冷凍保存したコーヒー豆に、そのままお湯を注いでも問題ない理由を検証してみた。

今日は、ちょっとマニアックな内容となってしまいました。

以前の記事で、冷凍保存したコーヒー豆と常温保存の豆にお湯を注ぐと、ほとんど温度差が無くなるという実験結果となりました。
　
そのため、冷凍保存の豆も解凍しなくて良いとお話しましたね。
▼過去の記事 「冷凍保存したコーヒー豆は、常温に戻す？戻さない？」は、こちら

■挽いた時点では…

この時点での温度差は、16.9℃あります。
　
　
■87℃のお湯を注ぐと冷凍保存の豆は…
蒸らし中の粉内温度（注湯温度87℃）

温度差は2.1℃と、ほとんど無くなりました。
　
17度近くあった温度差が、同じ湯量を注いで2℃になってしまう。
これって、不思議ですよね。
　
なぜ、このようなことが起きたのか？
　
理論上では、何が起きているのかを検証してみました。

きゃろっと的検証

結論からいうと、水とコーヒー豆の比熱の違いによるものだと考えられます。
　
比熱とは、物質1㎏、1gの温度を上げるのに必要なエネルギーのことです。
　
比熱が小さいほど、少ない熱量で温度が変化するため、温まりやすく、冷めやすくなります。
　
逆に比熱が大きい物質は、温まりにくく、冷めにくい性質があります。
　
ちなみに、水の比熱は4.2です。

コーヒー豆の比熱は？

コーヒー豆の比熱を測定するために、熱したコーヒー豆を水の中に入れ、水の温度変化を測定しました。

計測には、上の画像のように断熱した銅製の容器を使用します。
　
その結果、コーヒー豆の比熱は、0.98という数値に！！
水の比熱は、コーヒー豆の約4倍となります。
　
水とコーヒー豆が同じ質量だったとすると、水を温めるのはコーヒー豆の約4倍の熱量が必要となります。
　
このことから、コーヒー豆は少ない熱量で温度が上昇することがわかりますね。

つまり、冷凍のコーヒー豆は一気に温度が上昇しやすく、最終的に常温と冷凍の温度差が縮まった結果になります。
　
この比較結果から、「冷凍のコーヒー豆は解凍しなくても問題ない」ということが分かりますね。

比較実験！

実際に、①9.5℃と②26.4℃のコーヒー豆40gに、87℃のお湯を80g注ぎ、蒸らすと何度になるか？
ということを測定した比熱を使って、計算してみました。
　
■その結果…
　
①9.5℃（冷凍保存豆）→　 78.9℃
②26.4℃（常温保存豆）→　80.67℃

　
なんと！実際に実験で出た温度と、ほとんど同じ温度になったんです！

温度差にいたっては、2.3℃と、実験の値の2.1℃と比較しても、かなり近い数字がでました。
　
実験では、空気中にも熱が奪われるため、計算値よりやや低い温度となっていますが、実験結果と計算値がほとんど同じ数値を示したことに感激。
　
以上のことから、冷凍で保管したコーヒー豆は、すぐにお湯を注いでも大丈夫ということが、比熱の測定結果からも分かりましたね。