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레포트 | 아라비카와 로부스타 커피의 향미 성분 차이(1991)
날짜
2018-06-26 15:18:44
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340

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아라비카와 로부스타 커피의 향미 성분 차이(1991)

 

원제 : Aroma impact compounds of Arabica and Robusta coffee. Qualitative and quantitative investigations."

 

저자 : I. Blank, A. Sen, W. Grosch

 

요약 :

  아라비카와 로부스타 커피(분쇄, 음료)의 휘발성 성분을 기체 크로마토그래피-후각 측정 방식으로 분석한 결과, 향미 활성 수치(후각 역치 대비 농도 비)가 가장 높은 향 성분이 확인되었다. 이러한 방식으로 38개 향미 성분을 찾아내어 32개 성분을 규명하였다. 두 커피 품종의 커피가루는 이들 성분의 농도 면에서 달랐다.

  

  이러한 결과는 아라비카와 로부스타 커피(분쇄, 음료) 의 향미 차이가 주로 전자의 경우는 수산기(enoloxo) 성분(소톨론, 아브헥손, 푸라네올, 3,4-디메틸시클로펜테놀-1-), 후자의 경우는 3,5-디메틸-2-에틸피라진, 2,3-디에틸-5-메틸피라진, 4-에틸과이아콜, 4-비닐과이아콜 성분이 들어 있는 때문에 나타남을 보여 주고 있다. 음료로 가공할 경우 향미 차이가 더 커지는데, 이는 달콤한 카라멜 느낌을 나타내는 수용성 향미 성분(푸라네올, 소톨론, 아브헥손)이 로부스타보다 아라비카에서 더 많이 늘어나기 때문이다. 반면에, 로부스타의 경우는 알킬피라진류와 과이아콜 류가 있어 향신료, 거칠고 흙내 느낌을 낸다.

 

  동위원소 희석 분석법을 사용하여 향미 성분의 함량을 연구한 결과, 위 실험을 통해 얻어낸 아라비카와 로부스타 커피(음료)의 차이를 입증할 수 있었다.

 

 

내용 :

  90년대 이전, 커피 향미 연구는 커피에 들어 있는 향미 성분을 규명하는 데 초점을 맞추었다. 크로마토그래피, 향 추출물 희석 분석 등 신뢰도 높은 분석법을 사용하여 성분을 일일이 찾아 나갔고, 나아가 각 성분이 커피의 향에 어느 정도로 영향을 미치는지에 대한 관련성을 찾아 나갔다. 말하자면 ㄱ 성분은 초콜릿 향, ㄴ 성분은 과일 향 과 같은 식의, 성분별 향미 연결을 해 나간 것이다. 지금 익히 알려져 있는, 커피의 휘발성 성분이 700가지가 넘는다는 것이라던가, 그 중에서 커피의 향을 이루는 중요한 성분(핵심 향 성분) 30여 가지에 불과하다던가, 황이 함유된 화합물이 특유의 향을 낸다던가, 특히 중요한 향 성분으로서 2-푸르푸릴티올이 제시되었다던가, 그리고 로부스타 특유의 earthy/musty 향미의 원인으로 2-메틸이소보르네올이 제시되었다던가(Vitzthum, 1990) 하는 것은 이 때의 연구 성과이다.

 

  이제, 91 Blank 팀의 보고는 이러한 연구 결과를 바탕으로, 주요 커피 품종인 아라비카와 로부스타에서 향미 차이를 일으키는 성분 차이를 알아보고자 하였다. 두 품종이 외관뿐만 아니라 원두 및 음료에서 향과 맛이 다르다는 것은 경험적으로 이미 알려져 것으로서, 향 성분 조합이 어떻게 다른가를 규명해 낸다면 그에 맞추어 향미를 개선할 수 있는 방법을 찾는 데 도움이 될 것이었다.

 

  본 연구진은 원두와 음료에 대해 실험을 진행하였다. 고압 용제 추출로 향미 성분을 추출한 다음, 기체 크로마토그래피/후각 측정, 향 추출물 희석 분석, 분광, 관능 평가, 합성, 동위원소 희석 등의 방법을 적용하여 성분을 규명하고 FD 수치를 알아내며 화학구조와 역치, 함량을 알아내고자 하였다.

 

  연구 결과, FD 수치(향 농도를 탐지 가능한 최대 희석 농도로 나눈 값) 16이상인 성분은 38개로 나타났다. 연구진은 이 중 32개를 규명할 수 있었는데, 이 중 가장 수치가 높은 것이 3-mercapto-3-methylbutylformate (no. 14, catty), 3,5-dimethyl-2- ethylpyrazine (no. 17, earthy-roasty), (E)-ß-damascenone (no. 35, honey-like) 였다. 이들의 FD 수치는 2048 이었다. 연구진은 기존에 나타나지 않았던 성분도 찾아내었는데 이들은 sotolon (no. 30) , abhexon (no. 33), 4-methoxybenzaldehyde (no. 32), bis(2-methyl-3-furyl)disulphide (no. 37) 이었다. 연구진에 따르면, soloton abhexon 은 저농도에서 seasoning-like, 고농도에서 caramel-like 향미가 난다. 저자는 그 외 caramel-like/sweet 향이 나는 것으로서 furaneol (no. 24), 3,4- dimethyl-2-cyclopentenol-l-one (no. 22) 및 미상의 원소를 들고 있다. (연구진은 수산기 성분의 경우 기체 크로마토그래피 측정시 흡착이 이루어지기에 저농도에서 규명이 어려우며 자유지방산(FFAP)을 사용하면 그 영향이 최소화된다고 언급하고 있다.) 그 외, 저자는 sweet 향미와 roasty 향미를 비롯하여, 향미 성분을 소개하고 있으며, 이들 성분이 앞서 연구 결과와 일치한다고 말하고 있다.

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  다음, 연구진은 FD 수치가 16 이상인 성분에 대해 아라비카와 로부스타 커피의 차이를 알아보았다. 우선, 3,5-dimethyl-2-ethylpyrazine 성분이 가장 함량이 높다는 것은 두 커피가 같았다. 그러나 그 외 주도적 향 성분은 차이가 났다. 아라비카의 경우 3-mercapto-3-methylbutylformate, sotolon,  abhexon 이 주요 향 성분인데 비해 로부스타는 2,3-Diethyl-5-methylpyrazine, 4-ethylguaiacol 이 주요 향 성분이었으며, 그 외에도 향 성분의 FD 수치별 차이가 있었다. 그리고 이로 인한 향미는 아라비카의 경우 caramel-like, sweet-roasty 인데 비해 로부스타는 spicy, earthy-roasty 로 나타났다.

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  연구진은 음료에 대해서도 동일한 실험을 반복했다. 그 결과, 아라비카의 주요 향 성분인 Sotolon, abhexon, furaneol, 3,4-dimethyl-2-cyclopentenol-l-one 성분이 FD 수치면에서 로부스타 대비 강도가 더 크게 나타났다. 연구진은 이 점에 기반하여 위 성분이 아라비카의 sweet, mild 한 향미에 기여한다고 말한다. 연구진에 따르면, 위 수용성 수산기 성분이 음료 추출 과정 중에 함량이 많아지고, 그 결과 caramel-like 향이 커진다는 것이다. 이에 비해, 로부스타의 경우는 2,3-diethyl-5-me- thylpyrazine, 3,5-dimethyl-2-ethylpyrazine, 4-ethylguaiacol, 4-vinylguaiacol, 및 미상의 성분인 19번 성분이 많고, 이들이 roasty-earthy, spicy 향미를 내는 만큼, 로부스타의 harsh, earthy, less pleasant 향미에 기여한다고 연구진은 설명한다.

 

  음료와 분쇄 커피와의 차이에 대해서, 연구진은 특히 아라비카의 경우 vanillin, methional, furaneol, sotolon 성분은 많아지는 반면 (E)-ß-damascenone, (E)-2-nonenal, the temperature labile thiols 3-mer- capto-3-methylbutylformate, 2-furfurylthiol, 2-methyl-3-furanthiol, 3-me- thyl-2-buten-l-thiol, linalool 은 크게 줄어든다고 말한다. 

 

  연구진은 FD 수치 연구에 대한 보강의 의미로 동위원소 희석 분석을 진행하여 이를 검증하였다. 이를 통해 연구진은 아마도 FD 수치의 신뢰도가 높다고 보았을 것이다. 이후 연구진은 FD 수치에 기반한 연구를 지속해 나가 향이 강한 성분을 규명하였는데, 이는 1992년도 연구논문에서 확인할 수 있다.

 

참조 :

 Vitzthum, O. G., C. Weisemann, and H. S. Kohler. "Identification of an aroma key compound in Robusta coffees." Cafe-cacao-the 34.1 (1990): 27-33.

 Blank, Imre, Alina Sen, and Werner Grosch. "Potent odorants of the roasted powder and brew of Arabica coffeeIntensive Geruchsstoffe von Röstkaffee und Röstkaffeeaufguß aus Arabica-Kaffee." Zeitschrift für Lebensmittel-Untersuchung und Forschung 195.3 (1992): 239-245.

 (http://coffeelibre.kr/bbs/board.php?bo_table=archive2&wr_id=429&page=2)

 

 

인용 (MLA) :

  Blank, I., A. Sen, and W. Grosch. "Aroma impact compounds of Arabica and Robusta coffee. Qualitative and quantitative investigations." 14th International Scientific Colloquium on Coffee. ASIC San Francisco, 1991.

  

 링크 :

  https://www.researchgate.net/profile/Imre_Blank/publication/235694927_Aroma_impact_compounds_of_Arabica_and_Robusta_coffee_Qualitative_and_quantitative_investigations/links/5677f5ad08aebcdda0eba168/Aroma-impact-compounds-of-Arabica-and-Robusta-coffee-Qualitative-and-quantitative-investigations.pdf

  

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