ค้นหาจุดลงตัวที่สุดระหว่างกลิ่นรสและคุณประโยชน์ต่อสุขภาพของกาแฟ Specialty (ตอนที่ 3)

มันมีอยู่จริงใช่ไหม? #ค้นหาจุดลงตัวที่สุดระหว่างกลิ่นรสและคุณประโยชน์ต่อสุขภาพของกาแฟ Specialty (ตอนที่ 3 ตอนจบ) อ่านตอน1  อ่านตอน2

Balance between aroma, flavour and biologically compound composition


ผมต้องขออภัยที่ออกตอน 3 มาค่อนข้างล่าช้า เนื่องด้วยภารกิจอื่นๆ ค่อนข้างมาก โดยเฉพาะเรื่องงานเตรียมการจัดพิมพ์หนังสือ ซับซ้อนที่เรียบง่าย : Simplicity in Coffee Roasting ที่กำลังจะได้ฤกษ์ส่งเข้าโรงพิมพ์ในอีกไม่กี่วันนี้ จากเท่าที่ได้ตรวจ artwork แล้วรู้สึกพอใจมากครับ หนังสือสวยสมใจ น่าอ่านน่าเก็บเชียว

มาเท้าความเดิม 2 ตอนที่แล้วกันก่อนนะครับ
เราพูดถึงสารประกอบในเมล็ดกาแฟหลายตัวที่ให้รสและกลิ่น โดยพื้นฐานหลักของรสที่เกิดขึ้นในกาแฟนั้นได้จาก คาร์โบไฮเดรต โปรตีน ไขมัน และกรด ซึ่งจะมีการทำปฏิกิริยาเมื่อได้รับความร้อนจากการคั่วถึงระดับหนึ่ง สภาวะการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิในห้องคั่ว (roasting chamber) เป็นตัวกำหนดความเป็นไปของปฏิกิริยาเคมีว่าจะเกิดอย่างรุนแรงหรือไม่ โดยส่วนใหญ่แล้วหากเราคั่วเข้มมากขึ้น ระดับอุณหภูมิของเมล็ดสูง การเกิดเคมีก็รุนแรง รสชาติที่ได้ก็มักจะออกไปทางขมเข้ม ไม่ค่อยมีมิติ ซึ่งไม่เป็นที่นิยมในการคั่วกาแฟ specialty

aroma จากการคั่วนั้นได้จากสารประกอบมากมายหลายชนิด ไม่ว่าจะเป็นกลุ่มที่เกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงของคาร์โบไฮเดรต การเปลี่ยนแปลงของพวก Lipid หรือการสลายตัวของกรด ซึ่งเราอาจจะถือเป็นกลุ่มสารประกอบที่ให้กลิ่นอันเป็นพื้นฐานของกาแฟอย่างเช่น กลิ่นคาราเมล กลิ่น nutty กลิ่นช็อคโกแลต เป็นต้น พูดโดยรวมพอได้ว่าเป็นกลิ่นกาแฟ สารประกอบให้กลิ่นตัวหลักที่ให้กลิ่นกาแฟและมีปริมาณมากที่สุดคือสารกลุ่ม furans ซึ่งยังสามารถแตกย่อยออกเป็นสาร furan อื่นๆ ที่ให้คาแรคเตอร์ต่าง ๆ กันไป

กลิ่นผลไม้และดอกไม้อันเป็นที่นิยมในกาแฟพิเศษนั้น ส่วนใหญ่จะเกิดจากสารประกอบพวก ketones และ aldehydes ที่เกิดขึ้นได้จากทั้งสายพันธุ์ และ จากกระบวนการ fermentation ซึ่งต้องมีการควบคุมการดำเนินไปของ fermentation ให้ดีและแม่นยำ เพราะเราอาจจะได้กลิ่นดีหรือกลิ่นแย่ก็ได้ ขึ้นอยู่กับ pathway หรือทิศทางการดำเนินไปของการหมักที่เราควบคุม
โดยทั้งนี้ การคั่วเพื่อให้ได้กลิ่นรสดีแบบที่นิยมกันในกลุ่มนักดื่ม specialty คือจุดที่ไม่คั่วอ่อนหรือเข้มจนเกินไป เนื่องจากการคั่วอ่อนเกินไปกาแฟก็อาจยังมีกลิ่นไม่พึงประสงค์อย่างแนวกลิ่นเขียวหญ้า กลิ่นฟาง ซึ่งเป็นกลิ่นที่สะท้อนลักษณะของกาแฟที่ยังไม่พัฒนาตัวสมบูรณ์ หรือหากคั่วเข้มเกินไปก็อาจได้ผลออกมาเป็นกลิ่นควัน กลิ่นฉุนเสียด กลิ่นไม้เผา เป็นต้น
วันนี้เราจะมาพูดต่อถึงประเด็นสุดท้ายคือ ประเด็นทางสุขภาพกันนะครับ
----


Bioactive compound
เรามาทำความรู้จักกับศัพท์คำหนึ่งคือคำว่า Biologically active compound หรือ bioactive compound กันก่อน

Bioactive compound หรือสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพ คือ สารธรรมชาติที่มีอยู่ในอาหาร ที่มีผลต่อกระบวนการในร่างกายและนำไปสู่สุขภาพที่ดีขึ้นได้ เช่น ช่วยต้านอนุมูลอิสระ ต้านการอักเสบ ต้านเซลล์มะเร็ง ต้านโรคหัวใจและเบาหวาน เป็นต้น

สารประกอบ Bioactive เช่น สารกลุ่มพอลิฟีนอล (Polyphenol) ฟลาโวนอยด์ (Flavoniod) แอนโทไซยานิน (Anthocyaine) ลูทีน (Lutein) และไบโอแอคทีฟเพปไทด์ (Bioactive peptide) ซึ่งมีอยู่ในพืชผักหลายชนิด เราอาจจะเคยได้ยินกันมาบ้างว่าพวกผลเบอรี่สีแดง รวมถึงองุ่นทำไวน์ มีสารต้านมะเร็งจำพวกที่เอ่ยชื่อมาเหล่านี้อยู่หลายตัว หรืออาหารที่มีวิตามินต่างๆ ก็เป็นตัวช่วยเสริมระบบภูมิคุ้มกัน เป็นต้น

กาแฟไม่ได้ให้สารอาหารหลักอะไรต่อร่างกาย เราไม่ดื่มกาแฟก็ไม่ขาดสารอาหาร แต่กาแฟมีสารประกอบหลายตัวที่ให้ผลดีต่อสุขภาพโดยเข้าไปช่วยให้การทำงานของเซลล์ต่างๆ ในร่างกายทำงานได้ดีขึ้น สารประกอบ bioactive หลักในกาแฟได้แก่คาเฟอีน (caffeine), ไดเทอร์ปีน (diterpenes) และสารประกอบฟีนอลิก (phenolic compound) การบริโภคกาแฟในปริมาณหนึ่งจะมีความเกี่ยวข้องกับการลดความเสี่ยงในการเสียชีวิต ลดความเสี่ยงโรคหลอดเลือดหัวใจ โรคซึมเศร้าและไมเกรนได้ (Somporn et al.,2011 ; Nuhu,2014)

หากใครตั้งข้อสังเกตว่าเปลือกเชอรี่กาแฟที่มีสีแดงๆนั้นล่ะ มีสาร bioactive กับเขาด้วยไหม?
ถูกต้องแล้วครับ ที่เปลือกเชอรี่กาแฟมีสาร polyphenol อยู่มากเลยทีเดียว ดังนั้นพวกชาเปลือกกาแฟ (cascara) ก็เลยดีต่อสุขภาพไปด้วย มีงานวิจัยรองรับมากมาย

เพิ่มเติมนิดหน่อยนะครับ...ผมตั้งข้อสังเกตว่า กาแฟที่หมักด้วยเทคนิคพิเศษบางอย่างเช่น Carbonic maceration (CM) ที่ให้เชอรี่กาแฟหมักภายใต้สภาวะที่เต็มไปด้วยคาร์บอนไดออกไซด์นั้นจะมีปรากฏการณ์ที่น่าสนใจอยู่อย่างหนึ่งคือ เมื่อเวลาผ่านไประยะหนึ่ง เมือกที่อยู่ในผลนั้นจะเริ่มเปลี่ยนสีจากเนื้อใสๆกลายเป็นสีชมพู ซึ่งเป็นไปในลักษณะเดียวกันกับการหมักไวน์ด้วยเทคนิคนี้เลย ผมเคยไปลอง search ดูข้อมูลเรื่องนี้ในสายไวน์ เขาให้คำอธิบายว่า สาร polyphenol และ anthocyanin ที่มีอยู่มากในเปลือกของผลองุ่น ได้มีเคลื่อนจากเปลือกเข้าสู่ภายใน ดังนั้นจึงพออนุมานได้ว่าตอนหมัก CM ก็เกิดการเคลื่อนตัวของสารพวกนี้เข้าด้านในเช่นกัน (หากใครพอจะคุ้นว่าเปลือกองุ่นมีสาร tannin ที่ให้ความฝาดในไวน์ ก็เป็นเรื่องเดียวกันครับ เพราะ tannin ก็จัดเป็นสาร polyphenol ชนิดหนึ่ง)

ถ้ามีงานวิจัยเกี่ยวกับสาร bioactive ในเมล็ดกาแฟจากการหมัก CM เปรียบเทียบกับแบบอื่นๆ ก็คงจะน่าสนใจไม่น้อย
---


สารประกอบในกาแฟที่มีประโยชน์ต่อสุขภาพ
กรดคลอโรจีนิก (CGA) เป็นกรดที่มีบทบาทสำคัญในเรื่องเกี่ยวกับ mouthfeel ของกาแฟคั่ว ซึ่งผมได้เล่าไปในตอนก่อนหน้านี้แล้วว่ามันมีรสฝาดที่เมื่อผ่านความร้อนไปถึงระดับหนึ่งแล้วจะเปลี่ยนเป็นรสขมและขมมากไปตามลำดับ CGA ในโรบัสต้ามีปริมาณมากกว่าในอราบิก้า

CGA เป็น phenolic compound ชนิดหนึ่ง หากดูโครงสร้างของกรดที่ประกอบไปด้วยกรดย่อยสองตัวคือ กรดควินิก (quinic acid) และกรดคาเฟอิก (caffeic acid) เราจะเห็นวงแหวนเบนซินที่มีหมู่ไฮดรอกซิล (Hydroxyl group, -OH group) จับอยู่ ซึ่งเป็นลักษณะของ phenol (ตัว phenol พื้นฐานจะมีวงแหวนหนึ่งวงและ -OH หนึ่งหมู่) ข้อดีของสารประกอบ phenol ก็คือเจ้าแขน -OH นี้เองที่สามารถไปจับหรือสร้างพันธะกับสารอนุมูลอิสระ (free radical) ไม่ให้อิสระอีกต่อไป จึงเป็นการหยุดปฏิกิริยาลูกโซ่ที่จะเกิดต่อเนื่องในเซลล์จนอาจพัฒนากลายเป็นเซลล์มะเร็ง



มีการศึกษาทั้งในระดับห้องแล็บและในมนุษย์ (in vitro and in vivo) เกี่ยวกับการเป็น antioxidant และความสามารถช่วยลดความเครียดที่สร้างให้เกิด oxidation (oxidative stress) ในเซลล์โรค (disease cell) พบว่า CGA ในกาแฟช่วยกำจัดความเสียหายที่เกิดกับ DNA ในเซลล์มะเร็งเต้านม (Nuhu, 2014)

Caffeine ช่วยลดความเสี่ยงในการเกิดภาวะ metabolic syndrome เนื่องจากช่วยเพิ่มการเผาผลาญอาหาร การใช้พลังงานส่งเสริมการเกิดออกซิเดชันของไขมันและการสลายไขมันและส่งเสริมการสร้างความร้อนของร่างกาย

Cafestol เป็นสาร diterpene ที่อยู่ใน coffee oil ช่วยพัฒนาการหลั่งอินซูลิน (insulin) ให้ดีขึ้น ทำให้ร่างกายเผาผลาญน้ำตาลได้ ช่วยให้เซลล์กล้ามเนื้อมีการดูดซึมกลูโคสเพิ่มขึ้นในระดับเดียวกับการได้รับยาโรคเบาหวาน พูดง่ายๆ ว่า cafestol ช่วยต้านโรคเบาหวานได้

Trigonelline ช่วยลดปัญหาน้ำตาลในเลือดต่ำ ป้องกันระบบประสาท และต้านเชื้อแบคทีเรีย
การทดลองในหลอดทดลองพบว่า trigonelline ช่วยกระตุ้นการเผาผลาญกลูโคสและใช้ในการสังเคราะห์ ATP (Adenosine triphosphate เป็นแหล่งพลังงานที่เก็บเอาไว้ในเซลล์เพื่อใช้งาน) ในเซลล์ตับ

Melanoidins ในน้ำกาแฟมีผลช่วยต้านแบคทีเรียทั้งชนิด gram-negative และ gram-positive (แบคทีเรียกลุ่มที่ย้อมสีไม่ติดและย้อมสีติด) melanioidins เป็น probiotic ที่ช่วยคุมปริมาณของจุลินทรีย์ในลำไส้ และช่วยให้แบคทีเรียกลุ่มที่ดีสามารถเจริญในลำไส้ได้ดี ซึ่งคุณสมบัติต้านแบคทีเรียและเป็น antioxidants นี้สามารถอธิบายได้โดยโครงสร้างของ melanoidins เองที่ประกอบขึ้นจาก polysaccharides ที่ไม่ละลายน้ำ และสารประกอบ phenolic ดังนั้นความสามารถในการเป็น antioxidants จึงยังคงมีอยู่ถึงแม้จะไม่ได้อยู่ในระดับที่สูงเท่ากับตัว CGA โดยตรง
---


กระบวนการทำงานหรือเทคนิคต่างๆ ที่มีอิทธิพลต่อองค์ประกอบเคมี และระดับการคั่วที่ให้สารประกอบ Bioactive มากที่สุด



ตาราง Table 2 แสดงความเกี่ยวข้องระหว่างกระบวนการในการแปรรูปหรือการคั่วที่ส่งผลต่อองค์ประกอบทางเคมีของกาแฟพิเศษ ไม่ว่าจะเป็นกระบวนการเก็บเกี่ยว กระบวนการหลังเก็บเกี่ยว ล้วนแต่ส่ง่ผลต่อองค์ประกอบภายในสารกาแฟทั้งสิ้น ลูกศร ขึ้น-ลง ที่อยู่ในตารางหมายถึงความเข้มข้นหรือปริมาณสารประกอบตัวนั้นที่จะเพิ่มมากขึ้นหรือลดลง หากมีการปรับทิศทางของตัวแปรในการทำงานมิติต่างๆ อย่างเช่น ปริมาณของ CGA จะลดลงเมื่อคั่วอุณหภูมิสูงขึ้น หรือเสิร์ฟที่อุณหภูมิสูงขึ้น

อุณหภูมิคั่วที่สูงขึ้น จะทำให้ปริมาณสารประกอบที่เป็นกลุ่ม bioactive ลดลง ไม่ว่าจะเป็น CGA, trigonelline, kahweol, cafestol
ในกระบวนการคั่ว สารประกอบ phenolic บางตัวเกิดการฟอร์มตัวขึ้นเป็นส่วนหนึ่งของ melanoidins ซึ่งตรงนี้เป็นเหตุผลว่าทำไม melanoidins ถึงมีปริมาณเพิ่มขึ้นเมื่ออุณหภูมิเพิ่มสูงขึ้น

ระดับคั่ว light-medium คือจุดที่คั่วแล้วให้ระดับของสาร antioxidants สูงสุดคือจุดที่ melanoidins เริ่มก่อตัว และCGA ยังคงมีความเข้มข้นสูง คือยังไม่สลายตัวทางความร้อนไปมากนัก (Coelho et al,2014 ; Vignoli et al., 2014)

หากมองในแง่ของสารประกอบให้กลิ่น (volatile compound) กลิ่น fruity, floral จะเพิ่มขึ้นที่อุณหภูมิเสิร์ฟระหว่าง 31C-44C สารประกอบ phenylethanal (กลิ่น floral) และ 3-hexanone (sweet citric flavor) จะมีปริมาณสูงที่อุณหภูมิเสิร์ฟ 45C แต่อุณหภูมิเสิร์ฟช่วง 44 C 56 C ปริมาณ CGA จะลดลง และก่อตัวเป็น phenolic compound ที่ให้รสขม (bitter)
ยิ่งแปลก็ยิ่งสนุกครับ เพราะเราได้ความรู้เพิ่มขึ้นมากโดยเฉพาะส่วนที่เกี่ยวกับ CGA
---
บทสรุป
กระบวนการโปรเสสที่ดีและการเลือกเก็บเฉพาะเชอรี่ที่สุกมาทำโปรเสสช่วยให้ได้สารประกอบให้รสชาติที่ดี ส่วนอุณหภูมิการคั่วนั้นมีอิทธิพลอย่างมากต่อปริมาณ bioactive compound และ สารประกอบให้กลิ่น (volatile compound) โดยสารประกอบต่าง ๆ เกือบทั้งหมดจะลดปริมาณลงเรื่อยๆ เมื่อคั่วเข้มขึ้น ยกเว้น melanoidins ที่จะเพิ่มขึ้น
ส่วนระดับการคั่วที่เป็นจุดสมดุลหรือจุดลงตัวที่สุดระหว่างกลิ่นพิเศษต่างๆ กับ bioactive compound ก็คือระดับคั่ว Light-medium หรือระดับคั่วอ่อนค่อนกลาง
มาถึงตรงนี้เพื่อนๆ รู้สึกอย่างไรกันบ้างครับ? กาแฟที่เราดื่มกันทุกวันนี้ไม่ได้ให้เพียงแค่กลิ่นหอม รสอร่อยเท่านั้น แต่มันยังให้ประโยชน์ต่อสุขภาพอีกด้วย โดยอาศัยการแปรรูปที่ถูกต้องและการให้ความร้อนในการคั่วอย่างเหมาะสมเป็นกุญแจสำคัญในการสร้างกาแฟที่งดงามเหล่านี้
บทความนี้ทำให้ผมรักกาแฟมากขึ้น
ขอบคุณที่ติดตามนะครับ
กี้ อาคม สุวัณณกีฏะ
5 พ.ค. 66
---
ขอบคุณเอกสารประกอบ
1. Laukalēja, I., Krūma, Z., Quality of Specialty Coffee : Balance between Aroma, Flavour and Biologically Active Compound Composition : Review, Reseach for Rural Development 2018, Vol1 DOI : 10.22616/rrd.24.2018.038
2. Rungratanawanich, W., Memo, M., & Uberti, D., Redox Homeostasis and Natural Dietary Compounds: Focusing on Antioxidants of Rice (Oryza sativa L.). Nutrients 2018, 10, 1605
3. Ren, Y., Wang, C., Xu., J., & Wang., S., Cafestol and Kahweol: A Review on Their Bioactivities and Pharmacological Properties. International Journal of Molecular Science 2019, 20, 4238; doi:10.3390/ijms20174238
4. Coelho, C., Ribeiro, M., Cruz, A.C.S., Domingues, M.R.M., Coimbra, M.A., Bunzel, M., & Nunes, F.M. (2014). Nature of phenolic compounds in coffee melanoidins. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 62(31), 78437853. DOI: 10.1021/jf501510d.
#balancebetweenaromaflavourandbiologicallycompoundcomposition #ตอนที่3 #ปรีดากาแฟ #PredaRoastingHouse #NaturalFlavor
ป.ล. บอกข่าวหนังสือ ซับซ้อนที่เรียบง่าย : Simplicity in Coffee Roasting กำลังจะเข้าโรงพิมพ์แล้วครับ อีกประมาณเดือนนึงคงเสร็จ ตอนนี้ยังเข้าไปสั่งจองกันได้อยู่นะครับ ทาง inbox และ ไลน์ได้เลย