Tác động độ kiềm đến chiết xuất cà phê | PrimeCoffee Tháng Bảy 6, 2019NgTg.HaiVanHóa thực phẩm, Kỹ thuật pha chế, NGHIÊN CỨU KHOA HỌC, TRẢI NGHIỆM CÀ PHÊ Trong việc phân tích tiêu chuẩn chất lượng nước SCA, biết độ kiềm (Alkalinity) khả đệm axit, tức khả trung hòa axit nước Và điều kiện tiêu chuẩn, độ kiềm giới hạn khoảng 40 mg/l; Với cách tiếp cận đơn giản này, phần lớn “tính chất quyền năng” kiềm đối chiết xuất cà phê chưa làm rõ Trên thực tế, độ kiềm giúp ổn định hương vị từ cà phê đồng thời san chất tính chất acidity mà mong muốn Độ kiềm độ chua tạo nên axit cà phê – ln có mối tương quan đối nghịch Do vậy, viết cung cấp phương diện khác chất lượng nước việc pha chế cà phê, cách mà độ kiềm lại quan vậy, gợi ý việc tinh chỉnh tỏng độ kiềm cho phù hơp với kỹ thuật Pour-over Espresso TÓM TẮT NỘI DUNG Chống định với khơng thích hóa học Vì độ kiềm quan trọng độ pH? Minh họa cho tính ‘đệm’ độ kiềm Ý nghĩa đệm kiềm chiết xuất cà phê Suy luận mở rộng Chống định với khơng thích hóa học Độ kiềm (Alkalinity) thuật ngữ phát minh nhà hải dương học (Giáo sư Wilhelm Dittmar) sử dụng nhà thủy văn để mô tả độ cứng tạm thời nước (độ cứng cacbonat), mặt khác độ kiềm bị nhầm lẫn với vài thứ khác mơn hóa học, mà yêu cà phê đồng thời thích học hóa, nên bạn nhanh qua ba đoạn văn sau Tổng độ kiềm thường bị giới hạn độ pH, chúng không nhau, pH đo tỷ lệ (logarit) ion OH – tự so với ion H + dung dịch; Với pH = ta có nước trung tính, có nhiu ion H+ ta có dung dịch axit (pH7) Đây lý tổng độ kiềm thường bị nhầm lẫn với dung dịch kiềm (hoặc dung dịch bazơ) Quay lại với độ kiềm, đo lượng ion HCO3– nước, ion có khả thu giữ ion H+ tự thêm vào dung dịch ngăn không cho chúng làm dung dịch có tính axit cách tạo thành axit cacbonic (H2CO3), sơ đồ quen thuộc lớp 10 mà ta học đây: H+ + HCO3– ⇌ H2CO3 o Vì lý này, HCO3- gọi đệm kiềm (alkaline buffer) Trong chiết xuất cà phê HCO3- phản ứng với axit thơm chiết xuất từ hạt cà phê, SCA khuyến nghị phạm vi tổng độ kiềm khoảng 40 ppm CaCO3 Vì độ kiềm quan trọng độ pH? Ngay hạt mưa rơi xuống trái đất, hợp chất khí khuếch tán vào nó, đáng ý CO2, NO2, SO2… Trong CO2 hòa tan kết hợp với nước tạo thành axit Carbonic làm cho nước mưa ln có tính axit khoảng pH 5,5 Tuy nhiên, bạn không nên nhầm lẫn với tượng mưa axit vùng không khí bị nhiễm lưu huỳnh oxit nitơ làm cho nước mưa có pH 4,5 thấp Một lít nước máy, trung hòa hàng trăm lít nước mưa có tính axit Nhưng phải nói độ Axit nước? Tại khơng đơn giản tuân thủ quy chuẩn SCA? Đó mưa axit ví dụ hồn hảo để chứng minh sức mạnh độ kiềm so với pH Một lít nước máy trung bình có độ kiềm 150 ppm CaCO3 trung hòa 100 l nước mưa axit pH 4,5 Suy luận tương tự với nước cà phê, tác động độ kiềm cao gấp hàng trăm lần so với độ pH việc hình thành tính axit cuối chiết xuất cà phê, nửa sau viết này, tập trung làm rõ vấn đề bỏ dở thang đo pH – Đó nước có tính kiềm tốt nước có tính axit bạn nên điều chỉnh chất lượng nước tùy theo tỷ lệ phương pháp chiết xuất Nước máy trung bình có kiềm khoảng 150 ppm CaCO3* độ cứng toàn phần khoảng 170 ppm CaCO3 – Đây xem nước cứng mức trung bình Điều cho phép nước máy có khả trung hào hàng trăm lít nước mưa (*) Tại thời điểm bạn nghĩ đến “Thế qi CaCO3 lại chung với đơn vị đo lường kì quái ‘ppm’ Các nhà hóa học thích tạo đơn vị đo lường kỳ lạ, điển hình Những ppm CaCO3 diển giải “phần triệu CaCO3” (xem thêm sách hóa học lớp 10) Nhưng CaCO3 dùng làm đơn vị đo độ cứng nước nên hay gây nhầm lẫn với độ kiềm Minh họa cho tính ‘đệm’ độ kiềm Lấy ví dụ, ghế gỗ ghế đá nằm dọc theo đường công viên đầy nắng Chiếc ghế gỗ không cảm thấy nóng, mặt trời chiếu sáng suốt ngày, ngược lại, ghế đá – vốn hồn cảnh – sẵn sàng nướng chín mông bạn Nếu đo hai ghế nhiệt kế hồng ngoại, bạn thấy băng ghế đá có lượng nhiệt lớn lưu trữ (vì nhiệt dung riêng đá lớn gỗ nhiều) Chiếc ghế đá – lý tương tự – giữ ấm lâu nhiều sau mặt trời lặn Minh họa tính ‘đệm’ kiềm – SCA Với băng ghế cơng viên bạn dễ dàng định ngồi đâu việc xem xét có phải đá hay khơng Trong đó, với nước, độ pH thể trạng thái nước khơng cho ta biết pH thay đổi kết hợp với cà phê Sự thay đổi phụ thuộc nhiều vào độ kiềm nước Với nước ‘ngậm’ lượng lớn kiềm (như ghế đá trữ nhiều nhiệt) axit có cà phê bị trung hòa đáng kể Do độ kiềm cung cấp gợi ý, để bạn dự đốn cà phê hao hụt hương vị kết hợp với nước Trong thực tế, độ chua mà bạn cảm nhận từ cốc cà phê định tương ứng với lượng axit chiết xuất từ cà phê trừ lượng axit trung hòa với kiềm nước Ý nghĩa đệm kiềm chiết xuất cà phê Việc hiểu độ kiềm axit nước cung cấp cho bạn tảng để hiểu cách thức nước cà phê tương tác với để hình thành đặc tính acidity chiết xuất Trong có hai yếu tố bạn cần quan tâm Thứ nhất, tổng độ kiềm nước Nước có tính kiềm cao, khả trung hòa axit tự nhiên cà phê (như axit citric, Axit Quinic, Axit Chlorogenic…) cao Bản thân tính axit đó, khơng cảm nhận hương vị, trường hợp gọi “flat taste” tức hương vị phẵng, nhạt nhẽo Espresso, sử dụng nước – Vậy độ kiềm có cần thiết tăng lên? Yếu tố thứ hai, tỷ lệ nước việc chiết xuất cà phê bạn Một cốc Ristretto thường có tỷ lệ cà phê : chiết xuất = 1.5 – Trong đó, với kỹ thuật Pour Over tỷ lệ lên đến 1:15 Điều có nghĩa Espresso đặc có 10% độ kiềm sẵn để trung hòa lượng axit tự nhiên Đây vấn đề cần xem xét – rõ ràng với loại cà phê loại nước, bạn cảm nhận rõ vị chua từ Espresso so với cốc Pour over trung hòa lượng kiềm lớn gấp 10 lần Suy luận mở rộng Tiếp tục tuân theo logic (cũng nghiên cứu thực nghiệm Ủy ban Tiêu chuẩn SCA) pham vị tổng độ kiềm nước phải mở sang vùng biên mới, thay giới hạn khoảng 40mg/l, độ kiềm nước pha Espresso dao động 250 đến 450 mg/l; Tức là, tổng độ kiềm phải nhân với 7.3 (tương ứng với hệ số tách Espresso (tỷ lệ nước = 2) so với cà phê pha drip tiêu chuẩn (tỷ lệ nước = 14,6) Các nghiên cứu từ SCA cho thấy hương vị cà phê có khuynh hướng bị trung hòa đáng kể sử dụng nước tổng độ cứng cao (> 250 ppm CaCO3) ngược lại, với nước có tổng độ cứng thấp (7 ít), nhằm giúp ổn định, hay nói cách khác ‘đệm’ Nước có tính kiềm, mang lại lợi cân hương vị tốt Mặc dù ln nhấn mạnh tầm quan trọng tính kiềm nước, song cần lượng ion dương vừa đủ để thực công việc chiết xuất cách, không nhiều (đến mức biến nước pha chế trở thành dung dịch bazơ) để làm cân hương vị cà phê gây ăn mòn thiết bị bạn (coffeeadastra) Natri Tổ chức Y tế Thế giới báo cáo hầu chứa sinh hoạt chứa natri (muối) 20 mg/l mức độ số quốc gia vượt 250 mg/l (WHO 2011) Chất làm mềm nước góp phần gia tăng hàm lượng muối nước Muối ảnh hưởng đến cách cảm nhận vị chua miệng, nên hạn chế 10mg/l Có thể thấy, khuyến nghị SCA nghiên cứu chứng minh tính hiệu chiết xuất cà phê Song liên quan đến tiêu chuẩn cuối tổng chất rắn hòa tan (TDS) Natri thường không dành nhiều quan tâm cộng đồng cà phê đặc sản – Như theo Jonathan Gagné chia sẻ Coffeeadastra Bù lại, vấn đề mà dần phát ứng dụng khối kiến thức hóa học vào thực tế việc pha cốc cà phê? Làm chọn loại nước phù hợp? Lựa chọn nước pha cà phê Nếu cân nhắc nước pha cà phê liệu có đủ tốt hay khơng, bạn bắt đầu cách kiểm tra tổng thể yêu cầu vừa nêu – với kit kiểm tra độ cứng, độ pH (hoặc hai) phổ biến dễ tìm Đối với nước máy, tiêu chí dao động phạm vi tương đối hẹp, nhiên sử dụng nước giếng, bạn cần có phân tích chun nghiệp Lọc nước nước lọc Chuyện phổ biến hầu hết quán cà phê, nước thường dẫn qua lọc than hoạt tính để làm trước dẫn vào máy Espresso (ví dụ lọc Soma, Berkey, Brita…) Nếu bạn làm tin ngun tắc, điều không tệ, hầu hết lọc carbon hệ thống nước máy loại bỏ clo thành phần không mong muốn khác, đồng thời làm mềm nước (nó làm giảm độ cứng nước) – Nếu điều giúp bạn có tách cà phê tốt khơng phải bàn, xảy Một hệ thống lọc nước cho máy Espresso Đó lý số cửa hàng cà phê đặc sản khác sẵn sàng đầu tư hệ thống lọc nước đắt tiền dựa nguyên lý thẩm thấu ngược (RO) để loại bỏ thành phần hòa tan nước, tái bổ sung khoáng để đạt tỷ lệ cân với khuyến nghị SCA Những thiết bị thường có giá vài nghìn đô yêu cầu bạn phải theo dõi nước máy điều chỉnh thiết đặt hệ thống theo thời gian – không khả thi quán cà phê khiêm tốn, barista đủ am hiểu cho chất lượng nước Bạn nên làm khơng muốn bận tâm đến tất chi tiết này, đơn giản muốn pha tách cà phê đàng hoàng? Cuối cùng, bạn có thể đến cửa hàng tiên lợi, lấy chai nước – Sử dụng nước đóng chai khơng phải vấn đề gay go (vì Espresso tốn nước, chí có nhiều loại nước đóng chai thõa mãn tiêu chuẩn SCA với chất lượng ổn định) Nhưng thực tế, tất loại nước đóng chai giống nhau, chúng thay đổi nhiều hàm lượng khống chất, độ pH… Bạn thử nếm để chọn loại nước phù hợp Nước cất & ‘Nước thứ ba’ Tất nhiên nhiều giải pháp áp dụng chẳn hạn sử dụng chế phẩm nước thứ ba (Third Wave Water AB Formula) Cơ chất phụ gia khoáng bán Amazon mà bạn thêm vào nước cất để tạo nước pha cà phê có độ cứng, độ pH tối ưu nhất, khơng nói thêm nước thứ ba, viết sâu dài Các bạn xem thêm Third Wave Water Vậy nước cất, đến hẵn có nhiều bạn mạo hiểm với suy nghĩ tạm gác vấn đề nước cứng hay nước kiềm SCA sử dụng nước tinh khiết (99.99% nước) Trước tiên khơng phải đề xuất kém, bạn biết, nước cất không tồn cation khống chất nên đảm bảo thiết bị bạn khơng cần phải làm sạch, nhiên trình bày thiếu thành phần kiềm nên chiết xuất rơi vào trạng thái mức tức Over-extraction dẫn đến hương vị khơng trung hòa mà gây nên vị đắng gay gắt (bitter) Nói chung – tệ, bạn tự thử nghiệm Dòng cuối Các ngành công nghiệp đồ uống khác bia rượu vang tập họp liệu nước hàng thập kỷ để sử dụng cho sản phẩm họ Trong đó, ngành cà phê, hiểu biết mà có non trẻ nhiều so với kỳ vọng Với nước – Bạn làm cho cà phê ngon có vị tệ bạn khơng làm cho cà phê xấu có vị ngon Và tất điều này, hoàn toàn phụ thuộc vào cách bạn làm chủ khoa học đằng sau tách cà phê hoàn hảo Dẫn nguồn: www.sca.coffee/ Water Standards www.scanews.coffee/ Dissecting SCAA’s Water Quality Standard www.baristainstitute.com/ Coffee and Water – How to Use High Quality Water to Brew the Best Coffee www.coffeeadastra.com/ Water for Coffee Extraction ... thực tế, độ chua mà bạn cảm nhận từ cốc cà phê định tương ứng với lượng axit chiết xuất từ cà phê trừ lượng axit trung hòa với kiềm nước Ý nghĩa đệm kiềm chiết xuất cà phê Việc hiểu độ kiềm axit... gọi đệm kiềm (alkaline buffer) Trong chiết xuất cà phê HCO3- phản ứng với axit thơm chiết xuất từ hạt cà phê, SCA khuyến nghị phạm vi tổng độ kiềm khoảng 40 ppm CaCO3 Vì độ kiềm quan trọng độ pH?... nước cà phê, tác động độ kiềm cao gấp hàng trăm lần so với độ pH việc hình thành tính axit cuối chiết xuất cà phê, nửa sau viết này, tập trung làm rõ vấn đề bỏ dở thang đo pH – Đó nước có tính kiềm