Khi xem xét mức độ mà ảnh hưởng của các khoáng chất trong nước đối với hương vị của cà phê, điều quan trọng là phải xem nồng độ của chúng trong mối quan hệ với nồng độ của nguyên liệu tạo hương vị cà phê. Nguồn cung cấp nước có thể là nguồn nguy cơ tiềm ẩn gây ra các vấn đề về chiết xuất nếu nó có bất kỳ đặc điểm nào sau đây:
Tổng hàm lượng chất rắn hòa tan dưới 300 ppm
Nói chung, nước có tổng hàm lượng chất rắn hòa tan dưới 300 ppm sẽ không gây ra vấn đề trong quá trình chiết xuất. Trên thực tế, mức chất rắn hòa tan trong khoảng từ 100 đến 200 ppm mang lại cho nước hương vị “trong lành” như của nước suối trên núi. Nước khử khoáng (hay nước cất), chứa ít hơn 10 ppm chất rắn hòa tan, không được khuyến nghị để pha cà phê. Trong những năm 1960, CBI đã tiến hành các nghiên cứu sâu rộng để thiết lập ngưỡng mùi vị cho cả nước và cà phê có chứa các khoáng chất thường thấy nhất. Kết quả cho thấy nếu tổng nồng độ chất rắn hòa tan của nước dưới 300 ppm thì một người bình thường sẽ không phát hiện ra các khoáng chất khác nhau trong nước pha và trong cà phê, trừ khi hỗn hợp chất rắn hòa tan cũng chứa sắt (Fe2+, Fe3+).
Hàm lượng Canxi và Magiê kết hợp dưới 100 ppm
Canxi và Magiê là nguyên tố chính trong lớp vỏ Trái Đất. Chúng hòa tan trong nước khi nó thấm qua đất. Sự tích tụ Canxi và Magiê hòa tan làm cho nước cứng và là nguyên nhân gây đóng cặn, đóng vôi và các cặn khoáng không mong muốn khác trên thiết bị pha chế như đã đề cập. Với hàm lượng trên 100 ppm, Các ion Ca2+ và Mg2+ có thể không ảnh hưởng
nhiều đến hương vị của nước pha, nhưng sự hình thành cặn vôi trong nồi hơi ngăn cản việc làm nóng nước hiệu quả, gây ra lỗi hoạt động của rơ-le nhiệt (đối với máy Espresso), tắc đường ống cấp nước đầu vào, đồng thời dẫn đến những khó khăn khác khiến thiết bị pha bị trục trặc.
Độ kiềm carbonate, bicarbonate nhỏ hơn 100 ppm
Quan trọng hơn bất kỳ nhóm hợp chất nào khác có thể được tìm thấy trong nước, carbonate và bicarbonate (CO32- và HCO3–) không chỉ có tính đệm, mà còn làm chậm dòng nước chảy qua lớp cà phê, đặc biệt khi nồng độ của chúng vượt quá 100 ppm. Vấn đề làm chậm tốc độ dòng chảy càng phức tạp hơn nếu nước đã được xử lý qua các hệ thống làm mềm. Ví dụ: thông qua trao đổi ion, các hệ thống làm mềm nước bằng Zeolite* sẽ thay thế các khoáng chất trong nước – chủ yếu là Canxi và Magiê – bằng Natri. Khi kết hợp với các ion bicarbonate có trong nước, Natri bicarbonate (NaHCO3) tạo thành một dạng keo nhầy, liên kết các hạt cà phê lại với nhau và chặn các lối đi mà nước thường chảy qua. Điều này kéo dài thời gian pha, do đó gây ra việc chiết xuất quá nhiều nguyên liệu tạo hương vị và dẫn đến vị đắng, chát quá mức.
Hàm lượng Natri, Kali kết hợp dưới 50 ppm
Một lần nữa, cần nhấn mạnh rằng ion Na+ liên kết yếu với hầu hết các hợp chất trung tính trong hạt cà phê, cho nên nước giàu Natri không có lợi trong quá trình chiết xuất. Ở nồng độ thấp, những ion như Na+ và K+ có thể tăng cảm nhận về vị ngọt trong cà phê. Tuy nhiên, khi nồng độ của chúng tăng lên, Natri có xu hướng làm tăng cảm nhận về vị chua của axit trái cây, trong khi Kali làm tăng cảm nhận về vị đắng của các hợp chất phenolic có trong cà phê. Do đó, SCA đã khuyến nghị hàm lượng Natri, Kali kết hợp không nên quá 50 ppm.
Dư lượng clo
Các hệ thống nước máy thường thêm Clo vào nước để tiêu diệt bất kỳ vi khuẩn nào có mặt. Do dễ sử dụng, sẵn có, rẻ tiền và hiệu quả nên Clo đã trở thành một chất chống vi khuẩn phổ biến. Khi quá trình xử lý được thực hiện đúng cách, Clo sẽ bị oxy hóa hoàn toàn khi nó tấn công vi khuẩn và không để lại dư lượng. Tuy nhiên, hầu hết các nhà cung cấp nước chọn cách khử Clo quá mức trong nước để chắc chắn rằng nước không còn mang theo vi khuẩn truyền nhiễm. Do đó, dư lượng Clo trong nguồn cung cấp là một vấn đề phổ biến khi pha cà phê.
Bản thân Clo có nồng độ ngưỡng hương vị** rất thấp, hầu hết chúng ta có thể nếm hoặc ngửi thấy mùi clo trong nước uống ở nồng độ khoảng 5ppm trong nước và 100ppm trong cà phê. Nhưng Clo từ nước thường kết hợp với phenol trong cà phê để tạo ra chlorophenol. Hợp chất này có mùi dược liệu rất mạnh và khó chịu (mùi đặc trưng của thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ và chất khử trùng), có thể được phát hiện ở nồng độ rất thấp (0.001 ppm) trong cà phê. Vì vậy, Clo phải được loại bỏ bằng một số loại bộ lọc than hoạt tính trước khi pha cà phê.
Cuối cùng, ngay cả nước thực sự an toàn để uống, không có mùi vị rõ ràng, cũng có thể chứa các tạp chất tương tác không thuận lợi với các hợp chất hương vị trong cà phê sau khi được pha. Nói chung, chúng ta có thể cho rằng cùng một loại cà phê sẽ thể hiện các đặc điểm hương vị khác nhau khi được pha chế với nước lấy từ các khu vực, thành phố khác nhau. Cần lưu ý rằng không có một thành phần nước cụ thể nào tạo ra chiết xuất có hương vị nhất quán từ tất cả các loại cà phê rang. Thay vào đó, hiệu quả chiết xuất của nước phụ thuộc vào sự cân bằng giữa lượng cation trong dung dịch (khả năng chiết xuất cao) và lượng kiềm có mặt (đóng vai trò là chất đệm). Hơn nữa, mỗi hạt cà phê đều được rang để có hương vị tối ưu khi chiết xuất – với chỉ một loại nước nào đó. Và do đó, nước là một dung môi quan trọng – nhưng không phải là nơi tốt nhất để thực hiện các kiểm soát. Bản thân nước đã là một ngành khoa học phức tạp, và khi kết hợp với cà phê, tính phức tạp này càng tăng lên theo cấp số nhân. Chúng ta nên công nhận quan điểm này và nhấn mạnh rằng cần dành nhiều thời gian cho việc chế biến, chiết xuất cà phê hơn là “pha chế nước”.
[*] Zeolite là một loại khoáng vật tự nhiên (hoặc nhân tạo), có cấu trúc tinh thể đặc biệt và tính chất hấp phụ đặc trưng. Zeolite có thành phần chính là hợp chất silicat nhôm, cùng với các nguyên tố khoáng khác như natri, kali, canxi và magiê. Khi nước chạy qua lớp zeolite, các ion canxi và magiê sẽ bị hấp phụ và được thay thế bằng các ion natrium hoặc kali. Sau đó, nước được làm mềm sẽ chảy ra khỏi lớp zeolite.
[**] Nồng độ ngưỡng hương vị hay ngưỡng phát hiện mùi vị (tiếng Anh là: Taste threshold concentration) là nồng độ tối thiểu của một chất trong một mẫu thử mà con người có thể nhận biết được mùi – vị của nó. Ngưỡng phát hiện mùi vị được sử dụng để đánh giá độ ngọt hoặc độ đắng, hoặc độ chua của một chất, và nó có thể khác nhau đáng kể giữa các cá nhân. Nó cũng có thể bị ảnh hưởng bởi các yếu tố khác như tuổi tác, giới tính, sức khỏe và thói quen ăn uống.
