この記事で読めること
水は飲料の大部分を占める溶媒です。水の成分は、コーヒーの成分がどのように溶け、どのように感じられるかを変えます。
水は熱を運ぶだけでなく、コーヒーの成分を溶かして運びます。同じレシピでも水を変えると、明るさ、重さ、余韻が変わることがあります。
水は飲料の主成分
硬度、アルカリ度、pHは単独の品質ラベルではありません。豆、焙煎、器具、抽出方法との関係で読み解く必要があります。
実務に置き換えるときは、水はコーヒー成分を運ぶ溶媒を読む前提として、原料、器具、測定方法、使用目的を同じ記録に残します。
一つの試行へ落とし込む
コーヒーと手順を固定して水だけを変え、香り、味、余韻、口当たりを記録します。
この記事から、すべての製品や店舗に通用するミネラル配合や水質基準を導かないでください。
コーヒーの最も重要な成分は水であり、コーヒーの98%を占めています。しかし、水は「ただの水」であることはほとんどありません。完全に透明であっても、（ほとんどの）水源にはかなりの量の溶解固形物が含まれています。そのため、たとえ飲料水としての品質基準を満たしている水であっても、健康に害はないかもしれませんが、コーヒーの味をぼやけさせたり、場合によっては不健康にしたりする無機物質が含まれている可能性があります。
これは水の構造そのものに由来します。分子レベルで見ると、水は極性構造をしており、片側に2つの正電荷を帯びた水素原子、もう片側に負電荷を帯びた酸素原子が配置されています。そのため、多くの極性分子にとって非常に魅力的な存在となっています。逆に、コーヒーに含まれる脂肪などの非極性化合物はほとんど溶解しません。水を加熱すると、すべての水分子が活発に動き始め、より効率的な溶媒となります。したがって、高圧および／または高温の抽出条件下、あるいは長時間の接触条件下では、非極性化合物の溶解度も大幅に向上します。
水中の無数の溶解性固形物（無機物と有機物の両方）から、水処理物質（例えば、微生物学的品質基準を維持するために水道本管に添加される塩素）、そして微生物など、給水システムに既に存在する物質に至るまで、水中のミネラル（無機物質）は、私たちのほとんど全員が読んだり聞いたりしたことのある最も基本的な概念である「硬水」または「水の硬度」を形成します。
下の図に示すように、塩分子、すなわち塩化ナトリウム（NaCl）は、電荷が等しいナトリウム（Na+）原子と塩化物（Cl-）原子から構成されています。塩（または他の鉱物）が水に溶けると、イオンは分離（解離）して水中に拡散します。したがって、塩が水に溶けると、もはや化合物としては存在せず、水に溶けた個々のナトリウム（Na+）イオンと塩化物（Cl-）イオンとして存在することになります。
水中に溶解した固体（または分子、原子）由来のイオンが水の電気伝導性を決定するため、電気伝導率計（ECメーター）は、水中に溶解した物質の相対的な量を測定するためによく用いられます。
電気伝導率を全溶解固形物（TDS）に変換しても、水サンプル中の溶解固形物の量を大まかに推定できるだけで、水中のイオンの具体的な濃度に関する情報は得られません。一般的に、温度が1℃変化すると、電気伝導率（およびTDS）の測定値は約2～4%変化します。
それでは、まず大気中の水蒸気から見ていきましょう。「水蒸気」は基本的に純粋なH2Oですが、水が凝結して水滴になると、二酸化炭素（CO2）を吸収し始め、二酸化炭素は水と結合して炭酸を形成します。この過程によって水は弱酸性になり、雨水のpHは通常5.7以下になります。
炭酸は弱酸です。そのため、長時間存在することはほとんどなく、次の式に従って容易に分解します。
H₂O + CO₂ ↔ H₂CO₃
自然の循環では、酸性の雨水が地中深く浸透し、地下水流によって炭酸カルシウム（CaCO₃）、炭酸マグネシウム（MgCO₃）、またはその両方からなる岩石層を通過する際に、岩石中の鉱物の一部を溶解させ、マグネシウムイオン（Mg²⁺）とカルシウムイオン（Ca²⁺）を生成し、「硬水」となります。これらのうち、石灰岩由来のカルシウムは、水中に見られる最も一般的な硬質鉱物の一つです。溶解する鉱物の量は、岩石の組成だけでなく、岩石との接触時間や粒子の大きさにも左右されます。鉱物粒子が小さいほど表面積が大きくなるため、溶解しやすくなり、溶解固形物の量が増加します。地下水は、河川水や湖水よりも鉱物との接触時間が長いため、より多くの鉱物を含んでいます。さらに、雨水は酸性ですが、長石や石英などのケイ酸塩岩は溶解（風化）に対する抵抗力がはるかに高いため、溶解させることはできません。
「硬度」という用語は、もともと水中のミネラルと石鹸の相互作用に由来しています。硬水に含まれるミネラルは石鹸と結合し、不溶性の膜を形成するため、泡立ちが悪くなり、洗浄効果が低下します。そのため、使用前に水を沸騰させると硬度が低下し、洗濯が楽になることが観察されています。沸騰によって除去できる硬度は「一時硬度」と呼ばれ、どれだけ沸騰させても残る硬度は「永久硬度」と呼ばれます。
一般的に、あらゆる種類の水は、上記の図のように3つの部分に分けることができます。
- 左側では、すべてのイオンが上部に陽イオン（カチオン）、下部に陰イオン（アニオン）に分けられています。この図では、陽イオンと陰イオンの面積は常に等しくなっています。これは、水は電気的に中性でなければならないためです。つまり、陽イオン由来の正電荷の量と陰イオン由来の負電荷の量が等しくなければなりません。
- 図の中央部分は、溶解したガス、この場合は二酸化炭素とその炭酸誘導体を示しています。
- そして最後に、右側には水の非荷電成分、具体的にはケイ酸塩や有機化合物が表示されます。これらはほとんどの場合、水中の全溶解固形物のごくわずかな割合を占めるにすぎません。
ほとんどの水道水のpHは、 5～20mg/lの範囲で過剰に溶存している二酸化炭素によって大きく影響を受けます。大気平衡状態では、水中の溶存二酸化炭素は約0.4mg/l程度です。
読後の確認
このテーマを次の判断につなげる
- 挽き目を変える前に、水源を記録する。
- 水源と保管状態
- 水の成分情報が確認できているか