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今日は小貝川 [日常]

今日はリンリンロードを岩瀬まで行き、そこから小貝川に移動し、下って帰って来た。ちょうど100㎞。
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いつも上野沼は素通りだったのだが、偶然景色のいい場所を見つけたので写真を撮ってみた。草の丈が高すぎだが、目で見た景色はなかなか良かった。

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場所はここ
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コーヒー焙煎は炭焼きと同じだ! [日常]

こんなことを言う人は居ないかなあ。
サントスNo2.がうまく焙煎できなくて、いろいろ調べた結果、芯焦げが原因であることを、顕微鏡観察で確認した。その後いろいろ参考文献を調べた結果、コーヒー焙煎は木材の乾留と類似の反応であることが分かって来た。

木材の乾留とは、まあ木材を蒸し焼きする事であり、いわゆる炭焼きである(炭焼きコーヒーじゃないよ)。乾留は産業上重要な技術なので、かなり研究されており、何が起こるかだいたい把握されている。で、研究報告を読んでいるとまさにコーヒー焙煎と類似の反応であることがわかる。乾留においても、初期加熱では水分が蒸発するのみで、気化熱により材料の温度はあまり上がらない。これはコーヒー焙煎の水抜き工程そのものだ。その後、水分が抜けると急激に反応が始まり、材料の温度が急上昇する。これは組成の分解に伴う発熱反応によるもので、この反応で木酢酸やタールが生成されるという。その後も過熱を続けると、何回か発熱反応を伴う分解反応が生じて、その都度温度上昇が観測され、最後に炭ができる。これをコーヒー焙煎に当てはめると、水分が抜けて反応が急激に進み、発熱反応が進むのが1ハゼに相当すると思われる。そして、この1ハゼのところで木酢酸、つまりクレオソートの生成が生じると考えられる。実際、サントスNo.2の失敗焙煎では、Highローストですでに鋭い苦味を伴う雑味が発生しており、クレオソートの生成が起こっていると思われる。つまり、1ハゼはコーヒー豆内部の成分の反応に伴う発熱反応で、爆発的にガスが発生した結果生じるものと考えれば、観測される現象がうまく説明できる。ハマコーヒーさんのレシピでは、この1ハゼで火を弱め、フタを開けて冷却するとされる。つまり、1ハゼ前後で生じる発熱反応を抑えて豆の内部の高温状態を制御し、クレオソートの生成を抑制するのだと思われる。実際、1ハゼで火を弱めて蓋を開閉し冷却を行うと、嘘のように雑味が消失する。面白いのは、ここで冷やし過ぎてしまうと、コーヒーの特徴的な風味も消失し、味もそっけもないものになることだ。つまり、1ハゼで生じている反応は、行き過ぎればクレオソート生成による雑味のもとになるが、まさにコーヒーの風味形成の重要な反応だということだ。この1ハゼ前後の温度制御が、コーヒー焙煎の最重要ポイントという事になろう。多くのコーヒー焙煎家たちが、それぞれ独自の焙煎法を吟味・検討しているのは、この相反する反応をいかに自在に制御するかに挑戦しているのだと理解される。

さて、顕微鏡で豆の断面を観察すると、雑味の生じた豆は胚の部分がタール化していることがわかる。うまく焼けた豆は胚は黒くなっているものの、タール状にはなっていない。おそらく、胚の周辺の温度が最も高くなり、それが限度を超えるとクレオソートが生成されてしまうものと思われる。また、豆の内部の色は常に表面よりも濃く、豆の内部の温度の方が高温になったことを想像させる。つまり、コーヒー焙煎は、外部からの加熱のみによる温度上昇ではなく、内部の反応熱による温度上昇が大きく寄与していると思われ、これが物事を困難にしている。逆に言えば、内部で温度上昇が生じるほど激しい反応が生じなければ、あのコーヒー独特の風味は生まれないという事だろう。ゆっくり温度を上げていって、似たような色まで焙煎しても、その過程で激しい反応が生じなければ味気ないコーヒーになってしまうと思われる。おいしいコーヒーを焙煎するには、1ハゼをしっかり起こさせましょうというのは、そういう事だと思われる。
さて、手鍋焙煎で1ハゼの温度制御を火加減だけで行うことを試みたのだが、どうもうまく行かず、フタを開けるという事が効果的であるように思われた。逆に火加減をそれほど絞らなくても、フタを頻繁に開閉すれば、ひどい雑味は抑えられる。おそらく、温度を調節する事よりも、発生する水蒸気を鍋から追い出す事が重要であるようだ。これは、いわゆる木酢酸類の生成には水が必要であるためだと思われる。水が無くなってしまえば、木酢酸の生成は非常に少なくなることが分かっている。タールはほとんど水に溶けないので、たとえ生成されてもコーヒー抽出液にはあまり溶け出さないが、木酢酸は水溶性成分なので、大きく味に影響する。1ハゼでの急激な発熱に伴い発生する水蒸気を素早く鍋から追い出すことが重要なのだと思われる。
1ハゼの破裂は、急激な内部反応によって生じるものと気が付くと、1ハゼ自体が重要なのではなく、その原因の化学反応が重要だということがわかる。つまり、1ハゼは脱水後の反応のピークであり、1ハゼが終了してもその原因の反応は続いているわけだ。豆にクラックが入るため、1度爆ぜれば何度も爆ぜることは無いが、反応生成物の放出はしばらく続くので、ハゼが収まってもガスの放出が収まるまでは、火加減の調整と蓋の開閉は続ける必要があると思われる。しばらくすると、1度めの急激な反応は収まって、ガスの放出もおさまってくる。これでようやく1ハゼ工程終了という事になる。これはだいたいHighローストに該当すると思われる。
しばらくはおとなしくなるコーヒー豆だが、加熱を続けると再び反応が激しくなってくる。そして2ハゼが来る。木材の乾留でも類似の温度変化が観測され、異なる分解反応が生じていることが分かっている。おそらくコーヒー豆の中でも1ハゼとは異なる化学反応が生じていると思われる。この段階では、すでに水分がほぼ抜けているので、1ハゼの様な蒸気の発生は無いが、再び大量のガスの生成が起こる。水分が無ければ、雑味の生成はあまり生じないので、急激な温度上昇による焦げが生じない様に火加減を気を付ければ良いという事になる。
炒り止めは、2ハゼ付近では内部の反応で発熱していることを考慮して、鍋から出した後も焙煎が進行することを考慮するというのは、良く言われている通りである。

なぜ、サントスNo.2が難しかったのか
水抜き工程の中で、温度が上がってくると豆の内部がゴム化して柔らかくなり、さらに水蒸気の圧力で膨らんでくる。さらに過熱を続けると、再び硬くなって水分が抜けていき、低密度の多孔質媒質になる。1ハゼは、この状態になってから生じる。サントスNo.2は良く膨らむ豆で、1ハゼ時にすでに断熱性の高い構造になっていると思われる。この状態で1ハゼの急激な発熱反応を迎えると、内部の温度が上がりやすく、気を付けて温度調節しないとクレオソートが生成されてしまうと思われる。いわゆる芯焦げである。エチオピアの豆の様に、高密度の豆だと多少熱伝導が良く、内部温度が上がりにくいため、1ハゼ時の温度調整がいい加減でもそれほど雑味の生成が無い。豆の成分の違いもあるかも知れない。
これまで、内部の発熱は無いと思っていたので、断熱性は内部の温度上昇を妨げる原因になるだろうと、まったく逆のことを考えていた。しかし、顕微鏡観察した豆の内部の状態は全くの逆であり、サントスの内部は黒焦げだったのだ。

というわけで、サントスNo.2もおいしく焼けるようになった。まだまだ改善の余地はあると思われるが、飲めないほどの雑味が発生することは無くなった。ネットで散見される、「1ハゼと2ハゼが連続してしまう」とか、「市販のコーヒーロースターで焙煎したが飲めたものじゃなかった」などのトラブルも、豆の内部の発熱があることを考慮すると、その対策もわかってくるように思われる。皆様のコーヒーライフのご参考になれば幸いである。

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失敗焙煎のサントスNo.2 Cityローストの断面。胚は映っていない。空隙になっている部分が2ハゼで膨らむ部分。芯焦げである。
ここで発生したタールが外部に染み出し、チャフにクレオソート臭がしみ込んだため、チャフが雑味の原因と勘違いした。実際にはチャフはそれほど悪役ではないし、Cityロースト程度ならふるいでほとんど除去できる。

2021/11/17
日本のサイトでは、発熱反応について触れている人は多くないと思うが、アメリカのサイトを見に行ったら、あっけなく1st クラック、2ndクラックは2回の発熱反応の結果と書いてあった。そりゃそうでしょう。
最近考えているのが、1ハゼは乾燥による外皮の硬化と内部の膨張の結果生じるというものだ。乾燥工程では水分+高温による豆のゴム化(軟化)が生じ、蒸気の圧力により豆が膨張する。(その結果チャフがはがれ落ちる。)水分が大部分抜けて分解反応による発熱が激しくなってくると、水分の蒸発が一気に加速し、内部の蒸気圧の急上昇が生じて、豆はさらに膨張しようとする。一方、水分が抜けると豆は硬くなる性質がある。水分の蒸発は当然ながら外側から進行するので、外側から硬くなり、それ以上膨張できなくなる。その結果生じるのが外皮の「割れ」クラックだ。これが1stクラックというわけだ。なぜか日本語では「爆ぜ」だが、事後に観察されるのは、豆に生じるわずかな亀裂であり、ポップコーンの様な爆裂ではない。硬い外皮が割れて変形する際に、大きな音がして豆が跳ねることから、爆ぜると表現したのだろうが、現象は「割れ」(クラック)だ。これが正しいとすると、1ハゼは豆の外皮が硬くなって生じるもので、豆の温度だけで無く、雰囲気の水分量でも変化すると思われる。手鍋焙煎では、フタを開けたら1ハゼが始まるというのも良く経験する。冷えたはずなのに、なぜ?と思うが、外皮の乾燥が進んで豆が変形できなくなった結果、爆ぜるという事もありうる。
低温で短時間で1ハゼを誘導するという焙煎法もあるようだが、1ハゼが温度だけの関数では無いと考えればおかしな話では無い。

2021/12/8
最近、おいしく焼けたと思われるコーヒーでも味がしつこく感じる事が多く、あっさりした味にするにはどうしたらいいのかネットを調べてみた。その結果、どうやら火力を上げろという事らしい。で、実際にやってみると確かにあっさり味になった。火力を上げると1ハゼまでの時間が短くなり、つまりメイラードフェーズの時間が短くなるため、メイラード反応による成分が減るようだ。メイラード反応で消費される成分が減ることで、その後の分解反応の生成物にも変化があるようで、よりコーヒーらしい風味になったように思われる。これが、短時間焙煎が良いとされる理由なのだろうと理解した。で、ついでに、電子レンジによる予熱も行い、さらに短時間焙煎を試みてみたところ、なんとも味気ないコーヒーになった。一応、雑味の無いコーヒーなのだが、おいしくない。どうやら適度なメイラードフェーズの進行というのが必要なのだろう。焙煎機による焙煎で、温度上昇率が重要とか言われているのは、おそらくメイラードフェーズの進行の再現性を良くするためなのだろうと推察する。

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久しぶりに霞ヶ浦1周で4時間30分 [日常]

せっかくのお休みなので、久しぶりにクロモリのリッチーLogicで霞ヶ浦1周にチャレンジしてみた。いつものことながら、出発前は今日はのんびり行こうと思いながら、いざ走り出すとむきになってしまった。今回は、休憩無しでやってみるかとふと思い、実際やってしまった。
今回は、マルトデキストリン(粉飴)300g(1,150 kcal)を210mlの水(アミノバイタル味)に溶かして450mlのエネルギージェルを自作し、2個のサロモン製ソフトフラスク(各150ml)と200mlの小型ペットボトルに入れて持参していた。ソフトフラスクは非常に具合が良く、ポケットから取り出してそのまま飲める(時々むせるけど)ので止まる必要が無い。ペットボトルも何とか走りながら飲めた。給水は、これまた自作の経口補水液(1.5gの食塩と7.5gのブドウ糖を650mlの水に溶かしたもの)を2本、ボトルケージに突っ込んで、ロングライド対策はしてあった。おかげで赤信号以外は足もつかずに1周できた。
途中までは余裕だったのだが、さすがに終盤には疲れがたまってハムストリングスに痛みが走り、かなりしんどくなったが、何とか足は動いたので走りきり、1周125kmを4時間30分でゴールした。確か前回は5時間かかっている。土浦駅前の交差点が起点だったのだが、ゴールしてその場で崩れ落ちたい気分だったが、おうちに帰らなければならない。さらに奮起してあと10㎞、ようやく自宅まで帰り着いた。トータル145km、休憩無しのライドだった。消費カロリーは約2400kcalだった。ジェルを30分ごとに飲んでいたので、計算上も最後まで足は売り切れなかった。経口補水液も20分おきに飲んだおかげで脱水せず、体重減少も1㎏以下で済んだ。補給は完璧に近かったが、疲れ果てたのは間違いない。
風は無風に近かったので、ペースはいい感じで霞ヶ浦一周の平均速度は28㎞/hとなった。気持ち的にはもう少し上を期待していたのだが、実際にはこれでもかなり頑張った結果で、かなりつらかったので、もう二度とこのタイムで走りたくないと思った。さすがに還暦過ぎにチャレンジするにはちょっと無謀だったような気もする。
ただ、最近日没が早くなったので、日が暮れる前に帰宅するには、これくらいのペースで走らないと、霞ヶ浦1周できないのも事実で、途中でのんびり休憩していると日が暮れる。夏なら日が長いが、暑くてしんどいので、結局この時期に頑張って速く走るしか無いか。もう少し早く家を出れば良いのだが、朝は気温が低く、昼の温度に合わせたジャージでは寒い。なかなか難しい。
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