Príprava kávy a obzvlášť tej filtrovanej si vyžaduje pozornosť na mnohých úrovniach. Jej výsledná chuť závisí od mnohých faktorov, ktoré fungujú podobne ako suroviny a techniky využívané napríklad pri varení. Je dôležité, akú kávu použijete, koľko gramov z nej navážite, ako ju nameliete, ako ju budete zalievať, a podobne. Jedna z najväčších a najdôležitejších premenných však často zostáva takmer nepovšimnutá. Je ňou voda. A keďže voda tvorí drvivú väčšinu výsledného nápoja, jej chemické zloženie dokáže výrazne ovplyvniť to, čo nakoniec vo svojej šálke kávy pocítite.
Ja som si pre vás pripravil experiment, ktorý vám pomocou extrémov ukáže rolu a dôležitosť zloženia vody a jednotlivých minerálov v nej. Vybral som si chuťovo čistú kávu, svetlo praženú Etiópiu Yirgacheffe od pražiarne COFFEEIN, ktorú som niekoľkokrát pripravil pomocou toho istého receptu.
Rozhodol som sa zájsť do extrému. Všetky parametre prípravy som ponechal rovnaké a menil som iba vodu, ale skutočne extrémne. Najskôr som použil destilovanú vodu prakticky bez minerálov a ďalšie štyri typy vody som si pripravil z rovnakej destilovanej vody, do ktorej som pridal minerálne koncentráty značky Lotus Water. Každá obsahovala iba jeden typ minerálneho koncentrátu – horčík, vápnik, sodík alebo draslík.
Etiópia Yirgacheffe od COFFEEIN
Ako pokusného králika som použil svetlo praženú Etiópiu Yirgacheffe od slovenskej pražiarne COFFEEIN. Ide o 88-bodovú výberovú arabiku zo spracovateľskej stanice Boji pestovanú vo výške približne 1 700 až 1 900 metrov nad morom. Káva je spracovaná mokrou metódou a COFFEEIN pri nej opisuje výraznú kvetinovú arómu, ovocnosť, oriešky a čokoládu.
Môj tip: pri nákupe na eshope coffeein.sk použite zľavový kód BLOGOKAVE10. Ušetríte a súčasne podporíte činnosť Blogu o káve.
Práve čistá, aromatická, premytá Etiópia by mala byť na podobný experiment ideálnym materiálom a zmeny v acidite, sladkosti, florálnosti či ovocnosti by v nej mali byť dobre čitateľné. Čo teda dokáže s rovnakou kávou urobiť samotná zmena minerálneho zloženia vody?
Voda nie je iba H₂O
V bežnej pitnej vode sa nachádza množstvo rozpustených látok. Pri príprave kávy by ste sa mali zaujímať o dva parametre: tvrdosť a alkalitu. Tvrdosť vody vytvárajú najmä dvojmocné katióny, predovšetkým vápnik Ca²⁺ a horčík Mg²⁺. V kávovom svete sa ich účinok označuje skratkou GH – general hardness. Alkalita je niečo iné. Hovorí najmä o schopnosti vody neutralizovať kyseliny a v bežnej vode ju tvorí hlavne hydrogénuhličitan HCO₃⁻. V praxi funguje ako chemický pufor. Časť kyselín uvoľnených z kávy neutralizuje, a tým zásadne mení ich senzorické vnímanie. Čím väčšia je alkalita, tým viac sa môže potlačiť jasná ovocná acidita kávy. A práve toto rozdelenie je pre môj experiment zásadné.
Kvapky od Lotus Water totiž nepoužívajú čisté chemické prvky. Vápnik je vo forme chloridu vápenatého CaCl₂, horčík vo forme chloridu horečnatého MgCl₂, zatiaľ čo sodík je hydrogénuhličitan sodný NaHCO₃ a draslík hydrogénuhličitan draselný KHCO₃. Vápnik a horčík teda zvyšujú najmä tvrdosť vody, kým sodíkový a draselný koncentrát pridávajú predovšetkým alkalitu.
Staré pravidlo: horčík extrahuje najlepšie
Veľká časť dnešných predstáv o mineráloch a káve vychádza zo staršej štúdie chemika Christophera Hendona a Lesley a Maxwella Colonna-Dashwoodovcov z roku 2014. Vedci pomocou výpočtovej chémie skúmali interakcie sodíka, vápnika a horčíka s viacerými látkami nachádzajúcimi sa v káve. Zistili, že jednotlivé katióny sa na molekuly kávy viažu rôzne silno. Najvýraznejšie interakcie vykazoval horčík, nasledovaný vápnikom, zatiaľ čo sodík mal podstatne slabší efekt. Z toho vznikla dodnes veľmi rozšírená predstava, že voda bohatá na horčík má vysokú „extrakčnú silu“ a z kávy dokáže dostať viac aromatických a chuťových látok. Lenže odvtedy pribudli nové experimentálne dáta a príbeh sa skomplikoval. My sa dnes zameriame na niekoľko extrémov. Skúsime zistiť, či dokáže destilovaná voda bez minerálov vytiahnuť dostatok chutí a čo jednotlivé minerály ovplyvnia.
Destilovaná voda: čo sa stane, keď odstránime prakticky všetko?
Destilovaná voda predstavuje v mojom teste základný extrém. Má zanedbateľné množstvo vápnika, horčíka a predovšetkým prakticky nulovú alkalitu. Často sa tvrdí, že čistá voda bez minerálov kávu nedokáže extrahovať. Toto tvrdenie však treba brať s rezervou. Aj veľmi čistá voda je výborným rozpúšťadlom a novšie experimenty neukazujú, že by absencia Ca²⁺ a Mg²⁺ automaticky spôsobovala dramaticky nižšiu extrakciu. Omnoho podstatnejšia môže byť absencia pufra. Keď voda neobsahuje hydrogénuhličitany, prakticky nič v nej neneutralizuje organické kyseliny z kávy. Výsledkom preto môže byť veľmi jasná, ostrá a výrazná acidita.
Pri premytej Yirgacheffe teda možno očakávať, že destilovaná voda ponechá jej kyslej a ovocnej stránke úplne voľnú ruku a nič ju nebude potláčať. Otázkou je, či výsledok bude pôsobiť čisto a šťavnato alebo až nepríjemne ostro a nevyvážene.
Ako chutila káva pripravená destilovanou vodou?
Úplne na úvod poviem jednu zásadnú vec. Aj destilovaná voda z kávy dokáže vyextrahovať chute. Tvrdenie, že minerály pracujú ako bagre, ktoré z kávy dolujú chute a bez nich by to nešlo, je nepravdivé. Minerály extrakciu ovplyvňujú, no ich prítomnosť nie je nevyhnutná. Filter, ktorý som pripravil pomocou destilky, jasne potvrdzuje to, čo som uvádzal o pár riadkov vyššie. V káve dominuje výrazná acidita, ktorá je až extrémne šťavnatá a čistá, až pôsobí nepríjemne a ostro. Okrem toho v nej chýba vyššia dávka sladkosti a akákoľvek horkosť. Zaujímavé je aj to, že po odznení acidity a štipky sladkosti sa všetky chute z jazyka vytratia veľmi rýchlo a káva akoby nezanechávala žiadnu dochuť.
Horčík: údajne najsilnejší extraktor
Horčík (Mg²⁺) je asi najznámejším minerálom moderného sveta výberovej kávy. Je to dvojmocný katión s vysokou hodnotou elektrického náboja a mnohé práce a experimenty mu pripisujú najsilnejšie interakcie so zlúčeninami kávy. Preto vznikla všeobecná predstava, že voda bohatšia na horčík zvýrazňuje komplexnosť, ovocnosť a intenzitu kávy. Horčíkový koncentrát od Lotusu obsahuje MgCl₂ a vode nepridáva významnú alkalitu. Acidita Etiópie by preto nemala byť utlmená hydrogénuhličitanom tak ako pri sodíkovom alebo draslíkovom variante. Ak sa rozdiel oproti destilovanej vode objaví, zaujímavá bude najmä intenzita chutí, pocit sladkosti, tela a prípadne zmena v tom, ako ostro alebo zaoblene pôsobí acidita kávy.
Ako chutila káva s horčíkom?
V prípade horčíkovej vody som pociťoval asi najväčšie zmeny v chuti oproti destilovanej vode. To v podstate potvrdzuje kľúčovú rolu horčíka pri extrakcii kávy. Oproti káve z destilovanej vody bola káva s horčíkom výrazne sladšia, plnšia a zaoblenejšia. Acidita sa zmenila zo šťavnatej, výraznej a citrusovej na aciditu na uzde. Zrazu som namiesto citrónu či limetky pociťoval ovocnosť červeného bobuľového ovocia. K tejto ovocnosti sa pridala pomerne výrazná sladkosť a plnšie telo spolu s jemnou horkosťou čierneho čaju. Chute kávy navyše nevymizli ihneď a na jazyku zanechávali pomerne sladkú dochuť. To potvrdzuje vplyv horčíka na extrakciu a vnímanie sladkosti.
Vápnik: podobná úloha ako horčík, ale naozaj potláča aciditu?
Vápnik (Ca²⁺) patrí spolu s horčíkom medzi hlavné zdroje tvrdosti vody. Aj vápnik sa dokáže viazať na rôzne organické molekuly, no v praxi môže byť jeho úloha omnoho menej výrazná ako u horčíka. Všeobecná predstava je taká, že vápnik káve automaticky dodáva sladkosť, plnšie telo a potláča aciditu. Takéto opisy sa v kávovej komunite používajú často, ale vedecké dôkazy sú podstatne slabšie. Podobne ako horčíkový koncentrát od Lotus je aj vápnikový koncentrát chlorid, takže zásadným spôsobom nezvyšuje bikarbonátovú alkalitu. Etiópia Yirgacheffe by si preto mala zachovať veľkú časť svojej prirodzenej acidity.
Ako chutila káva s vápnikom?
Káva pripravená pomocou vápnikovej vody sa svojím chuťovým zložením veľmi podobá na predošlú horčíkovú kávu. Pociťujem však niekoľko rozdielov, a to hlavne v intenzite jednotlivých chutí. Acidita sa z kávy takmer úplne vytráca. Zatiaľ čo v prípade horčíka bola v káve jasne rozpoznateľná acidita červeného ovocia, tu ju hľadám len veľmi ťažko. Prehlušuje ju výrazná sladkosť, ktorá sa v tomto prípade prejavuje až vo forme mliečnej čokolády. K nej sa pridáva výraznejšie telo a textúra, ktorá na mňa pôsobí až zrnito, a výrazná kakaová dochuť. Tento filter na mňa pôsobí menej komplexne, menej šťavnato a o čosi plochšie.
Sodík – má vôbec nejaký vplyv?
Značka Lotus dodáva sodík vo forme NaHCO₃ – hydrogénuhličitanu sodného. Spolu so sodíkovým katiónom Na⁺ do vody pridávam HCO₃⁻ a dramaticky zvyšujem jej alkalitu. Samotný sodík pritom vykazuje pomerne slabé interakcie s viacerými zlúčeninami kávy. Podľa doterajších zistení Na⁺ nepomáha významným spôsobom pri extrakcii kofeínu a iných látok a oproti Mg²⁺ a Ca²⁺ je jeho schopnosť viazať sa na skúmané kávové látky podstatne menšia. V tejto šálke však bude pravdepodobne oveľa zaujímavejší jeho partner – hydrogénuhličitan. Hydrogénuhličitany reagujú s kyselinami z kávy a fungujú ako pufor. Extrakciu kyselín neblokujú. Mnohé z nich sa pokojne môžu vyextrahovať, ale výsledný nápoj bude mať inú acidobázickú rovnováhu a kyslosť budete senzoricky vnímať oveľa menej intenzívne.
A práve preto od sodíkovej vody očakávam jeden z najvýraznejších rozdielov celého testu. Acidita Etiópie Yirgacheffe by sa mohla výrazne potlačiť a chuť kávy by sa mohla posunúť smerom k sladším a tmavším. Ak bude alkalita naozaj vysoká, môže dokonca vzniknúť dojem, že pijem úplne inú kávu.
Ako chutila káva so sodíkom?
Úprimne, výsledok kávy so sodíkom ma prekvapil. Chutil mi najmenej. Acidita Etiópie pôsobila veľmi potlačene a jednoducho. To by nemusel byť problém, ak by tak nepôsobili aj ostatné chuťové zložky. Sladkosť aj horkosť sa v káve prejavili len vo veľmi malom množstve a dochuť kávy zmizla po niekoľkých okamihoch. V porovnaní s kávou pripravenou destilovanou vodou tu vnímam len jediný rozdiel, ktorým je potlačenie acidity. A to sa vlastne od hydrogénuhličitanu sodíka dalo očakávať.
Draslík: podobná chémia, ale bude chutiť rovnako?
Draslíkový variant je chemicky veľmi podobný prípad. Lotus používa KHCO₃ – hydrogénuhličitan draselný. Aj v tomto prípade teda do vody nepridávam iba K⁺, ale zároveň aj hydrogénuhličitan. Z pohľadu kávy bude preto opäť veľmi dôležitá vysoká alkalita. HCO₃⁻ nerozlišuje, či sa do vody dostal spolu so sodíkom alebo draslíkom – stále dokáže reagovať s kyselinami a tlmiť ich senzorický prejav. Preto očakávam, že aj draslíková voda bude mať tendenciu potláčať žiarivú citrusovú či ovocnú aciditu a florálnosť tejto Etiópie. Otázkou bude, či medzi NaHCO₃ a KHCO₃ zostane aj pri podobnej alkalite senzorický rozdiel spôsobený samotným Na⁺ a K⁺. Tu už existuje podstatne menej priamych kávových dát než pri Ca²⁺, Mg²⁺ a hydrogénuhličitane. Zo senzorickej chémie vieme, že rôzne sodné a draselné soli nemajú rovnaké chuťové prahy a K⁺ môže pri dostatočne vysokej koncentrácii prispievať k inému chuťovému vnemu než Na⁺. Pri káve však bude tento efekt prekrytý obrovským množstvom ďalších chuťových látok a samotným bikarbonátovým pufrom. Preto by som konkrétny výsledok radšej nepredpovedal.
Ako chutila káva s draslíkom?
Predpoklady sa pri mojom experimente naplnili len čiastočne. Acidita je potlačená približne rovnako ako v prípade sodíka. Je nevýrazná a jednoduchá. Strieda ju nevýrazná sladkosť, no v prípade draslíka pozorujem aj prítomnosť akejsi chute praženia, ktorá sa premieta aj do dochuti a sekunduje jej pomerne drsná textúra.
A čo ppm?
Pri tomto teste by som mal vysvetliť ešte jednu vec. Všetky vody (okrem tej destilovanej) som pripravoval tak, aby ich výsledná ppm (obsah rozpustených látok) dosahovala približne 125-135 ppm. To všetko som meral pomocou takzvaného TDS metra. TDS meter však nezisťuje, aký minerál sa vo vode nachádza. Meria elektrickú vodivosť vody a z nej následne odhaduje množstvo rozpustených látok v ppm. Rovnakých 125 ppm zobrazených na TDS metri preto neznamená, že jedna vzorka vody obsahuje rovnaký počet molekúl MgCl₂ ako druhá NaHCO₃. Jednotlivé ióny majú rozdielny elektrický náboj, molárnu hmotnosť aj vodivosť. Rovnako nemožno priamo porovnávať napríklad 120 ppm GH vytvorených horčíkom so 120 ppm alkalinity vytvorenými bikarbonátom. Ide o dve rôzne chemické vlastnosti vody. Preto tento test nevnímam ako pokus určiť, ktorý minerál je pri identickej koncentrácii „najlepší“. Je to skôr zámerne extrémna demonštrácia toho, čo sa stane, keď rovnakú kávu vystavíme vzorkám vody s približne podobnou celkovou mineralizáciou, ale úplne odlišnou chémiou. A presne to je na ňom zaujímavé.
Voda dokáže kávu zmeniť na nepoznanie
Tento experiment veľmi pekne ukázal, prečo sa pri príprave výberovej kávy oplatí venovať pozornosť nielen samotnej káve, mlynčeku či receptu, ale aj vode. Z jednej Etiópie Yirgacheffe od COFFEEINu som pri nezmenenom recepte dostal päť prekvapivo odlišných šálok. Menila sa acidita, sladkosť, telo, dochuť aj celková komplexnosť kávy. A jedinou premennou bolo minerálne zloženie vody. Zároveň sa ukázalo, že niektoré zaužívané predstavy o vode a extrakcii treba brať s rezervou. Destilovaná voda napríklad bez problémov dokázala z kávy extrahovať množstvo chutí. Výsledok bol dokonca mimoriadne intenzívny, len chuťovo nevyvážený. Bez alkalického pufra vystúpila acidita výrazne do popredia, chýbala jej však sladkosť, telo a dlhšie trvajúca dochuť. Minerály teda nie sú nevyhnutnou podmienkou toho, aby voda z kávy niečo vytiahla.
Najlepšie na mňa v tomto experimente pôsobil horčík. Šálka bola sladšia, plnšia a komplexnejšia, pričom si stále zachovala čitateľnú ovocnú aciditu. V tomto prípade sa teda moje výsledky pomerne dobre stretli s teoretickými predpokladmi o výraznom senzorickom vplyve Mg²⁺. Vápnik posunul kávu ešte viac smerom k sladkosti, telu a čokoládovým tónom, no zároveň ju podľa mňa pripravil o časť ovocnosti a komplexnosti. Výsledok bol plnší, ale zároveň plochejší. Úplne iným smerom sa vydali filtre pripravené pomocou vzoriek vody so sodíkom a draslíkom. Keďže som ich pridával vo forme hydrogénuhličitanov, do hry vstúpila vysoká alkalita. Tá podľa očakávania výrazne potlačila aciditu Etiópie, no v tomto extrémnom množstve jej podľa mňa skôr uškodila. Sodíková verzia bola nevýrazná a chuťovo krátko trvajúca, pri draslíku sa navyše pridala drsnejšia textúra a chuť pripomínajúca praženie.
Nie je TDS ako TDS
Najväčším ponaučením, ktoré si z experimentu odnášam, preto nie je jednoduché rozdelenie minerálov na dobré a zlé, ale poznanie, ako odlišne dokážu ovplyvniť extrakciu a výslednú chuť kávy.
Dôležitejšie je, že pri vode nemožno sledovať iba samotnú hodnotu TDS. Dve vzorky vody môžu mať podobných 130 ppm a pritom sa pri príprave kávy správať úplne odlišne. Záleží na tom, ktoré ióny týchto 130 ppm vytvárajú, akú má voda tvrdosť, akú alkalitu a aký je medzi nimi pomer.
Môj experiment bol navyše zámerne extrémny. V bežnej vode sa jednotlivé minerály nevyskytujú izolovane, ale vytvárajú zmes, v ktorej sa ich účinky navzájom dopĺňajú. Práve vhodná kombinácia horčíka, vápnika a primeranej alkality môže pomôcť dostať z dobrej kávy sladkosť, ovocnosť aj príjemnú aciditu bez toho, aby niektorá z týchto zložiek úplne prevalcovala ostatné. A presne preto môže správne namiešaná voda urobiť pri filtrovanej káve väčší rozdiel, než by ste možno čakali.
Ak si chcete podobný experiment vyskúšať doma, začať môžete rovnakou kávou ako ja. Etiópiu Yirgacheffe použitú v tomto teste nájdete na e-shope slovenskej pražiarne COFFEEIN coffeein.sk. Pri nákupe môžete navyše použiť zľavový kód BLOGOKAVE10, vďaka ktorému nakúpite výhodnejšie. A pokojne skúste tú istú kávu pripraviť pomocou niekoľkých rôznych vôd. Je dosť možné, že budete prekvapení, ako výrazne sa dokáže jedna a tá istá káva meniť bez toho, aby ste zmenili čo i len jediný parameter receptu.
