แชร์

กาแฟ LTLH กับผลวิเคราะห์ Synchrotron: XTM และ FTIR บอกอะไรเกี่ยวกับเมล็ดกาแฟ

อัพเดทล่าสุด: 23 ก.ย. 2026

1282 ผู้เข้าชม

กาแฟ LTLH หรือ Low Temperature, Low Humidity Drying คือแนวทางการทำแห้งกาแฟโดยใช้อากาศที่มีอุณหภูมิและความชื้นต่ำ ร่วมกับการควบคุมการไหลเวียนของอากาศ เพื่อให้ความชื้นในกาแฟลดลงอย่างต่อเนื่องโดยไม่ต้องอาศัยความร้อนสูง บทความนี้จะพาไปดูอีกมุมหนึ่งของ LTLH ผ่านการวิเคราะห์ตัวอย่างสารกาแฟด้วยเทคนิค XTM และ FTIR เพื่อเปรียบเทียบโครงสร้างและองค์ประกอบภายในเมล็ดของกาแฟที่ผ่านกระบวนการ Wash, Honey, Dry และ Dry Process ที่ตากด้วยเทคนิค LTLH

กาแฟ LTLH คืออะไร? และทำไมจึงนำมาวิเคราะห์ด้วยแสงซินโครตรอน

มีน้อง ๆ นักทำกาแฟหลายคนอยากให้เล่าเรื่อง LTLH ว่ามันคืออะไร มีความเป็นมาอย่างไร และสำคัญอย่างไร เพราะคนรุ่นใหม่ที่เพิ่งเข้ามาจับกาแฟอาจรู้สึกใหม่กับคำนี้ แม้ว่าจะมีการพัฒนา LTLH กันมาหลายปีแล้วก็ตาม สำหรับผู้ที่ต้องการทำความเข้าใจหลักการพื้นฐานของการตากกาแฟแบบ LTLH สามารถอ่านรายละเอียดเรื่อง Low Temperature, Low Humidity Drying เพิ่มเติมจากบทความพื้นฐานของปรีดาได้ พอคิดว่าจะต้องเขียนอธิบายอีกครั้ง ก็มานั่งนึกต่อไปว่าจะเขียนอย่างไรให้ไม่ซ้ำเดิม เพราะเคยเขียนเรื่องนี้ไว้ค่อนข้างมากแล้ว ต่อมาได้ทราบข่าวการแสดงผลงานวิจัยของสถาบันวิจัยแสงซินโครตรอน (องค์การมหาชน) ในงานมหกรรมงานวิจัยแห่งชาติ 2566 หรือ Thailand Research Expo 2023 ระหว่างวันที่ 7-11 สิงหาคม 2566 ณ โรงแรมเซ็นทาราแกรนด์และบางกอกคอนเวนชันเซ็นเตอร์ เซ็นทรัลเวิลด์ ชื่อหน่วยงานอย่างเป็นทางการในปัจจุบันคือ สถาบันวิจัยแสงซินโครตรอน (องค์การมหาชน) ภายในงานมีการนำผลวิเคราะห์กาแฟที่ผ่านกระบวนการแบบปกติ ได้แก่ Wash, Honey และ Dry Process มาเปรียบเทียบกับกาแฟ LTLH ของปรีดา ในหัวข้อ ยกระดับอราบิก้าไทย สร้างรายได้เกษตรกรบนฐาน BCG ด้วยซินโครตรอน ผมจึงคิดว่าหากได้รับอนุญาตจากทางสถาบันฯ ให้นำภาพและข้อมูลดังกล่าวมาเล่าต่อ ก็น่าจะเป็นประโยชน์และช่วยให้เราเห็นกาแฟ LTLH ในอีกมิติหนึ่ง

ขอเล่าแบบกระชับ ๆ เพื่อประหยัดเวลาคนอ่านนะครับ

กระบวนการวิเคราะห์กาแฟ LTLH

เปรียบเทียบสารกาแฟจาก Wash, Honey, Dry และ LTLH

ทางทีมวิจัยของสถาบันฯ ได้ขอตัวอย่าง สารกาแฟ (green bean) จากแหล่งปลูกและกระบวนการแปรรูปกาแฟแบบมาตรฐาน เพื่อวิเคราะห์องค์ประกอบทางเคมีและกายภาพ ในชุดตัวอย่างยังมีสารกาแฟ Dry Process ที่ตากด้วยเทคนิค LTLH (Low Temperature, Low Humidity Drying) จากทางปรีดา เพื่อนำมาเปรียบเทียบร่วมกันด้วย

วิเคราะห์โครงสร้างภายในเมล็ดด้วย XTM

เบื้องต้นทีมวิจัยใช้เทคนิค XTM (X-ray Tomography) โดยใช้รังสีเอกซ์เพื่อตรวจดูโครงสร้างภายในเมล็ด หลักการสามารถเปรียบเทียบให้เห็นภาพง่าย ๆ ว่าคล้ายกับการทำ CT Scan ที่ใช้ตรวจดูโครงสร้างภายในร่างกาย เพียงแต่กรณีนี้สิ่งที่นำมาวิเคราะห์คือเมล็ดกาแฟ

วิเคราะห์องค์ประกอบด้วย FTIR

นอกจาก XTM ยังมีการใช้เทคนิค FTIR (Fourier-transform infrared spectroscopy) เพื่อศึกษาลักษณะการดูดกลืนรังสีอินฟราเรดของหมู่ฟังก์ชันในสารประกอบ และนำข้อมูลมาเปรียบเทียบความแตกต่างทางชีวเคมีของเมล็ดกาแฟแต่ละ Process หลักการคือใช้แสงอินฟราเรดตกกระทบตัวอย่าง แล้วตรวจวัดการดูดกลืนแสงในช่วงความถี่ต่าง ๆ สารประกอบแต่ละกลุ่มมีรูปแบบการตอบสนองต่อรังสีอินฟราเรดแตกต่างกัน จึงสามารถใช้ข้อมูลที่ได้เสมือน ลายนิ้วมือ เพื่อช่วยวิเคราะห์ความแตกต่างของตัวอย่างได้

ผลวิเคราะห์เบื้องต้นของกาแฟ LTLH

ความแตกต่างของสเปกตรัม FTIR

จากการวิเคราะห์สเปกตรัมอินฟราเรด พบว่าสามารถแยกกลุ่มข้อมูลที่วัดได้จากกาแฟทั้ง 4 รูปแบบออกจากกันได้อย่างเห็นได้ชัด ผลดังกล่าวสะท้อนว่าเมล็ดกาแฟที่ผ่าน Process แตกต่างกันมีรูปแบบของสารประกอบภายในที่ตรวจวัดได้แตกต่างกัน สารประกอบแต่ละประเภทจะตอบสนองต่อคลื่นแสงในช่วงความยาวคลื่นที่แตกต่างกัน การนำกราฟจากตัวอย่างทั้ง 4 Process มาเปรียบเทียบร่วมกันจึงช่วยให้มองเห็นความแตกต่างระหว่างตัวอย่างได้

รูปที่ 2 เป็น Plot ค่าเฉลี่ยของสเปกตรัมแบบ Second Derivatives ที่ได้จากตัวอย่างสารกาแฟซึ่งเตรียมด้วยกระบวนการแตกต่างกัน

เส้นสีน้ำเงินแทน Wash Process
เส้นสีแดงแทน Dry Process
เส้นสีเขียวแทน Honey Process
เส้นสีฟ้าแทน LTLH

ค่าความสูงของสเปกตรัมในแนวแกนตั้ง หากมีค่ามากทั้งในทิศทางบวกหรือลบ แสดงถึงตำแหน่งเลขคลื่นที่มีส่วนต่อความแตกต่างของข้อมูล และสัมพันธ์กับหมู่ฟังก์ชันของสารในตัวอย่าง

ตำแหน่งเลขคลื่นและสารประกอบที่พบ

จากกราฟพบว่าที่ตำแหน่งเลขคลื่น 2923 และ 2854 cm¹ เส้นสีแดงมีค่าสูงในแนวแกนลบ โดยหมู่ฟังก์ชันบริเวณดังกล่าวสัมพันธ์กับ lipid/CH3 และข้อมูลจากตัวอย่าง Dry Process มีค่าที่แตกต่างจากตัวอย่างอื่น

ตำแหน่งเลขคลื่น 1743 cm¹ แสดงบริเวณที่เกี่ยวข้องกับ Ester Group ของไขมัน เช่น Triglycerides

ที่ตำแหน่ง 1654 cm¹ ซึ่งในข้อมูลชุดนี้ใช้พิจารณาบริเวณที่สัมพันธ์กับคาเฟอีน พบว่าตัวอย่าง Honey Process, Dry Process และ LTLH มีค่าใกล้เคียงกัน

ตำแหน่ง 1698 cm¹ เป็นบริเวณที่ใช้พิจารณาหมู่ฟังก์ชันที่เกี่ยวข้องกับ CGA หรือ Chlorogenic Acid โดยสารกาแฟ LTLH ในตัวอย่างชุดนี้มีค่าที่ตรวจวัดได้สูงกว่ากระบวนการอื่น

ส่วนตำแหน่งเลขคลื่น 1455, 1376, 1353 และ 1195 cm¹ แสดงบริเวณหมู่ฟังก์ชันของสารประกอบกลุ่มโปรตีนและกรดอินทรีย์ โดยแต่ละกระบวนการมีค่าใกล้เคียงกัน และตัวอย่าง LTLH มีค่าสูงในบางตำแหน่ง ได้แก่ 1455, 1195 และ 1353 cm¹

สำหรับช่วงเลขคลื่นที่สัมพันธ์กับสารประกอบจำพวกคาร์โบไฮเดรตและ Polysaccharides ตัวอย่างจากแต่ละกระบวนการมีค่าค่อนข้างใกล้เคียงกัน โดย Wash Process มีค่าสูงในบางตำแหน่ง เช่น 1151, 1033, 1093 และ 1047 cm¹

ภาพ XTM และโครงสร้างภายในเมล็ดกาแฟ

เมื่อถ่ายภาพตัดขวางด้วย XTM เพื่อเปรียบเทียบรายละเอียดของเนื้อเมล็ดและรูพรุนหรือโพรงอากาศภายในเมล็ดกาแฟ ส่วนที่เป็นสีดำแสดงเนื้อเมล็ดกาแฟ ขณะที่สีเขียวแสดงบริเวณโพรงอากาศ จากภาพตัวอย่าง พบว่าเมล็ดกาแฟที่เตรียมด้วยวิธี LTLH มีสัดส่วนของเนื้อเมล็ดมากกว่าในตัวอย่างที่นำมาเปรียบเทียบ

หากอธิบายแบบง่าย ๆ ในมุมของผู้เขียน ก็คือ ตัวอย่างเมล็ดจาก LTLH มีลักษณะเนื้อเมล็ดที่เต็มกว่า และมีพื้นที่โพรงภายในน้อยกว่าในตัวอย่างชุดนี้

ผลวิเคราะห์นี้บอกอะไรเกี่ยวกับการตากกาแฟแบบ LTLH

จากผลวิเคราะห์เบื้องต้น หากมองในฝั่งของคนทำ LTLH อย่างผม ข้อมูลนี้ทำให้มั่นใจในแนวทางการตากที่พยายามทำให้กาแฟแห้งอย่างต่อเนื่องโดยไม่ผ่านความร้อนสูงมากขึ้น แนวทางของปรีดาคือควบคุมอุณหภูมิให้อยู่ต่ำกว่า 40°C พร้อมควบคุมความชื้นและการไหลเวียนของอากาศระหว่างการทำแห้ง ซึ่งเป็นหลักการสำคัญของระบบ LTLH ที่ปรีดาได้พัฒนามาตั้งแต่ปี 2561 อย่างไรก็ตามสิ่งที่ผล XTM และ FTIR ชุดนี้แสดงโดยตรงคือ ความแตกต่างด้านโครงสร้างและรูปแบบองค์ประกอบที่ตรวจวัดได้ของตัวอย่างกาแฟแต่ละ Process การจะสรุปว่ากระบวนการหนึ่งให้ รสชาติดีกว่า อีกกระบวนการอย่างแน่นอน ยังจำเป็นต้องพิจารณาร่วมกับข้อมูลด้าน Sensory Evaluation, การคั่ว, สายพันธุ์ แหล่งปลูก และปัจจัยอื่น ๆ ด้วย การแยกสองเรื่องนี้ออกจากกันช่วยให้เราใช้ข้อมูลทางวิทยาศาสตร์ได้ตรงกับสิ่งที่ผลการวิเคราะห์บอกจริง ๆ

ต้องทำห้องตากแบบ LTLH เหมือนปรีดาหรือไม่?

ตอบเลยว่า ไม่จำเป็นครับ

Solution หรือรูปแบบการนำหลักการ LTLH ไปประยุกต์ใช้งานสามารถแตกต่างกันได้ สิ่งสำคัญคือการออกแบบระบบให้กาแฟสามารถค่อย ๆ สูญเสียความชื้นอย่างต่อเนื่อง ภายใต้สภาวะที่ควบคุมได้ และหลีกเลี่ยงการใช้ความร้อนสูงเกินความจำเป็น หลักการที่เราใช้คืออาศัยกระแสลมและอากาศที่มีความชื้นต่ำช่วยดึงความชื้นออกจากกาแฟ ส่วนจะออกแบบให้เป็นระบบแบบไหนก็ขึ้นอยู่กับข้อจำกัดและความคิดสร้างสรรค์ของแต่ละพื้นที่ ปรีดาเพียงเล่าว่าเราทำอย่างไรเพื่อใช้เป็นตัวอย่างและแสดงให้เห็นว่าวิธีนี้สามารถนำมาทดลองและใช้งานจริงได้

จากกระบวนการ LTLH สู่เมล็ดกาแฟคั่ว

งาน LTLH เป็นส่วนหนึ่งของขั้นตอน Coffee Processing ก่อนที่สารกาแฟจะเข้าสู่กระบวนการคั่ว ดังนั้นคุณภาพของกาแฟหนึ่งแก้วจึงไม่ได้ขึ้นอยู่กับการตากเพียงอย่างเดียว แต่เกิดจากหลายปัจจัยต่อเนื่องกัน ตั้งแต่แหล่งปลูก การเก็บเกี่ยว การหมัก การทำแห้ง การเก็บรักษา ไปจนถึงการออกแบบ Roast Profile สำหรับผู้ที่ต้องการดูเมล็ดกาแฟคั่ว ของ PREDA ทั้ง Specialty Coffee, House Blend และกาแฟที่พัฒนาจาก Process ต่าง ๆ สามารถเลือกดูรายละเอียดของเมล็ดกาแฟแต่ละตัวได้จากหน้ารวมสินค้า ขอบพระคุณอาจารย์ ดร.นิชาดา เจียรนัยกูร และคณะผู้วิจัยจากสถาบันวิจัยแสงซินโครตรอน สำหรับผลงานวิเคราะห์และความกรุณาให้ข้อมูลประกอบการเขียนบทความนี้นะครับ หากใครสนใจอยากได้ความรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับงานของทางสถาบันฯ ก็สามารถติดตามข้อมูลจากสถาบันโดยตรงได้ งานวิทยาศาสตร์เชิงลึกสามารถช่วยให้เราเข้าใจกระบวนการผลิตกาแฟได้มากกว่าการอาศัยประสบการณ์เพียงอย่างเดียว ขอเรียกน้ำย่อยอีกสักเรื่องเกี่ยวกับ LTLH ว่ามีคำว่า LTLH ปรากฏอยู่ในวารสารวิชาการต่างประเทศเกี่ยวกับการวิจัยกาแฟแล้ว ไว้มีโอกาสจะนำเรื่องนี้มาเล่าให้ฟังอีก

ขอบคุณสำหรับการติดตามครับ

กี้ อาคม สุวัณณกีฏะ

คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับกาแฟ LTLH

Q: LTLH ย่อมาจากอะไร?

A: LTLH ย่อมาจาก Low Temperature, Low Humidity Drying เป็นแนวทางการทำแห้งโดยใช้อากาศที่มีอุณหภูมิและความชื้นต่ำ ร่วมกับการควบคุมการไหลเวียนของอากาศ

Q: งานวิเคราะห์นี้เปรียบเทียบกาแฟแบบใดบ้าง?

A: ตัวอย่างที่นำมาเปรียบเทียบประกอบด้วยกาแฟจาก Wash Process, Honey Process, Dry Process และตัวอย่าง Dry Process ที่ตากด้วยเทคนิค LTLH

Q: XTM และ FTIR ใช้วิเคราะห์กาแฟต่างกันอย่างไร?

A: XTM ใช้ดูโครงสร้างภายในและลักษณะโพรงของเมล็ด ขณะที่ FTIR ใช้ศึกษารูปแบบการดูดกลืนรังสีอินฟราเรดของหมู่ฟังก์ชันในสารประกอบ เพื่อเปรียบเทียบความแตกต่างของตัวอย่าง

Q: ผล XTM หมายความว่ากาแฟ LTLH รสชาติดีกว่าเสมอหรือไม่?

A: ไม่สามารถสรุปเช่นนั้นจาก XTM เพียงอย่างเดียวได้ ผล XTM ในบทความนี้แสดงความแตกต่างด้านโครงสร้างของตัวอย่าง ส่วนคุณภาพด้านกลิ่นและรสยังเกี่ยวข้องกับ Process สายพันธุ์ แหล่งปลูก การคั่ว และการประเมินทางประสาทสัมผัส

Q: การทำ LTLH จำเป็นต้องใช้ห้องแบบเดียวกับ PREDA หรือไม่?

A: ไม่จำเป็น หลักสำคัญคือการควบคุมสภาวะการทำแห้งให้เหมาะสม ทั้งอุณหภูมิ ความชื้น และกระแสลม โดยระบบสามารถออกแบบให้เหมาะกับข้อจำกัดของแต่ละพื้นที่ได้

ติดต่อโรงคั่วกาแฟ PREDA เพื่อสอบถามข้อมูลเพิ่มเติม

Tags :

LTLH coffee in Synchrotron Lab