ガイゼンハイム大学、コーヒー豆の弾性を測定して焙煎の進行を確認

エネルギー効率高く資源を節約する：コーヒー焙煎のインラインプロセス制御

コーヒー豆は、さまざまな方法といくつかの工程を経てコーヒーチェリーから分離されますが、この過程で間違いや問題が発生することがあります。生豆は均一で、損傷がなく、粒子や微生物、化学汚染がない状態であるべきです。焙煎豆はもちろん、より興味深いもので、均一に焙煎されて希望する程度まで焼き上がることで、コーヒー（飲み物）に望ましい香りのプロファイルを引き出すことが重要です。

ガイゼンハイム大学の食品安全研究所は、コーヒー焙煎システムの主要メーカーであるエメリッヒのプロバット社と協力してこのプロジェクトに取り組んでいます。研究者たちは主に、インライン焙煎中、すなわち機械内で焙煎プロセス中にコーヒー豆の色と機械的弾性特性の変化を記録しています。豆の色は、表面的な焙煎の進行状況を反映しています。焙煎中に変化する豆の弾性は、AI（人工知能）を使った音の測定で判断され、豆の内部と焙煎プロセスについての情報を提供します。音信号と弾性特性の関係を明らかにするため、ドイツのウルムにある試験機メーカーツビックローエルで、異なる処理や焙煎度合いの豆に対して弾性測定が行われました。

この方法を取る理由は明白です。これまでは、コーヒー豆の焙煎結果は焙煎後にのみ確認されていました。焙煎中は、豆の色をランダムに目視チェックするだけでした。最新の技術と熟練の焙煎職人の豊富な経験があっても、焙煎ミスは頻繁に起こり、「一部は使えなくなったり、高コストでブレンドする必要がある」とセヴェリン博士は説明します。その結果、「品質の低いコーヒーができて、利益が減る」ことがあります。

セヴェリン博士：「私たちの正確なインラインプロセス制御は、焙煎中の豆の状態をリアルタイムでチェックできるので、製品を廃棄することなく希望の品質のコーヒーを作ることができます。この方法と正確なプロセス制御のおかげで、CO2排出量を大幅に減らすことができます。これが、ドイツ連邦環境財団（DBU）が『エネルギー効率が高く資源を節約するコーヒー焙煎』というプロジェクトに資金を提供している理由の一つです」と述べています。

弾性測定：コーヒー豆の焙煎と音響に関する新しい知見

ツビックローエルでの試験では、ペルー産アラビカ種とインド産ロブスタ種のコーヒー豆が、未焙煎状態および様々な焙煎度合いや前処理（未乾燥、乾燥、焙煎期間、焙煎温度）で測定されました。試験結果によると、未焙煎の緑色のコーヒー豆は、目立った破損が見られることなく、ほとんど押し潰すことができました。また、両種類のコーヒーには明らかな違いがありました。インド産ロブスタ豆は、同じ変形レベルでもペルー産アラビカ豆よりも高い力が必要でした。さらなる試験では、両種類のコーヒー豆を乾燥させ、それにより緑色のコーヒー豆よりも破損しやすく、弾力性が低くなることが示されました。ただし、最も早く破壊されるのは焙煎されたコーヒー豆であり、その後の変形中に追加の破壊詳細が観察されました。

セヴェリン博士は、「弾性測定の知見は、コーヒー焙煎中の音響現象や焙煎プロセス中の変化の解釈に興味深い洞察を提供しています」とまとめます。これは、コーヒー豆内部の構造や焙煎の進行に関する疑問にも答えるのに役立ちます。これらの関連性は、将来の研究でさらに調査されます。
研究者自身は、コーヒーの消費についてどう思っているのでしょうか？セヴェリン博士：「私はバルザックの言葉に賛成です。彼はかつてこう言いました：コーヒーは一人でも、素晴らしい働く機械を再び起動させることができる黒い油だと。しかし、夜になるとその機械を止めて、ラインガウのリースリングを楽しむ方が好きです。」