生豆の化学構造【vol.67】

皆さんこんにちは青島です！

生豆の成分について簡単に紹介していきます。

コーヒーの生豆は密度の高い緑色の種子で、さまざまな形で存在し、種子の中は約半分の炭水化物と、半分の水、タンパク質、脂質、酸、およびアルカロイドの混合物で構成されています。

焙煎者は、美味しいコーヒーを焙煎するために生豆の化学について多くを知る必要はありませんが知っておいて損はないのです。

生のコーヒー豆の構造は、約100万個の細胞を含む3次元のセルロースまたは多糖マトリックスです。セルロースとは、炭水化物（多糖類）
植物細胞の細胞壁、植物繊維の主成分で、
天然の植物質の1/3を占め、地球上で最も
多く存在する炭水化物である。

Wikipedia

そのマトリックス内のセルロースをコーティングするのは、焙煎プロセスで抽出されたコーヒーのフレーバーを決定する油と可溶性物質（水に溶ける物質）に変化する何百もの化学物質です。

生豆のセルロース構造は、乾燥重量の半分を占めています。

◼︎生豆の成分◼︎

・砂糖

セルロースはコーヒーのフレーバーにはほとんど関与しませんが、香りの元になる揮発性化合物を閉じ込め、淹れたてのコーヒーの粘性（とろみ）を高め、知覚可能なコクを高めます。
そして甘さをカップに提供します。

焙煎中のスクロース（砂糖の成分）のカラメル化により酢酸が生成されるため、スクロースは酸味の発生にも寄与します。

・脂質

脂質、主にトリグリセリドは生豆の乾燥重量の約 16% を占めます。

脂質は水溶性ではありませんが、淹れたてのコーヒーにはいくらかが含まれています。特に抽出方法でろ過を使用しない場合（カッピングなど）や、非常に多孔質のフィルターを使用する場合（エスプレッソ、フレンチ プレス、メタロークロスフィルター など）は淹れたてのコーヒーに含まれる脂質は、香りを保持し、コーヒーの口当たりに貢献します。

生豆は脂質含有量が高いほど、生豆の品質が向上します。
また気をつけなければいけないのは、
脂質は焙煎豆の保存中に酸化や酸敗を起こしやすいため、品質にも問題があります。

・タンパク質

タンパク質と遊離アミノ酸は、乾燥重量で生豆の10%～13%を構成します。

コーヒー豆のアミノ酸（タンパク質）と還元糖は焙煎中に相互作用します。

メイラード反応として知られる非酵素的褐変反応。これらの反応によりグリコシルアミンとメラノイジンが生成され、コーヒーのほろ苦い風味、茶色、焙煎、肉、焼きの香りに寄与します。

・カフェインとトリゴネリン

2 つのアルカロイド、カフェインとトリゴネリンは、それぞれ生豆の乾燥重量の約 1% を占め、コーヒーの苦味と刺激性の多くを担っています。

カフェインは、コーヒーの苦味の約 10% とその刺激効果の大部分を占めています。

コーヒーの木は、昆虫による食われに対する防御としてカフェインを生成します。
高地に植えられたコーヒーの木は、昆虫の攻撃のリスクが低いため、カフェインの少ない豆を生産すると言われています。

トリゴネリンはコーヒーの苦味の最大の原因であり、多くの芳香族化合物を生成し、焙煎中にピリジンとニコチン酸に分解します。

ニコチン酸はナイアシン、またはビタミンBとしても知られていて、わずか 7 オンス (200 g) の淹れたコーヒーには、焙煎の度合いにもよりますが、20 ～ 80 ml のナイアシンが含まれています。

これは、実験実証済みである虫歯予防効果の原因である可能性が高いです。

・水分含有量

生豆の理想的な数値は、水10.5% を占める必要があります。生豆重量の-11.5%。

水分含有量が低すぎると、通常、豆の色が薄くなり、カップには干し草とわらの香りがします。

低水分の豆は焙煎が早くなりすぎる可能性があり、焙煎者は慎重に火を通す必要があります。

水分含有量が12%をはるかに超える場合、生豆はカビが発生しやすく、カップの中で草のような味がすることがあります。
水は豆内の熱伝達を遅くし、蒸発するためにさらに追加の熱入力を必要とします。

したがって、非常に湿った豆を焙煎するには、追加の時間と焙煎パワーの組み合わせで余分なエネルギーが必要になります.

・有機酸

有機酸、主にクロロゲン酸は生豆乾燥重量の約7%～10%を占めています。

クロロゲン酸はコーヒーの酸味、酸味、渋味、苦味に寄与しています。
ロブスタ種のクロロゲン酸含有量が高いことが、その苦味の大幅な増大に関与している可能性があります。

コーヒー豆自体とコーヒーを飲む人の双方にとって、クロロゲン酸は抗酸化効果をもたらします。

他の酸は、クエン酸、キニック、カフェイン（カフェ酸）リンゴ酸、酢酸、ギ酸が含まれます。

・ガスと芳香族

揮発性芳香族化合物は、コーヒーの香りを提供します。

生豆には 200 種類以上の揮発性物質が含まれていますが、香りはほとんどありません。焙煎は、コーヒーの芳香族化合物の大部分を生成し、現状研究者は焙煎コーヒーで 800 を超える揮発性物質を特定しています。

終