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제목 수분 함량과 수분 활성도가 생두와 원두의 조직 성질에 미치는 영향
작성자 커피리브레 (ip:)
  • 작성일 2017-02-23
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  • 조회수 173
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수분 함량과 수분 활성도가 생두와 원두의 조직 성질에 미치는 영향

 

원제 : EFFECT OF MOISTURE AND WATER ACTIVITY ON TEXTURAL PROPERTIES OF RAW AND ROASTED COFFEE BEANS (2007)

 

저자 : PAOLA PITTIA, MARIA CRISTINA NICOLI, GIAMPIERO SACCHETTI

 

요약 :

수분 함량과 수분 활성도(Aw) 가 생두와 원두(, , 강 로스팅)의 조직 성질에 미치는 영향에 대해 조사하였다. 수분과 커피의 상호 관계는 등온 흡습 곡선으로 나타냈으며 수분 활성도 0-0.95 에서 평형을 이룬 샘플의 물리성질에 대해서는 단축 압축 방법으로 실험하였다. 단단함 정도에서 원두는 생두보다 수치가 낮았으며, 원두의 조직 성질은 로스팅 정도와는 무관하고 수분 활성도에 크게 좌우되었다. 특정 수분 활성도 전까지는 수분 함량이 많을수록 원두는 더 단단하였으며, 그 비례 정도는 생두에서 0.75, 원두에서 0.86으로 각각 달랐는데, 이는 소위 가소화(plasticization) 효과로 나타났다. 이러한 수분 활성도 임계치를 넘어서 버리면, 커피콩 구조체는 점차적으로 연화되었다. 원두의 경우, 이러한 가소화로 인해 특유의 부서지기 쉬운 성질이 사라져 버리게 된다. 수분 활성도 임계치는 페르미 분산 함수를 사용한 압축계수 모델링 방법으로 구하였다.

 

 

주요 내용 :

커피콩은 구조적으로 흡습성이 있으며 저장 중 대기환경에 노출될 경우 수분을 쉽게 흡수할 수 있음. ; 종래 실험에서는 단축 압축 실험시 로스팅 정도에 따라 힘-변성 곡선이 달라지는 것으로 나타났으며 이는 균열시점까지 가해지는 힘은 로스팅 정도가 강할수록 약해지는 것을 말함 (피티아 팀 2001) ; 원두의 구조적 변화 및 밀도 감소는 원두 특유의 부서지기 쉬운 속성을 나타내는 원인으로 생각되며, 이러한 부서지기 쉬운 속성은 분쇄 공정에서뿐만 아니라 식품 자체의 속성상으로도 중요함(스제스니악 1990) ; 수분 함량 및 구조적 성질에 대한 수분 함량의 영향은 분쇄 공정에 들어가는 에너지와 관련하여 관심도가 높음

 

로스팅 정도가 높아지면 무게가 감소하고 수분 함량과 밀도가 감소하며 갈색 정도가 커짐; 등온 흡습 곡선은 공극이 있는 물질에서 일반적인 S 자 형태인데 BDDT 분류 중 II 형에 속함 (브루나우어 팀 1940) ; 문헌에서는 단층 수분 함량치가 생두에서 0.0434g/g, 원두에서 0.035g/g 으로 보고 (오톨리아 팀 1993)

 

수분 활성도 0.825 초과 영역에서 원두는 생두 대비 물을 더 많이 머금을 수 있으며 이 영역에서 물은 물리적으로 커피 세포 구조 내에 갇히게 됨 (펜네마 1996) 로스팅 정도가 클수룩 커피콩이 커지는데 이는 공극과 표면적이 늘어남을 뜻하며, 이것이 수분 활성도 0.825 초과 영역에서 물을 더 많이 머금을 수 있는 요인이 됨 ; 로스팅 정도는 단층 수화 구조체에서의 물-구조체 상호작용에는 영향을 주지 않음

 

단축 압축 실험 결과, 수분 활성도 0.44 미만에서는 불규칙적이고 들쭉날쭉한 힘-변형 관계가 나타나며 처음 부서질 때 가장 큰 스트레스가 나타나면서 부서지기 쉬운 제품군 특유의 모습이 나타남. 이에 비해 수분 활성도 0.55 초과시에는 고무상 구조체 특유의 점진적 변화 형태가 나타남

 

원두는 수분 활성도 0-0.25 에서는 생두 대비 분쇄에 들어가는 힘과 에너지가 적은 것으로 나타남. 여기서 커피콩의 구조는 변형 불가능하며 쉽게 부서지고 에너지를 쉽게 방출할 수 있음 (스제스니악 1990) ; 분쇄시 생두에 적용되는 힘이 큰 것은 구조화된 탄수화물, 특히 만난 중합체유도물질들 때문임 (트뤼고 1985) ; 원두가 수분을 흡수할 경우 점차 분쇄에 들어가는 힘이 커짐. 생두의 강성은 수분 활성도 0.33일 때부터 증가하기 시작하며 0.75일 때 최고가 됨. 이에 비해 원두의 강성은 0.44 에서 증가하기 시작하여 0.84일 때 최고가 됨.

 

 

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