エスプレッソのショットが早く落ちるのはなぜ？（前編）

焙煎したてのコーヒー豆に閉じ込められたガスがエスプレッソの気泡を作り、その気泡がエスプレッソショットの流れを遅くし、収率を下げることは広く認められている事実です。これは古いコーヒーのショットがより速く落ちる理由、また同じ抽出時間にするためにはより細かいグラインド設定が必要な理由でもあります。エスプレッソの気泡は、水が粒子に接触するのを妨ぎ収率を下げると言われています。

ですがこれと矛盾して、SCAフレッシュネスハンドブックでSamo Smrkeらは、焙煎したてのコーヒーは、焙煎後10日目のコーヒーと同じ抽出時間にするには少し細かく挽く必要があると報告しました。それ以降、グラインドサイズを細かくする傾向が業界ではみられました。
焙煎したてのコーヒーは、10日経過したコーヒーよりも多くのガスを含んでいるため、より多くの気泡が発生することが予想されますが、それでもショットは速く落ちました！

ここで何が起こっているのかを知るために、エスプレッソショット内で気泡がどのように形成されるかを詳しく調べ、コーヒー豆の焙煎鮮度がエスプレッソの抽出時間にどのように影響するかについて、いくつかの説明を考えてみました。

本当にパックの内部で気泡ができるのでしょうか？

焙煎したコーヒー豆は、細胞構造内に閉じ込められたガス（主にCO2）を含み、このガスはお湯と接触すると非常に早く抽出されます。これらのガスは、フィルターコーヒー抽出時の蒸らし、カッピングでのクラスト、エスプレッソのクレマの原因です。ガスは時間の経過とともに徐々に空気中に放出されます。古いコーヒー豆が蒸らしやクラスト、クレマをあまり生成しないのは、これが理由です。

クレマの気泡ははっきりと見えますが、抽出中にパックの中に気泡があるかどうかははっきりしません。 CO2は高圧でより溶けやすくなるため、少なくとも放出されたガスの一部は高圧のパック内の水に溶解します。
 
CO2が溶解しているかどうかを確認するには、まず溶解する量を知る必要があります。焙煎したてのコーヒーのCO2は、焙煎スタイルによって大きく異なり、8～16mg / gの値が報告されています（S Smrkeら、2017）。
コーヒーをどれだけ細かく挽いたかにもよりますが、挽いた直後にその約半分が失われます（X Wang＆L-T Lim、2014）。Smrke博士は「エスプレッソ[用に挽かれた粉]の場合、損失ははるかに高く、約80％またはそれ以上です」と報告しています。

浅い焙煎においては、そもそも含まれるCO2の量がさらに少ない場合があります。SCAフレッシュネスハンドブックでは、浅い焙煎（フィルターコーヒー)の場合、6～7mg / gの数値が記載されており、豆を挽く途中に75％も失われる可能性があると報告されています。計算では控えめな6mg / gの想定を選び、18gのショットで合計108mgとなります。

典型的な18gのショットでは、70～80mlの水を使用してエスプレッソを作ります。その水の一部はカップに入り、一部はコーヒーに吸収され、残りは排気口から逃げます。すべての水がコーヒーと接触していると想定し、ここでの全ての水がCO2を溶解するためにあるということになります。

CO2の水への溶解度は、パック全体で変化する温度と圧力に依存します。パックの上部に9バーの圧力が到達する可能性がありますが、バスケットを出るときのコーヒーは大気圧に戻るため、パック全体に圧力勾配があります。同様に、水は設定された温度でコーヒーに触れますが、パックを通過するときにコーヒーの熱を奪います。

パックの真ん中の典型的な抽出条件下（90°C、5バー）では、80mlの水は約200mg溶解でき、すべてのCO2を容易に溶解しています。ただし抽出物がパックを出るにあたり、大気圧においては同じ温度の同じ量の水は約40mgしか溶解できません。したがって、水が通過する最後のパックの部分では圧力が低くなっているため気泡が形成されます。

後編は近日公開予定です！