著者の所属・活動拠点の国は、インドネシアです。

掲載誌：Jurnal TEKTRO

ライセンス: CC BY-SA　対象: 公開論文　確認元: OpenAlex

研究の目的

コーヒーの味や香りは、生豆を高温で加熱する焙煎（ロースト）の工程で大きく決まります。研究チームによれば、手作業の焙煎は担当者の経験に左右されるため、仕上がりにばらつきが出やすいという課題があります。

そこで著者らは、小型コンピューターの一種であるマイコン（マイクロコントローラー）を使い、温度と時間を細かく管理できる自動焙煎機を設計・製作しました。目標は、浅煎り（ライトロースト）、中煎り（ミディアムロースト）、深煎り（ダークロースト）の3段階の焙煎度を作り分けることです。論文では各焙煎度の目安を次のように説明しています。ライトローストは約196〜197℃で、豆が最初にはぜる「ファーストクラック」の直後に止めます。ミディアムローストは約210〜211℃で、ファーストクラックの後、2度目にはぜる「セカンドクラック」の前に止めます。ダークローストは約230〜231℃で、セカンドクラックを越えるまで焙煎します。

何を、どのように調べたか

研究チームは、最大2kgの豆を入れられる焙煎用ドラムを設計しました。豆を加熱するヒーター、豆をかき混ぜるモーター、温度を測る熱電対式の温度センサーを組み込み、これらを制御の中心となるArduino Unoで動かします。操作はボタンで行い、温度や機械の状態は液晶画面に表示されます。

使い方は次のとおりです。まず機械を約100℃まで予熱します。予熱にかかる時間は約10分でした。次に豆を入れて焙煎度を選ぶと、焙煎時間が自動で決まります。基本の時間はライトローストが11分、ミディアムローストが13分、ダークローストが15分で、豆の量と焙煎度に応じて全体の時間が計算されます。

試験では、3段階の焙煎度それぞれについて、豆の量を0.5kgから2kgまで変えて焙煎しました。記録した項目は、焙煎中の温度、焙煎時間、焙煎前後の豆の水分量（含水率）、温度の安定性です。

主な報告結果

著者らの報告では、どの焙煎度でも、0.5〜2kgのすべての量で平均温度が目標の範囲に保たれました。平均温度はライトローストで196〜197℃、ミディアムローストで210〜211℃、ダークローストで230〜231℃です。

焙煎時間は豆の量が多いほど長くなり、量が0.5kg増えるごとに約1分ずつ延びました。研究チームは、豆が多いほど目標温度に達するまでに多くの熱が必要になるためだと説明しています。

豆の含水率は、焙煎前の約10〜11%から大きく下がりました。焙煎後の値は、ライトローストで2.5〜2.8%、ミディアムローストで1.8〜1.9%、ダークローストで1.2〜1.3%です。下がり幅はダークローストが最も大きく、著者らは高い温度と長い加熱時間によって水分の蒸発が進んだためと述べています。ライトローストでは、ドラムを満杯の2kgにしても結果がそろっていました。著者らはこれを、ドラム内で熱が均一に循環していることを示すものと解釈しています。

この報告が示すこと

研究チームは、マイコンによる温度と時間の制御で、3段階の焙煎度それぞれの目標温度を保てたと結論づけています。また、最大の2kgを入れても機械は安定して動き、焙煎ごとに同じ焙煎度の豆を作れるとしています。著者らは、この焙煎機が中小規模の事業者にとって、生産の効率と品質のそろい具合を高め、作業者の腕への依存を減らす手段になりうると述べています。

なお、論文で報告されている評価項目は温度、時間、含水率で、味や香りを人が評価した結果は示されていません。

原著論文の著者・所属：Yoga, Asnawi（Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Lhokseumawe）、Rusli, Rusli（Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Lhokseumawe）、Dewi, Arsy Febrina（Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Lhokseumawe）

※本記事は原著論文をもとに、日本語で要約・説明を加えた研究紹介です。 出典（原著論文）：Yoga, Asnawi, Rusli, Rusli, Dewi, Arsy Febrina RANCANG BANGUN MESIN PENYANGRAI BIJI KOPI OTOMATIS BERBASIS MIKROKONTROLLER. Jurnal TEKTRO（出版社：Politeknik Negeri Lhokseumawe） 2026-09-01. DOI: 10.30811/tektro.v9i2.11045. 原著ライセンス：CC BY-SA 4.0.

本紹介記事の文章（題名・見出しを含む）は、CC BY-SA 4.0で提供します。原著論文をもとにNutriMap Japanが日本語で要約・説明を加えています。対象は本紹介記事の文章に限り、ヒーロー画像・サイトのロゴ・画面デザイン・他の記事・データベース全体は含みません。