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레포트 | 일반적인 로스팅 디펙트의 휘발성 성분 (2016)
날짜
2018-05-09 17:18:17
조회
569

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일반적인 로스팅 디펙트의 휘발성 성분 (2016)

원제 : Determination of volatile marker compounds of common coffee roast defects

 

저자 : Ni Yang, Chujiao Liu, Xingkun Liu, Tina Kreuzfeldt Degn, Morten Munchow, Ian Fisk

 

요약 :

  커피에서 흔히 나타나는 로스팅 결점두 (과소, 그을음, 과잉, 굽힘, 저발현) 와 관련된 휘발성 향 성분을 확인하기 위해, 동일 산지의 커피콩을 여섯 가지 시간-온도 프로필로 로스팅하였다. 앞서 커피의 잠재적 향미 성분으로 확인된 휘발성 향 물질 37개를 선정하여 커피 음료에서 확인하였다. 다음, 헤드스페이스에서 고체상 미소 추출법으로 채취한 시료에 GC-MS 법을 적용하여 이들 성분의 상대적 양을 측정하였다. 각 로스팅 결점두에서는 핵심 37개 향 성분 중 일부가 유의하게 달라졌으며, 이에 연구진은 각 결점두 유형에 따라 한 가지씩 표지 물질을 선정하였다. 과소 로스팅은 인돌, 그을음의 경우 4-에틸-2-메톡시페놀, 과잉 로스팅은 페놀, 굽힘은 말톨, 저발현은 2,5-디메텔퓨란이었다. 각 로스팅 결점에 대한 향미 프로필상의 변화는 과거 연구에서는 밝혀지지 않은 것이다. 본 연구는 로스팅 중 결점이 나타날 경우 커피 산업에서 재빨리 잡아낼 수 있는 검색 도구로서 활용할 수 있을 것이다.

 

주요 내용 :

 - 로스팅 결점두와 원두의 향물질 :

  Sunarharum (2014) : 로스팅 공정 중의 문제로 인해 발생하는 결점두. 시간-온도 프로필에 따라 수분 감소 속도, 커피콩의 내부 온도와 부분별 미소화학이 달라지며, 이로 인해 캐러멜화, 마이야르 화학 반응, 산화 반응, 열분해 반응 속도가 달라지고, 이에 따라 최종 원두의 색과 향미 발현이 달라짐. 그 결과 커피 음료의 향미가 직접적으로 악영향을 받음.

    800여 개 이상 휘발성 물질이 확인되어 있으며 이 중 주요 물질로는 산, 알데히드, 알콜, 황 화합물, 페놀류, 피라진류, 피리딘류, 티오펜류, 피롤류, 퓨란류가 있음.

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- 실험 내용 :

  본 실험에서 발현 시간(development time) 1차 크랙에서부터 로스팅이 끝날 때까지로 정의함.

  정상 로스팅은 공기 온도 210도에서 투입하여 발현 시간을 2 40초로, 총 로스팅 시간을 11 25초로 함. / 과소 로스팅은 투입 온도는 같고 발현 시간을 40, 총 로스팅 시간을 8 40초로 함 / 그을음의 경우 투입 온도를 275도로, 로스팅 시간은 7 40초로 함 / 과잉 로스팅은 투입 온도는 같고 발현 시간을 4 45초로, 총 로스팅 시간을 13 30초로 함. / 굽힘의 경우 투입 온도는 230도로, 발현 시간은 6 20초로 함 / 저발현의 경우 투입 온도는 135, 로스팅 시간은 20 20초로 함.

  37개 주요 휘발성 향 성분을 10개 그룹으로 나눔 (유기산 4, 올콜 2, 에테르 2, 알데히드 4, 케톤 5, 페놀 2, 퓨란 3, 황 화합물 4, 피라진 7, 질소 함유 복소순환식 화합물 4) 

 

- 각 결점두의 특징 :

  -- 과소 : 발현 시간이 줄어들면서 다수의 휘발성 향 성분이 감소함 - 제한된 발현 시간 동안 완전한 향 발현이 일어나지 못하여 향 발생 반응이 일찍 멈춘 결과로 추정. / 상대적으로 인돌 함량이 유의하게 증가. 인돌은 커피콩의 왁스에서 기인한 것으로 추정. 디푸르푸릴 에테르와 피리딘이 유의하게 감소했는데, 이들은 로스팅이 진행되면서 늘어나는 것으로 연구된 바 있음

  -- 그을음 : 상당한 변화가 일어남 - 4-에틸-2-메톡시페놀이 유의하게 증가했으며 이는 페룰린산의 열분해 결과로 나타나는 것임. 피리딘, 페놀, 디푸르푸릴 에테르 또한 정상 로스팅 대비 6배 증가. 2-푸르푸랄은 유의하게 감소했는데 이는 고온에서 분해되는 물질임.

  -- 과잉 : 휘발성 향 물질이 상대적으로 증가하되 그을음 정도의 왜곡은 나타나지 않음 - 인돌, 4-에틸-2-메톡시페놀, 페놀 성분이 유의하게 증가. 장기간 로스팅으로 마이야르 반응 물질인 피라진류 상당수가 유의하게 증가함. 헥사날을 제외한 다수 물질은 강로스팅에서 농도가 높아짐. 헥사날의 경우 로스팅 초기에 90%가 생성되며 휘발성이 있기에 로스팅이 진행되면 점차 감소함

  -- 굽힘 : 대부분의 향물질이 약간 증가함 - 말톨, 디푸르푸릴 에테르, 피리딘이 가장 많이 증가하며 연구진은 말톨을 굽힘 로스팅의 지표로 삼음. 말톨은 말토스와 아마도리 중간물질의 분해를 통해 형성되며 과잉 로스팅한 경우에도 나타나는 것으로 알려져 있음. 퓨란 유도체(2-비닐퓨란, 2,-5 디메틸퓨란) 또한 농도가 증가. 푸르푸릴 메틸은 유의하게 감소하는데 이는 견과류, 커피가루 느낌을 내는 물질임

  -- 저발현 : 온도가 낮음에도 불구하고 전체적인 향물질의 양은 비슷한 편. 2,5-디메틸퓨란이 가장 많이 증가하는데, 이 물질은 글루코스의 열분해 산물로서 정유 및 용제 느낌의 찌르는 듯한 향을 냄. 피라진류가 감소하지만 유의한 정도는 아님.

 

인용 (MLA) :

 Yang, Ni, et al. "Determination of volatile marker compounds of common coffee roast defects." Food chemistry 211 (2016): 206-214.

 


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