top of page

Ultrasound Espresso ปฏิวัติรสชาติด้วยคลื่นเสียง นวัตกรรมสกัดเย็นความเร็วแสง


Photo credit : www.unsw.edu.au
Photo credit : www.unsw.edu.au

ในโลกของกาแฟ เรามักคุ้นเคยกับทางเลือกสองขั้ว ขั้วหนึ่งคือเอสเพรสโซรสชาติเข้มข้น จัดจ้าน มีครีมาเนียนนุ่ม ซึ่งต้องแลกมาด้วยน้ำร้อนจัดและแรงดันมหาศาลจากเครื่องชง อีกขั้วหนึ่งคือโคลด์บรูว์ กาแฟสกัดเย็นที่ให้รสสัมผัสนุ่มนวล หวานละมุน และมีความเป็นกรดต่ำ แต่ต้องแลกด้วยเวลาในการแช่นานถึง 12 - 24 ชั่วโมง


แต่จะเป็นอย่างไรถ้าเราสามารถรวมข้อดีของกาแฟทั้งสองขั้วนี้เข้าด้วยกัน และได้กาแฟรสสัมผัสแบบเอสเพรสโซอันเข้มข้น โดยใช้น้ำอุณหภูมิห้อง และใช้เวลาสกัดไม่ถึง 3 นาที


ล่าสุด จากห้องแล็บของมหาวิทยาลัยนิวเซาท์เวลส์ (UNSW Sydney) ประเทศออสเตรเลีย ที่ได้เปิดตัวระบบสกัดกาแฟด้วยคลื่นเสียงความถี่สูง หรือที่เรียกกันในวงการว่า “Ultrasound Espresso”


Photo credit : www.unsw.edu.au
Photo credit : www.unsw.edu.au

นวัตกรรมสุดล้ำนี้ ถูกพัฒนาขึ้นโดยทีมนักวิจัยจาก School of Chemical Engineering แห่ง UNSW Sydney นำโดย ดร. ฟรานซิสโก ทรูจิโย (Dr. Francisco Trujillo) ผู้เชี่ยวชาญด้านวิศวกรรมอาหาร ร่วมมือกับสถาบันพันธมิตร โดยโปรเจกต์นี้เริ่มต้นจากโจทย์ง่าย ๆ แต่ท้าทาย คือ “เราจะเพิ่มความเร็วในการสกัดสารสำคัญจากพืชโดยไม่ใช้ความร้อนได้อย่างไร”

ทีมวิจัยได้ทำการดัดแปลงเครื่องชงกาแฟเอสเพรสโซเชิงพาณิชย์แบบดั้งเดิม โดยการฝังอุปกรณ์ส่งสัญญาณคลื่นเสียงความถี่สูง (Ultrasonic Transducer) เข้าไปที่บริเวณหัวกรุ๊ปและด้ามชง เพื่อทดลองส่งคลื่นเสียงทะลวงผ่านผงกาแฟบด ผลลัพธ์ที่ได้นั้น ส่งผลสะเทือนไปทั่วทั้งอุตสาหกรรมเครื่องดื่ม และได้รับการตีพิมพ์ในวารสารวิชาการระดับนานาชาติอย่างต่อเนื่อง

กลไกเบื้องหลังการทำงานของ Ultrasound Espresso ไม่ใช่การสั่นสะเทือนทางกายภาพธรรมดา ๆ แต่เป็นปรากฏการณ์ทางฟิสิกส์เคมีที่เรียกว่า Acoustic Cavitation หรือการเกิดโพรงอากาศจากคลื่นเสียง ซึ่งมีขั้นตอนการทำงานอันลึกล้ำ ได้แก่


การแทรกซึมของน้ำเย็น บาริสต้าจะบดกาแฟและทำการแทมป์ลงด้ามชงตามปกติ จากนั้นระบบจะปล่อยน้ำอุณหภูมิห้อง ที่ไม่ใช่ต้มเดือด ให้ไหลผ่านก้อนกาแฟ ต่อจากนั้นจะเรียกขั้นตอนนี้ว่า การระเบิดระดับไมโครขึ้นจากการเปิดระบบอัลตราซาวนด์ คลื่นเสียงความถี่สูงระดับ 20 – 40 กิโลเฮิรตซ์ จะถูกยิงผ่านโมเลกุลของน้ำ คลื่นนี้จะทำให้เกิดฟองอากาศขนาดจิ๋วระดับไมครอนนับล้าน ๆ ฟองในชั่วพริบตา และฟองอากาศเหล่านั้นจะยุบตัวและระเบิดออกอย่างรวดเร็ว ซึ่งแรงระเบิดจิ๋วเหล่านี้ จะสร้างแรงดันและอุณหภูมิที่สูงมากในจุดเล็ก ๆ ที่ถึงแม้ภาพรวมของน้ำจะยังเย็นอยู่ แต่แรงกระแทกนี้ จะทำหน้าที่ปอกเปลือกและทำลายผนังเซลล์ของผงกาแฟบด ทำให้น้ำมันกาแฟและสารประกอบที่ให้กลิ่นรสละลายออกมาในน้ำได้อย่างรวดเร็ว โดยไม่จำเป็นต้องง้อน้ำร้อนอีกต่อไป


Photo credit : www.unsw.edu.au
Photo credit : www.unsw.edu.au

จากการทดสอบในห้องปฏิบัติการและผลการประเมินทางวิทยาศาสตร์ ของทีมวิจัย UNSW ได้พิสูจน์ให้เห็นถึงผลลัพธ์อันน่าทึ่งผ่านตัวเลขที่ชัดเจน คือสามารถย่นเวลาสกัดเหลือเพียง 3 นาที จากกาแฟโคลด์บรูว์ที่ต้องรอนานข้ามคืน เทคโนโลยีนี้ ดึงสารละลายกาแฟออกมารวมถึงสร้างชั้นครีมาที่หนานุ่มได้ภายในเวลาเพียง 2-3 นาทีเท่านั้น และยังเป็นการลดการใช้พลังงานลงถึง 75% เพราะการชงเอสเพรสโซแบบเดิม เครื่องชงต้องใช้พลังงานมหาศาลในหม้อต้ม เพื่อรักษาอุณหภูมิน้ำให้อยู่ที่ 90 - 95 องศาเซลเซียสตลอดเวลา แต่วิธีของ UNSW แทบไม่ได้ใช้พลังงานความร้อนเลย จึงช่วยลดต้นทุนค่าไฟ และลดการปล่อยคาร์บอนฟุตพริ้นท์ได้อย่างมหาศาล สุดท้ายคือเรื่องของรสชาติที่เคลียร์และสะอาดกว่า ด้วยข้อจำกัดของการใช้น้ำร้อนจัดคือ หากสกัดนานเกินไปจะเกิดภาวะ Over - extraction ทำให้สารความขมที่ติดไหม้และรสฝาดหลุดออกมา แต่วิธีคลื่นเสียงนี้จะดึงเอาความหวาน ความเป็นกรดผลไม้ (Acidity) และบอดี้ที่สมบูรณ์ออกมา โดยทิ้งความขมกระด้างไว้ในกากกาแฟ


ดร. ฟรานซิสโก ทรูจิโย และทีมงานไม่ได้คิดค้นสิ่งนี้ขึ้นมาเพียงเพื่อความสนุกในห้องแล็บเท่านั้น แต่เป้าหมายที่แท้จริงคือ การแก้ปัญหาคอขวดในอุตสาหกรรมกาแฟพร้อมดื่ม (Ready-to-Drink หรือ RTD Coffee) นั่นเอง


ในปัจจุบัน ตลาดกาแฟสกัดเย็นแบบบรรจุขวดและกระป๋องเติบโตอย่างรวดเร็วทั่วโลก ทว่าโรงงานผลิตจำเป็นต้องใช้ถังหมักขนาดมหึมาและใช้เวลาแช่กาแฟนานเป็นวัน ๆ ทำให้กระบวนการผลิตล่าช้า สิ้นเปลืองพื้นที่ และบริหารจัดการความสะอาดได้ยาก เทคโนโลยี Ultrasound Espresso จึงถูกสร้างขึ้นเพื่อเป็นระบบสกัดกาแฟเย็นแบบต่อเนื่อง ให้โรงงานสามารถผลิตกาแฟสกัดเย็นคุณภาพสูงได้แบบทันทีทันใด ช่วยลดขนาดโรงงาน เพิ่มกำลังการผลิต และควบคุมมาตรฐานรสชาติให้เสถียรขึ้น

นวัตกรรม Ultrasound Espresso จาก UNSW Sydney คือหมุดหมายสำคัญที่พิสูจน์ว่า วิทยาศาสตร์สามารถทลายข้อจำกัดดั้งเดิมของวัฒนธรรมกาแฟได้ ซึ่งประโยชน์ของงานวิจัยชิ้นนี้ต่อวงการกาแฟ มีผลตั้งแต่เรื่องของสิ่งแวดล้อมและความยั่งยืน เพราะสามารถประหยัดพลังงานได้ถึง 75% ถือเป็นตัวเลขที่ตอบโจทย์เป้าหมาย Net Zero ของอุตสาหกรรมอาหารโลก คาเฟ่และโรงงานในอนาคต ที่จะลดการพึ่งพาพลังงานความร้อนลงได้อย่างมาก และด้านธุรกิจและการผลิต เพราะร้านกาแฟสเปเชียลตี้จะสามารถเสิร์ฟเอสเพรสโซสกัดเย็น ที่มีเนื้อสัมผัสเข้มข้น ให้ลูกค้าได้ทันทีโดยไม่ต้องเตรียมล่วงหน้า ส่วนฝั่งโรงงานอุตสาหกรรมก็สามารถลดต้นทุนเวลา และพื้นที่ในการผลิตกาแฟ RTD ได้อย่างมหาศาล สุดท้ายคือประสบการณ์ของนักดื่มกาแฟ ที่จะได้สัมผัสกับมิติใหม่ของรสชาติ กาแฟที่เข้มข้น หนักแน่นแบบเอสเพรสโซ แต่กลับไม่มีความขมไหม้ นุ่มนวล ดื่มง่าย และชูโน้ตสายพันธุ์กาแฟ (Origin Character) ออกมาได้อย่างชัดเจนที่สุด


หลังจากนี้ ความท้าทายต่อไปของทีมวิจัยคือ การย่อส่วนเทคโนโลยีนี้จากเครื่องต้นแบบในห้องแล็บ ให้กลายเป็นอุปกรณ์เสริมที่เสถียรและใช้งานง่ายสำหรับร้านกาแฟทั่วไป และไม่แน่ว่าในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า ไอคอนรูปคลื่นเสียงบนเครื่องชงกาแฟ อาจจะกลายเป็นปุ่มมาตรฐานที่บาริสตาทุกคนต้องกดในทุก ๆ เช้าก็เป็นได้



เป็นนิตยสารที่จัดพิมพ์ขึ้นเพื่อเป็นการส่งผ่านความรู้ทางด้านกาแฟ

และเสริมมุมความคิดในด้านธุรกิจกาแฟ

- - -

Facebook : Coffee Traveler

Youtube : Coffee Traveler

Comments


bottom of page