エカワ珈琲店のブログ

和歌山市で営業している珈琲屋の雑話です

 
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コーヒー豆焙煎中に発生する、メイラード反応、ストレッカー分解、カラメル化反応

  

   

 

 

コーヒー豆焙煎中に発生する化学反応で重要なのは、メイラード反応、ストレッカー分解、カラメル化反応だと考えています。

そして、焙煎コーヒー豆の褐色色素の形成には、メイラード反応とカラメル化反応が、香り成分の生成には、メイラード反応、ストレッカー分解、カラメル化反応が関係しているに違いないと考えています。

 

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加工または保存中に食品が褐色化する現象を褐変と呼んでいて、酵素作用によるものと、酵素作用によらない化学反応によるものとがあるわけですが、コーヒー豆焙煎中に発生するメイラード反応やカラメル化反応は、酵素作用によらない非酵素的褐変反応と呼ばれている化学反応なのだと思います。

そして、ストレッカー分解は、メイラード反応の副反応だと考えられています。

 

化学の専門家では無いので理解が不十分であやふやな部分も多いのですが、自家焙煎コーヒー豆商売で食べているわけですから、コーヒー豆焙煎中に発生する化学反応については、エカワ珈琲店独自の見解を持っています。

独断と偏見に基づく見解ですから、相当におかしな部分が多々あるかもしれないので、読み物として読んで頂けたら幸いです。

  

(1)焙煎コーヒー豆の褐色色素

焙煎コーヒー豆の褐色は、コーヒー豆焙煎中のメイラード反応によって生成するメラノイジンと、コーヒー豆焙煎中のカラメル化反応によって生成するカラメルによるものだと考えています。

焙煎コーヒー豆が褐色になる変色は、非酵素的褐変反応による変色だと考えているわけです。

  

(2)メイラード反応

メイラード反応(アミノーカルボニル反応)は、アミノ化合物(アミノ酸)と還元糖(ブドウ糖、果糖など)が非酵素的に(酵素の力に頼らないで)結合して始まる化学反応だと理解しています。

その結合した物質が酸素や水と反応しながら、分解や結合を繰り返して行きます。そして、最終的にメラノイジンという褐色の物質や芳しい香りのする幾多の物質を生成するのだと思います。

 

(3)ストレッカー分解

ドイツの化学者のアドルフ・ストレッカーが研究した、メイラード反応の副反応として起こる反応のことである。α-ジカルボニル化合物とα-アミノ酸が反応して、アルデヒドやピラジンを生成する反応を言う。この反応の結果、食品に特有の香気を生じる。

Wikipedia/ストレッカー分解

 

  

(4)カラメル化反応

カラメル化反応は、糖類が単独で加熱されることによって褐変化する現象です。

食品を加熱すると、メイラード反応に加えて必ずカラメル化反応も起こるわけですが、高温で加熱処理する食品、例えばカカオやコーヒー豆の焙煎・焼肉・製パンなどの場合は、カラメル化反応の占める割合が大きくなると言われています。

カラメル化反応の生成物である「カラメル」は、濃い褐色をしており独特の甘く香ばしい香り、甘味(原料の砂糖に比べれば弱い)と弱い苦味があると言われています。

 

(5)メイラード反応とカラメル化反応 

 

焙煎コーヒー豆の褐色は、メイラード反応とカラメル化反応の両方が関与しているのだと思います。

ちなみに、エスプレッソコーヒーのクレマと、焙煎コーヒー豆のコーヒーメラノイジンは親密な関係にあるわけですから、エスプレッソコーヒーのクレマは、メイラード反応とカラメル化反応の影響を相当に受けているのだと思います。

また、エスプレッソコーヒーに添加したフォームドミルクがすぐに茶色くなるのは、メイラード反応が関係していると言われています。

 

  

(6)褐変反応と環境条件

メイラード反応は、幾つかの変数に依存しているのだと思います。例えば、アミノ酸の種類、還元糖の種類、PH(ピーエッチ)、水の量、温度、保存期間などです。

 メイラード反応(糖-アミノ反応/アミノ-カルボニル反応)は、PHが大きくなるほど強く起こると言われていて、化学反応ですから、温度の影響も大きく受けるはずです。

また、 脱水反応によって水が生成するわけですから、水がメイラード反応における主要な生成物なのだと思います。

 

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