ค่า pH หรือ ค่าความเป็นกรด-ด่าง

โดยทั่วไปน้ำบริสุทธิ์ที่ไม่มีสิ่งปลอมปนจะมีค่าเป็นกลาง เมื่อวัดค่า pH ที่อุณหภูมิ 25°C จะมีค่า pH พอๆกับ ซึ่งคุณลักษณะของน้ำ (H2O) จะเป็นตัวรักษาสมดุลของกรดด่าง เมื่อมีสิ่งปลอมปนในน้ำ น้ำรวมทั้งสามารถกระจายตัวเป็นไปได้ทั้งยังกรดรวมทั้งด่าง เพื่อปรับภาวะน้ำมีค่าเป็นกลางเยอะที่สุด โดยสามารถกระจายตัวเป็น H+ (โปรตอนแล้วก็ OH- (ไฮคอยไซด์) ได้โดยทันทีตลอดระยะเวลา

ค่าความเป็นกรด (Acid) แสดงว่า เวลาวัดค่า pH จะได้ค่าต่ำลงยิ่งกว่า ด้วยเหตุว่า การประมาณค่า pH ของน้ำหมายถึงการประเมินค่าประจุของ Hydrogen ions (H+) ในน้ำ ตามคำจำกัดความของสารที่เป็นกรด (Acid)เป็นสารที่พอละลายน้ำแล้วจะกระจายตัวให้ค่า H+ ออกมา ส่วนสารที่เป็นด่าง (Base) เป็นสารที่พอละลายน้ำแล้วกระจายตัวให้ Hydroxide ions (OH-) ออกมา

ด้วยเหตุผลดังกล่าว ถ้าหากเอากาแฟคั่วอ่อนไปชงกับน้ำที่ผ่านการกรองแบบ Reverse Osmosis (RO)หมายถึงน้ำที่แทบไม่มีธาตุอะไรเหลือในน้ำ จะก่อให้กรดในกาแฟกระจายตัวให้ H+ ออกมา รวมกับ CO2 ที่อยู่ในเม็ด ที่เกิดเป็นกรดคาร์บอนิก (Carbonic acid) เป็นการเพิ่มกรดเข้าในน้ำอีก ทำให้กาแฟที่ได้ชอบเปรี้ยวขึ้น รวมทั้งรสไม่สมดุล

แต่ว่าในธรรมชาติ อย่างเช่น ในแหล่งน้ำธรรมชาติ หรือภายในร่างกายพวกเรา จะมีการรักษาสมดุลกรดด่างอยู่ผ่านระบบที่เรียกว่า Carbonate systemเป็นBicarbonate (HCO3-) ที่มีความเป็นด่างอ่อน รอเข้าไปปรับสมดุลกับกรดที่เพิ่มเข้ามา เพื่อค่า pH ออกมาเป็นกลางเสมอ

ข้อคิดเห็นที่สำคัญเป็นค่า pH แม้ว่าจะแสดงความเป็นกรดด่าง แม้กระนั้นมิได้กล่าวว่าจะมีปริมาณกรดจริงๆมากน้อยแค่ไหน เพราะว่าค่า pH ได้ผลสำเร็จลัพธ์ท้ายที่สุดภายหลังที่น้ำเพียรพยายามจะรักษาสมดุลของสารละลายทั้งผองที่อยู่ในน้ำให้เป็นกลางให้ได้ ซึ่งค่า pH ตามมาตรฐาน SCA เสนอแนะจะอยู่ที่ pH 6.5 – 7.5 เพื่อค่าเป็นกรดหรือด่างในน้ำไม่มีผลเสียต่อรสของกาแฟ

2. ค่า Total Hardness หรือ ค่าความหยาบของน้ำ

หมายคือค่าของจำนวนแร่ของ แคลเซียม (Calcium) แล้วก็ แมกนีเซียม (Magnesium) ที่กระจายตัวอยู่ในน้ำ ถึงแม้ความเป็นจริงอาจจะเป็นไปได้ว่าจะมีค่าอื่นในน้ำด้วย แต่ว่าตามมาตรฐานน้ำควรมีน้อยมากจนถึงไม่เอามาคิดคำนวณ

ค่าของแคลเซียมและก็แมกนีเซียมในน้ำจะเป็นตัวบอกค่าความแข็งกระด้าง ซึ่งตามมาตรฐาน SCA จะให้อยู่ที่ราวๆ 50-175 ppm

โดยคุณ Christopher Hendon แล้วก็ Maxwell Colonna-Dashwood ได้ทำการศึกษาเรียนรู้เรื่องน้ำสำหรับกาแฟ พบว่าแม้ในน้ำมีแคลเซียมรวมทั้งแมกนีเซียมอยู่ จะช่วยเพิ่มแนวทางการทำละลายของสารให้กลิ่นรวมทั้งรสในกาแฟดีมากกว่าน้ำที่มีค่าแคลเซียมรวมทั้งแมกนีเซียมน้อยหรือเปล่ามีเลย

จากการเรียนรู้ดังกล่าวมาแล้วข้างต้นพบว่าแมกนีเซียมชอบถูกใจจับพวก Citric, Malic หรือรสโทน Fruity ในกาแฟออกมามากมายเป็นพิเศษ ตอนที่แคลเซียมจะจับสารที่ให้รสแนวหนักที่ทำให้เกิดความรู้สึก Creamy

แม้กระนั้นปัญหาหนึ่งของน้ำที่มีธาตุสูงเป็น ได้โอกาสกำเนิดตะกอนได้ง่าย เนื่องจากว่าเมื่อพวกเราต้มน้ำที่แข็งกระด้าง ก็จะก่อให้กำเนิดหินปูนเกาะตามฝาผนังหม้อต้มแล้วก็ท่อต่างๆทำให้การต้มน้ำให้ร้อนยากขึ้นรวมทั้งส่งผลต่อการไหลของน้ำในเครื่องชงกาแฟด้วย ด้วยเหตุนี้พวกเราก็เลยจำเป็นที่จะต้องควบคุมประสิทธิภาพของน้ำไม่ให้มีค่าความหยาบที่มาเหลือเกิน

3. Alkalinity หรือ Acid Buffer Capacity

หมายถึงค่าความรู้ความเข้าใจสำหรับในการรักษาสมดุลความเป็นกลางของน้ำ ซึ่งพวกเราจะวัดจากค่า Bicarbonate (HCO3-) ในน้ำ ซึ่งในธรรมชาติจะมีขั้นตอนซับคาร์บอนไดออกไซด์จากอากาศเป็นส่วนใดส่วนหนึ่งใน วัฏจักรคาร์บอน” (Carbon Cycle) โดยน้ำปฏิบัติภารกิจเป็นแหล่งเก็บกักคาร์บอนที่สำคัญ แล้วก็ยังช่วยควบคุมจำนวนของคาร์บอนในชั้นบรรยากาศโลกอีกด้วย เนื่องจากว่าน้ำสามารถซับคาร์บอนไดออกไซด์นี้เองจะก่อให้น้ำมีค่าความเป็นกรดสูง แม้กระนั้นด้วยน้ำมีคุณลักษณะเป็น Buffer ที่ดี จะมีการรักษาสมดุลกรดด่างอยู่ผ่านระบบที่เรียกว่า Carbonate systemเป็นBicarbonate (HCO3-) ที่มีความเป็นด่างอ่อน รอเข้าไปปรับสมดุลกับกรดที่เพิ่มเข้ามา เพื่อค่า pH ออกมาเป็นกลางเสมอ

ค่า Bicarbonate มีความหมายสำหรับในการรักษาสมดุลกรดด่างทั้งยังในน้ำรวมทั้งภายในร่างกายของพวกเราเป็นถ้าเกิดมีการเพิ่มเติมกรด (pH<7) ลงในน้ำ ตัว Bicarbonate จะรีบไปจับกับกรด ทำให้น้ำแปลงเป็นกึ่งกลาง ฉะนั้น ถ้าเกิดในน้ำมี Bicarbonate มากมาย ก็จะมีค่า Alkalinity มากมาย แปลว่าความรู้ความเข้าใจสำหรับการเป็น Buffer ก็จะสูงด้วย

เมื่อพวกเราสกัดกาแฟที่มีความเป็นกรด (pH<7) เจ้า Bicarbonate ก็จะไปจับกับกรดในทันที ซึ่งกรดที่กระจายตัวไปรวมทั้งจะเปลี่ยนเป็นสิ่งที่เรียกว่า Conjugated Base ทำให้กาแฟมีรสเปรี้ยวลดลงจนกระทั่งบางทีอาจจะไม่มีรสชาติ หรือบางทีอาจกำเนิดรสขมหรือรสเค็มก็ได้ สังกัดว่าในน้ำมีสารอะไรอยู่

โดยเหตุนี้ แม้น้ำมีค่า Alkalinity สูง ก็แสดงว่ามีค่า Bicarbonate สูง เมื่อชงกาแฟแล้วความเปรี้ยวก็จะหายไปหมด เพราะว่าค่า Calcium รวมทั้ง Magnesium ในธรรมชาติ ชอบอยู่ในรูปของ Calcium bicarbonate และก็ Magnesium bicarbonate โดยเหตุนี้ หากแร่สูง ค่า Alkalinity ก็จะสูงไปด้วยนั่นเอง

น้ำที่มีค่า Alkalinity ที่ต่ำไปก็ไม่ดีด้วยเหมือนกัน โดยยิ่งไปกว่านั้นน้ำที่ไม่มีธาตุเลย เนื่องจากจะมีผลให้มีการกัดเซาะของโลหะได้ อาจจะทำให้เครื่องชงเสียหายเช่นเดียวกัน โดยเหตุนี้ก็เลยควรจะมีการปรับประสิทธิภาพน้ำให้สมควรก่อน ก็เลยทำให้มีการตั้งค่าน้ำมาตรฐานที่ SCA กำหนดไว้

ค่าน้ำประปามาตรฐาน

ค่าน้ำประปามาตรฐานที่ SCA กำหนดให้ ซึ่งจะมีค่าสำคัญเป็น

– ค่า TDS โดยประมาณ 75-250 mg/L โดยค่าถัวเฉลี่ยจะอยู่ที่ 150 mg/L

– ค่า Total hardness 17-85 mg/L

– ค่า Alkalinity 40 mg/L

– ค่า pH 6.5 – 7.5

การศึกษาเล่าเรียนของ Christopher Hendon แล้วก็ Maxwell Colonna Dashwood ผู้ที่แต่งหนังสือ Water for Coffee จะพบว่า ค่าน้ำประปาในอุมดคติจะมีขอบเขตต่างจากที่ SCA ระบุ เป็น

– ค่า Total Hardness จะอยู่ในตอน 50-175 ppm

– ค่า Alkalinity อยู่ที่ 35-75 ppm

– ค่า pH 7-8 เป็นเป็นกลางหรือด่างบางส่วน