น้ำชงกาแฟ เรื่องเล็ก ๆ ที่ไม่เล็ก

สำหรับเครื่องดื่มที่เราต้องดื่มกันในทุกวันอย่างกาแฟนั้น ส่วนประกอบหลักของเครื่องดื่มชนิดนี้กว่า 98 เปอร์เซ็นต์คือน้ำ ซึ่งเป็นส่วนประกอบที่สำคัญเป็นอย่างมากในเครื่องดื่มชนิดนี้ ในน้ำที่เราใช้เหล่านั้น ก็จะมีส่วนประกอบของแร่ธาตุ และสารประกอบอินทรีย์แตกต่างกันออกไปในน้ำแต่ละประเภทที่เราเลือกใช้ แร่ธาตุและสารประกอบอินทรีย์เหล่านี้ (ซึ่งส่วนใหญ่จะประกอบไปด้วยแคลเซียม แมกนีเซียม และคาร์บอเนต) ล้วนมีผลแตกต่างกันออกไปในการสกัดกาแฟ และรสชาติของกาแฟที่ได้ หมายความว่า กาแฟของเราจะมีคุณภาพมากน้อยเพียงใด ขึ้นอยู่กับ น้ำชงกาแฟ ที่เรานำมาใช้ แล้วเราจะดึงศักยภาพสูงสุดของกาแฟออกมาจากการเลือกใช้น้ำของเราได้อย่างไร

มีองค์ประกอบใดบ้าง ที่เราต้องทำความเข้าใจ เพื่อให้กาแฟของเราออกมาดีที่สุด

อุณหภูมิของน้ำ

ก่อนที่เราจะไปพูดกันในเรื่องของคุณภาพของน้ำ และปริมาณแร่ธาตุที่ควรมีอยู่ในน้ำเหล่านั้น เรามาดูกันด้วยเรื่องของอุณหภูมิกันก่อน

เมื่อเราทำการชงกาแฟ เราจำเป็นที่จะต้องรักษาอุณหภูมิของ น้ำชงกาแฟ ให้อยู่ในช่วงระหว่าง 90-96 องศาเซลเซียส (หรือ 195-205 องศาฟาเรนไฮต์) เพื่อที่จะสกัดรสชาติที่ดีที่สุดของกาแฟออกมาให้ได้ หากเราไม่รักษาช่วงอุณหภูมินี้ไว้ เราจะเสี่ยงต่อการสกัดกาแฟที่ลดลง และกาแฟของเราอาจเสียรสชาติไปได้

ในกระบวนการสกัดกาแฟนั้น น้ำจะทำหน้าที่ในการสกัดสารที่ให้กลิ่น และรสชาติของกาแฟออกมาจำนวนหนึ่ง ซึ่งแน่นอนว่าส่งผลต่อกาแฟของเรา หากน้ำที่เราใช้อุณหภูมิสูงเกินไป การควบคุมกระบวนการสกัดก็จะทำได้ยากขึ้น เนื่องจากสารประกอบที่ระเหยได้ถูกปล่อยออกมาเร็วจนเกินไป เปอร์เซ็นต์ของสารประกอบเหล่านี้ ส่วนใหญ่จะมีรสขมหรือรสเปรี้ยว นั่นทำให้เมื่อมันถูกสกัดออกมามากจนเกินไป กาแฟของเราอาจจะมีรสขมหรือรสเปรี้ยว (ที่ไม่ดี) เด่นชัดได้

นอกจากนี้ หากยิ่งเป็นกาแฟคั่วเข้ม จะยิ่งมีสารประกอบเหล่านี้ในปริมาณที่มากขึ้น และสารประกอบที่อยู่ในกาแฟคั่วเข้มเหล่านี้จะสามารถละลายได้ดีกว่าในกาแฟคั่วอ่อน นั่นหมายความว่า อุณหภูมิที่ต่ำกว่าจะสามารถช่วยลดอัตราความเสี่ยงที่จะเกิดการสกัดสารประกอบเหล่านี้ออกมามากจนเกินไป

ดังนั้น การใช้อุปกรณ์การชงที่เหมาะสม หรือง่ายต่อการควบคุมตัวแปร ยกตัวอย่างเช่น กาต้มน้ำแบบควบคุมอุณหภูมิได้ สามารถที่จะช่วยให้ผู้ชงกาแฟจัดการกับเรื่องของอุณหภูมิได้อย่างมีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้น

เช่นเดียวกับการดริปกาแฟ อุปกรณ์บางอย่างเช่น กาต้มน้ำที่ควบคุมอุณหภูมิ และสามารถรักษาระดับอุณหภูมิของน้ำให้คงที่ได้ หรือแม้แต่ควบคุมการไหลของน้ำได้อย่างอิสระ ก็เป็นสิ่งสำคัญ อย่างกาต้มน้ำแบบคอห่าน (หรือที่เราเรียกกันว่าการดริปกาแฟ) นอกจากควบคุมอุณหภูมิของน้ำได้แล้ว ยังสามารถที่จะควบคุมอัตราการไหลของน้ำได้มากน้อยตามที่เราต้องการได้ด้วย

คุณภาพของน้ำ และความกระด้าง

น้ำประปาที่ผ่านกระบวนการบำบัดนั้น เราอาจจะเคยได้ยินมาว่าน้ำเหล่านี้สะอาดจนสามารถดื่มได้ หรือแม้แต่น้ำกรองที่เรากดกันตามตู้น้ำ เหล่านี้อาจสะอาดจริง แต่เป็นน้ำที่มีคุณภาพดีหรือไม่

น้ำที่เราใช้ในการชงกาแฟ ควรจะเป็นน้ำที่สะอาดอย่างแน่นอน สะอาดที่ว่าคือปราศจากสารปนเปื้อน และไม่มีกลิ่น ซึ่งถึงจะสะอาดจริง เราก็ต้องมาดูปัจจัยอื่น ๆ เพิ่มเติม ถึงจะสามารถบอกได้ว่าน้ำนั้นมีคุณภาพหรือไม่ ไม่ว่าจะเป็นค่าสารละลายต่าง ๆ ที่อยู่ในน้ำ (ค่า TDS) หรือค่าความกระด้างของน้ำ (หรือ Total Hardness)

ถึงแม้จะเป็นน้ำดื่มที่เราพบเห็นได้อยู่ทั่วไปก็ตาม อย่างน้ำขวดที่หาซื้อได้ตามร้านสะดวกซื้อ แต่เราจะรู้ได้อย่างไร ว่าน้ำตัวไหน เป็นน้ำที่เหมาะสมในการชงกาแฟของเรา เราจะดูได้ก็ในเรื่องค่าความกระด้างของน้ำ ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญมากในการชงกาแฟ เนื่องจากสิ่งนี้จะบ่งบอกถึงปริมาณแร่ธาตุที่อยู่ในน้ำนั้น ๆ อีกค่าที่สำคัญไม่แพ้ค่าความกระด้างของน้ำก็คือ ค่าปริมาณของแข็งที่ละลายได้ทั้งหมดหรือ Total Dissolved Solids หรือที่เราเรียกกันว่า ค่า TDS ซึ่งค่านี้คือค่าการวัดแร่สารละลายทั้งหมด รวมถึงธาตุต่าง ๆ และไอออนที่อยู่ในน้ำ

เราจะสามารถวัดค่า TDS ได้โดยการใช้เครื่องวัดค่า TDS ในน้ำ เครื่องวัดค่า TDS ที่ว่านั้น สามารถที่จะใช้ตรวจวัดระดับของสารประกอบต่าง ๆ รวมไปถึงแร่ธาตุ และสิ่งมีชีวิตขนาดเล็กมากที่อยู่ในน้ำ โดยจะเป็นการวัดค่า 1 ส่วนต่อล้านส่วน (parts per million หรือ ppm หน่วยเป็นมิลลิกรัมต่อลิตร)

แต่อย่างไรก็ตาม ความกระด้างมีอยู่ด้วยกัน 2 แบบ แบบแรกคือความกระด้างรวม คือ ปริมาณของแคลเซียมและแมกนีเซียมที่มีอยู่ในน้ำ (อาจมีแร่ธาตุอื่น ๆ มากมาย แต่เนื่องจากมีในปริมาณที่น้อยมาก จึงไม่เอามานับรวมด้วย) อีกแบบคือ ความกระด้างคาร์บอเนต (Carbonate Hardness) คือ การวัดระดับของคาร์บอเนตและไบคาร์บอเนตที่อยู่ในน้ำ

การมีแร่ธาตุอยู่ในน้ำมาก ส่งผลเสียอย่างไร เมื่อมีแคลเซียมอยู่ในน้ำในปริมาณมาก มันจะทำการหลอมรวมกับคาร์บอเนต เพื่อกลายเป็นแคลเซียมไบคาร์บอเนต สิ่งนี้ก็คือหินปูน หินปูนที่ว่าจะมาเกาะกันและกลายเป็นตะกรัน ที่จะติดอยู่ในอุปกรณ์การชงกาแฟ หรือเครื่องชงกาแฟของเรา ซึ่งนานวันเข้า จะเป็นการขัดขวางการสกัดอย่างมาก ดังนั้นเรื่องของความกระด้างนี้เอง สามารถที่จะสร้างความเสียหายให้กับเครื่องชงกาแฟของเราได้มาก

สำหรับการชงกาแฟ ทาง Specialty Coffee Association หรือ SCA นั้น แนะนำให้ใช้ปริมาณน้ำที่มีค่าความกระด้างรวม อยู่ที่ 50-175 ppm และ ความกระด้างคาร์บอเนต ควรที่จะอยู่ที่ 40-75 ppm

คาร์บอเนต มีบทบาทอย่างไรต่อกาแฟของเรา

ในระหว่างการแข่งขัน World Barista Championship ในปี 2014 ผู้ชนะรางวัลนี้ Maxwell Colonna-Dashwood ได้ให้ความสำคัญเกี่ยวกับปริมาณแร่ธาตุที่เหมาะสมที่อยู่ในน้ำที่ใช้ในการสกัดกาแฟ ซึ่งในตอนนั้น เขาได้ใช้ กาแฟเอธิโอเปีย ผ่านการโพรเซสแบบ Washed Process ซึ่งมีการชงแตกต่างกัน 3 แบบ แต่ละแบบจะมีระดับของแมกนีเซียม แคลเซียม และคาร์บอเนตในน้ำที่ใช้แตกต่างกันออกไป

การที่ให้ความร้อนหรือการใช้น้ำที่อุณหภูมิสูงขึ้น สามารถที่จะลดระดับของแมกนีเซียม แคลเซียม และคาร์บอเนตในน้ำได้ แต่การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ส่วนใหญ่แล้ว เราจะสัมผัสไม่ค่อยได้มากนัก และจะส่งผลต่อรสชาติของกาแฟเพียงเล็กน้อยเท่านั้น

สารประกอบอย่างไบคาร์บอเนตนั้น จะเกิดขึ้นเมื่อคาร์บอนไดออกไซด์ทำปฏิกิริยากับโมเลกุลของน้ำ เพื่อสร้างกรดคาร์บอนิก จากนั้น กรดจะทำปฏิกิริยากับคาร์บอเนตเพื่อสร้างไบคาร์บอเนตขึ้น บางครั้งเราก็เรียกไบคาร์บอเนตนี้ว่า Buffer ยิ่งไบคาร์บอเนตมีปริมาณที่มากเท่าไหร่ ความเป็นกรดของกาแฟก็จะยิ่งลดลงมากเท่านั้น เราเรียกการที่คาร์บอเนตทำปฏิกิริยากับกรด แล้วทำให้เกิดไบคาร์บอเนตนี้ว่า ค่า Alkalinity แม้ว่า SCA จะแนะนำให้ค่า pH ของน้ำที่ใช้อยู่ในระหว่าง 6-8 ก็ตาม แต่ค่า pH นี้ไม่ได้เป็นตัวบ่งชี้โดยตรงถึงปริมาณของไบคาร์บอเนตที่อยู่ในน้ำ (หรือค่า Alkalinity)

ค่า Alkalinity ที่ว่านี้คือ ค่าความสามารถในการรักษาสมดุลความเป็นกลางของน้ำ ซึ่งจะวัดจากค่าไบคาร์บอเนตนี่แหละ (ซึ่งมีความเป็นด่างอ่อน ๆ อยู่แล้ว)

ถึงแม้ว่าค่า pH ของน้ำที่ใช้ จะเป็นตัวบ่งชี้ว่า น้ำนั้นมีสภาพด่างมากน้อยขนาดไหน แต่เรื่องของค่า pH กับระดับของไบคาร์บอเนตที่อยู่ในน้ำไม่ได้มีความสัมพันธ์โดยตรงกัน ดังนั้น ระดับค่า pH ของน้ำยังไม่พอ เราต้องดูถึงค่าของ Alkalinity ด้วย ถึงจะสามารถบ่งชี้คุณภาพของน้ำที่เราจะใช้ในการชงกาแฟได้

ผลกระทบของแร่ธาตุ ต่อการสกัดกาแฟ

แมกนีเซียม แคลเซียม และคาร์บอเนต มีส่วนในการช่วยในการสกัดรสชาติและกลิ่นของกาแฟ แต่จะมีส่วนอย่างไร เราจะมาดูต่อ

แร่ธาตุต่าง ๆ เหล่านี้ โดยเฉพาะคาร์บอเนตและไบคาร์บอเนต ส่งผลอย่างมากต่อรสชาติของกาแฟที่จะได้ แร่ธาตุเหล่านี้ทำให้น้ำมีความกระด้าง หากน้ำมีความกระด้างน้อย กาแฟที่เราชงออกมาจะมีบอดี้ที่เบากว่า และมีความเป็นกรดมากกว่า อาจมีรสเปรี้ยวมากขึ้นเล็กน้อย แต่หากเราใช้น้ำกระด้างมากในการชงกาแฟ กาแฟที่ได้จะมีเนื้อเป็นโคลน บอดี้หนักกว่า และจะมีรสชาติที่แบน

มีงานวิจัยจาก Zurich University of Applied Sciences ได้ทำการวิจัยเกี่ยวกับกาแฟจากหลายแหล่งปลูก พบว่า กาแฟบราซิลและกาแฟโคลัมเบียที่มีคะแนนการ cupping สูง เป็นกาแฟที่ชงโดยใช้น้ำที่มีแร่ธาตุในปริมาณที่ต่ำถึงปานกลาง นั่นหมายความว่า คุณภาพของน้ำ และปริมาณแร่ธาตุที่อยู่ภายในน้ำนั้น มีส่วนสำคัญอย่างมากต่อกาแฟที่ได้

การทดสอบ และวัดค่าต่าง ๆ ในน้ำ

ดังนั้น เราจำเป็นต้องทดสอบวัดคุณภาพของน้ำ หากเราต้องการให้น้ำที่เรานำมาใช้ชงกาแฟนั้นเป็นน้ำที่มีคุณภาพจริง ๆ ไม่ว่าจะเป็นการวัดค่า Alkalinity และค่าความกระด้างของน้ำ โดยค่า Alkalinity สามารถวัดได้โดยการใช้เครื่องวัด หรือไม่ก็ใช้แถบสีในการวัดก็ได้ ค่าความกระด้างอาจจะใช้เครื่องวัดค่า TDS และเครื่องวัดการหักเหของแสง (refractometer) เพื่อวัดสารละลายและแร่ธาตุได้

แต่การใช้เครื่องมือเหล่านี้วัด ก็ยังเป็นอะไรที่ไม่คงที่และอาจมีการคลาดเคลื่อน หากอยากได้ผลอย่างแม่นยำ จำเป็นต้องไปวัดค่าเหล่านี้ในแลปจริงจัง แต่เราแค่ต้องการชงกาแฟดื่ม คงไม่ต้องไปถึงขนาดนั้นก็ได้

หากแหล่งน้ำที่เราอยู่นั้นมีความกระด้างสูง เราจำเป็นที่จะต้องใช้เครื่องสารกรองเรซิ่น สารกรองเรซิ่นที่ว่า จะมีลักษณะเป็นเม็ดกลม ๆ เล็ก ๆ สีเหลือง ทำจากเรซิ่น ซึ่งสามารถเปลี่ยนองค์ประกอบของแร่ธาตุในน้ำได้ เมื่อน้ำไหลผ่านสารกรองนี้ จะสามารถขจัดความกระด้าง หินปูน แคลเซียม และแมกนีเซียมได้

ระดับที่เรียกว่าความกระด้างสูงนั้น จะมีค่าความกระด้างอยู่ที่มากกว่า 550 ppm ซึ่งเราอาจใช้ระบบกรองน้ำเข้ามาช่วย คือระบบกรองน้ำแบบ Reverse Osmosis หรือที่เรียกว่าระบบ RO ซึ่งจะทำให้ลดแรงดันน้ำ และขจัดแร่ธาตุต่าง ๆ ที่เกินจำเป็นออกอย่างมีประสิทธิภาพ

เกร็ดเล็กน้อย เกี่ยวกับการปรับปรุงคุณภาพน้ำ

น้ำจากแหล่งที่เราเลือกนำมาใช้ในแต่ละบ้าน ก็จะใช้จากแหล่ง และระบบกรองที่แตกต่างกันออกไป หลายคนเลือกที่จะใช้น้ำดื่มที่หาซื้อได้ทั่วไป หลายคนเลือกที่จะใช้น้ำกรอง ในที่นี้ขอยกน้ำที่มีค่า pH เป็นกลาง อยู่ที่ระดับ 5 เราจะสามารถทำอะไรกับน้ำนี้ได้บ้าง

อาจจะลองใส่เบกกิ้งโซดาลงไปเล็กน้อย เพื่อที่จะทำให้น้ำที่เรานำมาชงกาแฟนี้ สามารถดึงความสว่างและความฟรุตตี้ของกาแฟออกมาได้เพิ่มขึ้น กาแฟของเราจะมีรสเปรี้ยวและกลมกล่อมมากขึ้นเล็กน้อย น้ำที่มีความกระด้างน้อย เหมาะสมที่จะนำมาชงกาแฟแบบฟิลเตอร์ ในขณะเดียวกัน เครื่องดื่มอย่างเอสเพรสโซ เหมาะสมมากกว่าที่จะใช้น้ำที่มีควมเป็นด่างเล็กน้อย

ค่าความกระด้างที่เหมาะจะใช้ในการชงกาแฟฟิลเตอร์ จะอยู่ที่ประมาณ 100 ppm ค่า Alkalinity จะอยู่ที่ประมาณ 30-80 แต่หากเป็นเอสเพรสโซ จะดีกว่าที่จะใช้น้ำที่มีค่า Alkalinity สูงขึ้น เพราะสิ่งนี้จะช่วยปรับสมดุลของความเป็นกรด ที่ด้วยกรรมวิธีจะมีความเข้มข้นมากขึ้นตามธรรมชาติ

เรื่องของอัตราการคั่วกาแฟ กับน้ำ ก็มีความสัมพันธ์กันเช่นกัน แนะนำให้ใช้น้ำที่มีความกระด้างน้อย สำหรับกาแฟคั่วเข้ม และน้ำที่มีความกระด้างมากขึ้น สำหรับกาแฟคั่วอ่อน เพื่อที่จะสามารถดึงรสชาติของกาแฟได้ออกมาดีที่สุด

เรื่องของน้ำที่เป็นส่วนประกอบหลักในกาแฟนี้ มักจะถูกหลายคนมองข้ามไป ไม่ว่ากาแฟของเราจะรสชาติดีแค่ไหน แต่น้ำที่ดีหรือไม่ดี ก็เป็นสิ่งที่ส่งผลต่อรสชาติของกาแฟไม่ทางใดก็ทางหนึ่ง วิธีการเริ่มต้นหันมาดูเรื่องคุณภาพของ น้ำชงกาแฟ ที่ดีคือ ให้เรามั่นใจว่า น้ำที่เรานำมาใช้มีค่า pH ค่า TDS ค่าความกระด้าง และค่า Alkalinity มากน้อยแค่ไหน เหมาะสมกับการชงกาแฟแบบไหนบ้าง จากนั้นจะปรับบาลานซ์ของกาแฟออกมาอย่างไรก็ตามแต่ผู้ชง ถึงเรื่องนี้จะยากที่จะเข้าใจ แต่หากเข้าใจแล้ว การชงกาแฟของเราจะออกมายอดเยี่ยมกว่าที่เคยแน่นอน