Giá trị của cà phê phụ thuộc vào hương vị được tìm thấy trong tách; và chất lượng của nước được sử dụng có thể nâng cao hoặc làm giảm giá trị đó. Do đó, xây dựng một cách tiếp cận chuyên dụng đối với các tiêu chuẩn chất lượng nước là một thành phần quan trọng trong việc duy trì chất lượng cà phê nhất quán. 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.

Một tách cà phê được tạo thành từ 98.5% Nước

Khi các chuyên gia cà phê thảo luận về quá trình pha cà phê, giá trị của một vài biến số chính – hạt, rang, xay, nhiệt độ pha và kỹ thuật pha – luôn được đề cập đến. Thật không may, một trong những yếu tố quan trọng nhất, nước, thường bị loại khỏi cuộc thảo luận đó. Một tách cà phê được tạo thành từ 98.5% là nước và đối với Espresso thường là 95%, điều quan trọng là phải hiểu rằng nước là một biến số thiết yếu – và chất lượng của biến này thậm chí còn quan trọng hơn cà phê.
 

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 tínhYêu cầuPhạm vi chấp nhận
MùiSạch, Không mùi 
MàuKhông màu 
Tổng lượng Clo0 mg/l 
Tổng lượng chất rắn hòa tan150 mg/l75 - 250 mg/l
Độ cứng tạm thời68 mg/l17 mg/l - 85 mg/l
Độ kiềm40 mg/lỞ mức hoặc gần 40 mg/l
pH7.06.5 - 7.5
Natri10 mg/lỞ mức hoặc gần 10 mg/l

Các tiêu chuẩn nước pha cà phê – Theo SCA

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 (cation) trong nước, điển hình như cation Canxi (Ca2+), Magiê (Mg2+), Natri (Na+), Kali (K+), nhưng hai loại sau không đáng kể. Khi nước được đun sôi, các cation này sẽ tạo kết tủa với các ion âm (anion) có sẵn trong nước, như bicacbonat (HCO3–), Chloride (Cl–), Sulfat (SO42-), Nitrate (NO3–) trong đó hầu hết là ở dạng muối Ca(HCO3)2 và Mg(HCO3)2.
  • Độ cứng vĩnh cửu: Nếu sau khi đun sôi, các cation như trên đã tạo kết tủa với toàn bộ lượng anion có trong nước, mà vẫn còn lại thì chúng được gọi là độ cứng vĩnh cửu, vì không còn có thể kết tủa được các cation này 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 thường được xem là độ cứng tạm thời của Ca2+ và Mg2+.

Với một mức độ vừa phải các ion khoáng như magiê (Mg2+) và canxi (Ca2+) 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.

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” thêm kiến thức 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’.

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

Trong Sổ tay Chất lượng Nước SCA (The SCA Water Quality Handbook, 2018) các chuyên gia đã nêu lên các phát hiện và khuyến nghị cho nước pha cà phê bằng cách đưa ra một khuôn khổ rõ ràng và thiết thực để tối ưu hóa việc xử lý nước để chiết xuất cà phê. Các điểm chính có thể được tóm tắt như sau:

  • Tổng độ cứng, độ kiềm và độ pH là ba thước đo trung tâm để nêu đặc điểm của nước
  • Các ion phổ biến nhất được tìm thấy trong nước là Canxi, Magiê và Bicacbonat.
  • Tổng độ cứng tương ứng với tổng Canxi và Magiê trong đơn vị tương đương (ví dụ ppm CaCO3, v.v.).
  • Độ kiềm càng cao thì độ chua của chiết xuất cà phê càng giảm – đặc biệt là cà phê lọc.
  • Giá trị tổng độ cứng và độ kiềm càng thấp thì càng ít quy mô có thể hình thành cặn kết tủa.
  • Độ kiềm ít nhất phải là 40 ppm CaCO3 để đảm bảo rằng nước được đệm đủ để giảm thiểu nguy cơ ăn mòn do “tính cứng” gây ra..
  • Tóm lại nước để chiết xuất cà phê nên: Không có mùi và hợp vệ sinh, Có tổng độ cứng từ 50–110 ppm CaCO3 và có độ kiềm từ 40–75 ppm CaCO3, cuối cùng Có độ pH từ 6–8.

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. 

Cuối cùng, 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.

Nguồn tham khảo

  • 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