今更聞けない焙煎に関わる数字たち

コーヒー

今更聞けない焙煎に関わる数字たち

投稿日:

はじめに

みなさん、こんにちは。

今回は焙煎の時に取得するデータに関する解説記事を海外のサイトから引用し再確認してみよう、という内容です。

焙煎する際に記録を採る方も多いかと思います。

天気、室温、湿度、投入温度、ボトム温度、経過時間と豆温度、釜内温度、排気温度などなど。

専門的な機器があれば豆の密度や水分含有量、焙煎後の焙煎度なども測れるかもしれません。

日々蓄積するデータと睨めっこしながら、テイスティングをしてフィードバック、そして検証、と終わりのないPDCAサイクル。

季節や天気に翻弄されながら、豆の持つ潜在的な可能性を最大限に引き出すべく格闘されているロースターの皆々さま、日々お疲れさまです。

今回の内容が少しでも皆さまのお役に立てば望外の喜び。。

というわけで、引用元は毎度お馴染み The Perfect Daily Grindさまで、記事は “RoR, Bean Temperature, & More: How to Use Common Roast Data“です。

RoR, Bean Temperature, & More: How to Use Common Roast Data

世界の焙煎界隈では、どのようなデータ項目が注目され、議論の的になっているのでしょうか。

それでは早速読んでみましょう。

本編

With just a few temperature probes and a stopwatch, there’s a significant amount of data you can collect while roasting – especially if you also use roast programs capable of performing advanced calculations in real time. 

いくつかの温度センサーとストップウォッチがあれば、焙煎中の重要なデータがたくさん採れる、特にリアルタイムに必要な計算までしてくれる焙煎用のプログラムを使っていれば尚更だ。

This data can aid you in developing consistent, controlled, and quality coffee roasts. But without a proper understanding of what the numbers you collect mean, they’re of little use. 

このデータがコーヒーの焙煎を均質で、コントロールされていて、質の高いものにしてくれる。しかし、せっかく収集したデータもその意味がわからなければほとんど役に立たない。

To find out how to use roast data, I spoke with Andrew Tucker, UK & Ireland Sales Manager for Volcafe Select. Volcafe Select is a sponsor of The Roaster’s Forum at this year’s Caffè Culture Show in London from the 28th to 29th October (register before the event for a free trade pass). The Roaster’s Forum will host a series of talks and discussions about the science, craft, and business of roasting. What’s more, before joining Volcafe Select, Andrew ran a specialty roastery in Bristol, UK for almost five years and estimates that he has spent over 4,000 hours behind roasting machines. Who better than Andrew to talk to me about roast data?

焙煎データの使い方を探るために、UK & アイルランドにあるVolcafe SelectのセールスマネージャーであるAndrew Tuckerに話を聞いた。このカフェは10月28日、29日にロンドンで開催されたカフェ・カルチャー・ショーにてロースターズ・フォーラムのスポンサーを務めた。ロースターズ・フォーラムでは焙煎に関する科学やクラフト、ビジネスのトークをする。さらには、Volcafe Selectに参加する前は、UKのブリストルにあるスペシャルティロースターを5年間経営し、推定で4000時間以上を焙煎機のそばで過ごしている。この話題については彼以上の適任は居ないだろう。

So, let’s look at the different types of roast data you can collect and how to analyze them.

それでは、焙煎中に収集できる様々なデータとその解析方法について見ていこう。

Bean Temperature

豆温度

Besides what your senses tell you, this is your fundamental indicator of what’s going on in your roast. You can use bean temperature to understand where the coffee is along the curve of the roast cycle. 

このデータは焙煎中に何が起こっているかを示すインジケータだ。豆温度は焙煎の進行程度を理解することに使うことが出来る。

“Bean temperature is crucial,” Andrew tells me. “But in equal crucial measure, it needs to be a clock and stopwatch. Time and temperature is everything.”

Andrewの話。「豆温度と同様に重要なのが時間を計測するストップウォッチで、この二つが全てだ。」

Andrew reminds me that the placement and cleanliness of your thermocouples will also affect the readings. This means you should be careful not to over-interpret the bean temperature readings or compare them with readings gathered from other roasters. He tells me, “We don’t have a standardized platform for interpreting roast data because no two roasting machines are the same.”

温度計とその清潔さは計測値の正確性に影響する。これは豆温度のデータの過剰解釈や他の焙煎機で得られたデータとの比較に際しては注意が必要なことを意味する。Andrewの話。「我々は焙煎データを解釈する標準化されたプラットフォームを有しておらず、それは焙煎機がそれぞれ異なるからである。」

However, what you can do is note the temperature readings at which you consistently see yellowing and caramelization (indicated by a slight dip in your rate of rise) and first crack. From there, you can compare the data with the reactions you use as checkpoints. This will help you to plan future roasts. 

しかし、温度を計測しながら、イエローイングやキャラメライゼーション、1ハゼなどを一緒に記録することはできる。そうすれば、チェックポイントに使っている反応と時間を比較することができる。これが次の焙煎計画に役立つのだ。

Andrew says, “The main thing is having a consistent readout. It doesn’t matter if the readout is technically right or wrong from an accuracy point of view. It just needs to be consistent roast on roast, so you’re not getting anomalies or variances within that data.”

Andrewの話。「大事なのは一貫したデータの取得です。読み出しが正確性の観点から技術的に正しいか間違っているかは問題ではありません。必要なのは首尾一貫した焙煎であり、そうすれば取得したデータに異常値や変動はないはずです。」

Rate of Rise (RoR)

温度上昇率

This reflects how the bean temperature is changing. For previous generations of roasters, there was no way to see this data in real time. However, modern software such as Cropster enables you to track and react to RoR while roasting. Andrew tells me, “Cropster, in my opinion, has probably become the single most important invention or technology advancement in the coffee industry in our history.”

この値はどのように豆温度が変化しているかを示す。以前はこの値をリアルタイムに確認することはできなかった。しかし、近年では例えばクロップスターなどのソフトウェアによって焙煎中にこの値を確認し焙煎に反映することができるようになった。

Because RoR curves tell you if your roast is speeding up or slowing down, they give you an insight into the future of your bean temperature curve. Andrew tells me, “It’s an indicator of what you need to do next.” 

RoRカーブを見れば焙煎の速さが見えるので、その後にどのような温度変化を辿るのかが予測できる。Andrewの話。「RoRを見れば、次に何すべきかがわかります。」

For example, if your RoR is rising and then begins to flatten out to form a peak, you know that your roast is about to start slowing down. You can then adjust the roast to compensate or manage this drop-off, depending on your aims.

例えば、RoRが上がっていってピークを迎えカーブがなだらかになってきたら、それは焙煎のスピードが下がっているということだ。これがわかれば、狙いによってこの温度の下降を補うなどの調整ができるのだ。

Likewise, if your RoR is falling and begins to even out into a trough, you know your roast is about to start speeding back up. It’s important to watch these peaks and troughs forming, especially if you have a roaster that is slow to react to changes in heat input or airflow. 

同様に、RoRが下がって、その後凹みが出来始めたら、焙煎の速度が回復してきたことがわかる。ピークや凹みを観察することが大切で、焙煎機が加熱やエアフローの操作に対しての反応が鈍い場合は特に気を付けることが特に重要だ。

You can also manipulate RoR to affect the chemical reactions in the roast. For example, combining an increasing bean temperature with a gradually falling RoR might allow you to extend the coffee’s time in the temperature range in which Maillard reactions and caramelization occur.

焙煎の化学変化に影響を与えるためにRoRを操作することもできる。例えば、増加する豆温度と徐々に下がるRoRを組み合わせればメイラード反応やキャラメライゼーションが起こる温度帯を引き延ばすことができるだろう。

Andrew says, “Without knowing what your rate of rise is, it’s really difficult to know when you become a lot more reactive than proactive. I think that’s when mistakes occur, when you miss crucial timestamps that you need to make variable changes.”

Andrewの話。「RoRがわからないと、操作するタイミングを知るのは本当に難しいです。この時にミスが発生し、温度変化を操作すべきタイミングを逃すのだと思います。」

Environmental Temperature

ドラム内温度

Your environmental temperature, or air temperature, is a measurement of the environment inside the drum. It strongly correlates with the amount of convective heat energy available to you.

この温度はドラム内で豆の無い空間の温度を指す。この温度は焙煎に利用する対流熱と強い関係がある。

At the beginning of your roast, there will be a large difference between environmental temperature and bean temperature. This is because the beans will be at room temperature. Throughout the roast process, however, your environmental temperature and bean temperature should gradually become more similar.

焙煎を開始したばかりの時は、ドラム内温度と豆温度には大きな開きがある。投入されたばかりの豆は室温に近いからである。焙煎を通して、両者は徐々に近づいていく。

As with bean temperature, it’s difficult to talk about absolute numbers because thermocouples vary in so many ways. However, it still provides a lot of useful information. If you see a sudden drop in your environmental temperature, for example, you know you have a problem because you’re losing your convective heat potential. 

豆温度同様に、焙煎機によって温度計の位置などが異なるため、正確な数字で議論するのは難しい。それでも多くの役立つ情報を得ることはできる。例えばもしドラム内温度が急に下がった場合は、焙煎に必要な対流熱が得られなくなる、ということがわかるのだ。

Andrew says, “It’s an important measurement for me because it’s also going to tell you how aggressive or not you need to be with your controllable variable inputs. You know, if you’re seeing a huge environmental change in air temperature, it’s probably telling you something about your fuel or your heat input going into that environment.”

Andrewの話。「加える熱量を増やすべきかを判断するタイミングを示す数字なので私にとって重要な情報です。ドラム内温度に急な変化が見られるということは、熱源から何らかのエネルギーがドラム内に流れ込んでいることを示しているのです。」

Environmental Rate of Change

ドラム内温度変化

Environmental rate of change is to environmental temperature what RoR is to bean temperature: it measures how the environmental temperature is changing. A positive environmental rate of change tells you that the energy in your drum is increasing, regardless of what the environmental temperature is. 

ドラム内温度変化は豆温度に対するRoRに相当する。ドラム内の温度が単位時間当たりどの程度変化するかを示した値である。正の値であれば、ドラム内の温度に関わらず、ドラム内のエネルギーが増加していることを示す。

This may be a more useful metric than environmental temperature. “The crucial thing is how quickly it’s changing,” says Andrew. “For me, it matters less about the numbers themselves and more about the rate of change.”

これはドラム内温度そのものよりも役に立つ数値かもしれない。Andrewの話。「重要なのはどの程度の速さで変化しているかであり、私にとっては温度そのものよりも変化量の方が大切です。」

One practical way roasters can use this data is around first crack. Most roasters try to considerably slow the roast down at this point, but it is easy to overdo it. Around first crack, you need to keep this number positive. A positive environmental rate of change means that you have enough energy in the drum to continue developing the coffee, even while the temperature curve flattens out.

このデータが実際に使えるのが1ハゼ周辺だ。多くのロースターがこのタイミングでゆっくりと焙煎速度を落とそうとするが、簡単に落ちすぎてしまう。1ハゼ付近では、ドラム内温度変化は正の値になるようにキープする必要がある。ドラム内温度変化が正の値であるということは、その後のコーヒー豆のデベロップに十分なエネルギーが供給されていることを示している、例え温度のカーブがなだらかになっていったとしても。

If your environmental rate of change becomes negative, on the other hand, you know you are losing heat from the drum. Your bean temperature may continue to increase, but this is because conductive heat from the drum and paddles is doing most of the work, resulting in uneven development. 

一方でドラム内温度変化が負の値になった場合は、ドラム内から熱が奪われているということになる。この場合、豆温度が上昇しているのはドラム本体や攪拌用のパドルからの接触熱が主に作用しているので、焙煎の程度にバラツキが生じる原因となる。

Andrew also stresses the importance of knowing your roaster. Depending on its size, material, and technology, the amount of time you will need to effect changes in the environmental rate of change will vary. If you are not aware of how your roaster reacts to heat and air, then you will have less control over what is happening inside the machine.

Andrewは焙煎機を知ることが重要だと強調する。サイズや素材、使用されている技術によって、焙煎機の操作によってドラム内温度変化をコントロールするまでの時間差がある。もし焙煎機が熱量の操作にどのように反応するのかわからなければ、焙煎機内で起こることを操作できる範囲は限られることになる。

Inlet Air Temperature

吸気温度

This provides insight into the convective heat coming into your roaster, and so allows you to predict what might happen next.

これはドラム内に流れ込む対流熱の温度を示す数値であり、この値から次に起こることを予測できるだろう。

 “[It’s] important because it tells me a lot about perhaps where I need to be charging my coffee, or how steep the drop-off will be from when I charge the coffee to the turn at the bottom,” says Andrew. 

Andrewの話。「この値から加熱を開始してからボトム(中点)に達するまでにどの時点で熱を加える必要があるか、あるいはどの程度下降するかがわかります。」

“You know if your inlet temperature is low… you’re going to have to basically get the roaster warmer in order to prevent a potentially destructive drying phase.”

「もし吸気温度が低いなら、ドライフェーズでしっかりとカロリーが加わるように焙煎機自体をより温めておかなければならないでしょう。」

Exhaust Temperature

排気温度

Just like inlet air temperature, Andrew tells me that it’s useful to know your exhaust temperature. “They’re… important indicators for me about what’s going on, sometimes of course with the coffee, sometimes just with the machine itself.”

Andrewの話。「吸気温度同様に排気温度を知ることも有用です。コーヒー豆についてもそうですが、時には焙煎機そのものについて何が起こっているかを知ることができるからです。」

He jokes, “If your exhaust air temperature is going through the roof then, for me, that’s when I start to get slightly scared.” Never forget that you’re playing with intense heat, and fires can happen.

彼のジョーク。「排気温度が急激に高くなった場合は少し怖いですね。とても高い温度のものを扱っていることを忘れないでください。火事になってしまいますよ。」

Weight Loss

コーヒー豆の焙煎前後の重量減少

Different bean densities and differing moisture levels within the beans will mean subtle but significant variances in weight loss across multiple coffees. If your weight loss is higher, you know you need to shorten the time or lower the temperature at which you drop the coffee. 

コーヒー豆の密度や水分含量が異なることで、焙煎前後の重量減少は小さくとも重要な違いを意味している。重量の減少幅が大きい場合は、焙煎時間を縮めるか、焙煎終了温度を下げる必要がある。

Andrew says that this is crucial both for consistency and profits. “It’s a direct cost to your business,” he stresses. “And so, from a numbers point of view, if you’re keeping a pretty tight ship in terms of your profit and loss account for a roastery, then knowing what you’re averaging as a weight loss across your inventory over the course of a year is really important to figuring out costs. 

Andrewの話。「これは均一性と利益の両方に重要です。直接利益に影響します。ビジネスの収益をロースタリーに大きく頼っている場合は、在庫に対して平均的にどの程度重量の減少が発生するかを知っておくのはとても重要です。」

“If you’re roasting a million pounds of coffee a year and you think you’re only losing 15% of moisture, but you’re actually losing 19%, then 4% of your total weight of coffee over the course of the year adds up to a lot of money.”

「もし年間を通して大量のコーヒーを焙煎しており、水分重量15%しか減少していないと思っていたら実は19%だった場合、4%分の重さ分のコーヒーは大金となってのしかかってくるのです。」

He adds, “A good Head Roaster, for me, should absolutely be controlling or interested in those kind of numbers as well as what’s actually happening to the coffee in the roast cycle.”

「良いヘッドロースターとは、焙煎中にコーヒーに何が起こっているのかということと同様にこのような数字に興味を持ち、コントロールするような人物です。」

Development Time Ratio 

デベロップメントタイム比率

This is the time elapsed from the beginning of first crack to the end of the roast, as a percentage of the total roast time. But why is the time after first crack so important? “From the moment those coffee beans open up, they become incredibly volatile,” Andrew tells me. “So, they’re taking on heat much faster post-first crack than they are at any other point in the roast, as far as I’m aware.”

この値は、1ハゼが始まった時点から焙煎終了までの時間が焙煎全体に占める割合である。それにしても、1ハゼ後の時間がなぜそんなに重要なのだろうか。Andrewの話。「1ハゼが起こってコーヒー豆が開くと、それらは非常に変化し易くなります。私の知る限り、1ハゼ後は焙煎を通して最も熱を吸収するようになります。」

Organic acids rapidly burn off after first crack, while bitter compounds begin to emerge. This means the taste balance in your coffee after first crack shifts from predominantly sweet-sour to predominantly sweet-bitter. Unless you are sample roasting, you probably want at least a little of all three of these primary tastes. Knowing your development time ratio will help you to consistently fall in the right range. 

1ハゼ後は有機酸が急速に消失する一方で苦味の元となる物質が現れる。これは味のバランスが1ハゼの前後で甘さと酸味から甘さと苦味へと変化することを意味している。サンプルローストでもなければ、この三つの主要な味は多少は欲しい。デベロップメントタイム比を知ることは、これらが常に適切な範囲になるようにすることに役立つだろう。

Andrew stresses that it’s important to only consider development time ratio as a percentage of the final roast time. “If you take, for example, a big batch of espresso,” he explains. “On a hot day, it might typically roast over 14 minutes and you may work to 1 minutes 35 development time. But if that roast gets stretched out to 16 minutes on a super cold day and you stick to one minute 35 development time, then as a percentage of total roast, that’s gone way down. So you could potentially be looking at a completely underdeveloped coffee even though your development time is the same.” 

Andrewの話。「大切なのはデベロップメントタイム比は最終的な焙煎時間全体に対してパーセンテージとして考慮することです。エスプレッソ用の豆を大きなバッチサイズで焙煎する場合、暑い日に焙煎時間14分に対してデベロップメントタイム1分35秒だったとします。とても寒い日に同じ豆を16分で焼いたのにデベロップメントタイムは1分35秒だとすると、同じデベロップメントタイムでも焙煎時間全体に対する比率は下がってしまいます。おそらく、完全にアンダーデベロップのコーヒーとなってしまうはずです。」

Your target end temperature and development time ratio together will give you a pretty narrow window on where to end your roasts, helping you to consistently achieve a balanced coffee profile.

焙煎終了時の温度とデベロップメントタイム比のターゲットは焙煎を終了すべきタイミングを非常に狭い範囲に限定するかもしれないが、それに習う事で常に均質のバランスの取れたコーヒーを焙煎できるようになるだろう。

Having data won’t replace old-fashioned roasting skills. You still need to be familiar with how your green beans react to heat, to understand the sounds and aromas emanating from the roaster, and learn as much as you possibly can – be it from books, courses, or events such as The Roaster’s Forum

データを取得することは伝統的な焙煎技術の代替にはならないだろう。熱に対して生豆がどのように反応するかを知り、ロースターから発せられる音や匂いを理解し、書籍やコース、 ロースターズ・フォーラムのようなイベントからできるだけ学ぶ必要がある。

However, data can be a valuable support in allowing you to achieve consistency – even when factors outside your control fluctuate. Andrew emphasizes the impact that environmental changes can have on a roast from one season to the next. The more data you have about previous successful batches, the easier it is to replicate the process. Without knowledge such as development time ratio percentage, he tells me, “you would struggle to consistently replicate a profile that captures as much of the potential in that coffee as possible.”

しかしながら、外的要因が変化するような時も、データは均質な焙煎の手助けとなる。Andrewの話。「シーズンが次に移った際の環境の変化は焙煎にインパクトがあります。多くの成功した焙煎データがあれば、再現するのはより簡単なものになるでしょう。デベロップメントタイム比のような知見がなければ、コーヒーの持つ風味を最大限に引き出したプロファイルを再現するのに苦労するでしょう。」

Bean and environmental temperature and rate-of-change curves are the primary data you can use to guide each batch along a specific profile. Inlet and exhaust temperature add a little more detail to the picture of what’s going on inside your machine. Measuring weight loss will help you track your consistency and costs. Development time ratio, together with time and temperature, will help you dial in the end of your roast.

豆温度とドラム内温度、変化を表した曲線は特定のプロファイルに沿って焙煎する場合のガイドとして主要なデータである。吸気と排気温度は、焙煎機内で起こっている現象をもう少し詳細に知るために利用する。焙煎前後のコーヒー豆重量の減少を計測することは、焙煎の均一性とコストを記録するために役立つだろう。デベロップメントタイム比は、時間や温度と共に焙煎を終了すべきタイミングを知るのに役立つだろう。

You can use data to roast proactively and more consistently. You can also use it to make predictions about how you might improve a roast curve and troubleshoot any issues. And when it is so easy to collect, there is no good reason to not start tracking and analyzing roast data.

データは焙煎を積極的により均一にするのに役立つ。また、焙煎を改善するために予想を立てたり、トラブルシューティングにデータを使うこともできる。もしデータを集められるなら、データをとって解析しない手は無い。

おわりに

小職はデータ取得推進派ですが、データに頼らず経験と勘で均一に焙煎する職人も居て憧れます。

ただ、現状では小職が使用している直火型の焙煎機はドラムの密閉性が無く周辺環境の影響を比較的受けやすいため、以前の似たような条件を振り返る際にはデータが欠かせません。

職人はそこら辺も肌感覚で微調整できちゃうんでしょうか…

早くその域に到達したいものです。

それまではデータをチクチク所得してクルクル終わりの見えないPDCAサイクルを回していこうと思います。

後は、データがあると焙煎仲間と話が止まらなくなるなど、とっておくと他のロースターとコミュニケーションが取れるのでその点でもオススメです。

それでは。

-コーヒー
-, , , , , , , ,

Copyright© G’DAY COFFEE ROASTERY , 2019 All Rights Reserved Powered by STINGER.

%d bloggers like this: