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제목
레포트 | 실험용 커피 향 추출 방식 비교(2000)
날짜
2018-07-04 18:12:39
조회
214

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실험용 커피 향 추출 방식 비교(2000)

 

원제 : Representativeness of Coffee Aroma Extracts: a Comparison of Different Extraction Methods

 

저자 : Céline Sarrazin, Jean-Luc Le Quéré, Catherine Gretsch,Rémy Liardon

 

요약 :

  커피 향 추출물에 대한 향 성분 규명 분석 작업은 지금껏 진행되어 왔으며 이와 관련하여 다양한 추출 방법이 소개되어 있다. 이상적인 향 추출법은 완제품에 가능한 가까울 정도의 관능 특성이 있는 추출물을 만들어 내어 주어야 한다. 커피의 경우, 분쇄 커피 특유의 향미를 나타내는 단일 핵심 성분이 지금까지 제시되지 않은 상황인지라 특히 그러할 필요가 있다. 여기서는 이산화탄소를 사용한 초임계 유체 추출법, 동시 증류 추출법, 가압 유지 회수법, 물을 사용한 진공 증기 스트리핑법, 유기용제를 사용한 진공 증기 스트리핑법의 다섯 가지 추출법을 비교하였다. 또한, 생두와 약로스팅, 중로스팅한 세 가지 콜롬비아 아라비카 커피를 사용하였다. 추출물에 대한 관능 평가 결과, 세 가지 커피 모두, 물을 사용한 진공 증기 스트리핑법으로 만들어 낸 향 추출물이 가장 대표성이 높았다.

 

내용 :

  기체 크로마토그래피-후각측정(GC-O), 기체 크로마토그래피-질량 분광(GC-MS) 등 물리화학적인 방법으로 식품의 향을 연구하기 위해서는 그 전처리로서, 식품에서 향 성분을 뽑아낼 필요가 있다. 정확한 결과값을 얻으려면 좁게는 향 성분 구성 면에서 가능한 한 원래 식품과 동일한 향 추출물을 생성해 낼 수 있는 방식이 좋을 것이고, 넓게는 해당 식품의 다양한 상태 범주 내에서 공통적으로 적용할 수 있는 방식을 선택하는 것이 좋을 것이다. 연구진은 커피에 대해 이러한 '이상적인' 향 추출법을 찾기 위해 위와 같은 실험을 진행하였다.

 

  본 연구에서 검증한 추출법은 총 다섯 가지로서 각각 추출 온도와 압력, 그리고 용제가 다르다. 초임계 유체 추출법은 초임계 상태의 비극성 용매를 투입하여 향 성분을 녹여 뽑아내는 방식으로서 커피 산업에서는 카페인 제거에 사용되는 초임계 이산화탄소 추출법이 잘 알려져 있다. 다만, 초임계 추출에서는 용해 정도를 높이기 위해 ''용매를 사용하는 경우가 일반적임을 유의할 필요가 있다. 실험에서는 이산화탄소와 에탄올을 사용하였으며 추출 환경은 약 200기압, 60도였다. 동시 증류 추출법과 증기 스트리핑법은 용제가 증발할 때 향 물질이 함께 증발하는 현상을 이용하는 것으로서, 증류 회수법의 경우는 용제 증발 환경이 대기압 하이기에 비교적 고온에서 진행되는 반면, 진공 증기 스트리핑법은 용제가 진공에서 증발하기 때문에 비교적 저온에서 이루어진다. 실험에 사용된 추출 환경은 동시 증류 추출법의 경우 물과 메틸렌 클로라이드를 사용하여 대기압, 116도를 적용했고 진공 증기 스트리핑법은 용제로서 물을 사용한 경우, 메틸렌 클로라이드를 사용한 경우를 나누어 진공(0.05기압), 상온-50도 환경에서 진행하였다. 물을 사용한 경우 이후 메틸렌 클로라이드로 다시 향 성분을 분리해 내었다. 가압 유지 회수법은 용제로서 기름을 사용하고 압력을 가해 향을 뽑아내는 방식이다. 실험에서는 MCT(중간사슬지방) 기름을 용제로 사용하여 400기압을 가하였다. 섞을 때의 온도는 45도였다.

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  다섯 가지 방식으로 얻어낸 향 추출물에 대해, 연구진은 사전 관능 평가로는 향 강도가 유사하게 나타났다고 설명한다. 연구진은 이후 원 커피와의 관능 비교 및 크로마토그래피 측정을 진행하였다.

 

  연구진은 관능 비교에서는 다섯 가지 추출법 모두가 어느 정도는 불만족스런 결과값이 나왔다고 보고하고 있다. 원 커피와의 차이 정도는 중앙값으로 생두, 약로스팅, 중로스팅에 대해 각각 29/100, 48/100, 46/100 수준이었다. 셋 중에서는 생두가 가장 결과가 좋았는데, 연구진은 이것이 추출과 농축 단계에서 손실되는 향이 가장 적고, 평가 패널의 측정 난이도도 낮은 때문이라 설명하고 있다. 추출법 별로는 생두와 중 로스팅에서는 물을 사용한 진공 증기 스트리핑법이, 약로스팅에서는 동시 증류 추출이 우수한 것으로 나타났다. 이후 연구진은 관능 서술 분석과 변량 분석을 통해 다섯 가지 추출법이 표현 향미 면에서 유의한 차이가 있다고 설명하고 있다.

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특히 연구진은 동시 증류 추출의 경우 중 로스팅에서 sulphurous, old coffee, burnt, phenolic 과 같은 표현이 보다 많이 나타난다고 언급하고, 이것이 추출 중 열분해로 인해 해당 성분이 많이 녹아난 때문이라고 설명한다. 그에 비해 열분해가 일어나지 않는 진공 증기 스트리핑에서는 old coffee-smoky, roasted-earthy/mouldy 표현이 많음을 연구진은 지적한다. 그리고 가압 유지 추출에서는 sweet, vanillin, honey, floral 등의 좋은 향미가 많이 기술되었다.

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인용 (MLA) :

Sarrazin, C.; Le Quere, J. L.; Gretsch, C., and Liardon, R. Representativeness of Coffee Aroma Extracts: a Comparison of Different Extraction Methods. Food Chem. 2000, 70, 99-106.


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