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成分分析 たんぱく質-6

2017年2月20日

最後はたんぱく質です。
たんぱく質は水に難溶で測定実験はなかなか難しく、たんぱく質に含まれる窒素元素量をもとにたんぱく質量に換算して求めます。(粗たんぱく質量)
しかし、そもそもこのようなことを頭で理解する知識や化学薬品そのものの性質が身についていませんので、実験を行っていく過程で少しづつ習得して行かねばなりません。
食品分析としては、ケルダール法が使用されます。

 

 

分解フラスコに試料2gと濃硫酸20mlを加え、窒素分解器で加熱しますが、試料が黒色に変わり、硫酸ガスが発生しますのでドラフト内で行います。きれいな水色になるまで数時間分解します。かなり時間がかかりますので朝に取りかかり、数時間みておかなければなりません。
放冷し、氷で冷却しながら濃硫酸を100mlのメスフラスコに移し、純粋で100mlに定量します。

 

 

 

ここまでで試料が完成し、ここからパルナス・ワグナー蒸留装置で蒸留します。
ここから先は面倒なので省略しますが、実験としては2段階あり、時間をとります。
実験ですので時間を気にしてはいけないのですが、慣れるまでは状態の変化などの経過も気になります。
生豆、焙煎豆も11~12%程度になります。

 

 

ここまでが、一般成分分析で基本のきとなります。
コーヒーの香味に影響する成分の分析は「何を、どのように分析するのか?」が本題となります。
重要なのは、コーヒーの香味とは「そもそも何なのか?」ということです。

 

 
何が良い香味で、何がよくない香味なのか?おいしさにつながる香味とは何なのか?
というところから考えていくことになります。
したがって官能評価も非常に重要になります。
そのため、現在試行錯誤しつつ実験中ですが、できることは意外に限定されます。

 

抽象的ですみませんが、どのような視点でコーヒーを見るのか?ということが重要です。
まだ研究初心者ですし、また研究発表前ですのでこの場で書けることは限定されますことをご理解ください。

 

 

 

 

ことしもいちご…毎日のように食べています

2017年2月17日

2016.3.30でいちごのテースティングは終了したのですが、品種改良のいちごは多くあります。

先程、いちご狩りのお土産で新種をいただきましたので書いておきます。

まだ名前がついていないようです。
20170217_175319

甘味は優しい甘さで、酸味は弱め、果肉はやわらかめ。
甘いいちごが好きな人にはよいと思います。

 

 

ワイン会社から、シャンパンを安くしたので買いませんかと電話があり、6本購入しましたが、
いちごは前菜に必須です。

成分分析 脂質-5

2017年2月17日

重要な成分としてコーヒーには脂質があります。

 

 

脂質は日本食品標準成分表では「食品中の有機溶媒にとける有機化合物の総称であり、中性脂肪の他にリン脂質、ステロイド、ろう、脂溶性ビタミンなども含んでいる」と定義されます。
栄養学的にはエネルギー必須脂肪酸の供給源として重要で、食品学的には食品の触感や物性に寄与しています。
生豆の脂質は.アラビカ種の場合12-19%程度はあり、大豆(20%)、ゴマ(50%)、カカオ(50%)には及びませんが比較的多いといえます。

 

 

コーヒーの場合75%前後はトリアシグリセール(油脂)で、その脂肪酸組成の多くがリノール酸、パルミチン酸です。
また脂質の一部には生豆の表面にワックス(ろう)、ビタミンEであるトコフェロールも微量含まれています。
脂質がコーヒーの香味にどのような影響を与えるかは重要となります。

 

 

 

脂質は決められた方法で分析しますが、脂質の抽出方法により数値は変わりますので、どうするかは意外に厄介です。
脂質抽出は、エーテル抽出法、クロロホルム・メタノール混液抽出法、酸分解法などがありそれぞれの食品に対応して行われます。

 

 

そこで、コーヒーは?というと生豆と焙煎豆と同じ方法でいいの?同じだとどの方法がよいの?などという単純な疑問から入らねばなりません。その方法により数値が異なりますので、その数値により何が良いのかを検証する必要も生じます。
え…と思われるかもしれませんが、論文やデータででいる数値は以外に曖昧です。
理由は単純ですが、答えはいずれ…….。

 

 
今回は、研究室にある機器の中で最適な方法としてクロロホルム・メタノール抽出を行いました。
三角フラスコに試料2gと溶液を入れ水冷管を通し、65℃の湯の中で1時間抽出します。
無水硫酸ナトリウムで脱水しながらナス型フラスコに濾過し、エパポレーターという機械で溶媒を留去し105℃の乾燥機で30分乾燥させ、デシケーターで45分放冷し精秤します。
エーテルを加え、遠心分離する方法もああります。
この一連のプロセスの中で、実験の精度を損なわせる要素が多々出てきますので、実験には経験が必要になります。

 

 

 

生豆と焙煎豆の脂質には大きな変化はありませんが、若干生豆の方が数値が大きくなります。
コーヒーの脂質は、12%から19%程度あり、多用な要因により数値は異なります。

 

成分分析 灰分-5

2017年2月16日

バレンタインのチョコレートを食べながら思うことは、
最近はやたらいろいろな味のチョコレートがあるということです。
日本人のチョコラティエであれば、抹茶、ゆずはあたりまえで、味噌や醤油まで何でもござれの状態でこの傾向は2010年以降顕著です。
王道のカカオの品質で勝負したら?などはわかりにくいのでしょう。
コーヒーも同じことで、品質差を香味で理解することは意外に難しいものです。

 

 

灰分は、直接灰化法といって、コーヒーの粉を550℃の電気マッフル炉で燃焼したときに白く残る灰の量としています。ミネラルなどの無機質の総量です。

 

 

磁器製のルツボ(小さな容器)を恒量になるまで、加熱、放冷、精秤します。
試料2gを精秤し、ルツボに入れ500℃で灼熱しますが、途中発煙しますが最終的に燃焼するまで待ちます。その後デシケーターで放冷後、試料の消失分を精秤します。
6~7時間はかかる実験となりますので、待ち時間が多く、並行して他の実験をします。
この実験では、灰分の種類まではわかりませんが、生豆で3.3~4.4%、焙煎豆で3.3~4.5%程度の結果です。

 

 

 

実験では、SPよりCOの方が灰分は多く見られ、又ウオッシュトよりナチュラルに多く見られる傾向が見られます。また、アラビカよりロブスタの方が灰分は多いという研究報告もあります。
コーヒーの場合のミネラルは、カリウムが多く40%以上を占めますが67%という報告もあります。その他はマグネシウム、カルシウムとなります。
例えば米の場合であれば、リンが多く、他はカリウム、マグネシウムが占め、その組成が味に影響を与えるようです。

 

 

白ワインではミネラルは比較的重要な香味になるようで、ソムリエたちはよくミネラル感があるなどといういい方をします。しかし、ミネラルのとらえ方は多様かつ曖昧で、ソムリエによりかなり差があります。一般的には、カリウムは酸味、カルシウムは苦味と塩味、ナトリウムは塩味、マグネシウムは苦味などとも言われますが、ワインやコーヒーでそこまでの香味の差異をとらえることは難しいでしょう。

 

 

尚、ミネラルは、その土地の土壌、水質、肥料などに影響を受ける可能性があり、データの蓄積をすれば、灰分の量とバランスを見ればでWかN,及び産地の特定をできる可能性はあるといえるでしょう。

 

 

 

ミネラルのうち、人体にあり栄養素として重要なものは17種で、主要ミネラルはナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム、リンの5種です。これらは体内で合成できませんので食事などで摂取します。カリウムは、余分なナトリウムを輩出し血圧を正常に保ち、細胞の浸透圧を維持します。体内には体重1kgにつき約2g存在し、18から69歳までの男性の1日の摂取基準は2500mgです。ホウレンソ(100g中690mg)ウサトイモ、アボカド、納豆などにふくまれています。

 

 

コーヒー抽出液には、150m中65mg含まれています。

成分分析 水分-4

2017年2月13日

水分値の測定は、アルミ缶及び試料3gを「電子分析天秤」で0.1mgまで測定します。
精密な天秤で薬包紙の上で試料を計りますが、空調の風、静電気などにも影響を受けますので、安定しない場合もあり、キャリブレーションをしたり、水平値を保ったり、周りにおいてあるものを整理したりと やや慣れも必要です。

 

 

器具は手で触れることはできませんので「るつぼはさみ」というものを使用します。
また、アルミ缶は、「デシケーター」というシリカゲルを入れたガラス容器にいれ、重量が一定になるまで加熱、放冷、秤量を繰り返し恒量値を出します。
JISでは秤量値の差は0.1%以内と定められています。

 

 

 

最終的には、試料を乾燥機で水の沸点よりやや高い105℃で3時間乾燥させ、減少する重量を水分とみなします。まともに行うと5時間はかかりますので、い下に効率的に行い羽化が問われます。

 

 

コーヒーの場合、炭酸ガスなどの揮発成分、加熱による脂質の酸化も考えられますので数値は絶対値とはいえませんが、この方法が基本となります。
これを5回繰り返し平均値をとります。(5n)

 

 

 

多くの場合、生豆は8~12%程度、焙煎豆は2~3%程度になります。したがってこの数値からずれている場合は乾燥、吸湿などで何らかの問題を抱える可能性を予見できます。
 

 

しかし、成分分析実験などを行う前に解決しておかなければならない課題はいくつかあります。水分の場合、ISOでは、5.000g程度の試料に対し、103℃で2時間乾燥させ、冷却、恒量値をとります。教科書などでは、それらに準じた方法がとられますが、コーヒーの場合、単純な実験事例論文はみあたらず、試料として使用する生豆や焙煎豆の粒度をどうするか?焙煎機の選択、焙煎の方法、焙煎の度合いを決める基準をどうするかなどは、準拠できるものもあれば、でき疎もないものもあります。
より適切な方法を試行錯誤しつつ自分で決めなければなりません。
後述する有機酸の分析でも、焙煎時間、粉の粒度、抽出の温度、濃度で数値が異なる事例が多く見られ、比較自体難しい面があります。

 

 

これには幾つかの理由があるのですがこの場では書きません。

灰分 に続く

コーヒーの香味 成分分析 水分-3

2017年2月11日

現在のコーヒー研究は、1ゲノム解析、2.耐病害虫、3.農学4.健康・病理、5気象変動、6.化学などに区分され、夫々の専門性が高くなり、相互の関係はわかりにくくなっています。
食品の中でも、コーヒーに関する研究は非常に多く、細分化し深化しています。

 

 

最近は、コーヒーを機能性食品の一つとして研究する事例も多く、その代表にポリフェノールがあり、食品業界以外の企業での研究も進んでいます。
私の場合は、ポリフェノールの体に及ぼす影響の関心度は低く、あくまでその成分がコーヒーの香味に及ぼす影響に関心があります。
そうすると、コーヒーのポリフェノールであるクロロゲン酸類の味は渋味、もしくはかすかに苦味に影響を及ぼす可能性があります。これらについてはいずれ解説します。

 

 

 

大学院の後期博士課程に入る試験を受ける前に、栄養学科の研究室で10種のコーヒーについて成分分析を行いました。
基礎的な実験でしたが、全く未知の領域で、その意味を理解し、精度を上げることのむずかしさを実感しました。性格的に同じことを繰り返すことは苦手ですので、定められた方法を逸脱することも多く、数値の誤差の中で、どのプロセスでどう影響するのかを常に考えていました。

 

 

では初めに水分です。
水分値は、食品の性状と品質を把握するための指標の一つとして重要です。
コーヒーの水分値は、当然生豆、焙煎豆、抽出液で異なります。
生豆の輸出時の水分値は10~12%程度ですが、温度、相対湿度の影響を受け変化します。

 

 

通常ウオッシュトの輸出時の生豆の色(空輸されたプレシップサンプルなど)はブルーグリーン、グリーンで、水分値が適正に見えますが、実際は計測してみないとわかりません。
また水分値が適正だから鮮度がよいともいいきれません。
多くの場合入港時から半年後、1年後にはグリーンからイエローの方向に変化し水分が減る傾向にありますが、官能的に判断する必要も生じます。

 

 

 

コーヒーは焙煎により水分は減少し、ミディアムローストで2.5~3.2%程度になります。
ミディアムの定義も難しく、焙煎機での差異、色差計、シュリンケージなどでの差異を把握しておく必要があります。色差計が最も良いように思えるのですが、同じ焙煎をしてもSPやCOが混在すると蔗糖の含有量が異なりますので、色つきがことなり意外に数値にばらつきが出ます。
ですから、全自動焙煎機が良いとはいい切れません。
私の場合は、常に同じ焙煎機で、同じ方法で焙煎し、シュリンケージで判断します。
これには熟連した焙煎士が必要になりますので、上原店に依頼します。

 

 

 

焙煎豆は、水分が少ないため他の食品とは異なり冷凍庫での保管は有効といえます。
問題は、温度低下により相対湿度が高くなりますので、密封容器、もしくはそれに準ずるガスバリア性の高い包材に入れ保管する必要があります。
開封し使用する際もすぐに粉にし、又すぐに冷凍庫にしまえばよいでしょう。
200gの豆を数回程度出し入れしても香味へ響影は少なく、ブラインドで官能的に差異を確認するのは難しいでしょう。

 

 

 

粉は少し冷たくなっていますから、湯音を1~2度上げればよいと思います。
常温に戻して使用し、それをさらに冷凍することは避けた方がよいでしょう。
家庭用の冷凍庫はマイナス15~20度くらいでしょうから、相対湿度の影響をコントロールできれば、かなり長期間保存可能となります。
研究室では、マイナス30℃の冷凍庫で保管し、素早く計量し、シーラーし、素早くしまっています。

 

 

今から25年前に、日本でコーヒーを「冷凍庫で保管してください」と販売したのは、もしかしたら私が初めてかもしれません。当時のコーヒー関係者、消費者には、コーヒーを冷凍するという発想がありませんでした。
ほぼすべての消費者から「冷凍していいの?」と聞かれました。
また、同業者からは、「何をいっているんだ」とそんなする必要がないといわれました。
しかし、このような販売を実践する為、3年間冷凍庫で保管し、自分で試しました。
常温保管に比べれば、はるかに長い期間香味を維持できるのは確実です。

 

 

但し、そうはいってもたくさん購入し冷凍されるよりは、こまめに買っていただける方がありがたいですが……..。ケースバイケースでお考えください。

 

 

 

抽出液は98.6%(食品成分表2016七訂)が水分となります。

 

 

 

さてやっと水分分析の話に移れます。
いくつかの方法がありますが、常圧加熱乾燥法をとりました。

続く

コーヒーの香味 成分分析 2

2017年2月10日

まずは、コーヒーの食品分析をしてみる必要があります。
食品成分は、水分、脂質、灰分、たんぱく質、炭水化物からなります。
それらは優れた栄養成分であったり、おいしさにつながる嗜好性の成分であったりします。

 

 

 

現在は、食品成分の分析の多くは自動化される方向にあり分析機にサンプルを投入すれば短時間で分析値が出るものもあります。
しかし、その機械にかける前の、試料の作り方、使用溶媒などの知識や扱い、またその結果の判断など難しい要素が多々あります。
食品により同じやり方をすればよいわけではなく、かなりの試行錯誤も伴います。
したがって、大学の栄養学科、食品学科などではその基礎を理解するために、分析技法による実験を重要視します。
この基礎プロセスを経ていないと、機械を使いこなすことは困難となります。

 

 

例えば、コーヒーの場合は、夫々の分析実験を行う場合にその試料作りの段階で、焙煎度合い、使用量、粉の粒度、濃度などについて曖昧です。また使用溶媒などは論文を調べても様々です。したがって、試料作りとその方法による結果の積み重ね、テクニックの向上、さらには経験による判断能力が問われます。

 

 
食品成分分析実験には、「栄養成分等の分析方法等の通則」があり、また「成分分析法や食品化学実験の教科書」も多くあります。しかし、コーヒーには生豆と焙煎豆があり、どの実験方法を適用するのがよいか?どのような時間配分が良いのか?試料の作成のしかた?などについては曖昧な部分が多くあるように思います。
専門の分析センターなどに依頼しても分析方法が異なれば数値が同じになるとは限りませんし、試料の状態でも数値は変わる可能性があります。
そのような点を踏まえ、まずはコーヒーの成分分析の方法を確立するのにかなりの時間を費やしましたし、いまだ方法は模索しています。

 

 

 

栄養学からの成分分析は、水分+脂質+灰分+たんぱく質量を合計し、100から控除した残りを炭水化物とします。
炭水化物は糖質と植物繊維の合計で、糖質には澱粉も含まれますが、ここから先の分析はまた違う機器を使用して行う必要があります。また、厳密には、コーヒーの場合は、揮発性成分である炭酸ガス、またカフェインを含みますし、又脂質の酸化もあり得ますので数値の合計が必ずしも100になるとは限りません。

 

 

 

また香味という嗜好性の観点からいえば、有機酸の量や組成、たんぱく質を構成するアミノ酸なども重要になるかもしれません。薬理作用のあるカフェインンもどの程度嗜好性に影響を与えているのかもよくわかりません。これらは1990年代にはすでに分析されていますが、分析機器、使用溶媒、試料の選択、試料調整などで、その数値に違いが多く見られます。
現時点では、どこまで適切な分析数値として確立されているのかはが把握できません。

 

 

最終的には、これらの分析数値から、何が読み取れるか?が重要となりますので、官能的にコーヒーの香味を理解している人が分析実験を行うことは重要に感じます。

 

 

 

 

 

ご無沙汰しました 初めに 1

2017年2月9日

だいぶご無沙汰しました。

 

 

この活動日記は15年以上書き続けてきましたのでやめる場合は告知しますからご安心ください。大学院に入学し、学生として研究室に通うようになって10か月が経過しました、
主に感性でいきてきた者には、あまりに未知で、かつ最も不得手な領域に身を投じましたので、知識及び能力不足とストレスを抱えましたが、反面楽しさも感じています。
第一段階の実験がやや落ち着き、少し書く時間ができ、かつ書く勇気も出てきました。
話せることはごくわずかですが、ご了解ください。

 

 

 

想像した以上に実験過程での変動要因は大きく、確実な結果を導き出すことがいかに大変かを実感し、かつコーヒー研究そのものの矛盾にも直面した1年でした。
「なぜ社長を辞めたか?なぜ大学院に入ったのか?どのように入学したのか?なぜ農大なのか?何をしているのか?最終着地点は何か?」などについてはいずれお話ししたくは考えています。

 

 

ここでのことばの使用は、5味+香り=香味+コク=風味とご理解ください。
スペシャルティコーヒーは、広義には高品質のコーヒーでSPと省略しますが、厳密な定義はここでは省きます。
対比する言葉としてコマーシャルコーヒーは、コモディティ、メインストリームなどのいい方もありますが、ここではCOと略し、ICOの標準価格もしくは先物取引NYC価格程度のものをさします。
この価格に対し生産国によるディファレンシャルはかなり差があり取引されますが、一般的な輸出規格上位のものであるSP,SHB,AAグレードなども多くはCOと見ます。

 

 

生産国及びアジア圏でのコーヒー消費の拡大に対し、アラビカ種の生産は病害虫、気象変動などにより微増にとどまり、ロブスタ種の生産増が目立ち、世界のコーヒーの香味のアベレージは低下傾向にあるともいえます。

 
コーヒー産業維持には、生産国においては環境保全、収入増による生活の安定が重要ですし、消費国においては高品質のコーヒーの品質が理解され、適正な価格で販売される市場が形成されることが重要と考えています。SPからCOまで多様な品質のコーヒーの共存が望ましく、それによりコーヒー産業は維持されると考えています。

 

問題は、コーヒー市場の中で、SPとCOの品質差が曖昧で理解されにくいことです。

 
抽出や焙煎の方法ではなく、生豆の品質による差別化からSPが生まれ、流通するようになり15年程度が経過しました。官能的な評価はこれまでテースティング会で行ってきましたので、これまでとは少し違った視点からコーヒーを見ていたいと思います。

 

 

 

さて、コーヒーの香味とはそのそも何でしょう?
とても難しい質問ですね。
それには、コーヒーの基礎的な成分を見る必要があります。
次にその成分の中で何が香味に影響しているのかを考える必要があります。

 

 

 

 

 

おいしさ-2

2017年1月19日

16日の続き

おいしさを、下記のように食品そのものの要素と食べる人の環境の2つに分けて説明する場合が多い。コーヒーの場合は味と香りの複合した香味です。
ここでテクスチャーと区分してコクをどのようにとらえるかは定義はなく以外に難しい問題となります。
また、SCAAの官能評価項目にはない苦味もどのようにとらえればよいのかも厄介な問題です。
それらについてはいずれ…..。

 

 

食品の状態に起因する要因
1.化学的要因 5味(酸味、甘味、苦味、塩味、旨味)辛味、渋味と芳香
2.物理的要因 テクスチャー、食品の温度、外観など

食べる人の状態により起因する要因
1.環境的要因  生まれ育ちなど
2.生理的要因 食欲
3.心理的要因 喜怒哀楽などの感情

(参考)
都甲 潔 感性バイオセンサー 朝倉書店 2001
高橋 亮、西成勝好 おいしさの分析 ぶんせき2010.08

 

 

また、伏木 亨は、脳の働きと関連させ、おいしさを1.生理的おいしさ、2.文化的おいしさ、3.情報のおいしさ、4.やみつきのおいしさ4つに区分した研究もあります。
(参考)
伏木 亨 においと味わいの不思議 虹有者 2013
伏木 亨 味覚と嗜好のサイエンス 丸善出版 

バレンタイン

2017年1月19日

サロン・ド・チョコラに向けてバレンタインの本(最近はBOOKになっています)が新宿伊勢丹から1週間程前に送られてきました。
最近は本店6階ではスペースが足りず西新宿の別会場で開催されるほどブームもピークにあるようです。
このイベントの為にチョコレート貯金をする女子も多いようで、一人で数万円購入する人もいると聞き及んでいます。(私もシャンパンのイベントの時は1ダース買いますが….それは特殊なものに関し、輸入業者が販売しないでこのイベントの為にキープしておくからです。)
20170119_081614

 

チョコレートのイベントは、新宿伊勢丹がリードしてきましたが、最近は名古屋の高島屋が盛り上げています。昨年はバレンタインデーに日本で最も多くチョコレートを販売しています。名古屋は駅前の開発が進み、高島屋の広い食堂街の混雑ぶりは日本でも珍しいくらいです。この地は、比較的裕福な層が住むともいわれ、やや見栄っ張りなのでしょうか?
名古屋、岐阜県はコーヒーの消費が多いことでも知られています。
全国69.983店(1店当たり人口1.835人)に対し、各都道府県の店舗数は下記の通りです。

大阪9.393店(951人)、愛知8.428(887)、東京6.999(1.886)、兵庫(1.049)、岐阜2.917(719)、北海道2.434(2.244)
愛知と岐阜を合わせると、1万店を超えますのでコーヒー需要圏といえます。

 
私がセミナーを開催していた時は、名古屋、岐阜からの参加者は多くいました。
東京と関西圏の中間ですので、両方に影響を受けるのかもしれません。
反面大阪、京都はとても少ない印象でした。
共に独自の文化圏を持っているからでしょうか。

大阪、京都のみなさん東京のスペシャルティコーヒーをぜひお試しくださいね。

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