PREVIEWเวอร์ชันพรีวิว — สินค้า ราคา ข้อมูลไร่ และค่าเซนเซอร์บนเว็บนี้เป็นข้อมูลตัวอย่าง ยังไม่เปิดรับคำสั่งซื้อจริง

COFFEE

ROAST LAB · 3D

ศาสตร์การคั่ว ทีละขั้น

เมล็ดกาแฟหนึ่งเมล็ดผ่านอะไรบ้างในถังคั่วราวสิบสามนาที — เลื่อนลงเพื่อเดินเวลาการคั่ว ดูสี ขนาด ผิว ร่องกลาง น้ำมัน ไอน้ำ ควัน และเสียงแตกเปลี่ยนไปพร้อมตัวเลขทางเคมี ลากเมล็ดเพื่อหมุนดูรอบ ๆ หรือกด “เล่นทั้งรอบ”

โปรไฟล์ตัวอย่างคือเมล็ดอาราบิก้าในถังคั่วขนาดกลาง คั่วต่อเนื่องจนถึงคั่วเข้มเพื่อให้เห็นครบทุกขั้น ตัวเลขเป็นช่วงโดยประมาณจากตำราการคั่ว (ดูแหล่งอ้างอิงท้ายหน้า)

กำลังเตรียมห้องคั่ว…

STEP 01 · GREEN COFFEE

เมล็ดสาร

25°C0:00

หัววัดอ่าน 200°C — ยังร้อนจากถัง ไม่ใช่อุณหภูมิเมล็ด

AGTRON / SCA

—

ยังไม่ถึงช่วงวัดสี

ความชื้น
11.0%
น้ำหนักที่หาย
0.0%
ปริมาตรเพิ่ม
+0%
ความหนาแน่น
700 g/L
ซูโครสคงเหลือ
100%
กรดคลอโรจีนิกคงเหลือ
100%
CO₂ ในเมล็ด
0.0 mg/g
RoR
—

  1. STEP 01 · 25°C · ก่อนใส่ถัง

    เมล็ดสาร · Green coffee

    เมล็ดสารเป็นเนื้อเยื่อเมล็ดพืชที่แข็งและแน่น ความชื้นราว 10–12% สีเขียวอมเทาถึงเขียวอมฟ้า ผิวย่นละเอียด ร่องกลางยังมีเยื่อหุ้มบาง ๆ (silverskin) ติดอยู่

    เคมีอาราบิก้ามีซูโครสราว 6–9% ของน้ำหนักแห้ง โรบัสต้าราว 3–7% · กรดคลอโรจีนิก อาราบิก้าราว 4–8% โรบัสต้าราว 7–14% · คาเฟอีนอาราบิก้าราว 1.2% โรบัสต้าราว 2.2% · ไขมันอาราบิก้ามากกว่าโรบัสต้า — ทั้งหมดคือวัตถุดิบของรสที่จะเกิดในถัง

    ประสาทสัมผัสกลิ่นหญ้า ถั่วดิบ ฟางชื้น ยังไม่มีกลิ่นกาแฟเลย

    ROASTER'S NOTE
    วัดความชื้นและความหนาแน่นก่อนตั้งโปรไฟล์ เมล็ดจากดอยสูงของไทย (1,200 ม.ขึ้นไป) มักแน่นกว่า ต้องการพลังงานช่วงต้นมากกว่า ส่วนเมล็ดชื้นเกิน 12% จะอบแห้งนานและเสี่ยงรสแบน

  2. STEP 02 · charge 180–220°C · TP ราว 1:00–1:30

    ใส่เมล็ด และจุดกลับตัว · Charge · Turning point

    เทเมล็ดเย็นลงถังที่อุ่นไว้ หัววัดที่จมอยู่ในกองเมล็ดเย็นลงทันที ค่าบนจอจึงดิ่งลงก่อน จนถึงจุดที่หัววัดกับเมล็ดอุณหภูมิเท่ากันแล้วเริ่มขึ้นพร้อมกัน เรียกว่า turning point (TP)

    เคมียังไม่มีปฏิกิริยาเคมีที่สำคัญ ความร้อนเข้าสู่ผิวเมล็ดก่อน แกนเมล็ดตามมาช้ากว่า

    ประสาทสัมผัสเสียงเมล็ดกลิ้งในถังยังแข็งและก้อง

    ROASTER'S NOTE
    อุณหภูมิและเวลา TP เป็นตัวชี้ความสม่ำเสมอระหว่างแบตช์ TP ต่ำหรือช้ากว่าปกติแปลว่าพลังงานไม่พอหรือแบตช์ใหญ่ไป ค่าที่หัววัดอ่านช่วงนี้ไม่ใช่อุณหภูมิจริงของเมล็ด

  3. STEP 03 · ราว 100–150°C · 1:30–4:30

    อบแห้ง · Drying phase

    น้ำในเมล็ดระเหยออก ความร้อนส่วนใหญ่ถูกใช้ไปกับการทำให้น้ำกลายเป็นไอ (ดูดความร้อน) สีเขียวซีดลง น้ำหนักที่หายช่วงนี้แทบทั้งหมดคือน้ำ

    เคมีเอนไซม์และโครงสร้างโปรตีนเริ่มเสียสภาพ คลอโรฟิลล์สลายตัว เมล็ดยังไม่ขยาย

    ประสาทสัมผัสไอน้ำสีขาวออกจากปล่องลม กลิ่นหญ้าแห้ง ฟาง ขนมปังดิบ

    ROASTER'S NOTE
    RoR สูงที่สุดของการคั่วอยู่ช่วงนี้แล้วค่อย ๆ ลดลง (declining RoR) ให้ไฟแรงไปจะไหม้ที่ผิวและปลายเมล็ด (scorching/tipping) ขณะที่แกนยังชื้น

  4. STEP 04 · ราว 150–160°C · 4:30–5:00

    เปลี่ยนเป็นสีเหลือง · Yellowing · Dry end

    เมล็ดเปลี่ยนจากเขียวเป็นเหลืองฟาง ความชื้นเหลือราว 5% เยื่อหุ้มเริ่มหลุดและปลิวไปกับลม (chaff)

    เคมีปฏิกิริยาเมลลาร์ด (Maillard) เริ่มต้น — กรดอะมิโนทำปฏิกิริยากับน้ำตาลรีดิวซ์ เริ่มเกิดสารให้กลิ่นกลุ่มแรก

    ประสาทสัมผัสกลิ่นเปลี่ยนจากหญ้าเป็นขนมปังอบ ข้าวหอม บิสกิต

    ROASTER'S NOTE
    จดเวลา Dry End ไว้ ใช้แบ่งช่วงการคั่วเป็นสามส่วน — อบแห้ง : เมลลาร์ด : พัฒนารส ที่นิยมราว 40–45% : 35–40% : 15–25%

  5. STEP 05 · ราว 160–180°C · 5:00–7:00

    เมลลาร์ดและการเปลี่ยนเป็นสีน้ำตาล · Maillard · Browning

    สีจากเหลืองเป็นน้ำตาลอ่อนแบบอบเชย ไอน้ำและ CO₂ สะสมเป็นแรงดันในเซลล์ เมล็ดเริ่มพองและผิวย่นตึงขึ้น

    เคมีเมลลาร์ดสร้างสารหอมหลายร้อยชนิด เช่น ไพราซีน (กลิ่นถั่ว/คั่ว) ฟิวแรน ไพร์โรล และเมลานอยดิน (สีน้ำตาลและบอดี้) · Strecker degradation ให้อัลดีไฮด์กลิ่นมอลต์/ช็อกโกแลต

    ประสาทสัมผัสกลิ่นขนมปังปิ้ง ถั่วอบ น้ำผึ้ง

    ROASTER'S NOTE
    ความยาวช่วงเมลลาร์ดมีผลกับบอดี้และความหวาน สั้นไปมักได้รสเปรี้ยวแหลมบาง ยาวไปมักได้รสแบนทึบ

  6. STEP 06 · ราว 170–195°C · 7:00–8:30

    คาราเมลไลเซชัน · Caramelization

    เมล็ดสีน้ำตาลอ่อน พองขึ้นชัด เยื่อในร่องกลางเริ่มเผยตัว แรงดันในเมล็ดเพิ่มต่อเนื่อง

    เคมีซูโครสเริ่มสลายตัว เกิดสารกลิ่นคาราเมล (เช่น furanone) และกรดอินทรีย์อย่างกรดฟอร์มิกกับกรดอะซิติก · กรดคลอโรจีนิกแตกเป็นกรดควินิกและกรดคาเฟอิก และเกิดแลคโทนที่ให้ความขม

    ประสาทสัมผัสกลิ่นคาราเมล น้ำตาลไหม้อ่อน ๆ ควันเริ่มบาง ๆ

    ROASTER'S NOTE
    ช่วงนี้นักคั่วมักเริ่มลดไฟล่วงหน้า เพื่อไม่ให้ RoR พุ่ง (flick) หรือร่วง (crash) ตอนแตกครั้งแรก

  7. STEP 07 · ราว 196°C (190–205) · 8:30

    แตกครั้งแรก · First crack

    แรงดันไอน้ำและ CO₂ ในเซลล์ดันโครงสร้างจนปริเป็นเสียง "ป๊อก" แบบข้าวโพดคั่ว เมล็ดพองขึ้นอย่างรวดเร็ว ร่องกลางเปิด เยื่อหลุดออกมาก น้ำหนักหายไปแล้วราว 11–12%

    เคมีปฏิกิริยาเปลี่ยนจากดูดความร้อนเป็นคายความร้อนบางส่วน ไอน้ำที่เหลือและก๊าซถูกปล่อยออกพร้อมสารหอม

    ประสาทสัมผัสเสียงแตกดัง ห่าง ๆ แล้วถี่ขึ้น กลิ่นผลไม้ น้ำตาลทรายแดง ควันเพิ่ม

    ROASTER'S NOTE
    จดเวลาแตกครั้งแรก ใช้เป็นจุดอ้างอิงคำนวณ DTR (Development Time Ratio) เพิ่มลมเพื่อระบายควันและเยื่อ ระวัง RoR crash (รสอบแบนแบบ baked) และ flick (ขมไหม้ปลายลิ้น)

  8. STEP 08 · ราว 203–207°C · DTR 15–18%

    พัฒนารส → คั่วอ่อน · Development · Light roast drop

    หลังแตกครั้งแรก เมล็ดพัฒนาสีจนทั่วทั้งเมล็ด จุดเทออกของคั่วอ่อนอยู่ช่วงนี้ Agtron ราว 75–85

    เคมีซูโครสเหลือไม่ถึงครึ่ง กรดผลไม้ยังมาก กรดคลอโรจีนิกเหลือราวครึ่งหนึ่ง

    ประสาทสัมผัสเปรี้ยวสดใส ดอกไม้ ผลไม้ ชา — บอกถิ่นกำเนิดชัดที่สุด เหมาะกับดริป

    ROASTER'S NOTE
    ต้องมีเวลาพัฒนาพอ ถ้าเทเร็วไป แกนเมล็ดยังไม่สุก รสจะเปรี้ยวแบบดิบ มีกลิ่นถั่วดิบ/หญ้า (underdeveloped) วัดได้จากสีผงที่อ่อนกว่าสีผิวเมล็ดมาก

  9. STEP 09 · ราว 210–218°C · DTR 18–23%

    คั่วกลาง · Medium · City+ to Full City

    สีน้ำตาลกลางสม่ำเสมอ ผิวเรียบขึ้น ยังไม่มีน้ำมันที่ผิว Agtron ราว 55–70

    เคมีซูโครสเกือบหมด เมลานอยดินและสารกลิ่นคั่วเพิ่ม ความเป็นกรดที่รับรู้ลดลง ความขมจากแลคโทนเพิ่ม

    ประสาทสัมผัสคาราเมล ช็อกโกแลต ถั่ว สมดุลเปรี้ยว-หวาน เหมาะกับเอสเปรสโซและใส่นม

    ROASTER'S NOTE
    ช่วงระหว่างแตกครั้งแรกจบถึงแตกครั้งที่สองแคบ ใช้เวลา สี และกลิ่นควันร่วมกันตัดสิน

  10. STEP 10 · ราว 224–230°C · 12:00

    แตกครั้งที่สอง · Second crack

    โครงสร้างเซลลูโลสของผนังเซลล์แตกจากแรงดันและการไพโรไลซิส เสียงแตกเบาและถี่แบบ "กรุบกรอบ" น้ำมันเริ่มซึมออกมาที่ผิว

    เคมีการไพโรไลซิสและคาร์บอไนเซชันเริ่มเด่น สารกลิ่นควัน/ไหม้เพิ่ม กรดคลอโรจีนิกเหลือน้อย

    ประสาทสัมผัสควันสีเทาอมฟ้าหนาขึ้นมาก กลิ่นดาร์กช็อกโกแลต เครื่องเทศ ควัน

    ROASTER'S NOTE
    ปฏิกิริยาคายความร้อนทำให้อุณหภูมิเร่งขึ้นเอง เปิดลมสูงสุด ตัดสินใจเทออกเร็ว

  11. STEP 11 · ราว 230–240°C · DTR 25–32%

    คั่วเข้ม · Dark · Vienna to French

    สีน้ำตาลเข้มเกือบดำ ผิวมันวาว เมล็ดพองเกือบสองเท่าของเมล็ดสาร น้ำหนักหายราว 18–22% Agtron ราว 25–45

    เคมีซูโครสแทบไม่เหลือ กรดคลอโรจีนิกส่วนใหญ่สลายแล้ว รสถิ่นกำเนิดถูกกลบด้วยรสจากการคั่ว

    ประสาทสัมผัสขมหวาน ควัน คั่วเข้ม บอดี้หนักแล้วเริ่มบางลงถ้าคั่วเลยไปอีก

    ROASTER'S NOTE
    เหมาะกับกาแฟใส่นมเข้มข้นหรือโรบัสต้าบางตัว เกินราว 245°C เสี่ยงกลิ่นเถ้าและไฟลุกในถัง

  12. STEP 12 · ลดเหลืออุณหภูมิห้องภายใน 3–4 นาที

    ทำให้เย็น และคายก๊าซ · Cooling · Degassing

    เทเมล็ดลงถาดพักที่มีพัดลมดูดและแขนกวน ต้องเย็นเร็วเพื่อหยุดปฏิกิริยา ไม่อย่างนั้นความร้อนสะสมจะคั่วต่อเอง (carry-over) สีที่ได้ไม่ย้อนกลับแม้เย็นลง

    เคมีCO₂ ที่สะสมในเมล็ดค่อย ๆ ระบายออกเป็นวันถึงสัปดาห์ คั่วเข้มมี CO₂ มากกว่าและระบายเร็วกว่า

    ประสาทสัมผัสกลิ่นหอมเต็มที่หลังพักเมล็ด ถุงที่ดีต้องมีวาล์วทางเดียว

    ROASTER'S NOTE
    บันทึก TP, Dry End, First Crack, Drop, DTR, น้ำหนักที่หาย และ Agtron ทุกแบตช์เพื่อ QC และ cupping · พักเมล็ดราว 3–7 วันสำหรับดริป และ 7–14 วันสำหรับเอสเปรสโซ (แอป HOM Club คำนวณให้)

ROAST LEVELS

เทออกตรงไหน ได้รสแบบไหน

ระดับคั่วอุณหภูมิเทออกDTRน้ำหนักหายAgtronรสเด่นชงด้วย
คั่วอ่อน · Light203–207°C15–18%12–14%75–85เปรี้ยวสดใส ดอกไม้ ผลไม้ ชาดริป แอโรเพรส โคลด์บรูว์
คั่วกลาง · Medium210–218°C18–23%14–16%55–70คาราเมล ช็อกโกแลต ถั่ว สมดุลเอสเปรสโซ ใส่นม ดริป
คั่วกลางค่อนเข้ม · Medium-dark219–225°C22–27%16–18%45–55ดาร์กช็อกโกแลต คาราเมลไหม้ บอดี้หนาเอสเปรสโซ โมก้า ใส่นม
คั่วเข้ม · Dark228–240°C25–32%18–22%25–45ขมหวาน ควัน มันวาวโมก้า เฟรนช์เพรส กาแฟเย็นใส่นม

อาราบิก้าดอยสูง

เมล็ดจากดอยภาคเหนือที่ 1,200–1,700 ม. โตช้าในอากาศเย็น เนื้อแน่น นักคั่วมักให้พลังงานช่วงต้นมากขึ้นและใช้ช่วงพัฒนาสั้นลงเพื่อเก็บความเปรี้ยวผลไม้

เนเชอรัลและฮันนี่

น้ำตาลจากเนื้อผลติดอยู่ที่ผิว เมล็ดเปลี่ยนสีเร็วกว่าแบบล้าง และไหม้ที่ผิวง่ายกว่า มักลดอุณหภูมิตอนใส่เมล็ดและดูสีควบคู่กับเวลา

โรบัสต้าภาคใต้

ซูโครสน้อยกว่า กรดคลอโรจีนิกและคาเฟอีนมากกว่าอาราบิก้า ร่องกลางตรง เมล็ดกลม คั่วกลางถึงกลางค่อนเข้มช่วยลดรสขมฝาดและเพิ่มบอดี้สำหรับกาแฟใส่นม

GLOSSARY

ศัพท์ที่นักคั่วใช้

BT / ET
Bean Temperature คืออุณหภูมิที่หัววัดในกองเมล็ดอ่าน · Environment Temperature คืออุณหภูมิลมร้อนในถัง
RoR
Rate of Rise อัตราการขึ้นของ BT ต่อนาที โปรไฟล์ที่ดีมักให้ RoR ลดลงอย่างสม่ำเสมอตลอดรอบ
TP
Turning Point จุดที่ค่าหัววัดหยุดลดและเริ่มขึ้น ใช้เทียบความสม่ำเสมอระหว่างแบตช์
Dry End
จุดที่เมล็ดเปลี่ยนเป็นสีเหลือง จบช่วงอบแห้ง เริ่มช่วงเมลลาร์ด
FC / SC
First Crack / Second Crack เสียงแตกครั้งแรกและครั้งที่สอง
DTR
Development Time Ratio — เวลาหลังแตกครั้งแรก ÷ เวลาคั่วทั้งหมด × 100
Agtron
ค่าความสว่างของเมล็ด/ผงที่วัดด้วยแสงอินฟราเรด ตัวเลขสูง = คั่วอ่อน
Flick / Crash
RoR พุ่งขึ้นหรือร่วงลงฮวบหลังแตกครั้งแรก มักทำให้รสขมไหม้หรือแบนอบ
Baked
รสแบน จืด คล้ายขนมปังอบ เกิดจาก RoR หยุดนิ่งหรือคั่วช้าเกินไป
Scorching / Tipping
ผิวหรือปลายเมล็ดไหม้เป็นจุด จากไฟแรงหรือถังร้อนเกินตอนต้น
Carry-over
ความร้อนสะสมที่คั่วเมล็ดต่อหลังเทออก ถ้าทำให้เย็นช้า

REFERENCES

แหล่งอ้างอิง

  1. Illy, A. & Viani, R. (eds.). Espresso Coffee: The Science of Quality (2nd ed.). Elsevier Academic Press, 2005.
  2. Clarke, R. J. & Vitzthum, O. G. (eds.). Coffee: Recent Developments. Blackwell Science, 2001.
  3. Farah, A. "Coffee Constituents." In Coffee: Emerging Health Effects and Disease Prevention. Wiley-Blackwell, 2012.
  4. Schenker, S. et al. "Impact of roasting conditions on the formation of aroma compounds in coffee beans." Journal of Food Science 67(1), 2002.
  5. Moon, J.-K. & Shibamoto, T. "Role of roasting conditions in the level of chlorogenic acid content in coffee beans: correlation with coffee acidity." J. Agric. Food Chem. 57(13), 2009.
  6. Rao, S. The Coffee Roaster's Companion. 2014.
  7. Specialty Coffee Association / Agtron. Roast Color Classification System (แผ่นเทียบสี #95–#25).

ตัวเลขในห้องทดลองนี้เป็นช่วงโดยประมาณเพื่อการเรียนรู้ ค่าจริงขึ้นกับเครื่องคั่ว ขนาดแบตช์ หัววัด และเมล็ดแต่ละล็อต

ดูแดชบอร์ดโรงคั่ว PaLan →เลือกเมล็ดและออกแบบโปรไฟล์คั่ว