TDS ,and %TDS

การหาค่า Total Dissolved Solid (TDS) โดยวิธีนำผงกาแฟบดที่เหลือหลังจากการชงหรือสารละลายกาแฟไปเข้าเตาบดเพื่อที่จะหาน้ำหนักของผงกาแฟที่เหลือหรือน้ำหนักของ TDS ค่อนข้างจะยุ่งยากและกินเวลานาน

อ่านเรื่อง TBS,TSS,TDS, และ %Extraction Yield ก่อนเพื่อความเข้าใจที่มากขึ้น

ดังนั้น Refractometer เป็นเครื่องมือที่ถูกนำมาใช้ในการหาค่า TDS ที่สะดวกและรวดเร็ว แต่ค่าที่ Refractometer วัดได้นั้นคือ %TDS แล้ว

%TDS เกี่ยวข้องกับ TDS อย่างไร

การวัด Total Dissolved Solid (TDS) โดยใช้ Refractometer จะได้ค่าออกมาเป็น %TDS โดย %TDS บอกว่าในสารละลายกาแฟทั้งหมดมีปริมาณ TDS ละลายอยู่เป็นกี่ %

สมมุติว่าค่า %TDS ที่ได้ออกมาคือ 1.2% จากสารละลายกาแฟทั้งหมด 250 กรัม โดยเราสามารถคำนวนกลับได้ว่า ในสารละลายกาแฟ 250 กรัม นั้นมี TDS ทั้งหมดกี่กรัม

จากสมการ

[ TDS (g) / Brewed Coffee(g) ] *100= %TDS

ดังนั้น

[ %TDS * Brewed Coffee(g)] / 100 = TDS (g)

ดังนั้นที่

[ 1.2% * 250(g) ] / 100 = 3(g)

แล้วจะหา %Extraction Yield จาก %TDS ได้อย่างไร

เนื่องจาก %TDS บ่งบอกว่าใน 100% ของสารละลายนั้นมีปริมาณ TDS อยู่เท่าไร ดังนั้นเราต้องหาก่อนว่าในสารละลายกาแฟนั้นมี TDS อยู่เท่าไร โดยใช้ %TDS คูณกับปริมาณสารละลายกาแฟที่ได้จากการชง โดยสมมุติว่า %TDS = 1.2% ใช้กาแฟบดทั้งหมด 15 กรัม และได้สารละลายกาแฟที่ 250 กรัม

เมื่อหา TDS ได้แล้วก็จะสามารถใช้สมการที่หา%Extraction Yield ได้

จะเห็นได้ว่าจากทั้งสองสมการ ถ้าเรารวมสองสมการนี้เข้าด้วยกัน

เราก็จะได้สมการที่เราเห็นกันอยู่บ่อยๆคือ

(%TDS x Brewed Coffee) / Coffee Ground = %Extraction Yield.

จากตัวอย่าง %TDS = 1.2%, Brewed Coffee = 250g, Coffee Ground = 15g

ดังนั้น

( 1.2% x 250 ) / 15g = 20% Extraction Yield

ค่า%TDS กับ %Extraction Yield ต่างกันตรงไหน

ค่า %TDS นั้นสามารถบอกความเข้มข้นของกาแฟแก้วหนึ่งได้ ในสารละลายที่มี %TDS สูงว่าแสดงว่ามีสัดส่วนปริมาณของ TDS ต่อน้ำสูงกว่าเช่น Espresso มีค่า %TDS ประมาณ 10% ส่วนกาแฟดริปจะมีค่า %TDS อยู่ที่ประมาณ 1.2% ดังนั้น Espresso จะมีความเข้มข้นมากกว่าและมีรสชาติที่จัดจ้านกว่า แต่ %TDS ไม่สามารถบอกได้ว่าเราสกัด TDS ออกมาจากผงกาแฟบดที่เราใช้ได้ดีแค่ไหน ซึ่ง %Extraction Yield จะเป็นตัวบอกในส่วนนี้

สีของสารละลายทำเพื่อให้ผู้อ่านเห็นภาพที่ชัดเจนขึ้น แต่สีไม่ได้เกี่ยวเนื่องกับความเข้มข้นของสารละลายเสมอไป เช่นกาแฟคั่วเข้มและกาแฟคั่วอ่อน

แล้วถ้ามี %TDS เท่ากัน และ %Extraction Yield เท่ากัน กาแฟจะรสชาติเหมือนกันหรือไม่?

แม้ว่า %TDS หรือ %Extraction Yield จะเท่ากัน แต่ด้วยความที่เราวัดของแข็งที่ละลายน้ำนั้นทั้งหมด Total Dissolved Solid โดยไม่ได้แยกว่าใน Total Dissolved Solid มีปริมาณน้ำตาลเท่าไร ปริมาณเกลือเท่าไร ทำให้รสชาติที่ได้อาจจะแตกต่างกัน โดยเฉพาะถ้าใช้กาแฟจากคนละแหล่งกัน แม้จะมี%Extraction Yieldเท่ากันก็ตาม แต่ช่วงของ %TDS และ %Extraction Yield สามารถบ่งบอกถึงรสชาติคร่าวๆของกาแฟที่สกัดออกมา ดูได้จาก SCAA Brewing Chart

*ถ้าเป็น Brewing Chart ของประเทศอื่นๆเช่น SCAE, NCA จะมีค่าต่างจากนี้เล็กน้อย

จากกราฟเราจะเห็นถึงความสัมพันธ์คร่าวๆคือ ระดับความเข้มข้น (Strength) และ ปริมาณการสกัด (Extraction) โดยปริมาณการสกัดจะบอกถึงรสชาติสามแบบด้วยกันคือ Under-Developed, Balance, และ Bitter ส่วนระดับความเข้มข้นคือ Weak, Balance, และ Strong

(a)

(b)

จาก SCAA BREWING GUIDE

Brewing Ratio และ Coffee Brewing Formula

%TDS * Brewed Coffee / Coffee Ground = %Extraction Yield

เราจะเห็นได้ว่า %TDS และ %Extraction Yield นั้นมีความสัมพันธ์แบบกราฟเส้นตรงโดยที่ Brewed Coffee/Coffee Ground, Coffee Ground and Brewed Coffee Ratio หรือส่วนกลับของอัตราส่วนระหว่างปริมาณผงกาแฟคั่วบดที่ใช้ และ สารละลายกาแฟที่ได้ออกมา จะทำหน้าที่เป็นตัวกำหนดความชัน

( y = ax+b ; a = brewed coffee/coffee ground, b = 0 ) 

โดยที่เราจะเรียกกราฟเส้นตรงนี้ว่า Coffee Brewing Formula (CBF) ซึ่งสังเกตได้จากกราฟด้านบนเป็นเส้นหลายๆสีที่ลากทแยงบนกราฟ โดยแต่ละสีแทน Coffee Ground and Brewed Coffee Ratio ที่ต่างกัน

โดยกราฟ (a) แสดงถึงความสัมพันธ์ทั้งหมดของ CBF กับ %TDS และ %Extraction Yield ในขณะที่ กราฟ (b) เป็นการตัดมาเฉพาะส่วนที่เราใช้กันเป็นประจำ

ดังนั้นเราสามารถคำนวนได้ว่า ถ้าเราใช้กาแฟ 15 กรัม ชงเอาน้ำกาแฟออกมา 250 กรัม และต้องการ%Extraction Yield ที่ 20% เราต้องได้ค่า %TDS เท่าไร จากตัวอย่างนี้เราต้องได้ %TDS = 1.2% ทำให้เราสามารถปรับตัวแปรอื่นๆให้ %TDS ออกมาตามที่ต้องการ

* Coffee brewing Formula (CBF) จากภาพด้านบนกับ CBF ใน SCAA Brewing Guide ต่างกันเล็กน้อยเรื่องจากของ SCAA เป็นการชงแบบ Ratio ระหว่างปริมาณกาแฟที่ใช้และน้ำที่ใช้ชงกาแฟ ในขณะที่กราฟด้านบนเป็นสัดส่วนระหว่างปริมาณกาแฟที่ใช้ และ สารละลายกาแฟทั้งหมดที่ได้ออกมา

แล้วค่า %TDS หรือ  %Extraction Yield เท่าไรถึงจะดี

ค่า %TDS และ %Extraction Yield ที่สมาคมกาแฟพิเศษ อเมริกาแนะนำก็คือ %TDS ระหว่าง 1.15-1.35 และ %Extraction Yield ที่ 18% – 22% โดยส่วนใหญ่จะเรียกค่าที่อยู่ในช่วงนี้ว่า Golden Cup แต่ค่า%TDS ที่แนะนำนั้นจะแตกต่างกันไปในแต่ละพื้นที่ แต่ %Extraction Yield จะเท่ากัน

จากกราฟ (b) จะเห็นว่าที่ บริเวณ Golden Cup ที่รวมทั้ง SCAA, SCAA, NCA นั้น จะมีเส้น Coffee Brewing Formula (CBF) พาดผ่านอยู่ห้าเส้นหลักๆด้วยกันคือ 1:13, 1:14, 1:15, 1:16, 1:17 ดังนั้นถ้าไม่ทราบว่าจะเริ่มชงกาแฟที่อัตราส่วนเท่าไรดี ก็แนะนำให้ลองเริ่มต้นจากค่าเหล่านี้ก่อน

แล้วเราจะสามารถหาค่า %TDS, หรือ TDS จากกาแฟที่เราชงได้อย่างไรโดนวิธีอื่นๆนอกจาก Refractometer ได้หรือไม่ แล้ว Refactometer ทำงานอย่างไรในบทความต่อไปในชื่อว่า

” TDS measurement method “

แล้วค่า Golden Cup มาจากไหนและเชื่อถือได้ขนาดไหน รออ่านได้ในบทความ

” Golden Cup, Where did it come from? “

Reference : SCAA Breiwng Guide