この記事で読めること
焙煎は、生豆を挽いて抽出できる原料へ変えながら、新しい香りと味の成分を生み出す熱処理です。
焙煎中は圧力、ガス、反応が豆の内部構造を変えます。硬さ、多孔性、割れ方が、その後の粉砕と抽出に影響します。
熱で変わる豆の構造
熱移動、水分の放出、化学反応、豆の構造変化が同時に進みます。同じ色に見えても、熱履歴が同じとは限りません。
実務に置き換えるときは、熱で変わるコーヒー豆の構造を読む前提として、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
一つの焙煎サンプルについて、色、香り、硬さ、休ませた期間、想定する抽出方法をセットで記録します。
一般的な焙煎知識だけから、L&Kの焙煎プロファイル、設備能力、ロット品質を推測しないでください。
焙煎工程では、発生する蒸気と二酸化炭素ガスによってコーヒー豆内部に圧力が蓄積されます。この圧力によって豆は膨張し、元の体積の2倍になります。豆の構造はより多孔質で弱く、もろくなりますが、これはコーヒーを挽いて抽出する上で非常に重要です。コーヒー豆はポップコーンのように急激に大きくなるのではなく、焙煎工程を通して徐々に膨張していくのです。
しかし、焙煎工程の終盤、二酸化炭素の生成量が増加するにつれて、粒子サイズはより急速に増大します。サイズと多孔性の変化は、焙煎中の二酸化炭素の生成量と生成速度に密接に関係しています。高温で焙煎されたコーヒーや、より深く焙煎されたコーヒーは、二酸化炭素の放出量が多いためか、より膨張し、より多孔質になる傾向があります。
コーヒー豆の孔の大きさは、ひび割れによって生じる大きな空洞から、豆の構造内部にある微細な孔まで、非常に多様です。豆の構造にある多くの孔は、個々の植物細胞を囲み支える丈夫な多糖類である細胞壁の残骸から形成されます。焙煎後、空になった細胞は直径約40マイクロメートルの微細な孔を形成します。細胞壁には、幅10～50ナノメートルのより小さな孔も存在し、細胞同士をつないでいます。さらに、焙煎中に発生した二酸化炭素を閉じ込める、直径わずか数ナノメートルの微細な孔が細胞壁構造内に形成されます。コーヒーを高温で焙煎すると、細胞をつなぐ孔が大きくなるため、深煎りのコーヒー豆から油分が放出されると考えられます。
焙煎後、豆の構造は物理構造の変化と脱水によって弱くなります。豆を低温で脱水すると、著しく弱くなり、破壊に必要な力が230ニュートンから50ニュートンに減少します。しかし、焙煎したコーヒー豆は破壊するのに約20ニュートンしか必要としないため、焙煎コーヒー豆の弱化は脱水だけによるものではなく、細胞構造の変化にも関係しています。
水は軟化剤として働き、焙煎したコーヒー豆に比べて生のコーヒー豆の脆さを軽減します。しかし驚くべきことに、水分含有量の多いコーヒー豆は、事前に乾燥させたものよりも焙煎中の膨張が少なかった。水分含有量の多いコーヒー豆の方が細胞構造が弾力性があると予想されるにもかかわらずです。
焙煎は細胞構造を拡張するだけでなく、細胞壁を構成する多糖類の一部も分解します。細胞壁の主成分であるセルロースは、深煎りでも比較的そのまま残ります。しかし、細胞壁の85%を占めるその他の成分は、焙煎中に著しく分解されます。焙煎条件にもよりますが、コーヒーに含まれる多糖類全体の12～40%が分解されます。
多糖類の分解度合いは、コーヒーの品種によっても異なるようです。ある研究では、イエローカトゥーラ、カティモール、サルチモールの3品種における焙煎中の多糖類の変化を分析しました。これらの品種は当初、多糖類含有量が類似しており、水分量もほぼ同じで、焙煎色と重量減少も同じでしたが、浅煎りでは、イエローカトゥーラの多糖類の25%が分解したのに対し、カティモールでは11%、サルチモールでは15%でした。しかし、深煎りではこの差はそれほど顕著ではありませんでした。
読後の確認
このテーマを次の判断につなげる
- 構造の観察を焙煎度と休ませた期間と一緒に読む。
- 温度、熱移動、反応のどれを説明しているか
- サンプルと測定時点が明確か