機械式エスプレッソの泡を科学する

(写真・ポンプ式エスプレッソ「ファーストクラス」)

ファーストクラスを科学する
ぼくが、大好きなエスプレッソがあります。「ファーストクラス」といって家庭用の機械式 エスプレッソでは珍しく泡がきれいにでるのです。それとなんといっても安い。(定価 19800円) なぜこのエスプレッソは、泡が立つのかを調べてみたいと思います。 ぼくは、もともとエスプレッソの泡はコーヒー豆が持っている炭酸ガスだと思っています。 深いりのコーヒーならば、エスプレッソ一回分で30ccほどの炭酸ガスを持っています。 これが、カップの中に泡となって落ちるわけです。一応、これがエスプレッソの原理だと 知っておいてください。
ファーストクラスは、ポンプ式といわれるタイプです。これは、ボイラーでお湯を 沸かしておき、コーヒーのはいっているホルダーには、ポンプを使って送る方式の ことです。これに対して蒸気式とは直火式のエスプレッソと同じでボイラーでお湯を 沸かし蒸気の圧力を使ってホルダーのほうへお湯を送る方式です。 どちらも、コーヒーの層を圧力をかけて通過させる意味では同じです。 ただし、抽出に使われるお湯の温度には、違いがあります。 これは、蒸気式では沸騰した蒸気の力を使うためお湯の温度が高くなります。 ポンプ式では、一定温度でお湯が保温されており蒸気式よりも低い温度で、 抽出が行われます。

(写真・抽出したてのコーヒー)

(写真・ビーカーに抽出)

なぜ、大量の泡がでるか
ビーカーに、どこまで泡が出るのか調べてみました。当然泡は、一つ目のビーカーで 終わるはずでした。ところが、どれだけ、抽出しても泡を含んでいるのです。 これは、泡が作られていると思いました。ちなみに、最後のビーカーでは、 泡が出来るのですがすぐに消えてしまいました。

(写真・ポンプで空気を送る)

泡の性質を調べる
三個のビーカーに濃さの違うコーヒーをいれて空気を送ってみました。 そうすると、濃いコーヒーは泡が消えにくく、薄いコーヒーは泡が消えやすいようです。 たぶん、濃いコーヒーは、粘性が高く泡が立ちやすく消えにくい。逆に、薄いコーヒーは 粘性が低く泡が立ちにくく消えやすい。ちょうど、ミルクを泡立てる時、温度をさげて 粘性を増すようにしたり、濃いミルクを使ったりするのと同じだと思いました。

(写真・右がファーストクラスのフィルター)

泡を作るなぞを調べる
コーヒーの持っている炭酸ガス以上に泡がでる以上泡をつくる部分が あるはずです。そこで、ファーストクラスのフィルター部分を調べました。 写真の左が普通のフィルターです。右がファーストクラスのフィルターです。 何が違うかというと、ファーストクラスのフィルターには、シリコンゴムのパッキンが 入っておりパッキンの真中に小さな穴が開いているのです。 (ステンレスカバーの内側にシリコンのゴムのパッキンがはいっている)
この構造だと、コーヒーは、パッキンを押しのけて出てこなければならず、小さな穴からコーヒー液が 勢いよくふきだすと思われます。

(写真上・ホルダーの真中に穴をあける)

ホルダーを調べる
ファーストクラスのホルダーは、内側に四枚の壁が出来ており、これが勢いよくふきだしたコーヒーを 飛び散らせないばかりか、ここにたまっているコーヒー液に勢いよくコーヒーをぷつけて 泡をつくっています。泡を伴ったコーヒー液は四ヶ所の隙間を通って二つの出口から流れ落ちます。 つまり、真中の小さな部屋にたまっているコーヒーに勢いよくコーヒーをふきつけることにより 泡を作っているのです。そこで、どのぐらいの勢いでコーヒー液が飛び出しているかを 調べるためにホルダーの真中に穴をあけることにしました。

写真左・シリコンゴムのパッキンのない普通のフィルター使用

写真右・ファーストクラス専用のフィルターを使用

(写真・ふきだしているコーヒーのアップ)

結論
真中に穴をあけたホルダーを使ってコーヒーを出してみました。写真では、コーヒーが ちょろちょろとひとすじ出ているように見えますが、ストロボを使って一瞬を切り取ったからで 本当は、すごい勢いで噴出しています。この圧力でホルダーの真中の部屋にはいって泡が 発生するんだなあと思いました。ちなみに、下にカップを置いて実験をしましたが これだけ離れているにもかかわらず泡がきれいにたちました。これがホルダーの小部屋で 距離が近いわけですから泡を作る力がもっと強いだろうと思いました。 このファーストクラスというエスプレッソは 泡が出来るようにうまく工夫がされている機械だと思いました。

最終更新日:2016年 9月 28日 (水)

直火式エスプレッソの圧力

(写真・数気圧の空気を送り込むとコーヒーがふきだした)

直火式エスプレッソはどれぐらいの圧力で抽出されるか
ポンプ式のエスプレッソでは、10気圧以上のものもあります。しかし、 空気入れで3気圧ぐらい圧力をかけたら、一瞬のうちにコーヒーがふきだしてきました。 つまり、コーヒーを抽出するのには、強い圧力はあまりいらないのではないかと思ったのです。 ポンプ式のエスプレッソは、ボイラーで一定の温度のお湯をつくりそれをポンプでコーヒーの のバスケットに少しづつ送りこんでくるのです。だから、実際にコーヒーの層を通過するお湯は、 それほど、高圧ではないように考えました。

(写真・コーヒーがちょうど出始めた時)

そこで、実際に直火式のエスプレッソがどれぐらいの圧力で動いているか調べることにしました。 直火式エスプレッソのボイラー部分に穴をあけて、精度の良い微圧計 (1000mm/aq・水を1000mm押し上げる圧力)を取り付けました。あとは、エスプレッソ用にコーヒーを ひいてバスケットにつめ、通常と同じようにエスプレッソを動かしました。実際、コーヒーが出始めた 圧力は800mm/aqでした。一気圧が、1033mm/aqですから、約0.8気圧ということになります。 業務用のポンプ式のエスプレッソ(8-10気圧以上)とくらべると比べものにならないぐらいに 弱い圧力で動いていることがわかりました。

(写真・抽出の最中)

実験では、約1気圧でコーヒーが抽出されています。
コーヒーは、おいしく抽出されるかが、一番重要です。実験では、思ったほどエスプレッソの 圧力が上がっていないことがわかりました。しかし、おいしく抽出されるための圧力は まだ判っていません。その部分はもう少し、実験するつもりです。
現在わかっていることは、 高圧を作るには、高温にしなければならず、高温では苦味や嫌味が出やすいということです。 あと、高温では泡が消えやすいということです。

ボイラー圧力の変化を起こす要因
 ・コーヒーの粉の量とひきかた
 ・熱源の強弱(電熱器のワット数など)

最終更新日:2016年 9月 28日 (水)

直火式エスプレッソを科学する

(写真・エスプレッソを普通につかっている)

直火式エスプレッソはなぜ泡がでないか
エスプレッソ用のコーヒー豆(深いりの豆)は、 100gあたり250~500ccほどの炭酸ガスを持っています。 ドリップ式で最初にお湯をさしたときにコーヒーがふくらんでくるのは、 この焙煎時に吸着した炭酸ガスがはずれて泡としてででくるためです。
つまり、エスプレッソでも、ドリップでも同じコーヒーを使っているんだから 同じだけ泡がでなけれはおかしいということになります。 しかし、実際にコーヒーをだしてみるとあきらかに泡の量が少ないのです。 となると、泡がでたけれどすぐにきえたと考えるのが一番自然だと思います。 では、なぜ泡が、消えてしまったのでしょう。 それは、抽出液が高温すぎて泡が存在できないのではないでしょうか。
そこで、直火式のエスプレッソを改造して実験することにしました。

(写真・バルブから空気入れで空気を送っている)

エスプレッソのボイラー部分にバルブをつけてボイラー部分で蒸気ができるまでは、 バルブを開けておきます。 そして、蒸気が噴出すようになったら、バルブを閉めて抽出にはいるようにしました。 実際,蒸気が十分に噴出すようになってからバルブを閉めているのにもかかわらず。 すぐには、コーヒーがでできませんでした。 沸騰によって蒸気圧をあげるのには、思ったよりエネルギーが必要なようです。 そして、予想した通り泡の量は非常に少ないのです。 ただし、泡が高温のために消えているのではなくてすなおにででいないようなのです。 そこで、ボイラーにお湯を入れておいてバルブから、一気に空気を送り込んでみたのです。 そうしたら、きれいに泡がでました。 どうも温度よりもコーヒーの中を通過するスピードが問題のようです
となると、コーヒー豆の炭酸ガスが消滅することは当然ありませんので泡としてでなければコーヒーが でてくる前に気体の状態ででてくるんじゃあないかと考えました。 バルブを閉めてからコーヒーが出てくるまでけっこう時間がありました。 そのときに、コーヒーの香りだけが先に香ってきたのです。 つまり、バルブを閉めてコーヒーがでてくるまでの間に気体が出てくれば、 直火式のエスプレッソでは、泡が出ない理由になるんじゃあないかと考えました そこで今度は,直火式のエスプレッソの出口から、ホースをつないでどのぐらい気体がでてくるかを 実験してみました

(写真・実験装置)

(写真・エスプレッソからでる気体を集めている)

(写真・メスシリンダーのアップ、集めた気体の量)

結論

粉量ガス量ボイラー空気量粉からのガス量
50g220cc110cc110cc以上

*本来ボイラーの中の空気は、抽出前にバルブから蒸気といっとょに抜いてしまっているので粉から でた炭酸ガスは220ccと考えてもいいように思います。
表をみても判るように大量のガスが抽出前にでているのが判ります。 つまり、コーヒー豆の内部の炭酸ガス(焙煎で吸着されるのはコーヒー50gにつき125cc~250cc)は、 ゆっくりお湯が上昇するときに先に押し出されて コーヒーが抽出されるときには、泡となる炭酸ガスほとんど残っていないので、直火式の エスプレッソでは、泡が少なくなってしまうのです。 もし、高圧で一瞬に抽出ができれば(空気入れで空気をおくった時のように)泡の浮いた エスプレッソが直火式でも飲めるはずです。 そのように考えるとアルミ製のエスプレッソよりもステンレス製のエスプレッソの方が 沸騰から抽出までの時間が短くておいしいエスプレッソができるような気がします

最終更新日:2016年 9月 28日 (水)

エスプレッソ・寸切りの勘所

寸切りのタイミングを調べる一番いい方法は、ロングブラックを使うのがいいと思います。エスプレッソ単体では濃すぎて判定が難しいのに対してロングブラックならばカップにお湯を100cc入れておいてはかりを使って何グラムのエスプレッソを入れた時が一番おいしいか試していけばいいのです。何グラムで雑味が出るかがロングブラックではわかりやすいのでオススメです。

ちなみにぼく的には100g のお湯に対して30~35gのエスプレッソが雑味を感じなくでいいと思いました。ここに関しては人それぞれの好みと豆の違いはあると思いますが‥‥

エスプレッソの寸切りという技術

エスプレッソのげっぷがあまり知名度がなかったことと言葉のイメージが微妙であったので他の言葉探していました。そして考えた名前が・・・寸切り

エスプレッソの抽出が終了の手前でポンプの圧力が抜けたタイミングでカップをはずす・・・
それを今まではげっぷを入れないという表現をしてきたわけですがこれでは結構ネガティブな感じになってしまうのでちょっとポジティブな感じにするためにギリギリ雑味の成分が入りそうなタイミングになったら切ってしまう・・・
カップを外して切ってしまう・・・なんかちょっとポジティブでかっこいいかなぁと自画自賛

これからはポンプが止まって圧が下がった状態の雑味の成分をカットすることをエスプレッソの寸切りということにします。

とりあえずエスプレッソが薄くなってきたときに取り外すものも寸切りでいきます。
美味しいエスプレッソをつくるために旨味が溶けた時点でカップを外す・・・

これがエスプレッソの寸切りという技術です

カップの取っ手が手前にセットしてあることがポイント・・単に外しやすいだけ

エスプレッソのげっぷ

なんでも勉強になるもんです。
エスプレッソのげっぷなんて言葉があるなんで思いもしませんでした。
どんな現象かを説明しますと・・・・

エスプレッソのポンプが止まって圧が緩やかに下がりながらぽたぽたと珈琲が落ちてくるところ・・
これをエスプレッソのげっぷというらしいのです。

実際に実験してみるとこの部分の成分はエスプレッソが9気圧で動いている部分と明らかに味が違うのです。雑味というがだしがら感というかそんなネガティブな味が存在するのです。

抽出を早めに切り上げればげっぷの部分が入っても大丈夫かと実験してみると残念ながらダメなのです。本来ならば抽出オーバーにならないタイミングで止めてもげっぷ部分は同じ傾向の味がするのです。

げっぷを外す抽出法
一番簡単な方法は、ストップボタンを押したらすぐにカップを外す方法です。
もしくは・・・ストップボタンを押したらすぐに皿かなんかでげっぷの部分を受けるようにすれば大丈夫です。このやり方の良さはげっぷ部分の味を確かめることが出来ることにあります。これが結構勉強になると思います。

実際に早いタイミングで止めてげっぷ部分を皿にうけたものも遅いタイミングで止めて皿に受けたものもげっぷ部分の味に関しては同じ傾向になります。


エスプレッソを学ぼう

現在・・・家庭用のエスプレッソであるデロンギのマシンを色々試しています。
ぼくてきには松屋式の様にエスプレッソも旨味と雑味の分離が可能だと思っています。
そのタイミングをしっかりと把握すれは誰もが美味しいエスプレッソを楽しむことができるはずです。

コーヒーの性質上旨味の方が早く溶けるという大原則はエスプレッソで通じると思います。
そうなればどのタイミングまて旨味が抽出されているかをしっかりと試せばいいこととなります。
松屋式の様にビーカーで100ccづつ分けるなんて残念ながら出来ません。
なぜならば、2杯と言ってもせいぜい60ccぐらいにしかならずもっと細かく分けねば難しいのです。

そこで問題となるのがエスプレッソは2か所に分かれて抽出液が出て来るのです。
これを1か所しないと抽出液の分離は出来ないこととなります
(業務用では一杯用のものもある)

とりあえず・・・・1か所からエスプレッソが流れ出るようにじょうごの様なものを取り付けました。
あとは・・・絵を描く時のパレットを注文してあるのでそれが来れば一応実験は出来ると思います。

じょうごをエスプレッソの出口の所に取り付ける装置

取り付けた状態

後はこの状態でパレットに細かく珈琲を分けて味をみればどこまで旨味が溶け込んでいるのかがある程度判断が付くと思います。

アメリカ―ノとロングブラック

昨日・・・長野さんがエスプレッソを実演してくれまして・・・ぼくの中で一番興味を持ったのがアメリカーノとロングブラック・・・・
これは同量の珈琲をエスプレッソで作るのですが少しだけ違うのです。
濃厚なエスプレッソをお湯で薄めるのをアメリカ―ノ・・・・
お湯の入ったカップにエスプレッソを抽出するのがロングブラック・・・
このふたつは同じようなもののはずですが味は全く違うのです。

この味の違いはクレマを崩すかどうかの違いではないかと僕は考えています。

松屋式の濃厚な珈琲液をお湯の中に入れるか・・・
珈琲液の中にお湯を入れるか・・・

実はアメリカ―ノのお湯の注し方でけっこう違いが出るのです。
つまり、何も考えずお湯を注すとクレマが壊れて味が落ちるのに対して
壁に沿わせてお湯を注ぐとクレマの壊れるのを最小に抑えることが出来るのです。

松屋式でもお湯で薄める時に淵に沿わせてお湯をさすことにより香りを残す方法としてやるわけですがアメリカ―ノの方がこの薄め方の影響が大きい気がします。

アメリカ―ノのポイントはカップにエスプレッソを抽出して薄めるお湯は淵に沿わせてクレマをできるだけ崩さずに薄めること・・・
あとはかき混ぜずに飲むこと
これはエスプレッソの味を楽しむためです。
やはりエスプレッソはクレマが命ですから・・・

ロングブラックに関してはお湯の入ったカップエスプレッソを抽出するわけですが止めるタイミングがアメリカ―ノと比べると分かりにくくなります。そこでタイミングを見るコツはカップをみずに抽出されている珈琲の状態だけを見るようにすると結構分かりやすくなります。