1ハゼ・2ハゼの科学|焙煎中に豆で起きていること

1ハゼ・2ハゼの科学|焙煎中に豆で起きていること

焙煎機から聞こえる「パチパチ」という音は、豆の内部で水蒸気と二酸化炭素が膨張し、細胞壁を破って外へ飛び出す瞬間の破裂音である。この現象は「ハゼ(crack)」と呼ばれ、温度帯によって第1ハゼ(first crack)と第2ハゼ(second crack)の2段階に分かれる。焙煎士はこの音を聞き分け、豆の内部で進行する化学反応を推測しながら火力と時間を調整する。ハゼの理解は、狙った風味を再現するための最も確実な指標となる。

1ハゼ・2ハゼの温度帯と焙煎度の対応 焙煎中の豆は180℃を超えると水分が急激に気化して内圧が高まり、190〜205℃で1ハゼ(ファーストクラック)が10〜30秒続く。これは水蒸気とCO2による破裂で、浅煎りから中煎りへの移行点を示す。さらに220〜230℃で2ハゼ(セカンドクラック)が始まり、細胞壁が最終的に崩壊して油脂が表面に浮き出し深煎りへ向かう。1ハゼ後の時間(デベロップメントタイム)の設計が酸味・甘味・苦味のバランスを左右する。 1ハゼ・2ハゼが、焙煎度の道しるべ 豆内部で水蒸気とCO2が弾ける音。温度帯が浅煎り〜深煎りを分ける 豆温(焙煎の進行 →) 浅煎り 中煎り 深煎り 1ハゼ 2ハゼ 190〜205℃ 220〜230℃ 1ハゼ(10〜30秒つづく) ・水蒸気とCO2で破裂/豆が1.5〜2倍に膨張 ・パチッと大きい音/浅〜中煎りの境界 2ハゼ(短く断続的) ・細胞壁の最終崩壊/油脂が表面に浮く ・細かい音/深煎りへ 1ハゼ後の時間(デベロップメントタイム)の設計が酸味・甘味・苦味のバランスを決める。ナチュラル精製は約5℃早くハゼる傾向。 出典:Specialty Coffee Association/LWT — Food Science and Technology(2024)(本文・参考文献に対応) 図解:coffee-pick.com
目次

ハゼが起きる仕組み|内圧と細胞壁の破壊

1ハゼ・2ハゼと豆温の関係 焙煎が進み豆温が上がると、約196℃で1ハゼ(水分の膨張で発熱・膨張)、約224℃で2ハゼ(油分が浮き苦味が増す)が起きる。1ハゼ〜2ハゼの間が中〜中深煎り帯。狙う焙煎度で火を止める。 1ハゼ・2ハゼと豆温の関係 豆温の上昇でハゼが起きる(温度は目安) 1ハゼ〜2ハゼ=中〜中深煎り 投入 4分 6 8 10 排出 240 220 200 180 豆温(℃) 焙煎経過(分・目安) 1ハゼ 約196℃ 2ハゼ 約224℃ 1ハゼは約196℃で発熱・膨張、2ハゼは約224℃で油分と苦味。狙う焙煎度で止める。 本文「1ハゼの温度帯」「2ハゼと深煎りの化学」に対応(温度は目安) 図解:coffee-pick.com

水蒸気とCO2の膨張

生豆には重量の約10〜12%の水分が含まれており、焙煎で加熱されると水蒸気へ変化する。同時に、糖とアミノ酸が反応するメイラード反応によって二酸化炭素が生成され[2]、豆の内部圧力は急速に高まる。細胞壁が耐えられる限界を超えた瞬間、組織が破裂して「パチッ」という音が鳴る。この破裂は豆全体で連鎖的に起こるため、数秒から数十秒のあいだ連続音として聞こえる。

細胞壁の構造変化

コーヒー豆の細胞壁は主にセルロースとヘミセルロースで構成されており、加熱によって結合が緩む。180℃を超えると水分が急激に気化し、内圧が0.5〜1.0 MPa程度まで上昇する(文献により幅がある)。この圧力差が組織を押し広げ、豆の体積は1.5〜2倍に膨らむ。破裂後は内部に無数の気孔が形成され、抽出時に湯が浸透しやすい構造へ変わる。

音の違いと発生タイミング

1ハゼは「パチパチ」と軽く弾けるような音で、2ハゼは「ピチピチ」と高く細かい音になる。前者は水蒸気主体、後者は豆の表面に浮き出た油脂が燃焼する際の音と説明されることが多い。焙煎士の間では「1ハゼは豆が笑う音、2ハゼは豆が泣く音」という表現もある。実際には油脂の燃焼音ではなく、細胞壁の第二段階の破壊音だが、油の存在が音の性質に影響を与えている可能性はある。

ある焙煎士の視点での所感

焙煎機の種類(直火・半熱風・熱風)によってハゼの音量と聞こえ方は大きく変わる。直火式では金属ドラムを通じて音が明瞭に伝わるが、熱風式では排気音に紛れて聞き取りにくい。温度計と併用しながら、豆の色と香りも総合的に判断する必要がある。

1ハゼの温度帯と風味の関係

発生温度と持続時間

1ハゼは一般に190〜205℃の範囲で始まり、10〜30秒ほど続く[1]。投入量や火力によって開始温度は前後するが、豆の品種や精製方法による差は比較的小さい。ナチュラル精製の豆はウォッシュトより若干早く(約5℃低く)ハゼが始まる傾向があり、これは残留糖分が多いためメイラード反応が早期に進行するからだと考えられる。

浅煎りと中煎りの境界

1ハゼの開始直後に焙煎を止めると浅煎り(ライトロースト〜シナモンロースト)、ハゼの終了直後まで進めると中煎り(ミディアムロースト)に分類される。浅煎りでは酸味が際立ち、フルーツやフローラルな香りが前面に出る。中煎りではメイラード反応が十分に進み、ナッツやキャラメルのような甘い香りが加わる。

酸味と甘味のバランス

1ハゼの前半で止めた豆は、クエン酸やリンゴ酸といった有機酸が多く残り、明るい酸味を持つ。ハゼの後半まで進めると、糖の一部がカラメル化して苦味成分(メラノイジン)が生成され始める[2]。この段階では酸味と甘味が均衡し、多くのスペシャルティコーヒーで推奨される焙煎度となる。

焙煎度1ハゼとの関係主な風味特性抽出方法の適性
ライトローストハゼ開始直後強い酸味、フローラルハンドドリップ(浅煎り用)
シナモンローストハゼ前半酸味主体、フルーティハンドドリップ
ミディアムローストハゼ終了直後酸味と甘味のバランスハンドドリップ、フレンチプレス
ハイローストハゼ終了後1〜2分甘味増加、酸味減少ドリップ、エスプレッソ
ある淹れ手の視点での所感

日本国内で流通するスペシャルティコーヒーの多くは、1ハゼ終了から30秒〜1分後に焙煎を止めたミディアム〜ハイローストが中心である。これは日本人の嗜好が極端な酸味を避け、甘味とのバランスを重視する傾向にあるためだ。

2ハゼと深煎りの化学

2ハゼの発生条件

2ハゼは220〜230℃付近で始まり、1ハゼよりも短く断続的に鳴る[1]。この段階では豆の表面に油脂が浮き出し、光沢のある黒褐色へ変化する。油脂の主成分はトリグリセリドで、高温下で細胞壁の外へ染み出す。2ハゼの音は細胞壁の第二段階の破壊音であり、残存していた組織が最終的に崩壊する過程と解釈される。

苦味成分の生成

2ハゼ以降では、クロロゲン酸が分解されてカフェ酸とキナ酸に変わり、強い苦味を生む。同時に糖の炭化が進み、焦げた風味(ロースティ)が支配的になる。フレンチローストやイタリアンローストといった深煎りでは、産地や品種による風味の差はほとんど消失し、焙煎由来の苦味とスモーキーな香りが前面に立つ。

エスプレッソとの関係

イタリア式エスプレッソでは、2ハゼ後半まで進めたフルシティロースト〜フレンチローストが伝統的に用いられる。高圧抽出では苦味成分が強調されるため、深煎りの重厚なボディと相性が良い。一方、北欧スタイルのライトエスプレッソでは1ハゼ直後の浅煎り豆を使い、酸味と甘味を引き出す。

エスプレッソ愛好家の視点

2ハゼまで進めた豆は抽出時にクレマ(泡)が厚く形成されやすい。これは油脂と二酸化炭素が豊富に含まれるためで、視覚的な満足度も高い。ただし焙煎後3週間を過ぎると油脂が酸化し、風味が急速に劣化する点には注意が必要だ。

デベロップメントタイム|1ハゼ後の時間設計

DTRの定義と計算

デベロップメントタイム(Development Time)は1ハゼ開始から焙煎終了までの時間を指し、全焙煎時間に対する比率をDTR(Development Time Ratio)と呼ぶ。たとえば全焙煎時間が10分で1ハゼが8分目に始まった場合、DTは2分でDTRは20%となる。一般にDTRは15〜25%が推奨され、これより短いと未発達(underdeveloped)、長いと焼き過ぎ(baked)とされる。

風味への影響

DTが短いと酸味が強く残り、豆の個性(テロワール)が際立つ。逆にDTが長いと甘味と苦味が増し、均質な味わいになる。スペシャルティコーヒーでは前者を狙うことが多く、DTRを18%前後に設定するロースターが多い。商業用ブレンドでは安定性を重視し、DTRを22〜25%まで延ばすケースもある。

焙煎曲線との関係

焙煎機の温度変化を時系列でプロットした曲線を「ロースティングカーブ」と呼ぶ。1ハゼ後に温度上昇率(RoR: Rate of Rise)を急激に下げると、豆の内部まで均一に熱が伝わり、雑味の少ない仕上がりになる。逆にRoRを維持したまま高温で一気に仕上げると、表面だけが焦げて内部が生焼けになるリスクがある。

焙煎データ管理の重要性

筆者が運営する焙煎工房では、全ロットの温度・時間・DTRをスプレッドシートに記録している。同じ生豆でも季節や湿度によってハゼのタイミングが数℃ずれることがあり、過去データとの比較が再現性を高める鍵となる。詳細な焙煎プロファイルの設計については、別記事「焙煎プロファイルの読み方と作り方」で解説している。

焙煎度との対応|8段階の分類

SCAA基準とAgtron値

米国スペシャルティコーヒー協会(SCAA、現SCA)は、焙煎度を8段階に分類し、Agtron値(豆の色を数値化した指標)で定義している[1]。Agtron値が大きいほど浅煎りで、小さいほど深煎りとなる。

日本式の呼称

日本では「浅煎り」「中煎り」「深煎り」の3区分が一般的だが、専門店では8段階分類を採用するケースも増えている。以下の表は1ハゼ・2ハゼとの対応を整理したものである。

焙煎度(英語)日本語呼称ハゼとの関係Agtron値目安
Light Roast極浅煎り1ハゼ直前〜開始85〜95
Cinnamon Roast浅煎り1ハゼ前半75〜85
Medium Roast中浅煎り1ハゼ終了65〜75
High Roast中煎り1ハゼ後1〜2分55〜65
City Roast中深煎り2ハゼ直前45〜55
Full City Roast深煎り2ハゼ前半35〜45
French Roast深煎り2ハゼ後半28〜35
Italian Roast極深煎り2ハゼ終了後25〜28

産地・品種との相性

エチオピア産のゲイシャ種のように華やかなフローラル香を持つ豆は、1ハゼ前半で止めて浅煎りにすることで個性が最大化される。一方、ブラジル産のブルボン種はナッツやチョコレートの風味が特徴で、中深煎り(シティロースト)まで進めると甘味が際立つ。焙煎度の選択は豆の個性を理解した上で行うべきである。

焙煎度選択の実践

筆者の工房では、新しい生豆を仕入れた際には必ず3段階(浅・中・深)でテスト焙煎を行い、カッピングで風味を比較する。同じ豆でも焙煎度によって酸味・甘味・苦味のバランスが劇的に変わるため、販売前の検証は欠かせない。焙煎度ごとの風味変化については「コーヒー焙煎度の選び方」で詳述している。

原理を踏まえた見極めと道具

聴覚と視覚の併用

ハゼの音は焙煎の進行を知る最も直接的な手がかりだが、排気音や周囲の雑音で聞き取りにくい場合もある。そのため温度計で豆温を常時モニタリングし、190℃前後で1ハゼ、220℃前後で2ハゼが始まることを予測する。同時に豆の色をサンプルスプーンで確認し、茶色から黒褐色への変化を目視で追う。

家庭用焙煎機の選択

手回し式の焙煎機(サンプルロースター)では、ハゼの音が直接手に伝わる振動として感じられる。電動式の小型焙煎機では温度表示機能が付いているモデルが多く、初心者でもハゼのタイミングを逃しにくい。フライパンや手網を使う直火焙煎では、音と香りに集中し、豆を常に動かし続けることが焦げ付きを防ぐコツとなる。

温度計とデータロガー

業務用焙煎機では豆温(Bean Temperature, BT)と排気温度(Environmental Temperature, ET)を同時に記録するデータロガーが標準装備されている。BTが1ハゼの目安となり、ETは火力調整の指標となる。家庭用でも赤外線温度計を併用すれば、ハゼのタイミングを数値で把握できる。

道具選びの実感

筆者が初めて焙煎を始めた頃は手網と耳だけが頼りだったが、温度計を導入してから再現性が格段に向上した。現在はPCと連動するデータロガーで全ロットの温度曲線を保存し、過去の成功パターンを参照しながら焙煎している。

ツールで試してみる

飲み頃・鮮度カレンダー — 焙煎日と焙煎度から、いまの状態・飲み頃・消費目安をタイムライン表示

本文で触れた「メラノイジン」「カラメル化」といった用語の意味は、コーヒー用語事典で引き直せます。

結論

ハゼは焙煎中の豆内部で起きる物理的・化学的変化を音で知らせる現象であり、1ハゼは水蒸気とCO2による破裂、2ハゼは細胞壁の最終的な崩壊と油脂の浮き出しによって生じる。1ハゼの開始温度は190〜205℃、2ハゼは220〜230℃が目安となり、それぞれ浅煎りから深煎りへの移行点を示す[1]。デベロップメントタイムを適切に設計することで、酸味・甘味・苦味のバランスを狙い通りに調整できる。

焙煎度の選択は豆の産地・品種・精製方法と密接に関わり、同じ豆でも焙煎度を変えるだけで全く異なる風味が引き出される。ハゼの音を聞き分ける技術は経験によって磨かれるが、温度計とデータ記録を併用すれば初心者でも再現性の高い焙煎が可能になる。

筆者自身、焙煎を始めた当初はハゼの音を聞き逃して焦がすことが何度もあった。しかし温度とDTRを記録し続けた結果、現在では狙った風味を8割以上の確率で再現できるようになった。読者の皆さんも、まずは少量の豆で浅煎り・中煎り・深煎りの3パターンを試し、自分の好みがどの焙煎度にあるかを確認してほしい。その上で、産地や精製方法による風味の違いを探求すれば、コーヒーの奥深さがさらに広がるはずだ。

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参考文献

  1. Specialty Coffee Association「Coffee Standards」(焙煎色分類・カッピングプロトコル)
    https://sca.coffee/research/coffee-standards
  2. Lee, S.; Choi, E.; Lee, K.-G. (2024)「Kinetic modelling of Maillard reaction products and protein content during roasting of coffee beans」, LWT, 211, 116950
    https://doi.org/10.1016/j.lwt.2024.116950

この記事を書いた人

コーヒーを「なんとなく美味しい」で済ませない、Coffee Pick Lab。豆の品種から抽出収率まで、つい数字で語ってしまうコーヒーメディアです。一杯の裏にある歴史と科学を、一次資料と再現性を頼りに、できるだけ正確に、たまに脱線しながらお届けします。

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