Một tách cà phê có đến 98 phần trăm nước, hãy chắc rằng bạn sử dụng nước chất lượng cao để làm cho cà phê ngon hơn (baristainstitute). Do vậy bài viết này sẽ không đề cập đến bất kỳ hạt cà phê nào, không có dụng cụ hay kỹ năng, chúng ta sẽ nói về yếu tố chiếm đa phần nhưng có được ít sự quan tâm nhất trong một cốc cà phê – Nước pha cà phê. Và hơn hết là tại sao và làm cách nào để một nguồn nước có thể đáp ứng tiềm năng hương vị của một loại Specialty Coffee.
Chất lượng nước pha cà phê theo tiêu chuẩn SCA
Như chúng ta biết, tùy thuộc vào phương pháp chiết xuất, Espresso, Pourover (hay Drip coffee) mà nước có thể chiếm từ 94-98% một cốc ‘cà phê’ (Illy và Viani 2005). Mặc dù có đặc tính là trong suốt, không mùi, không màu, nhưng trên thực tế nước chứa rất nhiều các thành phần ‘khác’ điển hình như Canxi, Magie, Clo, Sắt, Sunfat, Bore, các loại muối hoặc vi sinh vật… Tất cả những thứ này có thể dễ dàng ảnh hưởng đến hương vị của cà phê trong cốc. Do vậy Ủy ban Thống kê & Tiêu chuẩn của Hiệp hội Cà phê Đặc Sản (SCA) đã xác định các tiêu chuẩn sau đây đối với nước dùng để pha cà phê đặc sản.
Yêu cầu là điểm kỳ vọng trong phạm vi có thể chấp nhận, một loại nước bất kỳ thõa mãn “Phạm vi chấp nhận” được coi là đáp ứng tiêu chuẩn. Do đó phương sai này được đưa ra để xem xét các trường hợp trong thực tế và đảm bảo phép đo tối ưu nhất cho từng đặc tính.
| Đặc tính | Yêu cầu | Phạm vi chấp nhận được |
| Mùi | Sạch / Tươi, Không mùi | |
| Màu | Không màu | |
| Tổng lượng Clo | 0 mg/l | |
| Tổng lượng chất rắn hòa tan | 150 mg/l | 75 – 250 mg/l |
| Độ cứng tạm thời | 68 mg/l | 17 mg/L – 85 mg/l |
| Độ kiềm | 40 mg/l | Ở mức hoặc gần 40 mg/l |
| pH | 7.0 | 6.5 – 7.5 |
| Natri | 10 mg/l | Ở mức hoặc gần 10 mg/l |
Các yêu cầu về chất lượng nước
Sau đây là diễn giải một số đặc tính để đảm bạn bạn hiểu đúng về quy chuẩn:
Mùi & Màu: Được đo lường trực quan, theo đó, nước pha chế tuyệt đối không bị vẫn đục, không có màu lạ hoặc các mùi có thể cảm nhận rõ ràng gây nên bởi sunfat, clo, phenol, vi khuẩn hoặc các vi sinh vật khác.
Clo: Clorua được thêm vào nước bởi các hệ thống thủy cục để ngăn ngừa ô nhiễm sinh học (vi sinh vật). Tổ chức Y tế Thế giới báo cáo rằng clo có mặt trong hầu hết các loại nước được khử trùng ở nồng độ 0,2 – 1 mg/lít (WHO 2011). Với mùi rất đặc trưng, nên hệ thống tiêu chuẩn của SCA đặc biệt nghiêm ngặt về việc loại bỏ tồn dư clo khỏi nước do ảnh hưởng lớn hương vị chiết xuất cà phê.
TDS (Total Dissolved Solvents): Theo tiêu chuẩn tổng lượng chất rắn hòa tan trong nước phải ở khoảng 75-250 mg/l, với mục tiêu là 150. TDS là thông số chính để chúng ta đo lường chất lượn nước trong ngành công nghiệp cà phê. Tuy nhiên, tiêu chuẩn này lại không xác định những thành phần hòa tan tạo nên TDS, nó có thể là bất kỳ loại khoáng chất hoặc chất rắn hòa tan nào, TDS cao thường chỉ ra rằng đó là nước cứng.
Độ cứng của nước
Trong chu trình tự nhiên dòng nước ngầm sẽ duy chuyển qua lớp đá khoáng, qua đó nước sẽ hấp thu được một phần các ion magiê, canxi và bicarbonate. Và như vậy chúng ta có “Nước cứng”. Nghe có vẻ đơn giản phải không? Nói cách khác, độ cứng nói chung mô tả lượng khoáng chất hòa tan trong nước, vậy nên nước ngầm ‘cứng’ hơn nước mặt vì nó đã tiếp xúc với khoáng chất lâu hơn. Và để chuẩn hóa chất lượng nước pha chế, bạn cần làm rõ vài khái niệm về độ cứng như sau:
- Độ cứng tạm thời (hay còn gọi là Độ cứng cacbonat): Là độ cứng được tạo nên bởi sự hiện diện của các ion dương trong nước, điển hình như cation Canxi (Ca ++), Magiê (Mg ++), chủ yếu là ở dạng muối ca(HCO3)2 và Mg(HCO3)2. Độ cứng tạm thời có thể được bằng phương pháp khá đơn giản – đun sôi.
- Độ cứng vĩnh cửu: Ngoài các cation như trên, nước cứng vĩnh cửu còn có cả cation của sulphat, clorua,.. nên khó có thể thay đổi bằng phương pháp đơn giản.
- Độ cứng toàn phần: đơn giản là tính cả độ cứng tạm thời và độ cứng vĩnh cửu. Điều cần lưu ý là trong thực tế, chỉ có chỉ có cation của Magiê và Canxi tham gia vào chiết xuất cà phê, do đó độ cứng toàn phần cũng gần như là độ cứng tạm thời của Ca++ và Mg++.
Với một mức độ vừa phải các ion khoáng như magiê (Mg++) và canxi (Ca++) có thể đi vào bên trong thành cellulose của hạt cà và quay trở lại với các hợp chất mang lại hương vị tuyệt vời cho một tách cà phê (coffeeadastra). Ở cấp độ phân tử ion Mg++ cho ra chiết xuất mạnh hơn một chút so với Ca++ vì rất nhiều hợp chất hương vị trong cà phê có mang theo phân tử oxy, mà ion Magiê thích kết hợp qua cầu nối Oxi. Trong khi đó Canxi lại dễ dàng liên kết với các chất khác gây ra sự hình thành vôi – nguyên nhân chính khiến bạn phải vệ sinh máy Espresso định kỳ.
Cần lưu ý, khác với độ kiềm, độ cứng được đo lường bằng lượng ion hóa trị 2 (chủ yếu Ca++ và Mg++). Nhưng do độ cứng và cả độ kiềm đều được đo bằng mg/l CaCO3 nên dễ bị hiểu lầm với nhau.
Tổng độ kiềm (Total Alkalinity)
Độ kiềm là khả năng đệm axit, tức khả năng trung hòa axit của nước – trong đó Carbonate (CO32-) và Bicarbonate (HCO3-) là 2 bazơ phổ biến nhất làm nên tính kiềm của nước. Một bộ đệm kiềm phù hợp sẽ làm cho dung dịch ổn định hơn trước những thay đổi pH. Đó là lý do vì sau SCA khuyến nghị phạm vi tổng độ kiềm trong khoảng 40 ppm CaCO3.
- Trong trường hợp nước có độ kiềm quá cao, các axit trong cà phê (như citric, CGA, v.v.) sẽ bị loại bỏ bởi bộ đệm pH. Làm cho cà phê trở nên nhạt nhẽo hay còn gọi là phẳng (flat taste)
- Và khi độ kiềm thấp quá thấp, hương vị cà phê bị biểu hiện lấn át bởi vị chua và đắng gắt từ cà phê.
Trong phạm vi bài này ta chỉ cần hiểu về vai trò của độ kiềm đối với nước pha cà phê, tuy nhiên ảnh hưởng mà độ kiềm gây nên cho cho chiết xuất vẫn còn rất sâu rộng mà bạn có thể khai quật tại Tác động của độ kiềm đến chiết xuất cà phê
Độ pH
Cơ bản mà nói nước trung tính có nghĩa là pH 7. Tuy nhiên do có vô số phân tử khác nhau hòa tan trong nước, nó khiến cho nước luôn lệch về tính kiềm hoặc tính axit (nước uống của chúng ta có độ pH dao động từ 6,5 đến 9,5). Trong hầu hết các trường hợp chiết xuất, chúng ta mong muốn nước pha cà phê có đặc tính bazơ (tức >7 một ít), nhằm giúp ổn định, hay nói cách khác là ‘đệm’.
Mặc dù luôn nhấn mạnh về tầm quan trọng của tính kiềm trong nước, song chúng ta chỉ cần một lượng ion dương vừa đủ để thực hiện công việc chiết xuất đúng cách, nhưng không quá nhiều (đến mức biến nước pha chế trở thành dung dịch bazơ) để làm mất cân bằng hương vị của cà phê hoặc gây ra sự ăn mòn trong thiết bị của bạn (coffeeadastra).
Natri
Tổ chức Y tế Thế giới báo cáo rằng hầu hết nước chứa sinh hoạt chứa natri (muối) dưới 20 mg/l nhưng mức độ ở một số quốc gia có thể vượt quá 250 mg/l (WHO 2011). Chất làm mềm nước cũng có thể góp phần gia tăng hàm lượng muối trong nước. Muối có thể ảnh hưởng đến cách cảm nhận vị ngọt hoặc chua trong miệng, và do đó nên hạn chế dưới 10mg/l.
Có thể thấy, các khuyến nghị trên đây của SCA đã được nghiên cứu và chứng minh tính hiệu quả đối với chiết xuất cà phê. Song liên quan đến các tiêu chuẩn cuối cùng như tổng chất rắn hòa tan (TDS) và Natri thường không dành nhiều sự quan tâm trong cộng đồng cà phê đặc sản – Như theo Jonathan Gagné đã chia sẻ trên Coffeeadastra. Bù lại, vấn đề mà chúng ta đang dần phát hiện đó là làm sao ứng dụng khối kiến thức hóa học cơ bản trên đây vào thực tế của việc pha một cốc cà phê? Làm sao chọn được một loại nước phù hợp?
Lựa chọn nước pha cà phê
Nếu đang cân nhắc rằng nước pha cà phê của mình liệu có đủ tốt hay không, bạn có thể bắt đầu bằng cách kiểm tra tổng thể các yêu cầu vừa nêu – với một bộ kit kiểm tra độ cứng, độ pH (hoặc cả hai) rất phổ biến và dễ tìm. Đối với nước máy, các tiêu chí trên dao động trong phạm vi tương đối hẹp, tuy nhiên khi sử dụng nước giếng, bạn cần có một phân tích chuyên nghiệp hơn.
Lọc nước và nước lọc
Chuyện phổ biến ở hầu hết các quán cà phê, là nước thường được dẫn qua một bộ lọc than hoạt tính để làm sạch trước khi dẫn vào các máy Espresso (ví dụ như bộ lọc Soma, Berkey, Brita…) Nếu bạn cũng làm thế thì có thể tin rằng về nguyên tắc, điều này không tệ, nhưng hầu hết các bộ lọc carbon trong hệ thống nước máy sẽ loại bỏ clo và các thành phần không mong muốn khác, đồng thời làm mềm nước (nó làm giảm độ cứng của nước) – Nếu điều này giúp bạn có một tách cà phê tốt thì không phải bàn, nhưng nó rất hiếm khi xảy ra.
Đó là lý do một số cửa hàng cà phê đặc sản khác sẵn sàng đầu tư hệ thống lọc nước rất đắt tiền dựa trên nguyên lý thẩm thấu ngược (RO) để loại bỏ mọi thành phần hòa tan trong nước, và tái bổ sung khoáng để đạt được một tỷ lệ cân bằng với các khuyến nghị của SCA. Những bộ thiết bị này thường có giá vài nghìn đô và vẫn yêu cầu bạn phải theo dõi nước máy và điều chỉnh thiết đặt hệ thống theo thời gian – rất không khả thi đối với một quán cà phê khiêm tốn, trong khi không phải barista nào cũng đủ am hiểu cho chất lượng nước.
Bạn nên làm gì nếu không muốn bận tâm đến tất cả những chi tiết này, và chỉ đơn giản là muốn pha một tách cà phê đàng hoàng?
Cuối cùng, bạn có thể có thể đi đến cửa hàng tiên lợi, lấy một chai nước – Sử dụng nước đóng chai cũng không phải là vấn đề gay go (vì Espresso tốn khá ít nước, và thậm chí có nhiều loại nước đóng chai thõa mãn tiêu chuẩn SCA với chất lượng ổn định). Nhưng trên thực tế, không phải tất cả các loại nước đóng chai đều được giống nhau, chúng có thể thay đổi rất nhiều về hàm lượng khoáng chất, độ pH… Bạn có thể thử và nếm để chọn được loại nước phù hợp nhất.
Nước cất & ‘Nước thứ ba’
Tất nhiên vẫn còn nhiều giải pháp có thể áp dụng chẳn hạn như sử dụng chế phẩm nước thứ ba (Third Wave Water hoặc AB Formula). Cơ bản đây là một chất phụ gia khoáng được bán trên Amazon mà bạn có thể thêm vào nước cất để tạo ra nước pha cà phê có độ cứng, độ pH tối ưu nhất, tại đây mình sẽ không nói thêm về nước thứ ba, vì bài viết khá sâu và khá dài rồi.
Các bạn có thể xem thêm về Third Wave Water tại đây
Vậy còn nước cất, đến đây hẵn có nhiều bạn đang mạo hiểm với suy nghĩ rằng có thể tạm gác vấn đề nước cứng hay nước kiềm của SCA và sử dụng nước tinh khiết (99.99% là nước). Trước tiên đây không phải là một đề xuất kém, vì như bạn biết, nước cất không tồn tại các cation và khoáng chất nên đảm bảo thiết bị của bạn không cần phải làm sạch, tuy nhiên như đã trình bày do thiếu các thành phần kiềm nên chiết xuất sẽ rơi vào trạng thái quá mức tức Over-extraction dẫn đến hương vị không được trung hòa mà gây nên vị đắng gay gắt (bitter). Nói chung – là rất tệ, và bạn cũng có thể tự do thử nghiệm.
Dòng cuối.
Các ngành công nghiệp đồ uống khác như bia và rượu vang đã tập họp dữ liệu về nước trong hàng thập kỷ để sử dụng cho các sản phẩm của họ. Trong khi đó, đối với ngành cà phê, các hiểu biết mà chúng ta có được còn non trẻ hơn rất nhiều so với kỳ vọng. Với nước – Bạn có thể làm cho cà phê ngon có vị tệ hơn nhưng bạn không bao giờ có thể làm cho cà phê xấu có vị ngon hơn được. Và tất cả điều này, hoàn toàn phụ thuộc vào cách bạn làm chủ được 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