豆の大きさと形が焙煎を変える

大粒のコーヒー豆は、しばしば高品質の証とみなされます。そのため、コーヒー生産国によっては、豆の大きさによって等級分けをしているところもあります。コロンビア・スプレモやケニアAAといった大粒の豆は、一般的に市場で最も人気が高く、価値も高いとされています。

しかし、科学的な研究は、豆の大きさと品質の関連性を完全に裏付けているわけではありません。これは不思議ではありません。なぜなら、エチオピア産のコーヒー豆は、しばしば非常に小さいにもかかわらず、素晴らしいコーヒーを生み出すからです。

コーヒー豆の大きさや形は、品種、栽培条件、熟度など、多くの要因によって決まります。豆が大きいのは、果実の発育中の十分な水分や栄養分の利用可能性など、品質を高める要因と関連している可能性がありますが、標高が低いことや生育温度が高いことなど、品質を低下させる要因と関連している可能性もあります。ピーベリー豆は、平たい豆に比べて品質が優れている、あるいは劣っているという証拠はありません。ルメ・スーダンなどの一部のコーヒー品種は、ピーベリー豆を多く生産する傾向があり、カトゥーラやSL-28などの品種の2倍の割合で生産されます。

しかし、一般的に豆は小さいほど欠陥が生じやすい。アラビカ種であれロブスタ種であれ、欠陥のある豆は通常、欠陥のない豆よりも小さい。豆をサイズ別に選別することで、密度選別機や光学選別機を用いて欠陥のある豆を取り除く作業の効率が向上します。

コーヒー豆の大きさや形状は焙煎工程の多くの側面に影響を与えるため、生豆を丁寧に選別して同一バッチ内の均一性を確保することで、焙煎業者はより安定した結果を得ることができます。しかし、熱風焙煎技術を用いた最新の焙煎機は、様々な大きさの豆を同時に効率的に焙煎することが可能です。

焙煎における粒の大きさの最も重要な要素は、粒が大きいほど浸透に時間がかかるということです。つまり、同じ焙煎条件でも、粒が大きいほど温度上昇が遅くなり、焙煎終了時の中心温度は低くなります。したがって、粒が大きいほど十分に加熱するにはより多くの熱または時間が必要になります。

温度モデルと粒子サイズの違い

コーヒー豆の中心温度を実験的に測定するのは難しいが、コーヒー焙煎の数理モデルは豆の大きさが与える影響を明確に示しています。以下のモデルによれば、わずか0.5mmの大きさの違いでも、豆の中心部への熱伝達速度に大きな影響を与えます。

別のモデルでは、粒子が大きいほど温度上昇は緩やかになると予測されている。しかし、工業用熱風焙煎機のように熱伝達効率の高い焙煎機では、粒子の大きさはそれほど重要ではなくなります。

コーヒー豆は大きさによって焙煎機内での挙動が異なります。ドラム式焙煎機内で豆が移動する際、最も小さな豆は中心部に向かって移動する傾向があり、中心部では豆同士の混合が均一に行われず、ドラムや熱風からの熱も受けにくくなります。

ピーベリーの豆はほぼ球形をしており、そのため焙煎が均一に進みやすく、豆の表面が焦げることなく容易に焙煎できる可能性があります。しかし、この仮説を裏付ける公表された証拠はありません。同じ大きさ・密度のピーベリーの豆と平たい豆を比較した研究では、焙煎中に一貫した効果は見られなかった。研究者らはまた、溶解度や質量減少といった焙煎の進行指標にも有意な影響を検出できなかった。