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【コーヒー焙煎】ドラムの回転速度別焙煎比較と伝熱への影響を考察

焙煎
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焙煎中のドラムの回転速度が、味わいにどのように影響するのかについて、以下の3点を解説します。

  • 回転速度別焙煎比較
  • なぜドラムの回転速度で味わいが変わるのか
  • どれぐらいの回転速度がよいのか

回転速度別焙煎比較

ドラムの回転速度が「遅い・普通・速い」でどのような差が出るのか、焙煎・検証します。

aillio Bulletでの回転速度別焙煎比較

筆者の所有する焙煎機「aillio Bullet」はドラムの回転速度を1〜9の9段階変速ができるので「1・5・9」の速度で、投入温度・火力・煎り止め温度を190℃で固定して比較していきます。

回転速度1(遅い)

回転速度1(遅い)の焙煎結果

  • 中点:82.3℃
  • 1ハゼ:8:12
  • 2ハゼ:10:32
  • 煎り止め:10:45
  • 減少率:16.9%(154.0g→127.4g)
  • 一回転あたり/秒:1.5秒
  • 味わい:苦みが強く、香もどこかスモーキー。

見出しの写真一番左になります。見ての通り、2ハゼに入り少し油が出てきています。

回転速度5(普通)

回転速度5(普通)の焙煎結果

  • 中点:79.5℃
  • 1ハゼ:8:06
  • 2ハゼ:
  • 煎り止め:10:01
  • 減少率:15.2%(153.5g→130.2g)
  • 一回転あたり/秒:1.2秒
  • 味わい:甘みがあり苦みも少ない。

1ハゼのピークが過ぎたあたりで目標温度到達。遅いに比べてかなり浅いのがわかります。

回転速度9(速い)

回転速度9(速い)の焙煎結果

  • 中点:83.6℃
  • 1ハゼ:7:14
  • 2ハゼ:9:14
  • 煎り止め:9:23
  • 減少率:15.3%(153.1g→129.7g)
  • 一回転あたり/秒:0.7秒
  • 味わい:香は感じたが、甘みが少なく淡泊。

2ハゼがなり始めたところで目標温度到達。目標温度までの到達スピードや、進行に対しての色味など、他との違いがハッキリ出ました。

回転速度1(遅い)の煎り止め時間【10:45】〜9(速い)の煎り止め時間【9:23】で比較すると、同じ豆温度で煎り止めしたにもかかわらず1分22秒もの差が出ました。

回転速度で焙煎進行が変化する理由

ドラムの回転速度で、豆とドラム側面(鉄板)の接触回数と接触時間が変化します。

ドラムの回転速度と焙煎の関係

回転速度が遅い 回転速度が速い
ドラムとの接触回数 低下(低撹拌) 増加(高撹拌)
ドラムとの接触時間 増加 減少
味わいの傾向 苦みやテイストが強い 苦みやテイストは弱く、クリーン
焦げやすさ 焦げやすい 焦げにくい

なお、WCRC(ワールド・コーヒー・ロースティング・カップ)のチャンピオンである後藤氏は「人気店のコーヒー焙煎」にて後半の回転速度を落としてあえてボディーを強くするとのコメントをしています。

作ったバランスを保ったままボディを微調整する場合、ドラムの回転数を変える。

出典:「人気店のコーヒー焙煎」

焦げにくく熱効率が良くなる分、生焼けにもなりにくく、進行が速いことを除けば回転速度が速い方が失敗しにくい傾向といえます。

※回転速度と焙煎傾向に関しては「Coffee Fanatic三神のスペシャルティコーヒー攻略本」より出典・参考にしています。

回転速度と伝熱

コーヒー焙煎における伝熱基本三形態

コーヒー焙煎における「伝熱基本三形態」を理解して、ドラムの回転速度との関係を知りましょう。

伝導熱
ドラムの鉄板と接触することで伝わる熱で、物体の表面に熱が加わりやすいのが特徴。ドラムの回転速度が遅いとドラム(鉄板)との接触回数は少なく接触時間は長くなるため、豆の表面に熱が加わり焦げやすくなります。

輻射熱
直火式の焙煎機などで熱源の火から直接伝わる熱で、伝導熱ほどではないが物体の表面に熱が加わりやすいのが特徴。直火式の焙煎機の場合、この輻射熱による影響でより焦げやすくなっているので注意が必要です。

対流熱
熱風式や半熱風式の焙煎機などで熱せられた空気により伝わる熱で、物体の内部まで熱が伝わりやすいのが特徴。ドラムの回転速度が速いとドラム(鉄板)との接触回数が多く接触時間は短くなるため、伝導熱よりも対流熱の効果が得やすくなり、焦げにくく豆内部まで熱が効率よく伝わるので進行が速くなります。

動画でも学べる「伝熱」として、科学的考察で定評のある「ひつ研」YouTubeチャンネルでもコーヒーの「伝熱」について解説されています。もっと知りたい方は「コーヒーの科学」もおすすめです。

どれぐらいの回転速度が良いのか

結論、出したい味わいによります。基本的には1周するのに大体1秒が基準などとも言われており、今回の検証でも周/1.2秒(普通)と周/0.7秒(速い)では焦げた味わいは感じられず、そういった面でもある程度参考にできそうです。

回転速度が遅い 苦く、濃く、焦げやすい
回転速度が速い 苦みが少なく、薄く、焦げにくい

上記の傾向を考えて好みのバランスに調整しましょう。

※焙煎機により前提条件が異なるので、あくまで相対的に考える上での参考程度に。

手回し焙煎機を使っている方はこちらも参考に。

まとめ

以上、コーヒーの焙煎における「ドラムの回転速度が焙煎に与える影響」を検証・解説しました。

回転速度で焙煎進行が変化する理由
ドラムの回転速度で、豆とドラム側面(鉄板)の接触回数と接触時間が変化します。

  • 回転速度が遅いと:豆とドラム側面の接触回数は低下、接触時間は増加。苦みやテイストが強く、焦げやすい
  • 回転速度が速いと:豆とドラム側面の接触回数は増加、接触時間は減少。苦みやテイストは弱くクリーン、焦げにくい

回転速度と「伝熱」

  • 伝導熱:ドラムの鉄板との接触で伝わる熱。物体の表面に熱が加わりやすい
  • 輻射熱:直火式の熱源から直接伝わる熱。伝導熱ほどではないが表面に熱が加わりやすい
  • 対流熱:熱せられた空気で伝わる熱。物体の内部まで熱が伝わりやすい

どれぐらいの回転速度が良いのか
結論、出したい味わいによる。基本的には1周するのに大体1秒が基準などとも言われています。

結局何が正解なのかハッキリ答えることができないもどかしさと、そんなところが面白いというのがいつもの感じですが、コーヒーは何事においても「相対的」な世界だと思いますので、対比となる体験を増やしていきましょう。

今回の記事の参考文献はこちら

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