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레포트 | 분쇄 정도와 추출 기법(에스프레소, 아메리칸, 터키식)이 커피의 항산화 활동 및 생화학 성분에 미치는 영향 (2018)
날짜
2018-07-16 15:41:15
조회
784

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분쇄 정도와 추출 기법(에스프레소, 아메리칸, 터키식)이 커피의 항산화 활동 및 생화학 성분에 미치는 영향

 

원제 : How grinding levels and brewing methods (Espresso, American, Turkish) could affect the antioxidant activity and bioactive compounds in a coffee cup

 

저자 : Antonio Derossi, Ilde Ricci, Rossella Caporizzi, Anna Fiore, Carla Severini

 

요약 :

  배경 : 커피음료를 제조하는 데 들어가는 추출 방법은 지리적 기원과 문화 전통에 따라 전세계적으로 달리 나타난다. 본 연구에서는 필터 여과(아메리칸), 달임(터키식), 가압 추출(에스프레소)와 같은 세 가지 분쇄 정도의 커피가루 및 세 가지 제조법을 사용하는 경우 소비자에게 제공되는 커피잔 속에 건강 성분과 물리화학적 속성에 미치는 영향을 탐구하였다.

  결과 : 분쇄 정도는 커피의 품질에 약간 영향을 미치는 반면, 제법은 커피의 모든 속성에 유의하게 영향을 미쳤다. 잔 당 성분을 비교한 경우, 아메리칸 커피는 에스프레소나 터키식 커피에 비해 항산화 성분고 총 페놀 함량이 더 많았다. 카페인 함량은 아메리칸, 터키식, 에스프레소 각각 316, 112, 64mg 으로 나타났다.

  결론 : 유럽 식품 안전청에서 권고한 일일 카페인 섭취량 최대치(400mg) 아래에 해당하는 커피는 아메리칸 한 잔(316mg), 터키식 커피 세 잔(336mg), 에스프레소 다섯 잔(320mg)이다. 추출법은 특정 속성이 있는 생활성 항산화 성분의 섭취에 영향을 미친다.

 

내용 :

  커피 음용은 한편으로는 고유한 맛과 향을 즐기기 위해, 다른 한편으로는 커피 내 기능성 성분에 의한 효과를 얻기 위해 이루어진다. 그러므로 커피 음료에 관한 연구는 두 가지 견지 중 하나 또는 두 가지 모두를 염두에 두고 진행된다. 본 연구에서는 기존의 연구 다수가 관능 품질에 초점을 갖추었음을 감안, 기능성 성분, 특히 건강 성분에 대해 다루고 있다.

  Gloess (2013) 은 아홉 가지 커피 추출법에 대한 비교에서 커피 제법은 나라, 문화, 개인마다 다르다고 언급하였다. (해당 논문에 대해서는 커피리브레 아카이브의 아래 링크 참조) 이들 다양한 추출법에 대해, Lingle 은 추출 원리를 기반으로 여섯 가지 (달임, 침지, 퍼콜레이션, 중력, 진공, 가압)로 나누었고 Petracco 는 추출 환경을 바탕으로 세 가지 (고압 : 에스프레소와 모카 / 인퓨전 : 아메리칸, 플런저, 네아폴리탄 / 침지 내지 달임 : 터키식) 로 나누었다. 저자는 지역에 따라서 선호하는 추출법이 다르며, 추출법에 따라서 관능 품질과 음료 내 건강 성분 함량이 다르다는 점에 기반하여 추출법에 따른 건강 성분과 물리화학적 속성에 미치는 영향을 살펴보기로 하였다.

  그런데, 위 성분 함량 및 속성에 영향을 미치는 요소는 추출법 외에도 다양하다. 원재료인 커피의 구성, 분쇄도, 물과 커피의 비, 추출 시간 등 또한 영향을 미치는 요소이다. 이 중, 저자는 Moroney (2005) 의 연구에 주목하여 입자 크기가 미치는 영향에 대해 추가 살펴보기로 하였다.

  저자는 커피의 건강 성분으로서 페놀 화합물과 카페인을 꼽았다. 이들은 순환기 질환 / 2종 당뇨 / 알츠하이머 / 파킨슨 / 간경변 / 결장암 등에 대한 커피의 예방/증상 약화 효과의 원인 성분으로 지목되고 있다. 

 

  저자는 생두 300g 150도에서 12분간 전기 로스팅(강로스팅)하였으며, 커피와 물의 비는 에스프레소의 경우는 7g/25ml, 터키식은 5g/60ml, 아메리칸은 12g/200ml 로 하였다.

 

  실험에서, 로스팅에 의한 속성 변화는 간략히 수분 함량은 12.03% - 1.46% 으로 감소, 무게는 17.13% 감소, Lab 값은 L, b 값의 유의한 감소, a 값의 유의한 상승, 항산화 성분은 Trolox/100g 기반 166.84 - 105.27mg , GAE/100g 기반 120.10 - 97.22 mg 의 변화로 나타났다. 이는 과거 문헌과 일치하는 것이었다. 분쇄의 경우, 유의한 쌍봉형은 미세 분쇄시에 드러났고 보다 굵은 분쇄(중간 분쇄-굵은 분쇄)에서는 유의성이 사라지고 쌍봉 형태도 사라져 가는 것으로 나타났다. 반대로 입자 크기 범위는 중간 분쇄와 굵은 분쇄에서 크게 나타났다.

 

  추출에 따른 물리화학적 속성 차이를 확인했을 때, 터키식 커피는 입자의 크기에 따라 음료의 양이 유의하게 달라지는 것으로 나타났다. 저자는 이를 음료 제조를 위한 끓임 과정 중 물의 흡수가 일어나고, 커피 입자의 크기가 크면 물을 그만큼 더 흡수하기 때문으로 추측하였다. pH 의 경우는 에스프레소 커피에서만 입자 크기에 따른 차이가 있었으며(미세 분쇄에서 5.13, 중간 및 굵은 분쇄에서 5.58, 5.53), 제법 기준으로는 아메리칸이 6.09로 가장 높고 다음이 터키식(5.70), 에스프레소(5.41) 순이었다. 저자는 아메리칸의 경우 일반 음용에서는 실험 조건(강로스팅)보다 약로스팅 조건에서 음용하기에 보다 신 편임을 지적하고 있다.

  적정의 경우 제법 별로 유의한 차이가 있음을 저자는 강조하고 있다. NaOH 용액을 떨어뜨리는 중화 실험에서 에스프레소가 가장 높은 수치(0.146-0.177ml / ml) 를 나타냈고 다음이 터키식이었다. 저자는 이를 커피/물 비가 높아 유기산 추출량이 많은 때문으로 보고 있으며 이 가설은 실제 에스프레소의 고형분 함량이 높음(53.33-62.57mg/ml) 으로 지지된다고 말한다. 총 고형분 함량과 관련하여 저자는 분쇄 크기에 따른 제법상의 차이는 없다고 말하며 이 점에서 성분량에 대해 분쇄 크기보다는 제법의 영향이 크다고 주장하고 있다.

 

  항산화 능력 측정에서는 단위 용량에서는 에스프레소 > 터키식 > 아메리카노 의 결과가 나타났다. 저자는 그 주된 원인으로는 터키식 커피와 아메리칸이 희석 (에스프레소는 25ml 인데 터키식은 60ml, 아메리칸은 200ml) 되었기 때문이지만 그 외에도 카페인 함량에 대한 분쇄 크기의 영향 (미세 - 중간 - 굵은 분쇄에 대해 에스프레소와 터키식, 아메리칸은 각각 2.47, 2.68, 2.92 / 2.01, 2.10, 2.21 / 1.43, 1.57, 1.65mg/ml) 도 있음을 언급하고 있다. 저자는 1잔 분량을 에스프레소와 터키식, 아메리칸을 각각 25ml, 60ml, 200ml 로 통일한 경우 카페인 함량과 총 페놀 화합물 함량 및 항산화 능력 모두가 아메리칸이 제일 크다고 결론 내렸다.

 

  마지막으로, 저자는 에스프레소 머신을 사용하여 터키식과 아메리칸에서의 커피:물 용량을 따라 추출하는 실험을 진행하였다. 미세 분쇄 커피만을 사용한 본 실험에서 터키식 커피의 경우 기존 추출 시간이 780초인데 비해 27초로 크게 준 반면 아메리칸의 경우는 180초에서 290초로 크게 늘어났다. 저자는 이것이 홀더에 담기는 커피 양이 다르고 그에 따라 압착 정도 또한 다른 까닭에 일어나는 것이라 설명하였다. 추출 시간이 달라지면서 성분 함량도 달라졌는데 터키식은 기존 추출 대비 성분량이 줄어들었다. 이는 추출 시간이 줄어든 때문으로 보인다. 아메리칸의 경우는 추출 시간이 길어지면서 총 고형분 양은 늘어났으나 항산화 수치과 페놀 함량, 그리고 pH 수치는 줄어들었다. 이는 에스프레소가 아메리칸, 터키식 추출과는 다른 추출 결과를 이끌어 줌을 의미한다고 저자는 말한다.

 

인용 (MLA) :

 Derossi, Antonio, et al. "How grinding level and brewing method (Espresso, American, Turkish) could affect the antioxidant activity and bioactive compounds in a coffee cup." Journal of the Science of Food and Agriculture 98.8 (2018): 3198-3207.

 

 링크 :

아홉 가지 커피 추출법 : http://coffeelibre.kr/bbs/board.php?bo_table=archive2&wr_id=268

 


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