抽出理論

コーヒーを淹れるという作業は、化学の言葉で言えば「粉に含まれる成分を、水に溶かし出すこと」です。同じ豆でも、挽き目や湯温、時間、湯の量を変えると、溶け出す成分の量と種類が変わり、味が変わります。

抽出理論は、この「どれだけ溶け出したか」を数値でとらえ、味と結びつけて考えるための枠組みです。レシピ通りに淹れたのに味が違う、酸っぱい、苦いといったときに、どこを直せばよいかを考える手がかりになります。この章では、抽出を測る2つの数値、それを組み合わせた図、そして味が引き出される順番について整理します。

抽出とは何か

焙煎した豆の重さのうち、水に溶ける成分はおよそ3割前後とされています。残りは主に植物の細胞壁などの、水に溶けない部分です。抽出では、この溶ける成分のうちどれだけを、どんな順番で、どんな割合で取り出すかが味を決めます。

挽いた粉に湯が触れると、粒の表面にある成分はすぐに溶け出し、粒の内部の成分は、湯が内部に染み込み、溶けた成分が外へ拡散してくることで少しずつ出てきます。粒が細かいほど表面積が大きく、内部から外までの距離も短いため、抽出は速く進みます。挽き目が抽出の速さを大きく左右するのはこのためです。

2つの数値：TDS と収率

抽出を数値で表すとき、次の2つを使います。

TDS（Total Dissolved Solids） は、できあがったコーヒーに溶けている固形分の濃度です。「濃さ」を表し、コーヒー用の屈折計で測るのが一般的です。ドリップコーヒーでは 1% 台前半の値になることが多く、エスプレッソではその数倍になります。

収率（Extraction Yield / PE） は、使った粉の重さのうち、何パーセントが抽出液に溶け出したかを表します。「どれだけ引き出したか」を表す数値です。

収率は次の式で計算します。

収率（%）＝ TDS（%）× 抽出液の重さ（g）÷ 粉の重さ（g）

たとえば、粉 15 g で抽出液が 225 g でき、TDS が 1.30% だった場合、収率は 1.30 × 225 ÷ 15 ＝ 約 19.5% になります。

この2つの数値は似ているようで、意味がまったく違います。TDS は「お湯で薄めれば下がる」数値ですが、収率は「粉からどれだけ取り出したか」なので、あとから薄めても変わりません。濃すぎるコーヒーに湯を足すと TDS は下がりますが、未抽出や過抽出の味は直りません。

ブリューイングコントロールチャート

TDS と収率を縦横の軸にとり、好ましい範囲を示した図がブリューイングコントロールチャートです。SCA の解説によると、この図のもとになったのは、1957年に米国の Coffee Brewing Institute の Ernest Earl Lockhart がまとめた研究です。Lockhart は、TDS と収率を測ることでコーヒーの品質を推定できると提案しました。

SCA のゴールデンカップ基準として紹介される値は、おおむね次のとおりです。

新しいチャートの研究

2023年、カリフォルニア大学デービス校（UC Davis）のコーヒーセンターの研究チームが、Lockhart のチャートを現代の官能評価の手法で見直した研究を発表しました。SCA の記事によると、訓練されたパネリストが30項目の風味を評価し、5万8千件を超える評価データを集めています。

この研究からは、従来の常識と違う結果もいくつか出ています。

• 甘味は TDS と収率がどちらも低いときに最も強く感じられた。収率を上げれば甘くなる、という単純な関係ではなかった
• 苦味は TDS と収率がどちらも高いときに強くなった
• ベリーや柑橘のような風味は、TDS が高く収率が低い条件で現れた
• 消費者の好みは一つにまとまらず、薄めで中程度の抽出を好むグループと、より高い収率を好むグループに分かれた

同じ研究チームは、TDS と収率を同じにそろえた場合、湯温の違いはドリップコーヒーの官能特性にほとんど影響しなかった、という結果も報告しています。湯温は「味を直接変える」というより、「抽出の進み方を変えて、結果として TDS と収率を変える」要素として考えるのがよさそうです。

これらの研究は、ブリューイングコントロールチャートを否定するものではなく、「推奨範囲は一つの目安で、狙う味によって目標の場所は変わる」ということを示しています。

抽出の進み方を決める要素

抽出の速さと量は、主に次の要素で変わります。

これらはお互いに影響し合います。たとえばハンドドリップでは、挽き目を細かくすると湯が落ちる速さが遅くなり、時間も長くなります。一度に一つの要素だけを変えて味を比べると、何が効いたのかがわかりやすくなります。

味が引き出される順番

抽出の説明でよく使われるのが、「酸味 → 甘味 → 苦味 → 雑味・渋み」の順に引き出される、というモデルです。抽出曲線ビジュアライザはこのモデルを図にしたものです。

このモデルの背景には、成分ごとの溶けやすさの違いがあります。Fuller と Rao の研究（2017年）は、先行研究を引きながら、熱い湯での抽出ではカフェインや糖、有機酸のような溶けやすい成分は最初のうちに溶け出し、クロロゲン酸ラクトンなどの苦味に関わる溶けにくい成分は、長い接触時間や多くの湯を使って初めて引き出される、と説明しています。

一方で、前の節で紹介したとおり、UC Davis の研究では甘味は TDS と収率が低い条件で強く感じられました。つまり「甘味は抽出の中盤に出てくる」という説明は、感覚の印象としてはわかりやすいものの、実際の官能評価の結果とは必ずしも一致しません。

このサイトでは、酸味→甘味→苦味→雑味という順番を、溶けやすい成分ほど先に出て、溶けにくく苦味や渋みに関わる成分ほど後から出る、という傾向を覚えるための簡略化したモデルとして扱います。実際の味はこれらの成分の量のバランスと、香りの印象が重なって決まります。

未抽出と過抽出の見分け方

抽出の状態は、TDS と収率を測らなくても、味からある程度推測できます。

• 未抽出：酸っぱさが尖って感じられる、味が薄くて余韻が短い、塩気を感じる
• 過抽出：苦味が強い、舌が乾くような渋みがある、後味がざらつく

ただし「酸っぱい＝未抽出」とは限りません。浅煎りの豆はもともと酸がはっきりしているため、十分に抽出しても酸味が主役になります。豆の焙煎度を踏まえて判断することが大切です。

味から調整する手順

味の問題を直すときは、次の順番で考えると迷いにくくなります。

1. 濃さ（TDS）を確認する：薄い、または濃すぎると感じたら、まず粉と湯の比率を見直します
2. 引き出し具合（収率）を確認する：酸っぱさや薄さが気になれば挽き目を細かく、苦味や渋みが気になれば粗くします
3. 一度に一つだけ変える：挽き目と湯温を同時に変えると、どちらが効いたのかわからなくなります
4. 記録を残す：豆、量、挽き目、湯温、時間、味の印象をメモしておくと、次の調整が速くなります

レシピ計算機を使うと、比率を保ったまま量を変えたり、注湯のタイミングをそろえたりできます。

まとめ

• 抽出は「粉の中の溶ける成分を湯に移す」作業で、挽き目・湯温・時間・撹拌・比率で進み方が変わります
• TDS は濃さ、収率は引き出し具合を表し、薄めても収率は変わりません
• ブリューイングコントロールチャートの推奨範囲は目安で、好みによって目標は変わることが研究で示されています
• 「酸味→甘味→苦味→雑味」の順番は、溶けやすさの違いを覚えるための簡略化したモデルです
• 調整は一度に一つずつ、記録しながら進めます

関連する章とツール

• 第13章 挽き
• 第14章 水
• 第15章 ハンドドリップ
• 抽出曲線ビジュアライザ
• レシピ計算機とドリップタイマー