Book 2 / Parts 2-3 — 熱力学と焙煎の化学:熱はいかにして風味になるか

熱こそが、焙煎家に与えられた唯一の道具です。それ以外のすべて — 風味、甘み、ボディ、待ちわびるあのクラック — は、適切な量の熱が、適切な瞬間に、適切なかたちで届いた結果にすぎません。

Book 1 は焙煎の「やり方」を教えます。Book 2 は焙煎がなぜそのように成り立つのかを解き明かします — そしてそれが最も役立つのが、熱そのものの化学と物理にほかなりません。The Roasting Bible Book 2 のパート 2 と 3 は、本書の科学的な核心を成しています。まず、エネルギーを豆へと送り込む熱力学。次に、そのエネルギーを風味へと変える反応の連鎖です。

本稿では、その両方をたどっていきます。読み終えるころには、温度カーブが画面上の一本の線ではなく、エネルギーがどこへ向かい、どの反応が進行しているのかを映し出すライブの読み取り値として見えてくるはずです。その転換 — プロファイルを「なぞる」ことから「読み取る」ことへ — こそが、レシピを繰り返すだけの焙煎家と、焙煎をその場で立て直せる焙煎家とを分けるものなのです。

パート 2 ・物理

熱が豆に届く三つの道筋

どの焙煎も、三つの熱の経路のあいだで交わされる駆け引きです。伝導は直接の接触 — 高温のドラム壁にぶつかりながら転がる豆で、フライパンの上で食材を焼きつけるのとまったく同じです。最初の数分間は、これが支配的になります。対流は動く空気が運ぶ熱で、ブラウニング(褐変)の段階では主役を引き継ぎます。放射は高温の金属面から放たれる目に見えない赤外線エネルギーで、全工程を通じて静かに存在し続けます。

ここで本書が示す最も実践的な洞察は、コーヒー豆が金属よりも木材に近いかたちで熱を伝えるということです。「熱いスープに入れた金属のスプーンは、たちまち手を焼きます。一方、木のスプーンは冷たいままです。豆もこれと同じように振る舞い、表面の熱はゆっくりと中心へ向かって伝わっていきます」。この「遅さ」は、ひとつの恵みです。芯を焦がすことなく外側を発達させる時間を与えてくれるからです — けれども同時に、焦げ(スコーチ)はほぼ常に伝導の問題(ドラムへの接触が過多)であり、乾燥フェーズの停滞は伝導が不足していることを意味します。

パート 2 ・エネルギー収支

焙煎機のエネルギーは、実際どこへ消えているのか

Book 2 は、焙煎機を銀行口座のように捉えることを勧めます。エネルギーはガスや電気を通じて流れ込み、その一単位ごとが五つの場所のいずれかで費やされていきます。多くの焙煎家にとって意外なのは、その順位です。水分の蒸発こそが焙煎全体で最大のコストであり — 総エネルギーのおよそ40%を占めます — 豆そのものを加熱するエネルギー(約25%)をはるかに上回るのです。残りは、排気による損失、機械の熱容量(サーマルマス)を温めること、そして室内へ逃げていく熱が占めます。

このひとつの事実が、多くのことを説明してくれます。グラフ上で乾燥フェーズが停滞して見えるのはこのためです — エネルギーは温度を上げることにではなく、水を蒸気に変えることに注がれているのです。水分の多い豆ほど時間がかかるのも、これが理由です。そして、乾燥が完了した瞬間に昇温率が急に加速するのも、これゆえです。最大のエネルギーの流出が止まり、余った熱がようやく豆へと向かうのです。

パート 3 ・焙煎を読む

温度カーブは、コーヒーにとっての心電図(ECG)

「医師が心電図(ECG)の記録紙を読む姿を思い浮かべてください」と本書は語り始めます。「あなたの焙煎プロファイルも、まさに同じもの — コーヒーの心電図です」。上昇していくあの線のあらゆる特徴は、それぞれ特定の物理現象によって生まれています。冷たい豆がドラムの熱を吸収するチャージ・ディップ、豆が周囲よりも温かくなるターニングポイント、ゆるやかな乾燥の傾き、メイラードとカラメル化が最も激しく進む急峻なブラウニングの上昇、そして1ハゼへと向かって平坦になっていく接近です。

真に制御すべき変数は温度ではなく — 昇温率(RoR:Rate of Rise)、すなわち1分あたりの温度変化です。発達(ディベロップメント)を通じてなめらかに低下していく RoR は、クリーンな焙煎の証です。RoR が急落すればカップは平板になりかねず、再び上向きに跳ね返れば、えぐみを焼き込んでしまうことがあります。本書がひとつ強調する注意点があります。本書が示すすべての温度は豆温プローブの読み取り値であって、豆そのものの真の内部温度ではありません。豆の芯は、序盤では10〜30°C低く推移しているのです。

パート 3 ・風味の化学

メイラードとカラメル化 — 風味が生まれる場所

熱が道具なら、メイラード反応は傑作です。「あなたはこの反応をすでに知っています — ただ、その名前を知らなかっただけです」と本書は記します。焦がしバター、焼き目のついたステーキ、こんがりと黄金色になるトースト — すべてメイラードです。コーヒーにおいてこれは焙煎で最も重要な化学反応であり、しかも単一の反応ではなく、数百にものぼる反応の連鎖で、三つの段階を経て展開します。風味のない準備(Setup)(121〜160°C)、フルーティーでハチミツのような、そしてフローラルな香りが立ち現れる芳香に満ちた進行(Action)のフェーズ(149〜196°C)、そして断片どうしが結びついてメラノイジンの重合体となり、コーヒーにナッティでカラメルのような、ロースティな(焙煎香のある)ボディを与える結実(Payoff)です。

これと並行して進むのがカラメル化 — アミノ酸とではなく、糖がそれ自身と反応する現象です。本書の言い回しは記憶に残ります。「メイラードは二つの分子が交わす会話。カラメル化は独白(モノローグ)です」。これにはより高い温度が必要で、バターのようなところからカラメル、そしてほろ苦さへと変化していき、ミディアムローストがしばしば最も甘くなる理由を説き明かします — 行き過ぎれば、その同じ糖が焼き尽くされてしまうのです。これらの反応の速度を制御すれば、どの風味分子がカップを支配するかを制御できるようになります。

パート 3 ・転換点

1ハゼ — それは圧力の問題

あのポップコーンが弾けるような音は、魔法ではありません。それは正確な物理現象です。メイラードとカラメル化から生じた蒸気とCO₂が、数分かけて弱まり続けてきた細胞構造の内側に閉じ込められ、ついに圧力 — およそ5〜7気圧 — が豆を引き裂くのです。その瞬間、焙煎の化学は根本から変わります。細胞壁が破裂し、豆が膨張し、閉じ込められていた揮発成分が香りとなって一気に放たれ、わずかな発熱反応によって豆はつかの間、自ら熱を生み出します。

ここはまた、熱分解(パイロリシス)が主導権を握る場所でもあります — ギリシャ語の「火」と「ほどく」に由来し、低酸素の環境で分子が熱によって分解されることを指します。1ハゼは、原産地由来のキャラクターと焙煎由来のキャラクターを分かつ境界線です。それ以前のすべては、農園が与えてくれたものを守り、それ以降のすべては、ますます焙煎家の署名(シグネチャー)になっていきます。なぜそれが起きるのかを理解すること — それこそが、ディベロップメント・タイムを当て推量から制御へと変えるのです。

この記事が向いている人

ボンネットを開けてみたい焙煎家へ

飲めるレベルの焙煎はすでにできるけれど、自分の調整がなぜ効くのかを理解したい — 3分時点でガスを変えるとなぜカップ全体が作り変わるのか、なぜある豆は焦げ、別の豆は停滞するのか — そう思うなら、ここはまさにあなたのために書かれた Book 2 の部分です。化学の予備知識は前提とせず、すべての概念を台所のたとえから組み立て、そこに科学を加えていきます。本書は、ただ繰り返すのではなく、診断したいと願う焙煎家に報いてくれます。

著者:Wing Yuen — SCA 公認トレーナー、東京・新宿の Tasse Coffee Roastery 創業者。Wing は、家庭用および professional の焙煎家に向けた二部作シリーズ『The Roasting Bible』の著者です。