เมล็ดกาแฟ Coffee bean

เคยสงสัยครับว่ากาแฟที่เราดื่มกันทุกวัน ทำไมแต่ละร้านที่เราสั่งมารสชาติไม่เหมือนกัน หรือ

แม้แต่ร้านเดียวกันแต่เปลี่ยนคนชง รสสัมผัสก็จะเปลี่ยนไป องค์ประกอบในเรื่องรสชาติมีหลาก

หลายส่วนครับไม่ว่าเครื่องชง คนชง วัตถุดิบ สูตรฯลฯ เรามาดูเรื่องที่ผมสงสัยมากคือการใช้สัด

ส่วนของเมล็ดกาแฟ บางสูตรบางร้านจะใช้เมล็ดกาแฟหลายสายพันธ์ผสมกันเพื่อให้ได้รสชาติ

ตามต้องการ หรือบทความนี้จะมาดูเรื่องการคั่วเมล็ดกาแฟที่อุณภูมิแตกต่างกัน เราจะไม่เปิด

เผยอุณหภูมิในการคั่วเมล็ดกาแฟนะครับ บอกแค่คั่วไฟอ่อน กลาง มาไฟแก่เท่านั้นนะครับ

 

เป็นที่มาของ บทความนี้ว่าเราจะมาศึกษาทางกายภาพของเมล็ดกาแฟกันครับ รวมทั้งวิเคราะห์

ธาตุว่ามีองค์ประกอบธาตุอะไรอยู่บ้าง สัดส่วนเท่าไรกัน

 

 

ตามภาพเป็นเมล็ดกาแฟที่ผ่านการคั่วในระดับไฟแตกต่างกัน ไล่ตามลำดับไฟอ่อนมาไฟแก่

จากภาพเรียงจากด้านซ้ายไปขวา

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

เราจะนำเมล็ดกาแฟทั้งสามแบบมาถ่ายภาพด้านตัดขวาง ด้วยกล้องจุลทรรศน์ไมโครสโคป

(SEM) เพื่อศึกษาทางกายภาพของเมล็ดกาแฟที่ผ่านการคั่วในระดับอุณภูมิแตกต่างกัน ว่า

โครงสร้างจะเปลี่ยนไปในรูปใดครับ

 

แบบแรกที่เราจะมาศึกษาด้วยกล้องจุลทรรศน์ไมโครสโคป(SEM) แบบคั่วด้วยไฟอ่อน

เมล็ดกาแฟคั่วไฟอ่อนถ่ายด้วยกล้องจุลทรรศน์ไมโครสโคป(SEM) ด้วยโหมดความเป็นสูญญา

กาศต่ำ LV Mode ระดับความดัน 30พาสคาล (Pa.) 20kV สเกล 100ไมครอน ถ่ายที่กำลังขยาย

x200 เท่า

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

แบบแรกที่เราจะมาศึกษาด้วยกล้องจุลทรรศน์ไมโครสโคป(SEM) แบบคั่วด้วยไฟอ่อน

เมล็ดกาแฟคั่วไฟอ่อนถ่ายด้วยกล้องจุลทรรศน์ไมโครสโคป(SEM) ด้วยโหมดความเป็นสูญญา

กาศต่ำ LV Mode ระดับความดัน 30พาสคาล (Pa.) 20kV สเกล 50ไมครอน ถ่ายที่กำลังขยาย

x500 เท่า

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

แบบแรกที่เราจะมาศึกษาด้วยกล้องจุลทรรศน์ไมโครสโคป(SEM) แบบคั่วด้วยไฟอ่อน

เมล็ดกาแฟคั่วไฟอ่อนถ่ายด้วยกล้องจุลทรรศน์ไมโครสโคป(SEM) ด้วยโหมดความเป็นสูญญา

กาศสูง HV Mode ระดับความดัน 9.6X10-5พาสคาล (Pa.) 20kV สเกล 50ไมครอน ถ่ายที่กำลัง

ขยาย x500 เท่า ตัวอย่างนี้นำไปฉาบทองคำเพื่อให้นำไฟฟ้า และสามารถถ่ายภาพ

ในโหมดนี้ได้ครับ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

แบบสองที่เราจะมาศึกษาด้วยกล้องจุลทรรศน์ไมโครสโคป(SEM) แบบคั่วด้วยไฟกลาง

เมล็ดกาแฟคั่วไฟกลางถ่ายด้วยกล้องจุลทรรศน์ไมโครสโคป(SEM) ด้วยโหมดความเป็นสูญญา

กาศต่ำ LV Mode ระดับความดัน 30พาสคาล (Pa.) 20kV สเกล 100ไมครอน ถ่ายที่กำลังขยาย

x200 เท่า

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

แบบสองที่เราจะมาศึกษาด้วยกล้องจุลทรรศน์ไมโครสโคป(SEM) แบบคั่วด้วยไฟกลาง

เมล็ดกาแฟคั่วไฟกลางถ่ายด้วยกล้องจุลทรรศน์ไมโครสโคป(SEM) ด้วยโหมดความเป็นสูญญา

กาศต่ำ LV Mode ระดับความดัน 30พาสคาล (Pa.) 20kV สเกล 50ไมครอน ถ่ายที่กำลังขยาย

x500 เท่า

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

แบบสองที่เราจะมาศึกษาด้วยกล้องจุลทรรศน์ไมโครสโคป(SEM) แบบคั่วด้วยไฟกลาง

เมล็ดกาแฟคั่วไฟกลางถ่ายด้วยกล้องจุลทรรศน์ไมโครสโคป(SEM) ด้วยโหมดความเป็นสูญญา

กาศสูง HV Mode ระดับความดัน 9.6X10-5พาสคาล (Pa.) 20kV สเกล 50ไมครอน ถ่ายที่กำลัง

ขยาย x500 เท่า ตัวอย่างนี้นำไปฉาบทองคำเพื่อให้นำไฟฟ้า และสามารถถ่ายภาพ

ในโหมดนี้ได้ครับ

 

เราจะเริ่มเห็นรูพรุนมากขึ้น จากไฟอ่อนทางกายภาพผิวจะเรียบกว่าไฟกลางครับ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

แบบสามที่เราจะมาศึกษาด้วยกล้องจุลทรรศน์ไมโครสโคป(SEM) แบบคั่วด้วยไฟแก่

เมล็ดกาแฟคั่วไฟแก่ ถ่ายด้วยกล้องจุลทรรศน์ไมโครสโคป(SEM) ด้วยโหมดความเป็นสูญญา

กาศต่ำ LV Mode ระดับความดัน 30พาสคาล (Pa.) 20kV สเกล 100ไมครอน ถ่ายที่กำลังขยาย

x200 เท่า

 

ตามภาพที่กำลังขยาย x200 เราถ่ายด้วยตัวตรวจจับชนิด BEI COMPO ซึ่งจะแยกเฉดสีภาพ

ตาม Atomic No. หมายถึงหากบริเวณใดสีขาวมากกว่าอีกบริเวณ แสดงว่าบริเวณสีขาวจะมีเลข

อะตอมมากกว่าสีเทาหรือดำครับ เราจะไปวิเคราะห์ะธาตุดูกันอีกทีนะครับ ว่าคืออะไร

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

แบบสามที่เราจะมาศึกษาด้วยกล้องจุลทรรศน์ไมโครสโคป(SEM) แบบคั่วด้วยไฟแก่

เมล็ดกาแฟคั่วไฟแก่ ถ่ายด้วยกล้องจุลทรรศน์ไมโครสโคป(SEM) ด้วยโหมดความเป็นสูญญา

กาศต่ำ LV Mode ระดับความดัน 30พาสคาล (Pa.) 20kV สเกล 50ไมครอน ถ่ายที่กำลังขยาย

x500 เท่า

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

แบบสามที่เราจะมาศึกษาด้วยกล้องจุลทรรศน์ไมโครสโคป(SEM) แบบคั่วด้วยไฟแก่

เมล็ดกาแฟคั่วไฟแก่ ถ่ายด้วยกล้องจุลทรรศน์ไมโครสโคป(SEM) ด้วยโหมดความเป็นสูญญา

กาศสูง HV Mode ระดับความดัน 9.6X10-5พาสคาล (Pa.) 20kV สเกล 50ไมครอน ถ่ายที่กำลัง

ขยาย x500 เท่า ตัวอย่างนี้นำไปฉาบทองคำเพื่อให้นำไฟฟ้า และสามารถถ่ายภาพ

ในโหมดนี้ได้ครับ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

เราจะพบว่ามีการเปลี่ยนแปลงทางกายภาพไฟอ่อนจะผิวเรียบสุด ส่วนไฟกลางจะเห็นความพรุน

ของผนังเซลล์เมล็ดกาแฟ ส่วนไฟแก่ผนังเซลล์จะขยายกว้างสุดและมีกลุ่มเม็ดเล็กๆสีขาวเพิ่ม

ขึ้นมา และเราจะมาวิเคราะห์ต่อว่ามันคืออะไรกัน

 

เราจะวิเคราะห์ธาตุด้วยเครื่อง EDS กันต่อนะครับ ตามภาพเราจะวิเคราะห์ 2 ตำแหน่ง ตามภาพ

ตำแหน่ง 1 จะวิเคราะห์จุดที่เป็นสีขาว กับจุด 2 เป็นเนื้อเมล็ดกาแฟที่เป็นผิวส่วนมากของเมล็ด

กาแฟ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ตามภาพล่างเป็นผลจากตำแหน่ง 1 วิเคราะห์เชิงคุณภาพจาก EDS Energy Dispersive X-ray

จะพบว่ามีธาตุC คาร์บอน,O ออกซิเจน,Mg แมกนีเซียม,P ฟอสฟอรัส,S ซัลเฟอร์(กำมะถัน),

K โปแตสเซียม,Ca แคลเซียม และ Cu ทองแดง เป็นต้น

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ตามภาพล่างเป็นผลจากตำแหน่ง 1 วิเคราะห์เชิงปริมาณจาก EDS Energy Dispersive X-ray

จะพบว่ามีธาตุC คาร์บอน 54.52%, O ออกซิเจน 29.03% , Mg แมกนีเซียม 1.58% ,P ฟอสฟอรัส

4.36% ,S ซัลเฟอร์(กำมะถัน) 0.16% ,K โปแตสเซียม 4.63% ,Ca แคลเซียม 5.15% และ

Cu ทองแดง 0.56% เป็นต้น

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ตามภาพล่างเป็นผลจากตำแหน่ง 2 วิเคราะห์เชิงคุณภาพจาก EDS Energy Dispersive X-ray

จะพบว่ามีธาตุC คาร์บอน,O ออกซิเจน,Mg แมกนีเซียม,P ฟอสฟอรัส,S ซัลเฟอร์(กำมะถัน),

K โปแตสเซียม,Ca แคลเซียม และ Cu ทองแดง เป็นต้น

 

หากเราสังเกตุดูที่พีคจะพบว่าปริมาณของ Mg แมกนีเซียม , P ฟอสฟอรัส และ Ca แคลเซียม

มีปริมาณลดลง ลดลงเท่าไรเราไปดูเชิงปริมาณกันต่อครับ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ตามภาพล่างเป็นผลจากตำแหน่ง 2 วิเคราะห์เชิงปริมาณจาก EDS Energy Dispersive X-ray

จะพบว่ามีธาตุC คาร์บอน 70.55%, O ออกซิเจน 24.42% , Mg แมกนีเซียม 0.32% ,P ฟอสฟอรัส

0.21% ,S ซัลเฟอร์(กำมะถัน) 0.26% ,K โปแตสเซียม 3.44% ,Ca แคลเซียม 0.17% และ

Cu ทองแดง 0.64% เป็นต้น

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

เพื่อเป็นการยืนยันผลวิเคราะห์ เราได้วิเคราะห์การกระจายตัวของธาตุ Mapping  ตามภาพล่าง

กันต่อ เราจะพบว่าเม็ดที่เราเห็นเป็นก้อนเล็กๆมีทั่วๆไป จะเป็น Mg แมกนีเซียม ,P ฟอสฟอรัส

 ,K โปแตสเซียม , และ Ca แคลเซียม เป็นส่วนใหญ่ ที่เหลือจะเป็น Cคาร์บอน, Oออกซิเจน และ

S ซัลเฟอร์ (กำมะถัน) การใช้ไฟแรงคั่วเท่านั้นถึงจะมองเห็นได้ทางกายภาพ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

หลังจากเราใช้เทคนิค SEM/EDS วิเคราะห์เมล็ดกาแฟ เราจะพบว่ามีการเปลี่ยนแปลงทางกาย

ภาพไฟอ่อนจะผิวเรียบสุด ส่วนไฟกลางจะเห็นความพรุนของผนังเซลล์เมล็ดกาแฟ ส่วนไฟแก่

ผนังเซลล์จะขยายกว้างสุดและมีกลุ่มเม็ดเล็กๆสีขาวเพิ่มขึ้นมา ซึ่งก็จะเป็นMg แมกนีเซียม ,

P ฟอสฟอรัส,K โปแตสเซียม , และ Ca แคลเซียม เป็นส่วนใหญ่ การทดลองนี้ไม่ได้ทดลองซ้ำ

ผลการวิเคราะห์อาจมีความคาดเคลื่อนได้ครับ

 

 

ผมไม่ใช่ผู้สันทัดด้านกาแฟ ใครมีอะไรเพิ่มเติม ส่งมาให้ได้ตามรายละเอียดด้านล่างนะครับ ผม

อยากได้เมล็ดกาแฟที่ยังไม่คั่วครับ เพื่อมาถ่ายภาพแต่หายังไม่ได้ครับ