ダブルウォールドリッパーの力
ダブルウォールドリッパーの力
フィルターコーヒーの抽出において、BHではできるだけ熱を失わないドリッパーを使用することを推奨しています。
大抵、熱を失わないにようにするにはプラスチック製が最善ですが、欠点もあります。ポリカーボネートなどのプラスチックはフレーバー化合物を吸収する可能性があり（van Willigeら、2010）、コーヒーのフレーバーにわずかに影響を与えます。さらに、プラスチックドリッパーの表面は時間の経過とともに劣化し、古いコーヒーフレーバーを含む可能性のある微細な穴や亀裂が生じる可能性があります（これが、BHカッピングボウルに不活性HDPEを使用する理由です）。
一方、ガラスは比較的不活性であり、欠けたり傷つけたりしない限り、滑らかな表面を保ち続けます。これが研究施設の実験器具にガラスが使用されている理由で、コーヒー器具にも適しています。唯一の欠点は、ガラスが比較的壊れやすいことと、抽出物の熱を保つのがあまり得意ではないことです。
ダブルウォールの設計は、空気の断熱の特性を利用することにより、2番目の問題を克服できます。ガラスのダブルウォールがどのように機能するかを考えてみると、空気は優れた断熱材です。ですがダブルウォールの設計は、本当にガラスの欠点を克服するのに十分な設計になっているでしょうか？そこで新しいBrewistaのガラスのダブルウォールドリッパーであるトルネードをテストしたところ、驚いたことにドリッパー内の熱を維持する点で、アクリルプラスチックのV60よりも大幅に優れていることがわかりました。
実験方法
ダブルウォールのデザインは数年前から市場に出回っていますが、完全に密閉されたダブルウォールの新しい設計はBrewistaによって初めて作成され、ダブルウォールのアイデアがさらに一歩進みました。トルネードは形状とサイズがハリオV60の02と非常に似ているため、磁器とプラスチックでトルネードとクラシックV60の比較を設定しました。
各ドリッパーが水からどれだけの熱を奪うかを調べるために、プローブを備えた熱電対をドリッパー出口の穴の中央に設置しました。ドリッパーの底を密閉して水が流れ出さないようにし、90℃の水200mlを注ぎ、時間の経過とともに温度がどのように変化したかを記録しました。
素材の選択
磁器が水から多くの熱を奪っていることがすぐに明らかになりました。 最初の30秒後の測定までに、水温はなんと20度も下がっていました。一方プラスチック製のドリッパーは、吸収する熱がはるかに少なく、プラスチックは磁器の約20分の1の導電性であると予想されます。ですが驚いたことに、ガラスのダブルウォールドリッパーはさらに優れた性能を発揮しました。ガラスは伝導性が高く熱容量が大きいにもかかわらず、ダブルウォールによる断熱効果により抽出始めから熱がドリッパーから逃げるのを防いでいました。
3種類のドリッパーの温度変化。時間が0での読み取り値は、ドリッパーに注ぐ直前の水の温度です。ガラスのダブルウォールは、熱を保つのに最も効果的です。
急激な初期温度低下の後、3つのタイプすべてにおいて温度の低下率が大幅に減少しました。実験の終わりまでに、温度変化の速度は3つのタイプのドリッパーの間で非常に類似していました。最初の温度の低下は、ドリッパー自体によって吸収された熱の結果であると想定しています。実験の後半で温度がゆっくりと低下することは、蒸発によるものとドリッパーの外面から熱が失われることを表しています。
通常、熱損失率は温度差に比例するため、より低温のドリッパーはより早く熱を失うはずです。実験の後半では、磁器のドリッパー内部の温度はかなり低くなりましたが、他のドリッパーと同じ速度で熱を失っていました。最初の段階でより多くの熱を吸収するだけでなく、その熱を大気中に効率的に放出していました。
3種類のドリッパーの熱損失率。 3種類のドリッパーはすべて、最初の1分間で最も速く水から熱を吸収します。ドリッパー自体が熱くなると、熱損失の速度が遅くなります。
予熱
磁器が水から熱を奪いやすいことを克服するために、ほとんどのバリスタは準備段階でドリッパーに熱湯を注ぎ、ドリッパーを予熱します。これの有効性を確認するために、200ml、500ml、および800mlの沸騰した熱湯でドリッパーを予熱するテストをしました。最小の200mlの予熱でも、ドリッパーは実際の状況よりも温まっている状態です。バリスタが予熱するのにそれほど多くの水を使用することはめったになく、予熱後にコーヒーの粉がドリッパーに入れられたり他の準備が行われたりしている間にドリッパーは冷えていきます。
予熱により、磁器のドリッパーの温度損失が減少しました。ドリッパーの予熱は抽出開始時に最も強い効果があり、ドリッパー自体が吸収する熱が減少します。ですが、その後の大気への熱損失を防ぐことはできません。
熱損失に対するドリッパーの予熱の影響。容器を予熱するために大量の水を使用すると、ドリッパーに失われる熱の量が徐々に減少します。
ただし予熱は、ある2つのドリッパーの熱損失にほとんど、または全く影響を与えませんでした。そこからプラスチック製およびガラス製のダブルウォールドリッパーでは水から吸収する熱がはるかに少ないか、予熱段階で熱をゆっくりと吸収することが分かります。
磁器のドリッパーを予熱することで失われる熱量は減りますが、それでも他の素材ほど熱を維持する効果はありません。磁器のドリッパーを他の2つのドリッパーと同じ程度まで効果的にするには、800mL以上の予熱水が必要です。言うまでもなく、800mlの沸騰したお湯を捨てることは大きな無駄となります。水を加熱するために使用されるエネルギーは、一杯のコーヒーの二酸化炭素排出量の大部分を占めています。
全体的な熱損失率に対する予熱の影響。磁器のドリッパーを予熱すると熱損失が減少しますが、磁器のドリッパーをプラスチックまたはガラスのダブルウォールドリッパーと同じような効果を出すためには、800ml以上の沸騰した湯が必要になります。
重ね着
プラスチックvsガラスvsセラミックの間の議論に関しては、プラスチックが常に最も安定した選択であると予想されます。では、なぜガラスのダブルウォールドリッパーが効果的と言えるのでしょうか。主な理由は、空気が非常に効果的な絶縁体であるためです。空気の熱伝導率は、アクリルまたはポリカーボネートプラスチックの0.2 W / mK、ガラスの約1 W / mKと比較して、約0.02 W / mKです。これは、二重ガラス、ポリスチレンカップの有効性を説明し、寒い季節には衣服の「重ね着」が必要だと言われる理由を説明しています。エアギャップは、熱が大気に触れるのを防ぎます。
またこの結果は、ガラスのダブルウォールドリッパーの場合、ドリッパー自体もそれほど多くの熱を吸収していないことを示唆しています。ガラスはプラスチックよりも伝導性が高く、ガラスのドリッパーの重量が大きいということは、通常プラスチックよりも熱容量が大きいことを意味します。一方で、ダブルウォールドリッパーの場合、水と接触するガラスの部分がドリッパーの総重量のごく一部にすぎない可能性があります。薄い内壁は、ドリッパーが水からより少ない熱を吸収し、空気の断熱層を最大限に活用するのに役立ちます。
これらの結果は、ダブルウォールのプラスチックドリッパーが効果的ではないことを意味するものではありませんが、トルネードが熱を維持するのにどれほど効果的であるかを考えると、その差はかなり小さい可能性があります。結局のところプラスチックが持つ他の欠点を考えると、おそらくガラスが賢い選択になりそうです。
-----------------------------------------------------------
このブログが気になった方は下記のBHコースがおススメ！！
▶「ドリップとバッチブリュー」
https://japan.baristahustle.com/courses/percolation
▶「アドバンスコーヒーメイキング」
https://japan.baristahustle.com/courses/ACM-jp
ー－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－