ำเสมอ กาแฟที่ได้จากการชงแบบนี้มักมีรสชาติที่หนักแน่นและกลมกล่อม เพราะสารประกอบที่ละลายได้ถูกสกัดออกมาทั้งหมด น้ำมันและสารฟีนอลิกส์ที่ให้กลิ่นหอมมักจะถูกดึงออกมาด้วย ทำให้กาแฟมีรสชาติที่ซับซ้อนและเนื้อสัมผัสที่หนาขึ้น การชงแบบ Immersion ยังทำให้กาแฟมีความเข้มข้นที่เสถียร เนื่องจากการสกัดเกิดขึ้นอย่างสมบูรณ์

อย่างไรก็ตาม เนื่องจากการชงแบบนี้ใช้เวลานานกว่า การควบคุมเวลาจึงเป็นปัจจัยสำคัญ ถ้าสกัดนานเกินไป กาแฟอาจมีรสขมมากขึ้น การชงแบบนี้เหมาะสำหรับผู้ที่ต้องการรสชาติที่นุ่มลึกและไม่เร่งรีบ เช่น การดื่ม French Press ในช่วงเช้าหรือ Cold Brew ที่มีความหวานธรรมชาติ

การชงแบบ Percolation: การชงด้วยวิธีนี้จะให้รสชาติที่สดชื่นและชัดเจนมากขึ้น เนื่องจากน้ำที่ไหลผ่านจะดึงสารประกอบออกมาเป็นชั้น ๆ โดยที่สารต่าง ๆ จะถูกสกัดออกมาตามลำดับ เช่น กรดและน้ำตาลจะถูกสกัดออกมาก่อน สารที่ทำให้ขมจะถูกสกัดออกมาในภายหลัง ทำให้สามารถควบคุมการสกัดให้หยุดก่อนที่สารที่ทำให้ขมจะละลายออกมาได้

วิธีนี้ยังให้ความเข้มข้นที่หลากหลาย โดยขึ้นอยู่กับการควบคุมการไหลของน้ำ อุณหภูมิ และขนาดการบด ตัวอย่างเช่น การชงเอสเพรสโซจะใช้ผงกาแฟที่บดละเอียดและความดันสูงเพื่อดึงรสชาติที่เข้มข้นออกมาในระยะเวลาสั้น ขณะที่การชง Pour-over สามารถปรับรสชาติได้ง่ายด้วยการเปลี่ยนแปลงวิธีการรินน้ำและการบดผงกาแฟ

การเลือกวิธีการชงที่เหมาะสมจะช่วยให้คุณสามารถปรับรสชาติของกาแฟให้ตรงกับความชอบของคุณได้ ไม่ว่าจะเป็นการชงแบบ Immersion ที่ให้รสชาติหนักแน่นและกลมกล่อม หรือการชงแบบ Percolation ที่ให้รสชาติที่สดใสและชัดเจน วิธีที่คุณเลือกจะเป็นตัวกำหนดความซับซ้อนและความเข้มข้นของกาแฟในทุกแก้วที่คุณดื่ม

การประเมิน Liquid Retained Ratio (LRR)

การคำนวณค่า LRR เพื่อประเมินปริมาณน้ำที่ตกค้างในกากกาแฟหลังการชง

Liquid Retained Ratio (LRR) เป็นค่าที่ใช้ในการประเมินปริมาณน้ำที่ตกค้างในกากกาแฟหลังจากการชง ซึ่งช่วยให้เรารู้ว่ามีน้ำปริมาณเท่าใดที่ยังคงถูกกักเก็บอยู่ในผงกาแฟหลังจากที่เราเทน้ำร้อนผ่านไปแล้ว การคำนวณค่า LRR เป็นสิ่งสำคัญ เพราะปริมาณน้ำที่ตกค้างนี้มีผลต่อการคำนวณการสกัด (extraction yield) และการประเมินคุณภาพของกาแฟที่ชงได้

สูตรพื้นฐานในการคำนวณ LRR คือ:

• W = น้ำหนักรวมของน้ำที่เทใส่กาแฟ (Total water weight added) วัดเป็นกรัม
• B = น้ำหนักของกาแฟที่ชงได้ (Beverage weight) วัดเป็นกรัม
• D = น้ำหนักของผงกาแฟแห้ง (Dry coffee dose) วัดเป็นกรัม

ค่า LRR จะแสดงถึงปริมาณน้ำที่ตกค้างในกากกาแฟ โดยถ้าค่า LRR สูง หมายความว่าน้ำยังคงเหลืออยู่ในกากกาแฟมาก ในขณะที่ค่า LRR ต่ำแสดงว่าน้ำถูกสกัดออกมามากกว่า

ยกตัวอย่างเช่น หากคุณชงกาแฟโดยใช้น้ำ 300 กรัม (W = 300 กรัม) และชงได้กาแฟ 250 กรัม (B = 250 กรัม) โดยใช้ผงกาแฟ 18 กรัม (D = 18 กรัม) จะได้ค่า LRR ดังนี้:

ผลกระทบของ LRR ต่อการคำนวณค่า Average Extraction Yield

การคำนวณค่า LRR มีผลต่อการคำนวณ average extraction yield (EY) เพราะค่า LRR บอกเราว่ามีปริมาณน้ำเท่าใดที่ยังคงอยู่ในกากกาแฟหลังการชง เมื่อน้ำเหล่านี้ยังคงมีสารประกอบที่ละลายอยู่ การคำนวณการสกัดจึงจำเป็นต้องพิจารณาปริมาณน้ำที่ตกค้างนี้ด้วย เพื่อให้ได้ค่าการสกัดที่แม่นยำยิ่งขึ้น

ในกรณีที่ไม่คำนวณ LRR เข้าไปในการประเมิน ค่า average extraction yield อาจจะบิดเบือนจากความจริง เพราะน้ำที่ตกค้างในกากกาแฟอาจจะมีสารประกอบที่ละลายอยู่ การสกัดที่เกิดขึ้นจริงจึงอาจไม่ตรงกับที่เราคิดว่ามีแค่ในแก้วกาแฟเท่านั้น

การคำนวณ average extraction yield ที่แม่นยำมากขึ้นสามารถทำได้โดยใช้สูตรที่พิจารณา LRR เพิ่มเติม:

• C = ความเข้มข้นของกาแฟที่ชงได้ (TDS) วัดจาก Refractometer
• C_slurry = ความเข้มข้นของน้ำที่ตกค้างในกากกาแฟ (สามารถวัดได้ด้วยการเก็บน้ำที่ตกค้างและวัดค่า TDS)
• W – B = ปริมาณน้ำที่ตกค้างในกากกาแฟ

ในกรณีที่เราไม่สามารถวัดค่า C_slurry ได้โดยตรง เราอาจต้องทำการประเมินค่า LRR และใช้ค่าเฉลี่ยในการคำนวณ เพื่อให้การประเมินการสกัดสมบูรณ์มากขึ้น

ตัวอย่างเช่น หากคุณพบว่า C = 1.35%, C_slurry = 0.95%, W = 300 กรัม, B = 250 กรัม และ D = 18 กรัม ค่า EY จะเป็น:

การประเมินแบบนี้จะทำให้ค่า EY มีความแม่นยำมากขึ้น และช่วยให้บาริสต้ารู้ว่ามีสารประกอบใดที่ยังตกค้างอยู่ในกากกาแฟที่อาจส่งผลต่อรสชาติของกาแฟที่ชงออกมา การพิจารณา LRR ในการคำนวณจึงเป็นส่วนสำคัญที่ทำให้คุณสามารถควบคุมการสกัดและรสชาติของกาแฟได้ดียิ่งขึ้น การคำนวณ LRR ที่แม่นยำยังช่วยให้การเปรียบเทียบวิธีการชงหรือการทดลองปรับสูตรทำได้อย่างสมบูรณ์และเที่ยงตรงมากขึ้น

การคำนวณค่า Extraction Yield ที่แม่นยำขึ้น

การใช้สูตรคำนวณค่า Extraction Yield แบบปรับปรุง

ในการคำนวณค่า extraction yield (EY) หรือปริมาณการสกัดสารประกอบที่ละลายได้จากกาแฟโดยปกติ เรามักใช้สูตรพื้นฐานที่คำนึงถึงความเข้มข้น (TDS) และน้ำหนักของกาแฟที่ชงออกมา อย่างไรก็ตาม สูตรพื้นฐานนี้อาจไม่ได้แม่นยำเสมอไป เพราะไม่ได้พิจารณาถึงปัจจัยเพิ่มเติม เช่น น้ำที่ตกค้างในกากกาแฟ (slurry) และผลของน้ำที่ถูกดูดซับเข้าไปในผงกาแฟที่ยังคงมีสารประกอบละลายได้

สูตรการคำนวณแบบปรับปรุงจึงถูกนำมาใช้เพื่อให้ได้ค่า EY ที่แม่นยำขึ้น โดยสูตรนี้จะคำนวณการสกัดทั้งจากกาแฟที่ชงออกมา (beverage) และน้ำที่ยังคงอยู่ในกากกาแฟ (slurry):

• C_beverage = ความเข้มข้นของกาแฟที่ชงออกมา (TDS ของ beverage)
• C_slurry = ความเข้มข้นของน้ำที่ตกค้างในกากกาแฟ (TDS ของ slurry)
• B = น้ำหนักของกาแฟที่ชงได้ (Beverage weight)
• W = น้ำหนักรวมของน้ำที่เทใส่กาแฟ (Total water weight added)
• D = น้ำหนักของผงกาแฟแห้ง (Dry coffee dose)

การเพิ่มค่าความเข้มข้นของน้ำที่ตกค้าง C_slurry เข้ามาช่วยให้การประเมิน EY มีความสมบูรณ์มากขึ้น เพราะสารประกอบบางส่วนที่ละลายได้อาจยังคงตกค้างอยู่ในน้ำที่เหลืออยู่ในกากกาแฟ หากไม่คำนวณค่าดังกล่าว เราอาจมองข้ามส่วนหนึ่งของการสกัดที่เกิดขึ้นจริง และได้ค่า EY ที่ไม่สะท้อนการสกัดทั้งหมด

การพิจารณาน้ำที่ตกค้างในเมล็ดกาแฟและผลต่อการคำนวณ

การที่น้ำตกค้างในกากกาแฟหลังจากการชงเป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ น้ำนี้ยังคงมีสารประกอบที่ละลายได้ที่ไม่ได้ถูกสกัดออกมาจนหมด การคำนวณแบบเดิม ๆ ที่ไม่พิจารณาน้ำนี้อาจทำให้การประเมินค่า EY สูงหรือต่ำเกินไป เช่น ในกรณีของการชงแบบ immersion เช่น French Press หรือ Aeropress ที่มีการแช่น้ำในผงกาแฟเป็นเวลานาน น้ำที่ตกค้างอาจมีปริมาณสารประกอบที่ละลายได้สูงกว่าการชงแบบ percolation

เพื่อให้ค่า EY ที่คำนวณได้แม่นยำมากขึ้น เราต้องพิจารณาน้ำที่เหลืออยู่ในกากกาแฟด้วย และนี่คือวิธีการคำนวณ:

• วัดค่า TDS ของน้ำที่ตกค้างในกากกาแฟ: หลังจากการชงเสร็จ ให้เก็บน้ำที่ตกค้างจากกากกาแฟมาเล็กน้อย และวัดค่าความเข้มข้นของสารประกอบ (TDS) ด้วยเครื่อง refractometer
• คำนวณปริมาณน้ำที่ตกค้าง: สามารถคำนวณได้จากสูตร:

• ใช้ค่า TDS ของน้ำที่ตกค้างในสูตร: คำนวณค่า EY โดยใช้สูตรปรับปรุงข้างต้น เพื่อให้ค่าการสกัดสะท้อนถึงสารประกอบที่ถูกสกัดจริงทั้งจากน้ำที่เราดื่มและน้ำที่ตกค้างอยู่

ตัวอย่าง:

สมมติว่าเราใช้ผงกาแฟ 20 กรัม (D = 20 กรัม) เทน้ำทั้งหมด 300 กรัม (W = 300 กรัม) ได้กาแฟชง 250 กรัม (B = 250 กรัม) และวัดค่า TDS ของกาแฟชงได้ 1.35% (C_beverage = 1.35%) และน้ำที่ตกค้างมีค่า TDS ที่ 0.95% (C_slurry = 0.95%) คำนวณค่า EY ได้ดังนี้:

สูตรนี้จะช่วยให้การคำนวณค่า EY มีความแม่นยำและสะท้อนการสกัดจริงมากขึ้น การพิจารณาน้ำที่ตกค้างทำให้เราสามารถปรับแต่งวิธีการชงให้ได้กาแฟที่มีรสชาติสมดุลมากขึ้น และยังเป็นเครื่องมือที่มีประโยชน์ในการเปรียบเทียบวิธีการชงหรือปรับปรุงสูตรการชงกาแฟใหม่ ๆ ได้อย่างแม่นยำ

ในพาร์ทที่สองของบทความ “ศาสตร์แห่งกาแฟฟิลเตอร์: การสกัด” นี้ เราได้เจาะลึกถึงกระบวนการต่าง ๆ ที่มีผลต่อการสกัดและรสชาติของกาแฟ ตั้งแต่หลักการฟิสิกส์ของ Advection และ Diffusion ที่ควบคุมการเคลื่อนที่ของสารประกอบในเมล็ดกาแฟ จนถึงปัจจัยสำคัญอื่น ๆ เช่น ขนาดของเมล็ดกาแฟ อุณหภูมิในการชง และวิธีการชงแบบต่าง ๆ ทั้ง Immersion และ Percolation

เราได้เรียนรู้ว่า ขนาดของการบดส่งผลต่ออัตราการสกัดและรสชาติของกาแฟที่ชงออกมา เช่นเดียวกับอุณหภูมิของน้ำที่สามารถเปลี่ยนแปลงโปรไฟล์รสชาติได้ การเลือกใช้อุณหภูมิและขนาดการบดที่เหมาะสมเป็นการควบคุมรสชาติให้ได้ตามต้องการ นอกจากนี้ยังมีการใช้สูตรปรับปรุงในการคำนวณค่า extraction yield ที่แม่นยำขึ้น โดยพิจารณาน้ำที่ตกค้างในกากกาแฟเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่สะท้อนการสกัดที่เกิดขึ้นจริง

ความเข้าใจในปัจจัยเหล่านี้จะช่วยให้คุณสามารถปรับแต่งการชงกาแฟของคุณได้ดีขึ้น ไม่ว่าจะเป็นการทดลองเลือกขนาดการบดที่ต่างกัน ปรับอุณหภูมิ หรือลองใช้วิธีการชงแบบใหม่ ๆ การทำความเข้าใจและใช้ประโยชน์จากเทคนิคที่เรียนรู้ในพาร์ทนี้จะช่วยให้คุณชงกาแฟได้สมบูรณ์แบบยิ่งขึ้นและสามารถดึงรสชาติที่ดีที่สุดออกมาจากเมล็ดกาแฟได้อย่างที่ต้องการ

ซีรี่ส์ “ศาสตร์แห่งกาแฟฟิลเตอร์” ยังมีบทความถัดไปที่จะขยายความรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับการชงกาแฟ และจะพาคุณไปสำรวจทุกมิติของการทำกาแฟฟิลเตอร์ให้ดียิ่งขึ้น