コーヒーの完璧なカップの背後にある化学と物理学

コーヒーは、醸造者が消費時点でその品質に重要な役割を果たしているという点で、職人の飲料の中でユニークです。 対照的に、酒飲みは生ビールとワインを完成品として購入します。

カフェのバリスタが生産するコーヒーは、自宅で醸造された同じ豆とはいつも味が違うのはなぜですか？

それは彼らの長年の訓練にかかっているかもしれませんが、おそらくそれは化学と物理学の原則を利用する彼らの能力です。 私は日によって材料化学者であり、私が他の固体に適用する物理的考慮事項の多くはここに適用されます。 温度、水化学、粒度分布、コーヒーへの水の比率、時間および、多分重大に、緑のコーヒーの質の変数はすべて風味がよいコップの作成の重大な役割を担う。 そのカップを再現できるようにするのは、これらの変数を制御する方法です。

ジョーのカップはどのくらい強いですか？

バリスタが用意したコーヒーがなぜカフェでおいしいのかに対する心理的および環境的貢献に加えて、醸造方法自体を考慮する必要があります。

私たち人間は、コーヒー成分（有機酸、メイラード製品、エステル、複素環など）を1.2-1.5質量％（フィルターコーヒーのように）、8-10質量％（エスプレッソのように）を含む飲み物を好むようである。 これらの範囲の外の集中は実行するために挑戦している。 8から10パーセントの集中を達成する技術の限られた数、最もよく知られているエスプレッソ-マシンがある。

しかし、1.2から1.5パーセントのコーヒーを含む飲み物を達成するには、多くの方法があります。 注ぐ、トルコ語、アラビア語、Aeropress、フレンチプレス、サイフォンまたはバッチ醸造（すなわち、規則的な滴り）装置–それぞれはこれらの集中のまわりでよい味がするコー これらの醸造方法はまたエスプレッソの同等上の利点を自慢する:それらは安い。 エスプレッソマシンはこの集中の飲料を作り出すことができる:フィルターコーヒーの集中に水と薄くなるちょうどエスプレッソの打撃であるAmericano。

これらの方法はすべて、カップ内のコーヒーの量とほぼ同じ量になります。 では、なぜ彼らはそんなに違う味ができますか？

コーヒーが水と出会うとき

低濃度の方法には、コーヒーを醸造水に完全に浸す方法と、コーヒーベッドを通って水を流す方法の二つのファミリーがあります。

物理的な観点から見ると、主な違いは、完全浸漬システムではコーヒー微粒子の温度が高いことです。 コーヒー抽出の最も遅い部分は、化合物が粒子表面から溶解する速度ではありません。 むしろ、それはコーヒーの風味が固体粒子を通って水-コーヒー界面に移動する速度であり、この速度は温度とともに増加する。

より高い粒子温度は、コーヒー微粒子内に閉じ込められたより多くのおいしい化合物が抽出されることを意味します。 しかし、より高い温度はまた、不要な化合物の多くがあまりにも、水に溶解することができます。 スペシャルティコーヒー協会は、これらの味について話すのに役立つフレーバーホイールを提示します–緑/栄養または紙のような/かび臭いから茶色の砂糖やドライフルーツに至るまで。

注ぎオーバーや他のフロースルーシステムはより複雑です。 時間が制御される完全な液浸方法とは違って、醸造物の時間流れによって地面が流動度を制御するので粉砕のサイズによって決まる。

醸造時間にも水とコーヒーの比率が重要です。 水がより良い地面を通ってよりゆっくり浸透すると同時に抽出を高めるために単により良くひくことは常に醸造の時間を変える。 コーヒーの使用量を減らすことで水とコーヒーの比率を上げることができますが、コーヒーの質量が減少するにつれて、醸造時間も減少します。 フィルターコーヒー醸造の最適化は、したがって、多次元と完全浸漬方法よりもトリッキーです。

制御しようとするその他の変数

あなたの好きなバリスタを正確に模倣するためにあなたの醸造方法と装置を最適化することができたとしても、あなたの自家製の醸造がカフェのものとは異なる味になる可能性はまだほぼ一定です。コーヒーの品質に大きな影響を与える3つの微妙な点があります：水の化学、グラインダーによって生成される粒度分布およびコーヒーの新鮮さ。

まず、水の化学: コーヒーが酸性飲料であることを考えると、あなたの醸造水の酸性度は大きな効果を持つことができます。 低レベルのカルシウムイオンと重炭酸塩（HCO Β⁻）の両方を含む醸造水–すなわち軟水–は、時には酸っぱいと説明される非常に酸性のカップになります。 重炭酸塩がコーヒーのflavorsome酸のほとんどを中和したので、hcoのΒのハイレベルを含んでいる醸造水⁻–普通、硬水–白亜のコップを作り出します。

理想的には、真ん中のどこかに化学を含む水でコーヒーを醸造したいと考えています。 しかし、あなた自身の水道水の重炭酸塩濃度を知らない可能性が高く、小さな変化が大きな違いになります。 この影響を味わうには、重炭酸塩濃度が最も高いボトル入り飲料水の1つである360mg/Lのエビアンでコーヒーを醸造してみてください。

粉砕機が生成する粒度分布も重要です。

すべてのコーヒー愛好家は、ブレードグラインダーは一見ランダムな粒度分布を生成するため、好まれていないことを正しく教えてくれます。 代わり、ぎざぎざの粉砕機は漸進的により小さい部分にコーヒーを切る歯が付いている金属の2部分を特色にする。 それらは十分に小さい一度だけ開口部を通して粉砕された微粒子を可能にする。

しかし、バリグラインダーを使用するときにグラインド設定を最適化する方法については競合があります。 思考の一つの学校は、あなたがより高い濃度で最もおいしい味を抽出することができます表面積を最大化するために、できるだけ細かくコーヒーを粉砕 ライバル校は、負の味を与える微粒子の生成を最小限に抑えるために、できるだけ粗く粉砕することを提唱しています。 おそらく、ここで最も有用なアドバイスは、あなたの好みの好みに基づいてあなたが一番好きなものを決定することです。

最後に、コーヒーそのものの新鮮さが重要です。 焙煎されたコーヒーには、固体コーヒーマトリックス内に閉じ込められたCO2および他の揮発性物質がかなり含まれています。 揮発性物質が少ないことは、風味豊かなコーヒーのカップが少ないことを意味します。 ほとんどのカフェでは、焙煎日から四週間以上コーヒーを提供しないため、焙煎したばかりの豆を使用することの重要性を強調しています。

コーヒーを冷却することで、スタリング速度を緩和することができます（アレニウスの方程式で説明されています）。 開いた容器のあなたのコーヒーを冷やすべきではない間（魚指のビールがほしいと思わなければ）、フリーザーの気密の容器でコーヒーを貯えることはかなり新鮮さ

だから、自宅で慎重に醸造されたコーヒーが、カフェで買うものに積み重なることはないということを悪く感じないでください。 科学的でなければ、単一の最上級のカップを生産するために論争しなければならない多くの変数があります。 これらの変数のほとんどは、数学的アルゴリズムによって最適化されるのではなく、むしろ誰かの舌によって最適化されることを安心してくださ 最も重要なのは、あなたのコーヒーがあなたに良い味をすることです…醸造後に醸造します。