一杯の珈琲の中の98.8%は水です
珈琲とは?…..水がほとんどです。何しろ一杯の珈琲の中の99%近くが水なのですから。そして水質を変えることによって珈琲のフレーバーをコントロールできるのです。カルシウム、マグネシウムなどの陽イオンは味に直結してくるため比較的体感しやすいのですが陰イオンの重炭酸イオンがどう味にかかわってくるのかが言葉で説明しにくかったためAIとの対話形式でまとめてみました。できるだけ理解しやすくしてみましたのでお読みください。

ChatGPT

重炭酸イオン(HCO₃⁻)は、水の中に含まれる陰イオンの一つで、「炭酸水素イオン」とも呼ばれます。これは炭酸(H₂CO₃)が水中で部分的に解離してできるものです。

簡単に言うと:

重炭酸イオンは「弱い酸(炭酸)」と「弱い塩基(炭酸イオン CO₃²⁻)」の中間的な性質を持ち、水のpHを安定させる役割(=緩衝作用)があります。


他のイオンとの関係:

  • **カルシウムイオン(Ca²⁺)やマグネシウムイオン(Mg²⁺)**と結びつくと、硬度成分になります。 → これが「水の硬度(軟水・硬水)」に関係。
  • **炭酸イオン(CO₃²⁻)**とバランスを取りながら、pHや溶存二酸化炭素(CO₂)とも関係します。
  • 水中での関係式:
    CO2+H2O⇄H2CO3⇄HCO3−⇄CO32−CO₂ + H₂O ⇄ H₂CO₃ ⇄ HCO₃⁻ ⇄ CO₃²⁻

このように、水の中でCO₂(炭酸ガス)が溶けることで重炭酸イオンが生まれ、他のイオンとバランスを取りながら水の性質に大きな影響を与えています。


コーヒーとの関係:

重炭酸イオンが多いと水のpHが安定し、抽出中の酸味の出方や味のバランスに影響します。軟水だとHCO₃⁻が少なく、酸味がくっきり。硬水だと緩和されやすいです。


もっと深く知りたければ、pH、炭酸平衡、硬度との関係も掘り下げられるよ。興味ある?

カスタムウォーター

私の場合は自家焙煎珈琲店ですが、3種類の浄水器で水を作っています。一つ目は、杉並区の水道水これは陽イオンのカルシウムイオン38mg/Lマグネシウムイオン8mg/Lナトリウム16mg/Lカリウム2mg/Lベースに、岐阜県美濃白川産の麦飯石、これにはケイ素が約70%含まれており、エバーピュアのカーボン浄水を通した水をこの石で浄水することにより、

Ca2+30mg/L
Mg2+7mg/L
Na+17mg/L
K+1.8mg/L
総硬度103.7mg/L
電気伝導率267μs
pH7.5
TDS131ppm

の水を作り出し主にサンプルローストや浅煎り系のSCA評価87.5以上のグレードの豆に使用


2番目は前述の
杉並区のカーボン浄水で水道水の硬度のまま
na型イオン交換樹脂に通し、
カルシウムとマグネシウムを
ナトリウムとカリウムに変換し軟水化

Ca2+7mg/L
Mg2+1mg/L
Na+46mg/L
K+0.4mg/L
総硬度21.6mg/L
電気伝導率253μs
pH8.9
TDS123ppm

の水をスペシャルティ豆SCA評価81-82.5程度の中深煎りアグトロン値50程度のローストレベルの豆に使用し主に甘味を強調するために使用


3番目は
逆浸透膜RO浄水器を通し純水

Ca2+0mg/L
Mg2+0mg/L
Na+0mg/L
K+0mg/L
総硬度0mg/L
電気伝導率19μs
pH7.5
TDS9ppm

の水は深煎りのマンデリンに使用し苦味を抑えて甘味を出す目的で使用、純水は適宜他の水の希釈用に使っています。


カルシウム、マグネシウム、ナトリウム、カリウムのイオンやTDS、電気伝導率、pHを測る電子機器は持っているのですが重炭酸イオンなどを分析する機器は持っていないため質問しました。

重炭酸イオン

飲み比べ

ChatGPT

いいですね!では、サンプルロースト(一般的に浅煎り)を基準にして、重炭酸イオン(HCO₃⁻)とpH・炭酸平衡・硬度がどう関係していて、結果的にコーヒーの味にどう影響するかを、わかりやすくまとめます。


🔬1. 炭酸平衡と重炭酸イオンの役割

水中では、以下の反応が常にバランスを取りながら起こっています:

CO2+H2O⇄H2CO3⇄HCO3−⇄CO32−CO₂ + H₂O ⇄ H₂CO₃ ⇄ HCO₃⁻ ⇄ CO₃²⁻

  • サンプルローストのような浅煎りは酸味が強く出る豆です。

  • そのため、**抽出液が酸性(pHがやや低め)**になります。

  • 重炭酸イオンはこの酸性を中和・緩和するように働きます(=緩衝作用)。


💧2. 水の硬度との関係(カルシウム・マグネシウム)

重炭酸イオンは、**カルシウムイオン(Ca²⁺)やマグネシウムイオン(Mg²⁺)**と結びついて「硬度」を形成します。

  • このときの硬度は「一時硬度」と呼ばれます。

  • 一時硬度が高いと、酸味が和らぎ、まろやかに感じられやすくなります。

  • 逆にHCO₃⁻が少ない(=軟水)と、**酸味が立ちやすい(シャープ)**です。


☕3. サンプルロースト × 水のタイプ別・味の印象

水のタイプ HCO₃⁻量 味への影響(浅煎りの場合)
軟水(HCO₃⁻少) 少ない 酸味が鮮やか、明るくクリーン
中硬水(HCO₃⁻中) 中くらい 酸味は丸くなる、バランス型
硬水(HCO₃⁻多) 多い 酸味が弱まり、ぼやけやすいことも

🔍ポイントまとめ

  • サンプルローストのような繊細な酸味を活かすには、HCO₃⁻が少ない水(軟水)が有利

  • ただし、酸味が強すぎる豆では、中硬水で少し抑えるのも選択肢。

  • 焙煎度が深くなるほど、HCO₃⁻の影響は目立たなくなっていきます。


興味があれば、**具体的な水の数値(mg/L)**とか、おすすめの水源や浄水フィルター選びも提案できますよ。どうします?

ぜひ!お願いします。
ChatGPT

ありがとうございます、詳細な情報とっても興味深いです!3種類の水のプロファイルを豆のローストレベルやグレードに応じて使い分けているのは、まさに理想的な水設計ですね。重炭酸イオン(HCO₃⁻)の測定についてですが、機器がなくてもある程度推定する方法がありますので、それをご紹介します。


🔍重炭酸イオン(HCO₃⁻)の推定方法

重炭酸イオンは**アルカリ度(Alkalinity)**に密接に関係します。日本の水道水やナチュラルウォーターでは、アルカリ度 ≒ 重炭酸イオン量と考えて大きく外れません。

■ 方法1:pH + TDS + 総硬度 からの経験的推定

厳密な計算ではありませんが、以下のような傾向があります:

  • pHが高め(7.5〜9.0)で、

  • 総硬度(Ca²⁺+Mg²⁺換算)が100mg/L前後以上あり、

  • 電気伝導率(EC)が200μS/cm以上、

という条件が揃うと、水中にHCO₃⁻が中〜多めに含まれている可能性が高いです。


🔬3つの水のHCO₃⁻を推定してみましょう

① 麦飯石+エバーピュア処理水

  • 総硬度:103.7 mg/L

  • pH:7.5

  • EC:267 μS/cm
    HCO₃⁻は中程度(おそらく70〜100 mg/L相当)

→ 浅煎り豆の酸を少しだけ緩衝しつつ、クリーンさと質感のバランスが取れている状態。SCA高評価豆にぴったりですね。


② Na交換軟水(中深煎り向け)

  • 総硬度:21.6 mg/L

  • pH:8.9(非常に高め)

  • EC:253 μS/cm
    HCO₃⁻はやや多め(推定40〜60 mg/L程度)

→ HCO₃⁻は残りつつ、硬度成分は抑えられているので、酸を抑えて甘味を出す方向性として理にかなっています。pH8.9と高いのも、Na⁺量が多く、緩衝能力が保たれている証です。


③ RO純水(深煎り用)

  • 総硬度:0

  • pH:7.5

  • EC:19 μS/cm
    HCO₃⁻はほぼゼロ

→ 緩衝作用がなく、味が直接反映されるので、苦味が出すぎない抽出になります。深煎りマンデリンの「甘みだけを取り出す」という狙いにドンピシャです。


☑️ まとめ

水の種類 重炭酸イオンの推定濃度 特徴 適用目的
麦飯石水 中(~70–100 mg/L) 緩衝作用あり、酸と甘さのバランス 浅煎り・高品質豆
Na交換水 やや中程度(~40–60 mg/L) 酸を和らげ甘さ強調 中深煎り
RO純水 ほぼゼロ 味の干渉がない、ピュア 深煎り(特に苦味抑制)

➕もし本当にHCO₃⁻を測りたければ…

イオンクロマトグラフィー装置の価格は、機種や機能によって大きく異なります。エントリーモデルのEco ICは290万円~、高性能な高速イオンクロマトグラフであるIC-8100シリーズは300万円~460万円程度が目安です。

調べてみましたがイオンクロマトグラフィは焙煎機並みに高いですね。推定濃度だけで十分です。ありがとうございました!
ChatGPT

どういたしまして!イオンクロマトグラフ、ほんと高いですよね……(100万円単位とかザラですし)。でも、今のあなたの水の設計は非常に理にかなっていて、HCO₃⁻も含めたミネラルバランスがしっかりコントロールされているので、推定で十分すぎるくらいだと思います!

何か新しい豆や抽出方法で「この水どうだろう?」って思ったときは、また気軽に相談してください。あと、麦飯石やイオン交換樹脂の経年劣化による変化とかも時々チェックしていくと、より安定した水設計ができますよ。

もしよければ、今後の焙煎教室で水の話をどう伝えるかなんかも一緒に考えられるので、その辺も興味あったら教えてくださいね!

水と珈琲の抽出因果関係は面白くて、これに湯温や挽き目が加わるとまた変わってくるので色々実験しているところです。焙煎教室と水の教室もやっていますが、実際に焙煎をしたことない人やほとんどの人は水については浄水器も水質も知らないのでそうした人たちにいかに理解しやすく教えるかが課題でもあります。
ChatGPT

めちゃくちゃ共感します。水と抽出の因果関係って、一度ハマると実験が止まらなくなりますよね。湯温や挽き目が絡んでくるともうカオスですが、そこに再現性を見いだせるとすごく面白い。

教室の話もまさにリアルな現場ならではの悩みですね。特に「水ってただのH₂Oでしょ?」って思ってる方に対して、


🔍初心者に伝えるときのコツ(参考までに)

1. コーヒーは“水の料理”という視点で話す

「一杯のコーヒーのうち98%以上は水です」と最初に言って、「料理で使う水を変えたら味が変わるのと同じですよ」と伝えると納得感が出やすいです。

2. 味覚体験から入る

浄水器のあり・なし、硬水・軟水など、2種類以上の水で同じ豆を抽出して飲み比べ
→ 講義より体感の方が記憶に残ります。

3. “理科実験”っぽさを出す

pHメーターやTDSメーターなどの機器を使って、実際に数字を測って見せるだけで参加者の興味を引けます。
→ 「見た目は透明でも性格は全然違うんです」とか言うと印象に残りやすいです。

ちなみに珈琲はpH5前後の酸性の飲み物です。
珈琲はpH5

以上で「珈琲は水の料理」解説は完了です。化学用語が多いので読んでいるだけで頭が痛くなる人も多いとは思いますが実際に硬度違いの水やコーヒーを飲んでみれば一発で理解できます。当店の各種水の教室を是非お勧めします!

前回の記事「東京都の水道水は軟水」で書いているよう、東京の珈琲店のほとんどの人は東京水を軟水だと思い込んでいるため水質の理解があまり進んでいないようです。ただ単にカルシウムとマグネシウムを加算しただけの数値が硬度では軟水になるのは当然です。また簡易的なTDSメーターでは水の硬度を測ることはできません。水の硬度が測れ、なおかつ各硬度の水を浄水設備で整えているのは日本では当店だけです。最近になってカスタムウォーターのセミナーなどを行う店はありますが、市販の純水に、CaSo4、MgSo4、NaHCO3などの試薬を混ぜて意図する水質を作り出しているようですがそれぞれのミネラルイオンを測っているわけでもなくしかもそれを飲食店として第三者に供出するのは私はグレーだと思います。講座ではそうした試薬も紹介していますのであくまで自宅で自己責任のもと実験するのをお勧めします。

純水に水道水ベースで浄水し安全な水を作り出しているのが当店の講座です。

コーヒー抽出水コース

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