Nước pha cà phê: Tìm hiểu về Độ cứng, độ kiềm, pH và cách tối ưu hương vị

1) Nước – dung môi hòa tan & vì sao ảnh hưởng đến hương vị

Nước là 98% của đồ uống, nhưng trong thực tế pha chế, nó thường chỉ được nhắc tới khi… máy đóng cặn. Ở cấp độ phân tử, nước mang tính phân cực, nên nó “thân thiện” với các phân tử/ion phân cực: axit hữu cơ (citric, malic, lactic), đường khử, khoáng… Khi được gia nhiệt hoặc đặt dưới áp suất (espresso), năng lượng dao động tăng lên, giúp nước kéo thêm nhiều hợp chất hơn.

Bạn có thể thử một bài test đơn giản tại quán: giữ nguyên toàn bộ biến số (liều, xay, nhiệt độ, tỷ lệ, thời gian), chỉ thay nước: nước máy qua than hoạt tính vs. nước đóng bình vs. RO hoàn khoáng. Kết quả thường thấy: một nguồn cho cảm giác “trong trẻo, sáng acid, ngọt hậu”; nguồn khác “phẳng, đục vị, hoặc đắng đuôi”. Đó là tiếng nói của cấu hình ion, không phải của TDS đơn thuần.

💡

Nguyên tắc vàng: Cùng TDS nhưng khác tỷ lệ Mg/Ca/HCO₃⁻/Na/K sẽ cho tách cà phê khác nhau xa. Đừng “theo TDS mù quáng”.

2) TDS & EC: đo cái gì – hiểu thế nào

EC (Electrical Conductivity) đo khả năng dẫn điện, liên quan trực tiếp tới số lượng ion trong nước. TDS thường được tính xấp xỉ từ EC qua hệ số chuyển đổi (thay đổi theo thành phần và nhiệt độ). Hai mẫu nước cùng TDS có thể hoàn toàn khác nhau về cảm nhận vì “cấu hình ion” khác.

EC/TDS giúp theo dõi ổn định nguồn, phát hiện trôi lệch sau lọc.
Đo ở cùng nhiệt độ hoặc dùng bút bù nhiệt (vì mỗi +1°C có thể lệch 2–4%).
Bổ sung test KH (kiềm) và GH (độ cứng) để hiểu “phần chất” phía sau con số.

Ví dụ tại quán: Hai bình nước TDS ~160 ppm. Mẫu A (Mg trội, kiềm ~35 ppm) cho pour-over sáng, ngọt, dư vị dài. Mẫu B (Ca trội, kiềm ~90 ppm) cho ly phẳng, flow chậm, hậu hơi đắng. Sự khác biệt nằm ở kiềm và tỷ lệ Mg/Ca.

3) Độ pH & Độ kiềm (alkalinity): khác nhau ra sao, tác động thế nào

pH là ảnh chụp “tại thời điểm”, còn độ kiềm là “năng lực đệm” – khả năng chống lại sự giảm pH khi axit xuất hiện. Trong cà phê, axit là một phần linh hồn: giữ được độ sáng (vừa phải) là giữ được chiều sâu. Nước có độ kiềm quá cao sẽ “ăn” bớt axit, cho ly phẳng, cứng. Kiềm quá thấp lại khiến ly gắt, đắng cạnh.

Mục tiêu tham chiếu: tổng độ kiềm ~40 ppm CaCO₃.
Tránh dùng “nước kiềm pH cao” cho hạt sáng, vì kiềm chứ không chỉ pH mới là thứ dập tắt acid.
Robusta thường có pH cao hơn Arabica một chút (≈ 5.2–5.5 ở đồ uống), nhưng cảm nhận vẫn phụ thuộc vào kiềm.

⚠️

Bẫy thường gặp: lẫn lộn “nước có pH kiềm” với “độ kiềm (alkalinity)”. pH cao không đồng nghĩa nước có năng lực đệm phù hợp cho cà phê.

4) Độ cứng GH/KH: magiê, canxi & rủi ro đóng cặn

GH là tổng Ca²⁺ + Mg²⁺. Cả hai đều giúp kéo hương vị vì nhiều phân tử hương có oxy để “bắt tay” với các ion dương này. Ở cùng mức, Mg thường cho cảm nhận “sâu” hơn một chút. KH (carbonate hardness – độ cứng tạm thời) liên quan đến bicarbonate/carbonate; khi đun nóng, dễ kết tủa thành limescale bám nồi hơi, HX, grouphead.

Đơn vị quy đổi: thường dùng ppm CaCO₃ (mg/L). Ví dụ “GH 100 ppm” là 100 mg CaCO₃ tương đương/1 L nước. Khi HCO₃⁻ cao + Ca cao, cặn vôi sẽ đến nhanh hơn bạn tưởng.

5) Ngưỡng tham chiếu quan trọng khi pha (tổng hợp ngành)

Tham chiếu chỉ tiêu nước pha cà phê (điểm xuất phát để tinh chỉnh)

Chỉ tiêu	Khoảng mục tiêu tham chiếu	Ảnh hưởng chính	Ghi chú
TDS tổng	~100–200 ppm (ổn định tới < 300 ppm)	Độ “đầy” cảm nhận. Quá thấp: nhạt; quá cao: đục vị.	TDS là ước tính; cấu hình ion mới quyết định.
Độ cứng (GH)	~50–175 ppm CaCO₃	Hỗ trợ chiết xuất (Ca/Mg). Quá cao: nguy cơ cặn.	Mg thường “nâng” chiết xuất rõ hơn Ca ở cùng mức.
Độ kiềm (Alkalinity)	~40 ppm CaCO₃	Giữ acid sáng & ngọt. Cao: flat. Thấp: chua gắt/đắng cạnh.	Bicarbonate là tác nhân đệm chủ lực.
HCO₃⁻ / CO₃²⁻	< ~100 ppm	Quá cao: chậm flow, kéo dài thời gian → over-extraction.	Nhạy cảm khi dùng nước làm mềm bằng Na.
Na⁺ + K⁺	< ~50 ppm	Liều thấp tăng ngọt; cao: Na đẩy chua, K đẩy đắng.	Nước giàu Na không lợi cho chiết xuất.
Clo dư	≈ 0 (lọc than hoạt tính)	Tạo chlorophenol (mùi “thuốc”) ở mức vết.	Bắt buộc lọc trước máy.

Những dải này là “vạch xuất phát”. Mỗi hạt – mức rang – phương pháp pha đều có “điểm ngọt” riêng quanh đó.

6) Natri, Kali & Clo: “gia vị” hai mặt

Ở liều thấp, Na/K có thể làm ly “ngọt” hơn. Nhưng tăng cao, Na đẩy cảm nhận chua trái cây, K làm rõ đắng phenolic. Với cà phê, “lợi bất cập hại” đến khá nhanh – giữ tổng Na+K < 50 ppm là an toàn. Clo dư là “kẻ phá game” thầm lặng, bởi nó kết hợp phenol tạo chlorophenol với ngưỡng nhận biết cực thấp, mùi vị “thuốc sát trùng” rất khó chịu.

7) Ứng dụng thực hành: espresso, pour-over, phin

7.1 Espresso

Mục tiêu: GH 70–120 ppm; kiềm 30–50 ppm; Clo ≈ 0; Na+K < 50 ppm.
Cảm nhận: Kiềm cao → shot mờ sáng, hậu đắng; GH quá thấp → shot “hẫng”.
Thiết bị: Limescale là mối đe dọa số 1. Theo dõi HX, rơ-le, nhóm.

7.2 Pour-over

Mục tiêu: GH 50–100; kiềm 30–50; Clo ≈ 0.
Cảm nhận: Kiềm cao → mất “độ sáng”; kiềm thấp → chua gắt, mỏng.
Quy trình: Giữ grind & tốc độ rót ổn định để phân lập tác động của nước.

7.3 Phin

Mục tiêu: GH 60–120; kiềm 35–55; Clo ≈ 0.
Lưu ý: HCO₃⁻ cao dễ làm “bùn” dày, chậm dòng, đắng đuôi.

Ảnh hưởng thành phần nước tới hương vị & thiết bị

Thành phần	Tác động tích cực	Rủi ro / Tác động tiêu cực
Mg²⁺	Tăng hiệu quả kéo hương vị (đặc biệt axit hữu cơ), cảm nhận “sâu”.	Kết hợp HCO₃⁻ ở mức cao vẫn gây cặn.
Ca²⁺	Tăng “thân” cảm nhận, hỗ trợ chiết xuất.	Limescale nhanh khi bicarbonate cao; giảm hiệu suất gia nhiệt.
HCO₃⁻ (kiềm)	Ổn định vị, giảm gắt nếu ở mức vừa phải (~40 ppm).	Quá cao → flat, chậm flow, kéo dài thời gian → over.
Na⁺ / K⁺	Liều thấp tăng ngọt.	Na đẩy chua; K đẩy đắng khi cao.
Clo dư	—	Chlorophenol mùi “thuốc”, phá hỏng cả mẻ.

Gợi ý nhanh theo phương pháp

Phương pháp	GH (ppm CaCO₃)	Kiềm (ppm CaCO₃)	Lưu ý
Espresso	70–120	30–50	Giữ Clo ≈ 0; theo dõi cặn nồi hơi.
Pour-over	50–100	30–50	Kiềm cao → mất “độ sáng”; thấp → gắt.
Phin	60–120	35–55	Dòng chảy chậm dễ over nếu HCO₃⁻ cao.

8) Xử lý & kiểm soát nước: lọc, làm mềm, RO+remin

8.1 Than hoạt tính

Giải pháp cơ bản để loại Clo, mùi vị lạ và một phần hợp chất hữu cơ. Với nước máy đô thị, than hoạt tính gần như bắt buộc. Nhớ xả đầu mỗi sáng và thay lõi đúng giờ.

8.2 Trao đổi ion / Zeolite

Thay Ca/Mg bằng Na/K để giảm cặn. Lưu ý hệ quả: nếu HCO₃⁻ còn cao, NaHCO₃ có thể tạo “keo nhầy” trong giường cà phê, khiến flow chậm, lệch thời gian, kênh dòng. Hãy theo dõi cảm quan và cân nhắc giải pháp phối/blend.

8.3 RO + hoàn khoáng

RO cho nền nước sạch, TDS thấp, sau đó hoàn khoáng có kiểm soát để đạt mục tiêu GH/kiềm. Tránh dùng RO “trắng tinh” (TDS < 10 ppm) trực tiếp vì nước quá “trơ”, kéo hương kém, vị nhạt.

8.4 Cartridge chuyên cà phê

Một số hãng có lõi tùy chỉnh cho cà phê, cho phép hiệu chỉnh kiềm/độ cứng theo profile. Thực địa cần đo lại KH/GH sau lắp đặt vì chất lượng đầu vào khác nhau.

Checklist sau khi thay lõi / lắp máy:

Đo EC/TDS đầu vào & sau lọc; ghi log.
Test KH (kiềm) & GH (độ cứng); so với mục tiêu.
Chạy test shot pour-over/espresso với biến số cố định để kiểm tra cảm quan.

9) Công thức phối nước DIY (chuẩn hoá nhanh)

Phối nước giúp bạn chủ động tái lập nguồn nước “ngon” khi di dời/mở quán mới. Dưới đây là các công thức tham khảo đơn giản, dùng nước RO/DI làm nền và hai dung dịch đậm đặc: MgSO₄·7H₂O (tạo Mg – tăng GH) và NaHCO₃ (tạo kiềm). Bạn có thể thay NaHCO₃ bằng KHCO₃ nếu cần hạn chế Na.

Công thức phối nước DIY (tham khảo, tùy chỉnh theo mục tiêu)

Công thức	Mục tiêu đầu ra	Cách làm (cho 1 L đậm đặc)	Pha cuối (cho 10 L nước uống)
Stock Mg	Tăng GH (Mg)	Hoà tan `24.65 g MgSO4·7H2O` vào 1 L RO/DI ⇒ ~25000 ppm MgSO4 (≈ 2400 ppm Mg). Bảo quản tối, dùng muỗng sạch.	Thêm `4 ml Stock Mg` vào 10 L ⇒ tăng ~1 ppm Mg. Ví dụ muốn +20 ppm Mg ⇒ `80 ml` Stock Mg.
Stock Kiềm	Tăng alkalinity	Hoà tan `8.40 g NaHCO3` vào 1 L RO/DI ⇒ ~10000 ppm NaHCO3 (≈ 1200 ppm kiềm quy CaCO3).	Thêm `0.33 ml Stock Kiềm` vào 10 L ⇒ tăng ~0.04 ppm kiềm (quy CaCO3). Muốn +40 ppm ⇒ ~`330 ml` Stock Kiềm.
Profile “Filter Sáng”	GH ~70–80; Kiềm ~35–45	Chuẩn bị Stock Mg + Stock Kiềm như trên.	Cho 10 L RO/DI: – Thêm `280–320 ml Stock Kiềm` → Kiềm ~33–38 ppm. – Thêm `260–300 ml Stock Mg` → Mg ~18–21 ppm (GH ~70–80 ppm quy CaCO3). Test & tinh chỉnh theo cảm quan.
Profile “Espresso Cân”	GH ~90–110; Kiềm ~40–50	Như trên	Cho 10 L RO/DI: – `330–380 ml Stock Kiềm` → Kiềm ~40–46 ppm. – `340–420 ml Stock Mg` → Mg ~24–29 ppm (GH ~95–110 ppm). Theo dõi cặn nồi hơi.

An toàn & độ chính xác: luôn dùng cân/ống đong chuẩn, nhãn mác rõ ràng, tránh nhầm lẫn. Công thức trên là tham chiếu; đo lại KH/GH thực tế sau phối vì nguyên liệu & nhiệt độ có sai số.

10) Chẩn đoán lỗi do nước & cách khắc phục

Ly phẳng, thiếu độ sáng: Kiềm cao → hạ HCO₃⁻, mục tiêu ~40 ppm. Kiểm tra cartridge/lõi làm mềm trao đổi ion.
Chua gắt, đắng cạnh: Kiềm quá thấp → tăng kiềm nhẹ; xem lại tỷ lệ, grind để tránh over/under.
Mùi “thuốc sát trùng”: Clo/Cloramine dư → bắt buộc than hoạt tính, xả đầu; thay lõi.
Dòng chảy chậm bất thường: HCO₃⁻ cao + Na từ làm mềm → keo bám; đổi profile, cân nhắc RO+remin.
Máy nhanh đóng cặn: GH cao + HCO₃⁻ cao → tăng làm mềm/phối nước, lên lịch tẩy cặn.

11) Sơ đồ quyết định khi đổi nguồn nước

Đo nhanh: EC/TDS, KH (kiềm), GH (độ cứng), Clo (strip test).
Nếu Clo > 0: Lắp/đổi than hoạt tính → xả đầu → đo lại.
Nếu KH > 60 ppm: Hạ kiềm (thay lõi, đổi blend, hoặc RO+remin) → mục tiêu ~40 ppm.
Nếu GH > 150–175 ppm: Làm mềm/giảm Ca/Mg → kiểm soát limescale.
Control shot: test espresso & pour-over với biến số cố định; ghi nhận hương/acid/ngọt/dư vị.
Tinh chỉnh: tăng Mg khi thiếu “chiều sâu”; giảm kiềm khi ly phẳng; cân đối tỷ lệ brew.

12) SOP vận hành & lịch bảo trì cho quán

12.1 Hàng ngày

Xả đầu bộ lọc than hoạt tính 1–2 lít trước ca.
Đo TDS nhanh; nếu lệch > 10% so với log, kiểm tra lõi.
Ghi log: TDS, nhiệt độ nước đầu vào, cảm quan 1 ly chuẩn.

12.2 Hàng tuần

Test KH & GH (bộ test giọt), ghi log.
Vệ sinh đầu nhóm/đường cấp nước theo kế hoạch.

12.3 Hàng tháng

Kiểm tra cartridge; thay lõi theo lưu lượng hoặc tháng sử dụng (tuỳ hãng).
Quan sát dấu hiệu cặn ở van, HX; lập lịch tẩy cặn nếu cần.

12.4 Khi đổi lô nước/nhà cung cấp

Làm lại “bộ test kiểm định”: EC/TDS, KH, GH, Clo; brew test espresso/pour-over.
Cập nhật profile pha nếu cảm quan thay đổi.

13) Case study thực địa: khi nước “thay lời muốn nói”

13.1 Quận trung tâm – nước máy làm mềm bằng Na

Tình trạng: espresso chảy chậm bất thường, shot kéo dài 10–15 giây so với tiêu chuẩn dù grind không đổi. Hương phẳng, đắng đuôi.

Đo nhanh: KH ~95 ppm, GH ~80 ppm, TDS ~190 ppm. Clo ≈ 0. Nguồn dùng cột làm mềm Na.

Phân tích: KH cao + Na tạo keo nhầy, giường cà bám dính, dòng chảy chậm.

Giải pháp: chuyển sang RO + hoàn khoáng: Kiềm ~40 ppm, GH ~100 ppm (ưu tiên Mg). Shot trở lại 27–30s, hương sáng, hậu ngọt.

13.2 Khu ngoại thành – nước giếng khoáng cao

Tình trạng: pour-over đục vị, dư vị “kim loại nhẹ”. Máy tốn điện, nóng chậm.

Đo nhanh: GH ~180–220 ppm; KH ~120–140 ppm; TDS ~320 ppm.

Phân tích: Ca/Mg + HCO₃⁻ rất cao → limescale; vị đục do kiềm cao dập acid.

Giải pháp: lắp RO + cartridge hoàn khoáng; đặt mục tiêu GH 80–90, Kiềm ~40; bảo trì tẩy cặn nồi hơi. Ly sạch, sáng, máy ổn định.

13.3 Nước đóng bình – TDS đẹp nhưng ly nhạt

Tình trạng: TDS ~150 ppm nhưng espresso mỏng, thiếu lực.

Đo bổ sung: GH ~40–50; Kiềm ~20 → quá thấp.

Giải pháp: bổ sung Mg và Kiềm theo công thức DIY để đạt GH ~95–105; Kiềm ~40–45. Shot dày, cân bằng.

14) Tổng kết & khuyến nghị

Đặt nền tảng: GH 50–175; Kiềm ~40; Na+K < 50; Clo ≈ 0; TDS ~100–200 (< 300).
Khoa học phục vụ thực hành: đo KH/GH song song với EC/TDS, ưu tiên cảm quan để khóa “điểm ngọt”.
Giảm rủi ro: luôn có than hoạt tính; quản trị cặn bằng làm mềm/RO+remin phù hợp.
Tiêu chuẩn hoá: dùng profile phối nước để tái lập hương vị giữa các địa điểm/quãng thời gian khác nhau.

15) FAQ

Q1. Nước pH 8 có tốt hơn pH 7 không?

Không có “tốt hơn” chung chung. Với cà phê, độ kiềm mới quan trọng: pH 8 nhưng kiềm cao có thể làm ly “phẳng”. Mục tiêu kiềm ~40 ppm là hợp lý.

Q2. Tại sao TDS đẹp mà ly vẫn dở?

Vì TDS chỉ là tổng, không nói lên tỷ lệ Mg/Ca/HCO₃⁻/Na/K. Hãy đo KH/GH, tinh chỉnh lại cấu hình ion.

Q3. Có nên dùng nước đóng bình cho espresso?

Được nếu thông số phù hợp. Thường cần bổ sung Mg/kiềm để đạt GH/kiềm mục tiêu; kiểm tra Clo vẫn là bắt buộc.

Q4. Thay lõi lọc khi nào?

Theo lưu lượng hoặc thời gian nhà sản xuất khuyến cáo; và khi các chỉ số/log cảm quan trôi lệch > 10% so với chuẩn.

(5 ✮ - 1 bình chọn)