【実験】オゾンでコーヒーを脱色・脱臭｜色とpHはどう変わる？

はじめに

オゾンには色やニオイを取り除く働きがあります。この記事では、レギュラーコーヒーにオゾンを吹き込み、色とpH（酸性・アルカリ性の度合い）がどう変わるかを調べた実験を、方法から結果・考察までわかりやすく紹介します。

実験の背景

オゾンには、色を薄くする「脱色」や、ニオイを消す「脱臭」の働きがあります。これらの作用を、身近で分かりやすいサンプルで確かめてみようというのが今回の目的です。

コーヒーは色もニオイもはっきりしているため、変化を目で見て確認しやすいサンプルです。そこで、レギュラーコーヒーにオゾンを吹き込み、色・ニオイ・pH（酸性度）がどう変わるかを調べました。

あわせて、吹き込んだオゾンがどのくらい反応して消費されるのかも確認しました。

　

実験方法

ここでは、今回のコーヒーの脱色実験をどのような装置と手順で行ったかを説明します。使用した装置、試験の系統（つなぎ方）、試験手順の順にご紹介します。

　

使用装置

　

試験系統

試験手順

コーヒーを入れた容器にオゾン発生器からオゾンを吹き込み、色の変化を一定時間ごとに記録します。色を比べやすいように、同じコーヒーを入れた比較用の容器も並べて用意しました。コーヒーを通り抜けたガスはオゾン濃度計で濃度を測り、そのあとオゾン分解器で酸素に戻してから排気します。処理の前後ではpHも測定します。

　

実験結果

オゾンを吹き込み始めてから1分ほどで、コーヒーの色が目に見えて薄くなり始めました。時間の経過とともにさらに薄くなり、約30分後にはかなり脱色され、透明に近い状態になりました。

この30分間で、コーヒー1リットルあたりに換算して約2,000mgのオゾンが消費されました。ただし、その消費のされ方は一定ではありません。実験開始直後は利用効率が高く、供給したオゾンの約43%が消費されていましたが、時間の経過とともに効率は下がり、終了時には約15%まで低下しました。

pHは、オゾンを吹き込む前が5.08、吹き込んだ後が3.62で、酸性側に下がりました。

処理後のコーヒーは、ニオイがほとんど感じられなくなっていました。味はわずかにコーヒーの風味が残っていたものの、非常に酸っぱく、エグ味のようなものが出て、とても飲める状態ではありませんでした。

　

考察

コーヒー1リットルあたり約2,000mg程度のオゾンを吹き込むと、コーヒーはかなり脱色できることが分かりました。ニオイも大きく減っており、オゾンの脱色・脱臭の働きをはっきり確認できました。

オゾンの利用効率は、実験開始直後は約43%と高く、時間とともに約15%まで低下しました。これは、オゾンと反応しやすい成分が先に消費され、それらが減るにつれて反応が進みにくくなったためと考えられます。

pHが下がったのは、コーヒーに含まれるフェノール類や不飽和脂肪酸がオゾンによって酸化・分解され、カルボン酸などが生成したためと考えられます（オゾン分解、オゾノリシス）。ただし、今回の実験では具体的な要因の解析は行っていません。

一方で、味は酸っぱくエグくなり、飲める状態ではなくなりました。つまり、色やニオイを取り除くことと、飲めるようにすることは別だと言えます。オゾン処理は、あくまで色やニオイを減らすための処理です。

　

よくあるご質問

　

まとめ

今回の実験では、レギュラーコーヒーにオゾンを吹き込むことで、色をかなり薄くでき（脱色）、ニオイもほとんど無くせる（脱臭）ことを確認できました。

一方で、pHは5.08から3.62へ下がり、味は非常に酸っぱくエグくなって飲める状態ではなくなりました。これは、コーヒーの成分がオゾンによって酸化されたためと考えられます。脱色・脱臭と、飲めるようにすることは別だと言えます。

また、吹き込む前後でオゾン濃度に大きな差がなかったことから、オゾンは反応しやすい成分にだけ作用している可能性があります。

色やニオイでお困りの液体がございましたら、まずは実際のサンプルを使った小規模試験で、効果と適切な条件を確認することをおすすめします。

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