เมื่อพลังงานความร้อนสู่เมล็ดกาแฟ จะเกิดอะไรขึ้นบ้าง (EP.2)

ในส่วนของบทความนี้

            เป็นบทความต่อจากตอนเดิมโดยเนื้อหาก่อนหน้านี้เราพูดถึง การเปลี่ยนแปลงทางเคมี (Chemical Reaction) เราจะเห็นได้ว่าความร้อนมีผลโดยตรงต่อปฏิกิริยาเคมีจนทำให้กาแฟเกิดการเปลี่ยนแปลงในหลายๆด้าน บทความนี้เราจะมาพูดต่อในเรื่องของ การเปลี่ยนแปลงหลักทางด้านกายภาพ (Physical Reaction) ว่าความร้อนมีผลต่อกายภาพของเมล็ดกาแฟอย่างไร

การเปลี่ยนแปลงทางกายภาพ (Physical Reaction)
1.การขยายตัว (Expansion) 
          การขยายตัวของเมล็ดกาแฟ เกิดจากอุณหภูมิความร้อนในการคั่วที่สูงขึ้น เมื่อความร้อนอยู่ในจุดเดือดของน้ำและไขมัน จะเกิดการดันตัวจากภายในเมล็ดออกสู่ภายนอกเมล็ด ส่งผลให้เกิดการดันที่โครงสร้างและขยายตัวขึ้นเรื่อยๆ ผิวเมล็ดจะตึงโค้งมนมากขึ้น แต่โครงสร้างจะเปราะบางลง การขยายตัวของเมล็ดกาแฟจะแปรผันตามระดับการคั่วที่สูงขึ้น เช่น กาแฟคั่วเข้มจะส่งผลต่อการขยายตัวได้สูง 

2.ความชื้น (Moisture) , Dehydration
          โดยทั่วไปแล้วความชื้นของเมล็ดกาแฟสารที่เหมาะสมควรอยู่ในช่วง 10-12% ในการคั่วกาแฟพลังงานความร้อนที่เข้าสู่เมล็ดกาแฟจะทำให้เกิดการสูญเสียน้ำ (Dehydration) ซึ่งมักจะอยู่ในรูปแบบเกิดการระเหย (Evaporation) และ การกลายเป็นไอ (Vaporization) ซึ่งในระหว่างการคั่วกาแฟ การระเหยจะเกิดขึ้นตั้งแต่การใส่เมล็ดกาแฟลงไปในถังคั่วโดยอัตราการระเหยเร็วหรือช้านั้นจะขึ้นอยู่พลังงานที่กำหนดไว้ ส่วนการกลายเป็นไอของน้ำ จะเกิดเมื่อเมล็ดกาแฟได้รับพลังงานมากจนถึงจุดเดือด ซึ่งจะมีผลต่อการเปลี่ยนแปลงของเมล็ดกาแฟคั่วอย่างมากในช่วงดังกล่าว ภายหลังจากการคั่วเมล็ดกาแฟน้ำหนักจะเกิดการสูญเสียความชื้นประมาณ 10-20% เมื่อเทียบจากเมล็ดกาแฟสารเริ่มต้น 

3.ความหนาแน่น (Density)
          ความหนาแน่นเกี่ยวข้องกับมวลและปริมาตรของเมล็ดกาแฟสาร รวมถึงเป็นตัวชี้วัดสำคัญในการคัดเกรด คัดคุณภาพสารกาแฟ สำหรับในกระบวนการคั่วกาแฟขนาดและความหนาแน่นแตกต่างกันออกไป จะส่งผลต่อการพัฒนารสชาติแตกต่างกันไปด้วย จึงจำเป็นที่จะต้องคั่วกาแฟสารที่มีขนาดและความหนาแน่นเท่าๆกัน หากขนาดเมล็ดเล็ก-ใหญ่ปะปนกัน จะทำให้การคั่วกาแฟควบคุมได้ยาก ส่งผลต่อความสม่ำเสมอของรสชาติ
            เมล็ดกาแฟที่มีความหนาแน่นน้อย จะมีโอกาสทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิได้รวดเร็ว อาจมีผลต่อการไหม้ได้ในบริเวณรอบนอกของเมล็ด (Tipping) วิธีแก้ปัญหานี้โดยทั่วไปจะลด Charge Temperature (Ct) ก็คืออุณหภูมิที่ปล่อยกาแฟลงในหม้อคั่วกาแฟลดลง
            เมล็ดกาแฟที่มีความหนาแน่นมากกว่าหรือเมล็ดแข็ง ควรปรับให้อุณหภูมิสูงขึ้นเนื่องจากโครงสร้างเมล็ดที่หนาแน่นภายในเมล็ดจะมีโพรงอากาศน้อย รวมถึงการปรับใช้เวลาในการคั่วมากขึ้นไปด้วย เพื่อให้กระบวนการคั่วเกิดการพัฒนากลิ่นและรสเพื่อให้ได้โปรไฟล์ที่ดีที่สุด

4.น้ำมัน (Oil)
          ส่วนหนึ่งของสารอินทรีย์ภายเมล็ดกาแฟ ก็คือ น้ำมัน เมื่อพลังงานความร้อนจากการคั่วเข้าสู่เมล็ดกาแฟจะทำให้เกิดการแตกตัวของน้ำมันแยกออกมา หากความร้อนที่สูงขึ้นจะส่งผลทำให้เกิดก๊าซและแรงดันของเมล็ด (Bean Pressure) ทำให้น้ำมันเกิดการดันผ่านผนังเซลล์เมล็ดกาแฟสู่ผิวภายนอกได้มากขึ้น ซึ่งเราสังเกตุได้ชัดเจนกับเมล็ดกาแฟคั่วเข้ม เมื่อเปิดถุงกาแฟจะเห็นน้ำมันเคลือบบริเวณเมล็ดมากกว่าระดับการคั่วอื่นๆ แต่สิ่งที่ควรระวังคือ การเกิดปฏิกริยา Oxidation กับออกซิเจนในอากาศ การเก็บเมล็ดกาแฟคั่วจึงเป็นเรื่องสำคัญที่ไม่ควรมองข้ามเพราะอาจทำให้กาแฟเหม็นหืนได้

          เมื่อความร้อนเข้าสู่เมล็ดกาแฟ ไม่พียงแต่เคมีในเมล็ดกาแฟจะเปลี่ยนไป แต่ กายภาพก็คือหนึ่งในการเปลี่ยนแปลงที่ทำให้เมล็ดกาแฟมีการพัฒนาทั้งรูปร่างและรสชาติไปพร้อมๆกัน อย่างไรก็ตามสิ่งเหล่านี้เป็นเพียงส่วนหนึ่งในพื้นฐานการคั่วกาแฟเท่านั้น ที่ทำให้เรารู้ถึงการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นและสามารถสร้างมาตรฐานของการคั่วกาแฟได้