เค้าใช้หลักการวิทย์อะไรบ้างนะ? CoffeeBrewing #Science
วิทยาศาสตร์เบื้องหลังของการชงกาแฟ
พี่กี้พี่ปุ๊กชวนมาดูฟิสิกส์และเคมีที่เกี่ยวข้องในการชงกาแฟกันนะครับ

-----
Espresso

มีเรื่องน่าสนใจอยู่ 3 เรื่องได้แก่
1. ใน Boiler น้ำร้อน 105-130 C แต่ไม่เดือด
ไม่ใช่แค่การต้มน้ำให้เดือด 100 C เท่านั้น แต่เขาต้องการให้น้ำร้อนมากกว่า 100 C โดยที่น้ำก็ยังไม่เดือด!?

"อาศัยหลักการที่ว่า เมื่อของเหลวอยู่ภายใต้สภาวะความดันที่สูงขึ้น จุดเดือดของๆ เหลวก็จะขยับตัวสูงขึ้นตามไปด้วย"

ดังนั้นเมื่อเริ่มเดือดที่ 100 C กลายเป็นไอน้ำเดือดไปบางส่วน ก็จะเกิดแรงดันสะสมขึ้นในหม้อต้มน้ำ (boiler) น้ำส่วนที่ยังไม่เดือดก็จะเดือดยากขึ้น คือยังคงสถานะเป็นของเหลวอยู่อย่างนั้น สถานะของน้ำใน boiler ของเครื่องชงกาแฟเอสเปรสโซ่เราเรียกว่า "ของผสม" คือมีทั้งไอน้ำเดือด (steam vapor) หรือน้ำที่อยู่ในสถานะแก๊สที่ร้อนกว่า 100 C อยู่ร่วมกันกับน้ำในสถานะของเหลว (Saturated liquid) เราดึงเอาไอน้ำไปใช้ steam นม

ส่วนน้ำที่เป็นของเหลวก็ใช้ช่วยทำความร้อนให้แก่น้ำชงกาแฟที่จะไหลอยู่ในท่อที่วางเอาไว้ในหม้อต้ม พอน้ำในท่อวิ่งไปจนถึงหัวกรุ๊ปก็จะได้อุณหภูมิที่พอเหมาะพอเจาะกับการชงกาแฟคือ 92-96 C ครับ

2. EXTRACTION UNDER PRESSURE
อันนี้เป็นเรื่องของเคมีละ
น้ำร้อนที่มาถึงหัวกรุ๊ปชงจะทำหน้าที่เป็นตัวทำละลาย (solvent) ช่วยดึงสารประกอบที่ให้รสชาติต่างๆในผงกาแฟออกมามากมาย ไม่ว่าจะเป็น กรด ไขมัน น้ำตาลคาราเมล หรือน้ำมันหอมระเหย ที่นี้การที่มี basket รูเล็กๆและผงกาแฟก็ถูกแทมป์อัดแน่นอยู่ในนั้น ก็จะทำให้เกิดการหน่วงการไหลผ่านของน้ำร้อนเอาไว้ เกิดเป็นแรงดันขึ้นในระหว่างการสกัด เรียกว่า back pressure ดังนั้นการสกัดกาแฟเอสเปรสโซ่ จึงเป็นการสกัดภายใต้แรงดัน (extraction under pressure)
ระดับแรงดันสกัดกาแฟของเครื่องเอสเปรสโซ่ส่วนใหญ่จะอยู่ที่ประมาณ 8-9 Bar หรือ 8-9 แรงดันบรรยากาศ เพราะถือว่าให้การดึงรสชาติออกมาได้มากแต่ก็สมดุลที่สุด

3. CREMA
แรงดันสูงทำให้เกิดการผสมของน้ำมันและแก๊สที่ละลายในกาแฟ เมื่อกาแฟถูกสกัดออกมาแล้วความดันลดลง ทำให้ฟองแก๊สและน้ำมันรวมตัวกันเป็นครีม่าสีน้ำตาลทองบนผิวกาแฟ ซึ่งให้รสสัมผัสที่นุ่มนวลระหว่างดื่ม

กาแฟเก่าไม่มี crema ก็เพราะไม่มีแก๊สเหลือแล้ว
กาแฟใหม่เกินไป ครีม่าจะฟูมาก ก็เพราะว่ายังมีแก๊สมากเกินไปหน่อย
พี่กี้ชอบที่คายแก๊สไปประมาณนึงสัก 4-5 วันหลังคั่วไปแล้วครับ

----
DRIP
1. การไหลผ่านของน้ำผ่านตัวกรอง (Percolation) คือ การให้น้ำไหลผ่านผงกาแฟโดยใช้แรงโน้มถ่วงและกรองผ่านตัวกรองด้านล่าง (กระดาษกรอง)
ความเร็วของการไหลของน้ำขึ้นกับหลายปัจจัย ได้แก่ ขนาดของผงกาแฟ ความหนาของชั้นผงกาแฟ แรงดันที่เกิดจากน้ำหนักของน้ำด้านบน

2. EXTRACTION
เป็นกระบวนการที่น้ำทำหน้าที่เป็นตัวทำละลายดึงสารประกอบให้รสชาติต่างๆออกมาจากผงกาแฟ การสกัดที่สมดุลช่วยดึงรสชาติและกลิ่นออกมาได้โดยไม่มีความขมหรือความเปรี้ยวที่มากจนเกินไป

ปัจจัยสำคัญในการสกัด ได้แก่ อุณหภูมิของน้ำ เวลาในการสกัด ความละเอียดของผงกาแฟ การไหลของน้ำผ่านผงกาแฟ

3. WATER DISTRIBUTION การกระจายตัวของน้ำ
การกระจายน้ำที่สม่ำเสมอช่วยให้ผงกาแฟสัมผัสน้ำได้ทั่วถึง ทำให้การสกัดรสชาติเกิดอย่างสมดุล
พอได้ guideline วิทย์เบื้องต้นอย่างนี้แล้ว รู้สึกว่ากาแฟเป็นเรื่องสนุกน่าเรียนรู้มากขึ้นมั้ย?

ใครอยากให้เขียนถึงวิธีชงแบบอื่นอีกบ้างก็บอกมาได้จ้า