分光光度分析：焙煎工程におけるコーヒー豆の色の変化

コーヒーの焙煎工程は、熱とパステルカラーの生豆の膨らみから始まる。最初に銀色の皮が剥がれ、その後すぐに破裂と黒化が繰り返され、豆の色は緑色から褐色、そして最も深い褐色へと変化する。やがて豆は収縮し、皮が素早く滑らかに黒く固まり、そのライフサイクルを終える。

コーヒー豆は、右上の生豆から、焙煎によって濃い色に変化する。
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しかし、何百もの化学反応が同時に起こっている。酸化還元反応や重合反応の中で、メイラード褐変やカラメル化が起こり、タンパク質、多糖類、脂質、有機酸が脱炭酸や脱水を起こす。これらの反応により、いくつかの反応物質が消失し、さらに多くの反応物質が出現し、それ自体が豆に風味と香りを加える。重要なことは、ローストが上記のような多くの化学変化を経て、いつ "完成 "とみなされるかを判断するために、ローストマスターは色を使ってきたし、今も使っているということだ。

焙煎は色と風味を生む

コーヒー豆がどのような化学反応を起こすかは、焙煎士が焙煎工程から豆を取り出すタイミングに大きく左右される。実際、最も時間をかけた焙煎レベルでは、コーヒー豆の自然な風味が失われ、焙煎工程の味と香りがほとんどを占める。

したがって、コーヒー豆をどの程度焙煎するかは、コーヒーの最終的な生産に不可欠なステップであり、豆の色と焙煎の進行度との関係を考えると、豆の色の変化は、コーヒーの最終的な風味を予測する有力な手段となり得る。

コーヒーの風味は、様々な化学反応に影響されますが、その化学反応は、コーヒー豆がどのように栽培されたか、どこで栽培されたかなどに左右されます。また、焙煎の過程やその後の色の測定によっても、風味を推測することができる。
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正確な測色への挑戦

しかし、豆の色を使って焙煎を終えるタイミングを判断することは、困難がないわけではない。光源（照度）、検査対象（コーヒー豆）、観察者（焙煎士）の光学的特性という3つの現象のために、見た色が本当に以前見た色かどうかを判断することが困難のひとつである。これらの特性は一緒になってコーヒー豆の色彩、彩度、色相に影響を与え、実際または知覚される変化は豆の色検出の不正確さ、ひいては消費者にとっての「間違った」コーヒーにつながる可能性がある。

1913年、国際照明委員会（International Commission on Illumination、略称CIE）は、色の解釈の難しさを認識し、標準的な照度と「平均的な視覚能力」を持つ人を基にしたシステムを開発し、CIE L*a*b*システムとして知られるようになりました。しかし、この測定法は、CIE L*a*b*の茶色スペクトルが非常に小さいことから、焙煎コーヒーの色を測定するには理想的ではなく、そのため、ほとんどが茶色である製品に対する有用性は制限される。1995年、アメリカスペシャルティコーヒー協会（SCAA）は、コーヒーの焙煎度を分類するための独自の基準を策定し、これは現在も使用されている。コーヒー豆の色は均一でないことが多く、パッケージや濃度などの外的要因が個人の見た目に影響を与えることがあります。

文脈によって色の感じ方に違いが出ることがある。しかし、こうした違いは、一貫性を重視するコーヒー業者にとっては壊滅的な打撃となりかねない。
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分光光度分析による品質の標準化

このような課題にもかかわらず、コーヒーの風味を維持するためには、コーヒー焙煎業者が望ましい焙煎の進行を標準化することが極めて重要である。ビジネスが成長し、焙煎士の責任が他の人に委譲されるにつれ、色だけでなく他の指標（温度、時間、ひび割れやその他の音の有無など）も、最終製品を近似するための強力な方法として機能するようになります。焙煎士が生産すべき「標準的なコーヒー」を特定したら、機器による色測定は、焙煎プロセスの進行を正しく特定し続けるために不可欠なステップです。

HunterLab ColorFlex EZ Coffee分光光度計は、このような正確な識別を可能にする装置です。ハンターラボの分光光度計は、装置内の光源を使って通常の昼光の色に近づけ、様々な角度からサンプルの色の測定値を記録することで、コーヒー豆の色や焙煎の進み具合を判定します。分析結果はコンピューターに簡単にダウンロードでき、SCAA番号、焙煎度分類、ハンターラボコーヒーカラーインデックス（HCCI）を提供し、豆の色と焙煎度を正確かつ総合的に測定します。また、人間の目の見え方に近い45°/0°反射率測定器を使用することで、ハンターラボは生産されるコーヒーの色が消費者の期待に応えることを保証します。

最近のバージョンでは、Hunter L,a,bおよびCIE L*a*b*カラーデータ分析も搭載され、コーヒーメーカーはColorFlex EZ Coffeeを使用して、液体、半固体、粉体など、コーヒー以外のさまざまなサンプルを測定できるようになりました。コーヒー豆の開発段階ごとに測定できる本装置のユニークな能力により、ColorFlex EZ Coffeeは、コーヒーサプライヤーが最高品質で最も安定したコーヒー製品を生産できるようサポートします。コーヒーの色測定や、コーヒーサプライヤーのニーズに合わせて変更可能なその他の分光光度計の詳細については、HunterLabまでお問い合わせください。