同じ条件で焙煎する量を変えた場合、焙煎の進行にどの程度影響するのか。専門書で少し触れられているものもあるようですが、実際のところはどうなのか検証してみました。
- 投入量別焙煎比較
- 投入量の変化で焙煎進行はどの程度変化するのか
- どの程度の投入量が良いのか
以上の3点を解説していきます。
投入量別焙煎比較
投入量が「150g・350g・550g」でどのような差が出るのか、焙煎して検証します。
写真ではわかりにくいですが、投入量が多くなるにつれかなり浅くなっています。筆者の所有する焙煎機「aillio Bullet」でドラムの回転速度・火力・煎り止め温度を190℃に固定して比較していきます。
投入量（150g）
- 中点：93.5℃
- 1ハゼ：6:06
- 2ハゼ：8:15
- 煎り止め：8:16
- 減少率：18.1%（150.0→122.8）
- 味わい：焙煎が深い分、苦みと甘みがバランスよく感じる。
かなり速いテンポでの焙煎で生焼け気味になると思いきや、えぐみも少なく良質な酸味も感じることができました。対流熱の割合が多いことが影響しているからかもしれません。
投入量（350g）
- 中点：81.0℃
- 1ハゼ：9:12
- 2ハゼ：－
- 煎り止め：10:05
- 減少率：15.3%（350.0→296.5）
- 味わい：甘みが出てきたが、若干のえぐみがある。
2ハゼには入らず、焙煎時間も150gと比較して約2分長くなりました。
投入量（550g）
- 中点：72.4℃
- 1ハゼ：12:41
- 2ハゼ：－
- 煎り止め：12:49
- 減少率：14.3%（550.0→471.5）
- 味わい：浅煎りのわりにはゆっくり進行したので、優しい酸味と黒糖のような甘み。
焙煎時間は3つの中で最も長くなり、焙煎も浅く1ハゼ直後に煎り止めとなりました。
投入量150g（少ない）の煎り止め時間【8:16】〜550g（多い）の煎り止め時間【12:49】を比較すると、同じ豆温度で煎り止めしたにもかかわらず4分33秒もの差が出ました。
投入量で焙煎進行が変化する理由
生豆の投入量で、豆とドラム側面（鉄板）の接触時間と空気との接触時間が変化します。
投入量が少ないと…
- 豆とドラム側面の接触時間は減少して、空気との接触時間が増える。
- 結果、苦みやテイストは弱く、酸味やフレーバーを強く感じる。
- 豆温度よりドラム内温度が高くなりやすい。
- 焙煎進行が速く、生焼けになりやすい。
投入量は間接的に豆に与えられるカロリーを変えているため、少量の焙煎は高火力・時短焙煎の傾向になりやすいです。
投入量が多いと…
- 豆とドラム側面の接触時間は増加して、空気との接触時間は減少する。
- 結果、苦みやテイストは強く、酸味やフレーバーが弱く感じる。
- 豆温度とドラム内温度の差が小さくなりやすい。
- ドラムからの伝導熱で焦げやすい。
投入量が増えると必然的に熱量に対しての豆温度の上昇が緩やかになり、焙煎時間も長くなりやすいです。
※生豆の投入量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。
投入量と伝熱
コーヒー焙煎における「伝熱基本三形態」を理解して、生豆の投入量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。生豆の投入量が多いとドラム（鉄板）との接触時間が長くなるため、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、この輻射熱の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。生豆の投入量が少ないとドラム（鉄板）との接触時間が短くなるため、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。
投入量とStir Fry・Bake傾向
ファナティック三神氏は焙煎傾向を「Stir Fry傾向」と「Bake傾向」の2つに分類・定義しています。この観点から投入量との関係を整理すると、本記事の検証結果をより深く理解することができます。
Stir Fry傾向（短時間・高火力・高攪拌の焙煎傾向）
対流熱の効率が上がり、酸味とフレーバーが優位になります。投入量が少ない状態は豆がドラム内で活発に動くため攪拌効率が高まり、このStir Fry傾向に近づきます。今回の検証でも150g（少量）が「良質な酸味」を示したのはこの傾向と一致しています。
Bake傾向（長時間・低火力・低攪拌の焙煎傾向）
伝導熱の効率が上がり、質感と甘さが優位になります。投入量が多い状態は豆が密集して攪拌効率が低下し、このBake傾向に近づきます。550g（多量）で「黒糖のような甘み」が出たのもこの傾向の表れと考えられます。
また三神氏によると、Bake傾向ではドラム面の温度ムラが生じやすく、むしろ焦げが発生しやすいとされています。投入量が多いほど伝導熱の割合が増して焦げやすくなるという今回の検証結果とも一致しており、「投入量が多い＝焙煎が安全」とはならない点に注意が必要です。
出典：Roast Design Coffee Blog / ファナティック三神氏
どれぐらいの投入量が良いのか
結論、出したい味わいによります。それだと参考にならないという方には、まず焙煎機の容量の半分の量で焙煎し、必要に応じて増減させて調整することをおすすめします。
注意点として、容量に対して投入量が少ないと焙煎操作（火力調整等）への反応も大きくコントロールが難しくなります。反対に投入量が多いと熱量不足になりやすく間延びして平坦な味になりやすいため、いずれの方向にも極端な設定は避けた方が無難です。
ざっくりまとめると、
- 投入量が少ないと…酸味とフレーバーが強く、甘み・質感が弱い
- 投入量が多いと…酸味とフレーバーが弱く、甘み・質感が強い
上記の傾向を踏まえ、好みのバランスに調整してみてください。
なお、焙煎機の種類や構造によっては投入量や焙煎傾向によって温度表示の出方が変化します。各投入量で水抜き終了やハゼがどのあたりの温度で来るか、事前に確認しておきましょう。
※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。
まとめ
以上、コーヒーの焙煎における「生豆の投入量が焙煎に与える影響」を検証・解説しました。
「aillio Bullet」で投入温度・火力・ドラムの回転速度・煎り止め温度を190℃に固定し、投入量のみを変えて比較しました。投入量150g（少ない）の煎り止め時間【8:16】〜550g（多い）の煎り止め時間【12:49】を比較すると、同じ豆温度で煎り止めしたにもかかわらず4分33秒もの差が出ました。
投入量で焙煎進行が変化する理由
生豆の投入量で、豆とドラム側面（鉄板）の接触時間と空気との接触時間が変化します。
- 投入量が少ないと：豆とドラム側面の接触時間は減少、空気との接触時間が増加。酸味やフレーバーが強く、生焼けになりやすい。
- 投入量が多いと：豆とドラム側面の接触時間は増加、空気との接触時間が減少。苦みやテイストが強く、焦げやすい。
投入量と「伝熱」
- 伝導熱：物体の表面に熱が加わりやすい。投入量が増えることで攪拌効率が下がり、伝導熱の割合が増加して焦げやすくなる。
- 輻射熱：伝導熱ほどではないが物体の表面に熱が加わりやすい。今回の考察で推測できる範囲は少ないと考える。
- 対流熱：物体の内部まで熱が伝わりやすい。投入量が少ないほど熱気に触れる機会が高まり、対流熱の割合が増加。
投入量とStir Fry・Bake傾向
投入量が少ないと攪拌効率が高まりStir Fry傾向（酸・フレーバー優位）に、投入量が多いと攪拌効率が低下しBake傾向（質感・甘さ優位、焦げやすい）にそれぞれ近づきます。回転速度の考察と同じく、ドラムへの豆の触れる頻度が焙煎傾向に大きく関わってくるという点で、共通する項目が多いと言えそうです。
どれぐらいの投入量が良いのか
まずは焙煎機の容量の半分の量で焙煎し、そこから調整していくのがおすすめです。
今回の記事の参考文献はこちら
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