เมื่อพลังงานความร้อนสู่เมล็ดกาแฟ จะเกิดอะไรขึ้นบ้าง (EP.1)

หัวใจหลักของการได้มาซึ่งเมล็ดกาแฟที่หอมกรุ่นและรสชาติที่อร่อย นั้นเกิดจากการคัดสรรคุณภาพเมล็ดกาแฟดิบ (Green Bean Coffee) จากแหล่งปลูกต่างๆ และวิธีการคั่วกาแฟอย่างมีมาตรฐาน เพื่อให้ได้กาแฟคั่วที่มีรสชาติโดดเด่นและมีเอกลักษณ์ออกมาให้ได้มากที่สุด จึงทำให้นักคั่วกาแฟ (Roaster) ต้องเข้าใจองค์ประกอบที่สำคัญของเมล็ดกาแฟสารและการเปลี่ยนแปลงของเมล็ดกาแฟเมื่อได้รับพลังงานความร้อนจากการคั่วกาแฟ

 ในการคั่วกาแฟพลังงานความร้อนที่เข้าสู่เมล็ดกาแฟจะเกิดการเปลี่ยนแปลงทางด้านเคมีและกายภาพ (Chemical Reaction & Physical Reaction) โดยพลังงานความร้อนมีผลทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของโครงสร้างและสร้างสารประกอบใหม่ขึ้นมา ส่งผลลัพท์ต่อการเปลี่ยนแปลงด้านสีของเมล็ด การพัฒนารสชาติและสร้างเอกลักษณ์กลิ่นของเมล็ดกาแฟเกิดขึ้นได้ อย่างไรก็ตามข้อสงสัยดังกล่าวเราจะอธิบายเพิ่มเติมในบทความนี้นะครับ เราจะมาดูกันว่าการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นจากพลังงานความร้อนเกิดอะไรขึ้นบ้าง ?

การเปลี่ยนแปลงทางเคมี (Chemical Reaction)
1.ปฏิกิริยาไพโรไลซิส (Pyrolysis) 
เป็นปฏิกิริยาการสลายตัวของสารประกอบอินทรีย์ (กรด น้ำตาล โปรตีน คาร์โบไฮเดรต ) จากความร้อนกลายเป็นสารประกอบที่มีขนาดเล็กลงในสภาวะปราศจากออกซิเจน และมีการรวมตัวกันเป็นสารประกอบใหม่ สารให้กลิ่น หรืออเป็นสารประกอบที่ระเหยตัวได้ (Volatile Organic Compound, VOC) และผลสุดท้ายของปฏิกิริยาไพโลไรซิสจะเกิดคาร์บอนไดออกไซด์ (การสลายตัวทั้งหมดจนสิ้นสุดเป็นเถ้าถ่าน

ตัวอย่างเช่น 
- การสลายตัวของน้ำตาลเมื่อได้รับความร้อน จะทำให้เกิด Caramelizaion , Maillard Reaction
- ไขมัน (Lipid) บางกลุ่มแตกตัวเป็นสารให้กลิ่นอโรม่าซึ่งเป็นองค์ประกอบสำคัญ เช่น Aldehyde ส่งผลให้เกิดกลิ่นผลไม้สีเขียว , Furan จะให้กลิ่นคาราเมล , Guaiacol จะให้กลิ่นโทน Spicy 

2.ปฏิกิริยาเมลลาร์ (Maillard Reaction) 
ปฏิกิริยาการเกิดสีน้ำตาล (Browning Reaction) ที่เกิดขึ้นระหว่างน้ำตาลรีดิวส์ Reducing Sugar (น้ำตาลทรายขาว ทรายแดง น้ำตาลมะพร้าว) กับ กรดอะมิโน (Amino acid) โปรตีน โดยมีความร้อนเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา โดยปฏิกิริยาเมลลาร์จะเกิดขึ้นเมื่อเมล็ดกาแฟมีอุณหภูมิประมาณ 150 องศาเซลเซียส ทำให้คาร์โบไฮเดรตและกรดอะมิโนภายในเมล็ดทำปฏิกิริยาและเกิดเป็นสารประกอบหลายชนิดที่ให้สีน้ำตาลและกลิ่นรสต่าง ๆ

3.ปฏิกิริยาคาราเมลไลเซชั่น (Caramelization) 
ปฏิกิริยาการเกิดสีน้ำตาลเช่นเดียวกับ (Maillard Reaction) ซึ่งคาราเมลไลเซชั่นจะเกิดจากการสลายตัวของโมเลกุลน้ำตาลเท่านั้น (ไม่เกี่ยวข้องกับกรดอะมิโน) โดยเกิดปฏิกิริยาที่อุณหภูมิประมาณ 170 องศาเซลเซียส และมีการเกิดพอลิเมอร์ของสารประกอบคาร์บอนจนได้เป็นสารคาราเมล (Caramel) ที่มีกลิ่นและรสเฉพาะตัว

4.Carbohydrate Oxidation
ปฏิกิริยาออกซิเดชั่นของคาร์โบไฮเดรตเกิดจากโมเลกุลของน้ำถูกเปลี่ยนเป็นไอน้ำจากการได้รับความร้อน ทำให้โครงสร้างของเมล็ดกาแฟเกิดแรงดันต่อผนังเซลล์ ทำให้เมล็ดกาแฟพองตัวขึ้น และขนาดใหญ่ขึ้น แต่โครงสร้างความแข็งแรงจะลดลง (ความหนาแน่นของเมล็ดลดลง) ความเปราะบางมากขึ้น จึงทำให้สารระเหย หรือ น้ำมันในกาแฟสามารถดันผ่านผนังเซลล์ออกมาได้จนเกิด First Crack หรือการระเบิดตัวของเมล็ดกาแฟ


จะเห็นได้ว่าการได้รับพลังงานความร้อนเข้าสู่กาแฟ ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงอย่างมาก จึงไม่แปลกใจที่ว่ากาแฟทำไมจึงมีรสชาติและสีของเมล็ดกาแฟที่เปลี่ยนไป อย่างไรก็ตอบบทความนี้ยังไม่จบเพียงเท่านี้เรายังเหลือการเปลี่ยนแปลงในด้านกายภาพ ติดตามบทความในตอนต่อไป (EP2.)

เรียบเรียงโดย : Hillkoff Academy