วิทยาศาสตร์แห่งการหมักกาแฟ : เมื่อเวลาและออกซิเจนกลายเป็นตัวชี้ชะตารสชาติ

coffeetravelermag
3 days ago
1 min read

กาแฟแต่ละถ้วยที่เราชงในทุกเช้า ไม่เพียงสะท้อนความแตกต่างของดิน ภูมิอากาศ หรือสายพันธุ์ แต่ “เบื้องหลังของรสชาติ” ยังมาจากกระบวนการหมัก (fermentation) ที่มักถูกมองว่าเป็นเพียงขั้นตอนหนึ่งของการแปรรูปกาแฟ แต่แท้จริงแล้ว เป็น “หัวใจทางจุลชีววิทยา” ที่สามารถพลิกโฉมบุคลิกของกาแฟได้อย่างสิ้นเชิง

ปี 2025 นี้ มีงานวิจัยจากนักวิทยาศาสตร์ของ National Coffee Research Center (Cenicafé) ในประเทศโคลอมเบียและบราซิล ได้เปิดเผยสิ่งที่อุตสาหกรรมกาแฟทั่วโลกเฝ้ารอคำตอบของคำถามว่า “เวลา” และ “ออกซิเจน” ส่งผลต่อรสชาติของกาแฟอย่างไร

เมื่อการหมักไม่ใช่เพียงรอเวลา นักวิจัยได้ตั้งสมมติฐานว่า การควบคุมระดับออกซิเจนและระยะเวลาหมัก สามารถเปลี่ยนแปลงกลไกของจุลชีพที่อยู่ในเยื่อหุ้มผลกาแฟ (coffee mucilage) ซึ่งเป็นต้นกำเนิดของกรดอินทรีย์และสารหอม (volatile compounds) ที่ให้กลิ่นและรสชาติที่เราคุ้นเคย นักวิทยาศาสตร์ของ Cenicafé ใช้ผลเชอร์รีอาราบิกาสายพันธุ์ Caturra จากฟาร์มในประเทศโคลอมเบีย นำมาทดลองหมักใน 2 แบบ คือ การหมักแบบมีออกซิเจน (Aerobic Fermentation) และการหมักแบบไร้ออกซิเจน (Anaerobic Fermentation) ภายใต้ระยะเวลาที่ต่างกัน คือ 12, 24, 48 และ 72 ชั่วโมง โดยควบคุมอุณหภูมิ ความชื้น และสภาพแวดล้อมอย่างละเอียด หลังจบกระบวนการหมัก นักวิจัยจึงได้วิเคราะห์ทั้งเชิงเคมี (กรดอินทรีย์ สารระเหย pH) และเชิงจุลชีววิทยา (ชนิดของแบคทีเรียและยีสต์ที่พบ) ก่อนนำกาแฟไป cupping โดยคณะกรรมการผู้เชี่ยวชาญในระดับสากล

ซึ่งผลลัพธ์ที่ได้คือการหมักที่นานกว่า 48 ชั่วโมง จะทำให้แบคทีเรียกลุ่ม Lactobacillus และ Leuconostoc ทำงานได้อย่างเต็มที่ สามารถสร้างกรดแลคติกและกรดอะซิติกในระดับที่พอดี ทำให้กาแฟมีกลิ่นหอมหวานคล้ายผลไม้สุก ไวน์แดง หรือโยเกิร์ต รสชาติละมุน และมี body ที่สมดุล แต่เมื่อการหมักที่เกิน 72 ชั่วโมง กาแฟกลับเริ่มสูญเสียความสะอาดของรสชาติ เกิดกลิ่น over - fermented หรือเปรี้ยวจัดจนเกินไป เพราะจุลชีพบางชนิดเริ่มย่อยเยื่อหุ้มเมล็ดเข้าไปในชั้นที่ลึกเกิน ทำให้สารประกอบที่ให้รสไม่พึงประสงค์มีเพิ่มขึ้น

“ออกซิเจนคือตัวแปรที่ซับซ้อนกว่าที่คิด” วิทยาศาสตร์กลุ่มนี้สรุปจากผลการทดลองในเรื่องของเวลาว่า การหมักแบบมีออกซิเจน (Aerobic) ให้กลิ่น floral และ fruity ชัดเจน คล้ายดอกไม้ ผลไม้เมืองร้อน แต่รสอาจบางและเปลี่ยนเร็ว และการหมักแบบไร้ออกซิเจน (Anaerobic) ให้เนื้อสัมผัสแน่น หวานนุ่ม และ clean มากกว่า ซึ่งเกิดจากการลดโอกาสเกิดเชื้อ Acetobacter ซึ่งเป็นต้นเหตุของกลิ่นน้ำส้มสายชู และผลการ cupping ก็ยืนยันว่า กาแฟที่หมักแบบ Anaerobic 48 ชั่วโมง ได้คะแนนเฉลี่ยสูงสุด 85.2 คะแนน มีรสชาติโดดเด่นด้วยกลิ่น red fruit และ cocoa พร้อม body เนียนละมุน ถือเป็น “สมดุลระหว่างความสะอาดและความซับซ้อน” ที่นักคั่วกาแฟทั่วโลกแสวงหา

งานวิจัยยังพบอีกว่า ช่วงเวลาการหมัก 48 ชั่วโมง ในสภาวะไร้ออกซิเจน คือจุดที่จุลชีพกลุ่ม Lactobacillus ทำงานได้เต็มที่โดยไม่ถูกยีสต์หรือเชื้อราเข้ามาจนเสียสมดุล แบคทีเรียเหล่านี้จะผลิตกรดแลคติก ซึ่งช่วยลด pH ของเนื้อกาแฟให้ปลอดภัยจากจุลชีพก่อโรค พร้อมเพิ่มกลิ่นหวาน นุ่ม และลดความฝาด ทำให้กาแฟมีโครงสร้างรสชาติที่สะอาดและยาวนานขึ้น นอกจากนี้ การควบคุมออกซิเจนยังส่งผลโดยตรงต่อการสร้างสารหอมจำพวก esters และ aldehydes ซึ่งเป็นต้นกำเนิดของกลิ่น fruity และ floral ที่นักชิมกาแฟให้ความสำคัญอีกด้วย

ผลการวิจัยนี้ไม่ได้เพียงอธิบายกลไกทางวิทยาศาสตร์ แต่ยังเปิดแนวทางใหม่ให้กับผู้ผลิตกาแฟทั่วโลก โดยเฉพาะในประเทศผู้ผลิตรายย่อยอย่างประเทศไทยของเรา ซึ่งเราสามารถมอง “การหมัก” เป็นเครื่องมือสร้างเอกลักษณ์ (signature process) ของฟาร์มได้ ไม่ต่างจากที่ไวน์มีคำว่า “terroir” เพราะการควบคุมออกซิเจน เวลา และอุณหภูมิ คือการออกแบบบุคลิกของกาแฟด้วยมือคน โอกาสของฟาร์มกาแฟไทยในยุควิทยาศาสตร์กาแฟสำหรับประเทศไทย โดยเฉพาะพื้นที่ปลูกอาราบิกาในภาคเหนือ งานวิจัยนี้มีนัยสำคัญอย่างมากต่อการนำมาพัฒนาคุรภาพของกาแฟ

แนวทางและเทคนิคการหมักแบบ Anaerobic 48 ชั่วโมง

เกษตรกรไทยสามารถใช้ถังหมักปิดสนิทที่มีวาล์วไล่อากาศ และควบคุมอุณหภูมิให้คงที่ เพื่อพัฒนากาแฟรสชาติใหม่ของพื้นที่ได้ เช่น “Chiang Mai Anaerobic 48h Typica” หรือ “Nan Caturra Lactic Ferment” เพื่อเพิ่มมูลค่าโดยการสื่อสาร Process Profile ออกไปเพื่อทำตลาดได้ โรงคั่วสามารถระบุข้อมูลหมักลงบนถุงกาแฟ เพื่อเป็นจุดขายใหม่ที่สะท้อนความเข้าใจในวิทยาศาสตร์ และเชื่อมโยงผู้บริโภคกับต้นทางมากขึ้น รวมถึงการขยายงานวิจัยสู่การประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรมอื่น ๆ ได้อีกด้วย

--------

แหล่งอ้างอิงหลัก : López M., Silva E. et al. (2025). Development of Fermentation Strategies for Quality Mild Coffee Production (Coffea arabica L.) Based on Oxygen Availability and Processing Time. Foods Journal, 14(17): 3001 (MDPI).

เป็นนิตยสารรายสองเดือน ที่จัดพิมพ์ขึ้นเพื่อเป็นการส่งผ่านความรู้ทางด้านกาแฟ

และเสริมมุมความคิดในด้านธุรกิจกาแฟ

- - -

Facebook : Coffee Traveler

Instagram : coffeetraveler_magazine

Youtube : Coffee Traveler

Blockdit : I am Coffee Traveler / coffeetravelermag