• Home
  • Courses

    SCITH Courses

    • Drip Specialized
    • Barista & Espresso
    • Basic Art of Latte
    • Basic Cupping & Sensory
    • Advance Cupping
    • Basic Brewing
    • Advance Brewing
    • Specialty Coffee Roasting 3 Days

    SCA Courses

    • SCA Green Coffee Foundation + Intermediate
    • SCA Introduction to Coffee
    • Barista Skills Foundation & Intermediate
    • SCA Brewing Foundation + Intermediate
    • SCA Sensory Skills Foundation + Intermediate
    • SCA Roasting Foundation + Intermediate
    • SCA Sensory Skills Professional
    • SCA Roasting Professional

    New!

    SCA Green Coffee Foundation + Intermediate

    SCA Green Coffee Foundation + Intermediate

    ฿39,000.00
    Read More

    recommended

    Basic Art of Latte

    Basic Art of Latte

    ฿5,000.00
    Read More
  • CQI/ICP
    • CQI/ICP
    • CQI (Coffee Quality Institute) คือ อะไร?
  • Shop
  • Blog
  • Gallery
  • Events
  • Downloads
    • Fine Robusta Standard and Protocal
    • Q Fine Robusta Standards and Protocols
    • Fine Robusta Cupping Form
    • SCA Protocal
    • SCA Flavor Wheel
    • SCA Cupping Form
  • Contact
    • Cart

      0
Have any question?
095 568 2828
scith@scith.coffee
SCITH
  • Home
  • Courses

    SCITH Courses

    • Drip Specialized
    • Barista & Espresso
    • Basic Art of Latte
    • Basic Cupping & Sensory
    • Advance Cupping
    • Basic Brewing
    • Advance Brewing
    • Specialty Coffee Roasting 3 Days

    SCA Courses

    • SCA Green Coffee Foundation + Intermediate
    • SCA Introduction to Coffee
    • Barista Skills Foundation & Intermediate
    • SCA Brewing Foundation + Intermediate
    • SCA Sensory Skills Foundation + Intermediate
    • SCA Roasting Foundation + Intermediate
    • SCA Sensory Skills Professional
    • SCA Roasting Professional

    New!

    SCA Green Coffee Foundation + Intermediate

    SCA Green Coffee Foundation + Intermediate

    ฿39,000.00
    Read More

    recommended

    Basic Art of Latte

    Basic Art of Latte

    ฿5,000.00
    Read More
  • CQI/ICP
    • CQI/ICP
    • CQI (Coffee Quality Institute) คือ อะไร?
  • Shop
  • Blog
  • Gallery
  • Events
  • Downloads
    • Fine Robusta Standard and Protocal
    • Q Fine Robusta Standards and Protocols
    • Fine Robusta Cupping Form
    • SCA Protocal
    • SCA Flavor Wheel
    • SCA Cupping Form
  • Contact
    • Cart

      0

Blog

  • Home
  • Blog
  • Blog
  • Understanding Water Activity in Relation to Green Coffee and Quality Control

Understanding Water Activity in Relation to Green Coffee and Quality Control

  • Posted by admin
  • Categories Blog
  • Date 4 March 2021
  • Comments 0 comment

การทำความเข้าใจค่าปริมาณน้ำอิสระ (Water Activity) ที่เกี่ยวข้องกับสารกาแฟ (Green Coffee) และการควบคุมคุณภาพ

บทความนี้นำเสนอการศึกษาเชิงสังเกตที่จัดทำโดย Sustainable Harvest® ระหว่างปี 2016 – 2020 บทความนี้มุ่งศึกษาตัวอย่างจำนวน 1,790  ตัวอย่าง โดยทำการประเมินจาก 28 ประเทศ ได้แก่ โบลิเวีย, บราซิล, บุรุนดี, แคเมอรูน, แคนาดา, จีน, โคลัมเบีย, คองโก, คอสตาริกา, ติมอร์ตะวันออก, เอกวาดอร์, เอลซัลวาดอร์, เอธิโอเปีย, กัวเตมาลา, เฮติ, ฮอนดูรัส, อินโดนีเซีย, เคนยา, ลาว, มาลาวี , เม็กซิโก, เนปาล, นิการากัว, เปรู, รวันดา, แทนซาเนีย, ยูกันดา และสหรัฐอเมริกา

ค่าปริมาณน้ำอิสระ(Water Activity) กับ ระดับความชื้นของประเทศที่ศึกษา

แม้ว่าค่าปริมาณน้ำอิสระ(Water Activity)ถือเป็นพารามิเตอร์ทางคุณภาพ และการตรวจสอบถูกรวมอยู่ในการวัดคุณภาพตามมาตรฐานของสารกาแฟที่กำหนดโดย Specialty Coffee Association ซึ่งการศึกษานี้หวังเป็นอย่างยิ่งว่าจะสามารถให้ความกระจ่างและสร้างความเข้าใจในเรื่องนี้ได้ดียิ่งขึ้น

บทนำ

กาแฟ specialty coffee มีการเปลี่ยนแปลงตลอดเวลา และมีพัฒนาไปอย่างรวดเร็วตั้งแต่ระดับการผลิตไปจนถึงผู้บริโภค ซึ่งดูเหมือนว่าในทุก ๆ ปี ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีกาแฟ และการวิจัยมีอิทธิพลต่อกระแส และรสนิยมในการบริโภคกาแฟมากขึ้นเรื่อย ๆ ถือเป็นการเปิดประตูสู่การทดลอง และสำรวจทางวิทยาศาสตร์ และการทำอาหาร ซึ่งสามารถกล่าวได้ว่าสภาพแวดล้อมของ specialty coffee ในปัจจุบันกำลังเผชิญกับความอยากรู้อยากเห็นที่ไม่เคยมีมาก่อน เนื่องจากความเข้าใจเกี่ยวกับกาแฟที่มีการเรียนรู้ที่เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง และรสนิยมที่ยังคงขยายตัว และพัฒนาไปเรื่อย ๆ ดังนั้นสิ่งที่คิดว่า“ ดี” และวิธีที่ใช้ในการพิจารณาก็อาจจะเปลี่ยนแปลงไปเช่นกัน

หนึ่งในเรื่องที่ได้รับความสนใจเพิ่มขึ้นในอุตสาหกรรมนี้ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาคือ “ปริมาณน้ำอิสระ” แม้ว่าค่าปริมาณน้ำอิสระโดยทั่วไปจะเป็นที่เข้าใจกันดี และเป็นการวัดผลที่กำหนดขึ้นในอุตสาหกรรมอื่น ๆ แต่ประโยชน์ในการประเมินคุณภาพของสารกาแฟนั้นยังไม่ค่อยมีความชัดเจน ซึ่งเป็นสิ่งที่ทำให้การปลูก และแปรรูปกาแฟยากขึ้นเมื่อพิจารณาจากค่าใช้จ่ายเครื่องวัดค่าปริมาณน้ำอิสระซึ่งมีราคาแพง โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากไม่มีผลตอบแทนจากกาแฟที่มีคุณภาพดีกว่า

ท้ายที่สุดแล้วเป้าหมายของการดำเนินการนี้ และความพยายามที่คล้ายคลึงกันทั้งหมดคือการใช้ข้อมูลนี้เพื่อช่วยให้ผู้ผลิตปรับปรุงแนวทางปฏิบัติในการปลูกและการแปรรูปเพื่อให้สามารถผลิตกาแฟที่มีคุณภาพสูงขึ้นได้อย่างสม่ำเสมอ และมีประสิทธิภาพ ในระหว่างการวิจัยพบว่าควรให้ความสำคัญกับค่าปริมาณน้ำอิสระมากขึ้น ซึ่งขั้นตอนต่อไปในฐานะของภาคอุตสาหกรรมควรทำให้เครื่องมือ และการฝึกอบรมสามารถเข้าถึงได้ และมีราคาไม่แพงเพื่อไม่ให้ภาระตกอยู่กับผู้ผลิตแต่เพียงฝ่ายเดียว

ด้วยเหตุนี้การดำเนินการศึกษานี้จึงมุ่งมั่นที่จะให้ข้อมูลเชิงลึกสำหรับคำถามต่อไปนี้:
ค่าปริมาณน้ำอิสระเกี่ยวข้องกับคุณภาพกาแฟสีเขียวอย่างไรและทำไมจึงมีความสำคัญ?

ปัจจัยใดด้านคุณภาพที่ปริมาณน้ำอิสระส่งผลกระทบมากที่สุด?

ควรให้ความสำคัญกับปริมาณน้ำอิสระมาก หรือน้อยลงสำหรับการเป็นค่าพารามิเตอร์การควบคุมคุณภาพสำหรับผู้ผลิต และผู้นำเข้า / โรงคั่ว?

  1. ค่าปริมาณน้ำอิสระเกี่ยวข้องกับคุณภาพกาแฟสีเขียวอย่างไรและทำไมจึงมีความสำคัญ?
  2. ปัจจัยใดด้านคุณภาพที่ปริมาณน้ำอิสระส่งผลกระทบมากที่สุด?
  3. ควรให้ความสำคัญกับปริมาณน้ำอิสระมาก หรือน้อยลงสำหรับการเป็นค่าพารามิเตอร์การควบคุมคุณภาพสำหรับผู้ผลิต และผู้นำเข้า / โรงคั่ว?

การเริ่มต้นทำความเข้าใจก่อนว่าค่าปริมาณน้ำอิสระคืออะไร และเกี่ยวข้องกับปริมาณความชื้นอย่างไร

ค่าปริมาณน้ำอิสระคืออะไร?

สมดุลระหว่างความชื้นของเมล็ด (เมล็ดกาแฟ) กับของเหลวและเฟสของก๊าซในอากาศ

 Aw = p / p ’= RH / 100] /

ซึ่งสามารถกำหนดค่าปริมาณน้ำอิสระ (Aw) เป็นอัตราส่วนของค่าความดันย่อยของไอน้ำในสาร (เช่นอาหารใด ๆ หรือในกรณีนี้ คือ สารกาแฟ) เทียบกับค่าความดันย่อยของไอน้ำของน้ำบริสุทธิ์ภายใต้สภาวะมาตรฐาน และที่อุณหภูมิเดียวกัน ซึ่งค่าปริมาณน้ำอิสระสามารถคำนวณได้โดยการหารค่าความดันย่อยของไอน้ำของน้ำในสารด้วยค่าความดันย่อยของไอน้ำของน้ำบริสุทธิ์ซึ่งก็คือ 1 ดังนั้นค่าปริมาณน้ำอิสระถูกวัดในระดับที่ 0 – 1

เพื่อให้อธิบายได้ดีขึ้น “ ความดันไอบางส่วน” ให้นึกภาพภาชนะที่ปิดสนิท ซึ่งเต็มไปด้วยน้ำบริสุทธิ์ เมื่อน้ำระเหยอากาศที่อยู่เหนือน้ำจะเต็มไปด้วยโมเลกุลของน้ำ เนื่องจากภาชนะมีการปิดสนิทความดันภายในภาชนะจึงเพิ่มขึ้นเนื่องจากการระเหยของน้ำ นี่คือความดันไอน้ำของน้ำบริสุทธิ์ ซึ่งความดันไอของน้ำนี้จะน้อยกว่าน้ำบริสุทธิ์

ค่าปริมาณน้ำอิสระอธิบายถึงความพร้อมทางเคมีของน้ำที่เป็นอิสระ และสามารถมีส่วนร่วมในการเกิดปฏิกิริยาเคมีได้ ดังนั้นค่าปริมาณน้ำอิสระจึงเป็นการวัดสถานะพลังงานของน้ำในสารหนึ่ง

ตัวอย่างที่เป็นน้ำบริสุทธิ์เท่านั้นจึงมีค่าปริมาณน้ำอิสระเป็น 1 (Aw = 1) เนื่องจากโมเลกุลของน้ำทั้งหมดไม่สร้างพันธะ และทำปฏิกิริยาได้ง่ายเป็นที่น่าสังเกตว่าค่าปริมาณน้ำอิสระนี้ต้องคำนึงถึงองศาที่แตกต่างในโมเลกุลของน้ำเกาะอยู่ที่เมล็ดกาแฟ

ประเภทของน้ำที่พบในผลกาแฟ และเมล็ดกาแฟ ได้แก่

  1. น้ำที่เป็นพื้นฐาน (constitutional water)
  2. น้ำที่ถูกดูดซึมเข้าสู่องค์ประกอบระดับโมเลกุล และโมเลกุลขนาดใหญ่ของผล และเมล็ดกาแฟ
  3. น้ำตัวทำละลาย (solvent water) ซึ่งพบภายใต้แรงดึงออสโมติก โดยน้ำประเภทนี้มีหน้าที่ทางชีววิทยาที่ยอมให้เกิดปฏิกิริยาเคมี และเชื้อราจะสามารถพัฒนาได้
  4. น้ำเคลือบผิว (absorbed water) ที่มีอยู่ภายในท่อ และช่องว่างภายในผล และเมล็ดกาแฟ
ภาพด้านล่างอ้างอิงจาก Borem / Handbook of Coffee Post-Harvest Technology

เหตุใดการหาปริมาณ Water Activity จึงสำคัญ

ค่าปริมาณน้ำอิสระที่สูงขึ้นหมายความว่ามีน้ำมากขึ้นทำให้รองรับการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ เช่นแบคทีเรีย, ยีสต์ และรา และเร่งปฏิกิริยาทางเคมี และเอนไซม์ที่นำไปสู่การเน่าเสียของอาหาร กล่าวอีกนัยหนึ่งคือค่าปริมาณน้ำอิสระสูงขึ้นหมายความว่าอาหารมี “ความเสถียร” ทางจุลชีววิทยา, ทางเคมี และทางกายภาพที่ต่ำขึ้น โดยค่าปริมาณน้ำอิสระที่ลดลงโดยทั่วไปหมายความว่าอาหารจะคงคุณสมบัติทางกายภาพไว้ได้นานขึ้น

การลดปริมาณน้ำอิสระในอาหารทำให้อัตราการเกิดกระบวนการทางชีวเคมีเหล่านี้ช้าลง การลดปริมาณน้ำอิสระ (Aw) ที่ <.60 ทำให้หยุดการเจริญเติบโตของแบคทีเรียยีสต์ และรา โดยที่ค่าระหว่าง. 60 – 1 เป็น “ เขตอันตราย” ผลิตภัณฑ์อาหารมีแนวโน้มที่จะย่อยสลายได้ง่าย, อายุการเก็บรักษาที่สั้นลง และพบการเติบโตของจุลินทรีย์ที่ไม่ต้องการ ซึ่งอาจนำไปสู่การสร้างสารพิษที่เป็นอันตราย

หมายเหตุเกี่ยวกับการพัฒนาของไมโครทอกซิน (mycotoxins)

สารพิษที่พบบ่อย และร้ายแรงที่สุดที่พบในกาแฟคือ สารพิษจากเชื้อราที่เรียกว่า ochratoxin A (OTA) ไมโคทอกซินนี้ผลิตจากเชื้อราบางชนิดเช่น Aspergillus carbonarius และ Aspergillus ochraceus ตาม SCA ในมาตรฐานค่าปริมาณน้ำอิสระ:

“ เชื้อรา Aspergillus ochraceus เป็นผู้นำในการผลิตสารพิษ (ochratoxin A) ในกาแฟ ซึ่งถูกพัฒนาขึ้นในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิระหว่าง 8 ° C – 37 °C โดยมีอุณหภูมิที่เหมาะสมระหว่าง 24 °C – 31 °C โดยค่าปริมาณน้ำอิสระขั้นต่ำที่นำไปสู่การพัฒนาของสารพิษคือ 0.76 ที่ 25 °C โดยมีค่า Aw ที่เหมาะสมตั้งแต่ 0.95 – 0.99 และ pH ระหว่าง 3 – 10 (Hocking and Pit, 1997) แม้ว่า Aspergillus ochraceus จะพัฒนาที่ค่าปริมาณน้ำอิสระเท่ากับ 0.76 แต่สารพิษจะถูกสร้างในเมล็ดกาแฟที่ 0.85 – 0.97 ซึ่งเป็น Aw ที่เหมาะสมที่สุด (Moss, 1996)

Cenicafé กล่าวถึงกระบวนการ HACCPs หรือการวิเคราะห์อันตราย และจุดควบคุมวิกฤตที่ควรมีในระหว่างการแปรรูปผลิตภัณฑ์กาแฟที่ต้องหลีกเลี่ยงค่าปริมาณน้ำอิสระที่สูงกว่า 0.8 เป็นเวลานาน กาแฟที่ทิ้งไว้ในกระบวนการที่เกิดค่าปริมาณน้ำอิสระนี้ หรือที่สูงกว่านี้เป็นเวลานานกว่า 4 วันมีความเสี่ยงสูงในการเกิดสารพิษจากเชื้อราไม่เพียงแต่ ochratoxin A เท่านั้น แต่ยังรวมถึงสารพิษจากเชื้อราประเภทอื่น ๆ เช่น aflatoxins B1 ซึ่งมีลักษณะความเป็นพิษสูงสุ

ปริมาณน้ำอิสระเปรียบเทียบกับความชื้น

ไม่ควรสับสนค่าปริมาณน้ำอิสระกับ “ปริมาณความชื้น”  

ในขณะที่ Aw วัดปริมาณน้ำอิสระในผลิตภัณฑ์ แต่ปริมาณความชื้นคือการวัดปริมาณน้ำในผลิตภัณฑ์เทียบกับน้ำหนักรวมของผลิตภัณฑ์ และแสดงเป็นเปอร์เซ็นต์ ตัวอย่างเช่นการอ่านค่าความชื้น 20% หมายความว่า 20% ของน้ำหนักผลิตภัณฑ์นั้นมาจากน้ำ โดยปริมาณน้ำอิสระเป็นพารามิเตอร์ทางอุณหพลศาสตร์ที่กำหนดให้เป็น “ศักยภาพทางเคมี” ของน้ำในเมล็ดพืช ซึ่งหมายถึงสถานะของพลังงานของโมเลกุลในระบบ เป็นการแสดงออกถึงความพร้อมของน้ำที่จะเข้าร่วมในปฏิกิริยาทางเคมี และชีวเคมี โดยเฉพาะความมีชีวิตทางชีวเคมี และความพร้อมในการเจริญของเชื้อรา

แม้ว่าการวัดค่าเหล่านี้จะเกี่ยวข้องกัน แต่ค่าปริมาณน้ำอิสระ และปริมาณความชื้นไม่มีความสัมพันธ์โดยตรงกับสารกาแฟ เช่น การอ่านค่า Aw เท่ากับ . 65 ไม่ได้มีความสัมพันธ์กับการอ่านค่าความชื้น

จากการค้นพบในการศึกษานี้พบว่าค่าปริมาณน้ำอิสระสามารถ  และเปลี่ยนแปลงได้แม้ว่าปริมาณความชื้นจะยังคงเท่าเดิมก็ตาม โดยทั่วไปเมื่อปริมาณความชื้นเพิ่มขึ้น หรือลดลงค่าปริมาณน้ำอิสระเปลี่ยนแปลงโดยเฉลี่ย อาจกล่าวได้ว่าการอ่านค่าความชื้นส่วนหนึ่งจะเกี่ยวข้องกับค่าปริมาณน้ำอิสระในช่วงหนึ่ง ในทางตรงกันข้ามก็เป็นจริงเช่นกัน: การอ่านค่าปริมาณน้ำอิสระบางค่าสามารถอ่านค่าความชื้นได้หลายระดับ

สิ่งสำคัญคือต้องเน้นคือจากการวิเคราะห์ข้อมูลในการศึกษานี้พบความสัมพันธ์ระหว่างค่า Aw และความชื้นของกาแฟ ซึ่งมีสหสัมพันธ์เชิงบวกระดับปานกลางที่ 0.69

ตามข้อมูล, ความสัมพันธ์ระหว่างปริมาณน้ำอิสระ และปริมาณความชื้นสามารถแสดงเป็น “สหสัมพันธ์เชิงบวกระดับปานกลาง” โดยมีค่าสัมประสิทธิ์ที่ 0.69 ซึ่งค่าสัมประสิทธิ์สหสัมพันธ์แสดงในระดับ -1.0 ถึง 1.0 ที่ค่า 0 หมายความว่าไม่มีความสัมพันธ์

เมื่อมีสหสัมพันธ์เชิงบวก (r> 0) ระหว่าง 2 ตัวแปร โดยตัวแปรหนึ่งเปลี่ยนแปลงตามสัดส่วนกับอีกตัวแปร: หากตัวแปรหนึ่งเพิ่มขึ้นอีกตัวแปรหนึ่งก็จะเพิ่มขึ้น และหากตัวแปรหนึ่งลดลงอีกตัวแปรหนึ่งก็จะลดลงเช่นกัน

เมื่อมีสหสัมพันธ์เชิงลบ (r <0) ระหว่าง 2 ตัวแปร เมื่อตัวแปรหนึ่งเพิ่มขึ้นอีกตัวแปรหนึ่งจะลดลง ซึ่งค่าที่ 1.00 เป็น “สหสัมพันธ์เชิงบวกที่สมบูรณ์แบบ” ซึ่งหมายความว่าตัวแปรจะเคลื่อนที่เข้าหากันโดยมีเปอร์เซ็นต์เดียวกันในทิศทางเดียวกัน โดยทั่วไปค่าระหว่าง 0.4 – 0.7 จะถือว่ามีความสัมพันธ์ระดับปานกลาง ค่าที่สูงกว่า 0.7 จะเป็น “ค่าที่มีความสัมพันธ์สูง” และค่าที่ต่ำกว่า 0.4 จะเป็น “”ค่าที่มีความสัมพันธ์ต่ำ”

ค่าปริมาณน้ำอิสระ และการอบแห้ง

ในกาแฟ specialty coffee เป็นที่ยอมรับกันโดยทั่วไปว่าที่ 10-12% เป็นค่าความชื้นที่เหมาะสมที่สุดสำหรับสารกาแฟก่อนการจัดส่ง สิ่งนี้สัมพันธ์โดยประมาณกับช่วงค่าปริมาณน้ำอิสระ ระหว่าง 0.4 – 0.6

น้ำนั้นมีอิทธิพลต่อคุณสมบัติหลายประการของอาหารโดยเฉพาะอย่างยิ่งมีแนวโน้มที่จะเน่าเสีย ซึ่งกระบวนการทางกายภาพ, เคมี และชีวภาพดำเนินการโดยปริมาณน้ำที่มีอยู่ โดยน้ำนี้จะแสดงในปริมาณความชื้น และค่าปริมาณน้ำอิสระ แต่ปริมาณน้ำนี้สามารถลดลงได้ในขั้นตอนการอบแห้งเพื่อให้เมล็ดมีความเสถียร และไม่เสื่อมสภาพง่าย

ซึ่งวิธีการแปรรูปที่แตกต่างกัน (ตามธรรมชาติ, การล้าง, น้ำผึ้ง, การสีแบบเปียก ฯลฯ ) ไม่เพียงแต่ส่งผลอย่างมากต่อการพัฒนารสชาติของกาแฟ แต่ยังส่งผลกระทบอย่างยิ่งต่อปริมาณน้ำอิสระนำไปสู่ผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายที่มีความเสถียรไม่มากก็น้อย ขั้นตอนการอบแห้งของการแปรรูปกาแฟเป็นหลักในการควบคุมปริมาณน้ำอิสระ และปริมาณความชื้นก่อนการจัดเก็บ

ในระหว่างกระบวนการอบแห้งน้ำจะไหลจากส่วนในสุดของเมล็ดกาแฟไปยังส่วนนอกสุด โดยเมล็ดกาแฟสามารถทำให้แห้งได้หลายวิธีซึ่งบางวิธีก็เหมาะกว่า ไม่ว่ากาแฟจะแห้งเร็ว, ช้า หรือมีการหยุดพักกระบวนการเป็นไปได้ที่กาแฟจะมีความชื้นในระดับที่เหมาะสมเมื่อสิ้นสุดการอบแห้ง แม้ว่าปริมาณความชื้นอาจเท่ากันในตัวอย่างที่แตกต่างกัน แต่ปริมาณน้ำอิสระอาจแตกต่างกันไป และส่งผลต่ออายุการเก็บรักษา และความเสถียรของเมล็ดพันธุ์

เมล็ดกาแฟซึ่งเป็นเมล็ดพันธุ์ที่มีชีวิตยังคงเกิดกระบวนเมตาบอลิซึมตลอดกระบวนการทำให้แห้ง ขึ้นอยู่กับวิธีการอบแห้งที่เฉพาะเจาะจง และไม่ว่ากระบวนการอบแห้งจะเกิดขึ้นอย่างสม่ำเสมอ หรือไม่สม่ำเสมอ เกิดขึ้นตลอดเวลา หรือไม่ต่อเนื่องก็ตามกิจกรรมอบแห้งนี้จะเสถียร ในกรณีส่วนใหญ่การทำให้แห้งอย่างต่อเนื่องจะช่วยให้เกิดการเคลื่อนย้ายของน้ำผ่านเมล็ดได้อย่างเหมาะสม ซึ่งจะนำไปสู่การเกิดเกิดกระบวนเมตาบอลิซึมที่มีเสถียรภาพมากขึ้น และมีความเป็นไปได้สูงที่จะได้ค่าปริมาณน้ำอิสระที่มีเสถียรภาพในอุดมคติเพื่อให้เมล็ดสามารถการเก็บรักษาไว้ดีขึ้น

กราฟด้านล่างแสดงความแตกต่างระหว่างวิธีการประมวลผลที่แตกต่างกัน ซึ่งสามารถอนุมานได้ว่าวิธีการประมวลผลที่เลือกมีผลกระทบต่อปริมาณน้ำอิสระสุดท้ายในตัวอย่าง ความแตกต่างเหล่านี้เป็นผลมาจากหลายปัจจัยเช่น:

  • สภาพแวดล้อมและการเปลี่ยนแปลงของสภาพภูมิอากาศ
  • เทคนิคการประมวลผล
  • สภาวะการอบแห้ง และวิธีการที่ใช้ตัวอย่างทั้งหมดอยู่ในช่วงค่า Aw 0.35 – 0.70 

ธรรมชาติ: ความเข้มข้นสูงสุดของตัวอย่างที่วัดค่า Aw ได้ที่ 0.50 โดยมีช่วงระหว่าง 0.4 – 0.65
น้ำผึ้ง: ความเข้มข้นสูงสุดของตัวอย่างที่วัดค่า Aw ได้ที่ 0.55 โดยมีช่วงระหว่าง 0.45 – 0.65
การล้าง: ความเข้มข้นสูงสุดของตัวอย่างที่วัดค่า Aw ได้ที่ 0.5 โดยมีช่วงระหว่าง 0.35 – 0.70
การสีแบบเปียก: ความเข้มข้นสูงสุดของตัวอย่างที่วัดค่า Aw ได้ที่ 0.60 โดยมีช่วงระหว่าง 0.55 – 0.60
วิธีการประมวลผลอื่น ๆ: ตัวอย่างเหล่านี้ เป็นตัวอย่างที่อยู่นอกวิธีการมาตรฐานในการประมวลผล และรวมถึงวิธีการประมวลผลแบบ “ทดลอง” ที่ CQI หรือ SCA ที่ไม่ได้รับรองอย่างเป็นทางการ

ตัวอย่างทั้งหมดอยู่ในช่วง 0.35 และ 0.70 Aw

ปัจจุบันขีดจำกัดสูงสุดที่ได้อนุญาตสำหรับค่าปริมาณน้ำอิสระในกาแฟที่ถือเป็น “กรณีพิเศษ” ตามหลักเกณฑ์ของ SCA คือ 0.70 Aw

จากข้อมูลตัวอย่างในการศึกษานี้ค่าปริมาณน้ำอิสระ 0.70 Aw จะมีสัมพันธ์อย่างน่าเชื่อถือกับความชื้นที่สูงกว่า 12%; ที่ 12% มีแนวโน้มที่จะอยู่ที่ระดับล่างสุดของช่วงความชื้นที่เกี่ยวข้องกับค่าปริมาณน้ำอิสระที่ 0.70 Aw แม้ว่าการวิจัยนี้ยังไม่ได้ตัดความเป็นไปได้ที่กาแฟจะมีค่าปริมาณน้ำอิสระสูง แต่มีความชื้นต่ำ หรือในทางกลับกันก็ไม่น่าเป็นไปได้อย่างยิ่ง นอกจากนี้กาแฟดังกล่าวจะไม่มีการวัดค่าปริมาณน้ำอิสระ หรือปริมาณความชื้นอย่างสม่ำเสมอ และคงที่เมื่อเวลาผ่านไป (โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อพิจารณาในสภาพการเก็บรักษา)

จากผลลัพธ์ของการศึกษานี้เชื่อว่าที่ 0.70 Aw เป็นค่าปริมาณน้ำอิสระที่สูงเกินไปสำหรับกาแฟ specialty coffee ในทุกกรณี โดยกาแฟที่มีค่าปริมาณน้ำอิสระสูงมากมีแนวโน้มที่จะเกิดเชื้อรา, เกิดการย่อยสลายอย่างรวดเร็ว และมีอายุการเก็บรักษาที่ลดลง

0.0 – 0.35 Aw / 0.65 – 1.0 Aw: ช่วงเหล่านี้ถือเป็นช่วงอันตราย, 0.0 – 0.35 Aw: ค่าปริมาณน้ำอิสระที่ต่ำมากในเมล็ดจะทำให้เมล็ดได้รับออกซิเจนมากขึ้น ทำให้เกิดการออกซิเดชั่นของไขมัน (lipid oxidation), 0.65 – 1.0 Aw: กิจกรรมของน้ำที่สูงสามารถนำไปสู่ความไม่ความเสถียรของเมล็ด, การทำงานของเอนไซม์, การเจริญเติบโตของเชื้อรา, สารพิษ, ยีสต์ และแบคทีเรีย

0.35 – 0.40 Aw / 0.60 – 0.65 Aw: คุณลักษณะหลายประการของกาแฟในช่วงนี้มีความเสี่ยงที่จะได้รับผลกระทบ รวมถึงคุณภาพทางประสาทสัมผัส, การพัฒนารสชาติ และอายุการเก็บรักษาเมล็ดกาแฟ

0.40 – 0.60 Aw: โซนสีน้ำเงินหมายถึงช่วงที่พบว่าเมล็ดมีความเสถียรที่ดีที่สุด

0.45 – 0.55 Aw: กาแฟทั้งหมดที่อยู่ในช่วงนี้มีความเสถียรมากขึ้น การเสื่อมสภาพทางกายภาพ และประสาทสัมผัสจะเกิดขึ้นหลังจากการเก็บรักษาที่ 1 ปีตราบเท่าที่สภาวะการเก็บรักษานั้นเหมาะสม

0.50 Aw: กาแฟที่มีค่าปริมาณน้ำอิสระนี้ยังคงรักษาคุณสมบัติทางกายภาพ และทางประสาทสัมผัสไว้แม้จะเก็บไว้นาน 18 เดือน ตราบเท่าที่สภาวะการเก็บรักษานั้นเหมาะสม นี่คือจุดที่เสถียรที่สุดในการทำให้กาแฟเขียวมีอายุการเก็บรักษาที่ยาวนาน

ค่าปริมาณน้ำอิสระ และคะแนน Cup Score

ตามที่แสดงในกราฟด้านขวาปริมาณน้ำอิสระ และปริมาณความชื้นเพียงอย่างเดียวไม่สามารถทำนายคะแนน Cup Score ได้อย่างน่าเชื่อถือ เนื่องจากมีปัจจัยอื่น ๆ อีกมากมายในการประเมินคุณภาพทางประสาทสัมผัสของกาแฟ

สิ่งที่พบคือกาแฟที่มีค่าปริมาณน้ำอิสระอยู่นอกช่วง 0.40 – 0.60 มีแนวโน้มที่จะได้คะแนนลดลงเมื่อเวลาผ่านไป และมีโอกาสที่คะแนน Cup Score จะลดลงมากขึ้นเมื่อค่าปริมาณน้ำอิสระ กาแฟที่มีค่าปริมาณน้ำอิสระสูงอาจได้คะแนน Cup Score ที่ดี แต่คะแนนนั้นมักจะลดลงในช่วงเวลาสั้น ๆ

[คะแนน Cupping Score]

ปริมาณน้ำอิสระ และอายุการเก็บรักษากาแฟเขียว

สามารถพูดว่าค่าปริมาณน้ำอิสระที่สูงขึ้นในกาแฟนั้นส่วนใหญ่จะส่งผลให้กาแฟให้มีอายุการจัดเก็บที่สั้นลง และส่วนใหญ่จะส่งผลให้คะแนน Cup Score ที่ลดลง ซึ่งกาแฟที่มีค่าปริมาณน้ำอิสระสูงยังเสี่ยงต่อการเกิดเชื้อรา

กาแฟที่มีความสามารถดูดความชื้นจากบรรยากาศ (hygroscopic) หมายความว่ามีแนวโน้มที่จะดูดซับ และกักเก็บความชื้นจากอากาศโดยรอบ โดยกาแฟที่มีค่าปริมาณน้ำอิสระสูงกว่า 0.60 Aw มีแนวโน้มที่จะดูดซับความชื้นจากอากาศได้มากกว่ากาแฟที่มีค่าปริมาณน้ำอิสระต่ำกว่า ซึ่งส่งผลให้:

  • การเสื่อมสภาพทางกายภาพอย่างรวดเร็ว เช่น การเปลี่ยนสีของเมล็ดกาแฟ (การฟอกสีเมล็ดกาแฟ)
  • การพัฒนาของรสชาติที่ไม่พึงประสงค์ และข้อบกพร่อง เช่น ฟีนอล
  • การสูญเสียคุณสมบัติทางประสาทสัมผัส เช่น รสชาติ และกลิ่นที่ไม่พึงประสงค์
  • การสร้างไมโครทอกซินที่เป็นไปได้ในระหว่างการเก็บรักษาโดยเฉพาะ ochratoxin A.

ปัญหาเหล่านี้อาจทวีความรุนแรงขึ้นหากสภาพการจัดเก็บไม่เหมาะสม เช่น หากสภาพคลังสินค้าชื้นเกินไป, อุณหภูมิสูงเกินไป หรือมีการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ และความชื้นในคลังสินค้าอย่างมาก

กาแฟในขั้นต้นจะถูกจัดเก็บไว้ที่ที่มีปริมาณน้ำอิสระ และปริมาณความชื้นต่ำทำให้มีแนวโน้มที่กาแฟจะคงที่มากขึ้นในระหว่างการเก็บรักษา แนวปฏิบัตินี้ยังช่วยให้ความผันผวนที่อาจเกิดขึ้นเป็นเรื่องที่น่ากังวลน้อยลง เนื่องจากความชื้นที่กาแฟได้รับ หรือสูญเสียไปในระหว่างการเก็บรักษามีโอกาสน้อยที่จะเป็นปริมาณที่มีนัยสำคัญ และจะยังช่วยให้กาแฟสามารถรักษาให้อยู่ในค่าพารามิเตอร์ที่ยอมรับได้

ภายใต้สภาวะการเก็บรักษากาแฟที่ดี การรักษาคุณภาพที่สม่ำเสมอของลักษณะทางกายภาพ และทางประสาทสัมผัสในช่วงเวลาที่ยาวนานขึ้นคือกาแฟในช่วง:

a) ความชื้นระหว่าง 10.5 – 11.5% (ภายในช่วงความชื้นที่เหมาะสมคือ 10 – 12%)

b) ค่าปริมาณน้ำอิสระระหว่าง 0.45 – 0.55 (อยู่ในช่วงที่เหมาะสมที่สุดคือ 0.4 – 0.6 Aw)

อย่างไรก็ตามกาแฟที่มีประสิทธิภาพดีที่สุดลดลงระหว่าง 0.45 – 0.55 Aw ซึ่งสัมพันธ์กับช่วงความชื้นในอุดมคติ (10.5 -11.5%) กาแฟเหล่านี้สามารถรักษาคุณภาพได้ดีในช่วง 8 เดือนที่ผ่านมา โดยกาแฟที่อยู่นอกช่วงนั้นเริ่มแสดงสัญญาณของอายุ และความเสื่อมสภาพ

สรุปผล และประเด็นที่น่าสนใจ

โดยสรุปเชื่อว่าความชื้นในช่วง 10.5-11.5% เหมาะสำหรับกาแฟทุกชนิด โดยกาแฟที่วัดได้ในช่วงนี้ส่วนใหญ่จะสัมพันธ์กับค่าปริมาณน้ำอิสระระหว่าง 0.45 – 0.55 Aw; ภายใต้สภาพการเก็บรักษาที่ดี กาแฟเหล่านี้จะมีโอกาสที่ดีที่สุดในการรักษาคุณภาพได้ยาวนานขึ้น

ซึ่งต้องย้ำว่าความสัมพันธ์ระหว่างค่าปริมาณน้ำอิสระกับปริมาณความชื้นอาจไม่เป็นเช่นนั้นเสมอไป เพียงแค่เป็นความสัมพันธ์ที่น่าเชื่อถือเพียงพอที่จะเป็นประโยชน์ในกรณีส่วนใหญ่โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่ออ้างถึงพารามิเตอร์นี้ ตัวอย่างเช่น กาแฟที่มีความชื้น 11% เกือบจะมีค่าปริมาณน้ำอิสระในอุดมคติ อย่างไรก็ตามกาแฟที่มีความชื้นที่ 12% อาจมีหรือไม่มีค่าปริมาณน้ำอิสระในอุดมคติก็ได้ และในความเป็นจริงมีโอกาสมากที่จะมีค่าปริมาณน้ำอิสระที่สูงเกินไป ทำให้อายุการเก็บรักษาลดลง และมีโอกาสเกิดเชื้อรา และสารพิษได้มากขึ้น ในกรณีส่วนใหญ่ความชื้นที่ 12% หรือมากกว่า 12% แทบจะไม่มีค่าปริมาณน้ำอิสระที่ยอมรับได้

ในช่วงเริ่มต้นของการศึกษานี้ได้ระบุคำถามจำนวนหนึ่งเพื่อเป็นแนวทางในการวิจัยนี้ แม้ว่าจะเชื่อว่าจำเป็นต้องมีการตรวจสอบเพิ่มเติม โดยด้านล่างนี้เป็นข้อมูลเชิงลึกบางประการเกี่ยวกับพฤติกรรมของปริมาณน้ำอิสระ และกาแฟเขียวเชื่อถือได้

ค่าปริมาณน้ำอิสระไม่ใช่ตัวทำนายคะแนน cup score ที่มีประโยชน์ ในการค้นพบของการศึกษานี้ไม่สามารถวาดความสัมพันธ์ระหว่างค่าปริมาณน้ำอิสระที่สูงขึ้น และต่ำลงที่สามารถเป็นตัวบ่งชี้คะแนน cup score ที่ดีขึ้น หรือแย่ลงได้ อย่างไรก็ตามสามารถสังเกตเห็นแนวโน้มที่กาแฟที่มีค่าปริมาณน้ำอิสระสูงมีแนวโน้มที่จะได้คะแนน cup score ที่ลดลงอย่างรวดเร็ว ขึ้นรวมถึงการเสื่อมสภาพทางกายภาพของเมล็ดกาแฟด้วย

ปริมาณน้ำอิสระสามารถทำนายอายุ และความเสถียรของกาแฟได้ โดยกาแฟที่มีการวัดค่าปริมาณน้ำอิสระอยู่ในช่วงขอบบนสามารถคาดว่าจะย่อยสลายได้เร็วกว่ากาแฟที่อยู่ที่ระดับขอบล่างสุด หากไม่ได้รับการจัดเก็บอย่างเหมาะสมกระบวนการย่อยสลายนี้ก็จะถูกเร่งขึ้น

สิ่งนี้หมายความอย่างไรสำหรับผู้ผลิต? ในเวลานี้ยังไม่แนะนำให้กำหนดค่าปริมาณน้ำอิสระในระดับผู้ผลิต การทำเช่นนี้จะทำให้กระบวนการซับซ้อน และลำบากโดยไม่จำเป็น และไม่ได้ช่วยผู้ผลิตในการปรับปรุงวิธีปฏิบัติในการอบแห้ง หรือการแปรรูปอย่างมีนัยสำคัญ ผู้ผลิตควรให้ความสำคัญกับความพยายาม และทรัพยากรในการปรับปรุงเทคนิคการอบแห้ง และการแปรรูปเพื่อรับประกันความเสถียรของเมล็ดกาแฟ และกาแฟโดยไม่เสี่ยงต่อการเกิด ochratoxin A ขั้นตอนการทำให้แห้งเป็นสิ่งสำคัญมากต่อปริมาณน้ำอิสระที่เสถียร

สิ่งนี้หมายความว่าอย่างไรสำหรับผู้ซื้อ? หากกาแฟของคุณมีความชื้นระหว่าง 10.5 – 11.5% และมีการจัดเก็บอย่างถูกต้อง คุณควรมั่นใจได้ว่าคุณภาพกาแฟจะได้รับถนอมไว้อย่างน้อย 8 เดือน หรือนานกว่านั้น ซึ่งไม่ได้หมายความว่ากาแฟที่ไม่อยู่ในช่วงนี้จะไม่สามารถเก็บรักษาได้นาน; มีหมายความเพียงว่ากาแฟที่ไม่ได้อยู่ในช่วงนี้อาจเสี่ยงต่อการเสื่อมสภาพอย่างรวดเร็ว และคุณควรจัดลำดับการบริโภคกาแฟเหล่านี้เพื่อหลีกเลี่ยงไม่ให้เกิดเหตุการณ์นั้นขึ้น

  •  Yimara Martinez Agudelo
  • ผู้เชี่ยวชาญด้านการควบคุมคุณภาพที่ Sustainable Harvest
  • Q Arabica Grader
  • QP3 – Q Processing Expert
  • CQI Q Processing Instructor, ผู้มีความรู้หลากหลายสาขา และผู้เชี่ยวชาญ

อุปกรณ์ที่ใช้สำหรับการเก็บรวบรวมข้อมูล

เครื่องวัดความชื้น

Shore Model 920C Portable   Moisture Tester Package The Shore Model 920C ให้ผลการวัดความชื้นที่รวดเร็ว และแม่นยำสำหรับสินค้าจำนวนมาก โดยผลลัพธ์จะแสดงโดยตรงโดยไม่ต้องใช้ตารางการแปลงความชื้น หรืออุณหภูมิ ค่าความชื้นของแต่ละตัวอย่างถูกนำมาเป็นค่าเฉลี่ยจากการวัด 3 ครั้งโดยมีการประเมินที่ 250 g. ต่อตัวอย่าง

เครื่องวัดปริมาณน้ำอิสระ

Pawkit Water Activity Meter Decagon Devices, Inc.

ความสามารถของเซ็นเซอร์จำกัดความแม่นยำไว้ที่ ± 0.02 Aw.

การเก็บตัวอย่าง:

ตัวอย่างทั่วไปที่ได้รับจะถูกทำให้เป็นเนื้อเดียวกัน นำตัวอย่างส่วนหนึ่งมาใส่ถ้วยสำหรับวัดผล ตัวอย่างที่ต้องอยู่ต่ำกว่ากึ่งกลางของถ้วยวัดผล เมื่อถ้วยวัดผลมีการบรรจุตัวอย่างแล้วให้ทำการอ่านค่า การวัดปริมาณน้ำอิสระแต่ละครั้งใช้เวลา 5 นาทีในการอ่าน โดยการวัดค่าปริมาณน้ำอิสระจะดำเนินการ 1 ครั้งสำหรับแต่ละตัวอย่าง อุปกรณ์ที่ใช้ได้มาตรฐาน และสอบเทียบเป็นระยะ – สำหรับกาแฟใน QC ของการศึกษานี้ได้รับการกำหนดมาตรฐาน: คือ 0.760 Aw; 6.00 mol / kg ของ NaCl ใน H2O เมื่อค่าการอ่านมาตรฐานไม่ตรงที่ 0.760 Aw หรือ +/- 0.02 จะดำเนินการส่งอุปกรณ์ไปสอบเทียบ สำหรับการประเมินเหล่านี้อุณหภูมิในห้องปฏิบัติการจะอยู่ระหว่าง 20 ° C – 24 ° C เสมอ ตัวอย่างทั้งหมดนี้เป็นการรวบรวมตัวอย่างก่อนการจัดส่ง, ลงจอด / มาถึง และการควบคุมสินค้าคงคลังในคลังสินค้าที่ห้องปฏิบัติการหลักในพอร์ตแลนด์, OR

Credit : Sustainable harvest relationship coffee

  • Share:
author avatar
admin

Previous post

Home Brewing Course 9 February 2021
4 March 2021

Next post

การแปรรูปเมล็ดกาแฟ (Coffee Processing)
11 March 2021

You may also like

Cold brew Coffee
ประวัติความเป็นมาของ Cold Brew Coffee ในเอเชีย
18 January, 2022
seed
10 Step from Seed to Cup
20 May, 2021
Sunlight
แสงและอากาศมีผลต่อเมล็ดกาแฟคั่ว
22 April, 2021

Leave A Reply Cancel reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

Search

Categories

  • Barista Course
  • Basic Art Of Latte
  • Blog
  • Brewing Course
  • Cupping Course
  • Downloads
  • Roasting Course
  • SCA Roasting Foundation + Intermediate
  • Special Event
  • ไม่มีหมวดหมู่
SCITH-LOGO

02 118 0811

095 568 2828

scith@scith.coffee

        

Company

  • Home
  • Blog
  • Contact
  • Gallery
  • Become a Teacher

Basic Course

  • Barista & Espresso
  • Basic Brewing
  • Drip Specialized
  • Cupping & Sensory skills
  • Art Latte

Advance Course

  • Cupping Course (Pre-Q)
  • Advance Brewing Course
  • Roasting Profile Development (3 Days)
  • Barista Inspiration
  • Green Coffee

Recommend

  • Coffee Product

© 2021, Specialty Coffee Institute Of Thailand.

  • Home
  • Events

Become an instructor?

Join thousand of instructors and earn money hassle free!

Get Started Now