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제목 (색2) 로스팅 정도를 판별하는 데 색은 얼마만큼 효과적일까?
작성자 커피리브레 (ip:)
  • 작성일 2017-09-18
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  • 조회수 158
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로스팅 정도를 판별하는 데 색은 얼마만큼 효과적일까?

 

 

내용 :

로스팅 정도(roasting degree, 焙煎度)는 직역하면 로스팅이 얼마나 되었는가를 말한다. 많은 문헌과 자료에서 로스팅을 통해 생두에 물리화학적 변화가 일어나고 향미 성분, 마이야르 반응 결과물 등의 로스팅 산물이 생성된다고 말하고 있다. 색상, 무게 감소, 부피 등 원두의 물리적 속성은 로스팅 진행 정도에 따라 각각 다르며 로스팅 산물 또한 로스팅 진행되는 정도에 따라서 양과 성분비가 각각 다르다.

 

작업 철학과 관점에 따라 여러 가지 의견이 있겠지만, 기술 측면에서 로스팅의 목적은 커피의 유효 성분을 원하는 비율과 양으로 생성해 내는 데 있다. 이러한 유효 성분은 거의 전적으로 로스팅 공정 중 일어나는 화학적 변화를 통해 발현된다. 그런데 생두에서 일어나는 물리적 변화와 화학적 변화는 거의 대부분 비가역적이며 로스팅 진행 정도마다 나타나는 결과가 다르다. 그렇기에 로스팅 진행 정도에 따라 원두의 물리적, 화학적 특성이 각각 달리 나타나며 역으로 원두의 물리적, 화학적 특성은 로스팅 진행 정도를 반영할 수 있다. 즉 원칙적으로는 원두 내 유효 성분의 비율과 양은 로스팅 진행 정도와 관련이 있고 다시 물리적 속성과 관련이 있다.

 

로스팅 정도를 알아내는 작업은 원두의 물리적, 화학적 속성 자체 또는 속성 변화값을 알아내어 커피의 유효 성분의 비율과 양을 추산하는 것이다. 이러한 방법으로 여러 가지가 있겠지만 작업자로서는 이후의 공정 영향성이나 작업 피드백을 고려하면 가능한 정확하고 쉽고 빠르며 간편하고 재현성 좋으며 제품 손실이 가급적 최소화된 측정법을 쓰는 것이 좋을 것이다. 이는 정확성, 신속성, 난이도, 재현성, 비파괴성으로 나타낼 수 있다. 정확성은 특정 로스팅 정도에서 나타나는 값의 범위가 좁은지 여부를 말한다. 로스팅 정도가 동일한데 무게 변화율이 크게 다르다거나 품종별로 달리 나타난다면 정확성은 떨어질 것이다. 온도 측정에서처럼 목적물의 값을 제대로 측정하기 곤란한 경우 또한 정확성이 떨어지는 한 예가 된다. 신속성은 특정 시점에서 즉시 확인할 수 있는지와 관련 있다. 로스팅 중 실시간으로 살펴볼 수 있으면 신속성이 높은 것이고 샘플을 꺼내어 분쇄나 추출 등의 공정을 거쳐 확인하면 신속성이 낮은 것이다. 난이도는 샘플 채취에서 측정에 이르기까지의 표준화된 측정 작업의 쉽고 어려움을 말한다. 공정이 늘어날수록, 정밀도를 높일수록 난이도는 올라간다. 재현성은 측정 작업을 반복했을 때 같은 값이 나오는 정도를 말하며 정확성과 어느 정도 연관성이 있다. 비파괴성은 샘플의 파괴가 수반되는지 여부를 말한다. 측정에 분쇄, 추출 작업이 들어갈 경우 비파괴성이 없는 것이다. 이런 속성들은 대개 상충하기에, 작업자는 자신의 목적에 따라 속성별 비중을 달리하여 측정법을 선택할 것이다.

 

또 다른 고려할 것으로는 원두의 특성이 있다. Schenker (2017) 은 원두 한 알이 하나의 반응로로서 로스팅 과정이 일어난다고 언급하고 있는데, 이는 원두의 겉면만 살펴볼 것이 아니라 속까지 아우르는 속성을 측정할 필요가 있다는 것을 암시한다. 그런데 고속 로스팅의 경우 빠른 온도변화로 인해 커피콩의 겉과 속의 온도차가 커지고 이로 인해 내부 색상차이가 나타나는 점이 지적되고 있다. 이러한 점은 특히 색도나 온도와 같은, 종래 신속성을 위해 겉면 측정에 치중하던 측정 방식의 신뢰도를 떨어뜨리고 있다. 다른 한편으로는 크랙과 같은 커피콩의 급격한 팽창이 있다. Jansen 은 콜롬비아 커피를 사용한 로스팅 진행 실험에서 커피콩의 온도가 유리전이온도를 넘어서면서 수분 함량과 밀도값이 크게 변화함을 나타내고 있는데, 이는 밀도 및 그 변화를 이끈 부피의 경우 일직선상에서 로스팅 진행을 예측할 수 없음을 알려 준다.

 

종래 일반적으로 선택되는 측정 대상으로 부피, 무게, 밀도, 수분 함량, 총 재 함량, 염산 불용성 재, 에테르 추출물이 소개되고 있으며 이중 물리적 속성이 측정 편의성 면에서 보다 많이 쓰여 왔다. 다만 이들은 로스팅 방식이나 생두의 자체 속성, 로스터 구조 등의 현실적인 외부 요인에 따라 기준이 다르고 그에 따라 결과값의 신뢰도가 떨어지는 문제점이 있다. 최근에 소개된 굴절계를 사용하는 수율 측정법은 로스팅 결과물의 양을 총체적으로 측정하는 것으로 로스팅 발현을 객관적으로 입증할 수 있다고 여겨지고 있다 (Rao, 2014) 이 방법은 로스팅 측정의 목적에 가장 충실할 수 있지만, 샘플 채취에서 측정에 이르기까지 신속성이 완전히 사라진 측정법이라 할 것이다.

 

색도 측정은 농업에서 열매 결실도를 비롯한 식물 품질를 측정하는 데 적합한 방법으로 알려져 있다. 색도는 사용하는 색 공간에 따라 측정 변수가 다르다. 색조, 채도, 명도를 좌표값으로 사용하는 표현법을 HSV색공간이라 하며 여기서 색조는 빨강(0)에 대한 각도로 표현하며 (노랑 60(혼합색), 라임 120, 파랑 240) 채도는 원색(100)에서 백색(0)에 이르기까지의 수치로 표현한다. 명도는 원색(100)에서 검정색(0)에 이르기까지의 수치로 표현한다. 빨강의 경우 원색은 (0,100,100) 이며 백색은 (0,0,100), 명도는 (0,100,0)이 된다. 이에 비해 L*a*b 색 공간은 시각 인지 정도에 따른 색 변화를 나타내는 모델로서 현재의 색도계(colorimeter) 가 많이 사용하고 있다. 여기서 L 은 흰색(100)에서 검은색(0)까지의 밝기를 나타내며 a 값은 빨강(+)과 초록(-) 사이, b값은 노랑(+)과 파랑(-) 사이의 색을 나타낸다. L*a*b* 에 채도(C*) 와 색조(H*)를 더하여 LabCH 값을 나타내기도 한다.

 

색도를 측정할 때의 추정되는 장점과 가능성은 다음과 같이 요약할 수 있다. 색 측정은 편의성과 정밀성을 양립할 수 있다. 샘플러(trier)를 통해서 (관측창은 쉽게 더러워지기에 평가하기 어렵다) 즉시 살펴볼 수도 있고 기기를 사용하여 정확한 값을 읽을 수도 있으며 양자를 결합하여 훈련하기 쉽다. 여기에 만약 색 변화가 속성별로 일직선상으로 나타난다면, 로스팅 정도를 무리 없이 순서대로 표현할 수 있을 것이다. 이에 비해 색도 측정법의 단점으로는 작업 공정에 따라서 내부 색 차이가 나타날 수 있다; 작업 후 보관 기간에 따라 색 변화가 일어날 수 있다; 작업 직후 기름기가 이동하여 표면에 나타나면 색 왜곡이 일어날 수 있다를 들 수 있다. 색 변화의 경우, Jurinjak-Tušek (2015)은 원두가 외부 환경에 노출되면서 색상과 향이 약해져 간다고 지적하면서 포장매체에 따른 변화값 실험 결과 캔 포장이 빛 차단과 색상 보호 면에서 가장 훌륭하다고 언급한 바 있다.

 

Bicho (2012) 은 로스팅 정도를 알아내는 방법으로서 색도 측정의 유용성에 대해 다른 측정 가능 변수와 비교 검증하였다. 연구진에 따르면 부피 증가의 경우 아라비카 커피의 증가율(실험 대상 원두의 경우 아라비카의 40.2-69.0% 에 비해 로부스타의 48.1-57.0%)이 더 컸는데, 주 요인은 장력 약화와 기체 방출, 세포막 신장 효과에 있었다. 무게 감소 또한 아라비카 커피의 변화율이 더 컸(아라비카의 10.5-19.4%, 로부스타의 10.1-16.7%)는데 그 요인은 수분 감소, 유기물 감소, 실버 스킨 감소 외 휘발성 성분 감소였다. 부피와 무게의 상대값인 밀도 변화는 아라비카가 63.8-47.7%, 로부스타가 60.7-53.1% 로 나타났다. 수분 함량은 아라비카가 생두 9.06%에서 3.12-1.32%로 줄어들었고 로부스타가 생두 9.24%에서 2.42-1.11%로 줄어들었는데 이는 아라비카가 탈수 진행이 보다 느림을 나타낸다. 연구진은 아라비카의 이런 낮은 탈수 감수성이 아라비카가 지방 함량이 많아 열량 수치가 높아 로스팅 공정이 짧아진 것에 기인하며 이 점에서 향미와 색상 발현을 유도하는 마이야르 반응에 좋은 효과가 있을 것이라 추측하였다. 그 외, 재 함량은 품종별로 비슷하게 나타났으며 로스팅 정도와는 유의한 연관성이 없었다. 이에 비해 색도 분석에서는 밝기(L*)와 색(a*, b*, C*, H*) 값은 종에 따른 유의한 차이가 없었으며 로스팅 정도에 대해서는 L 값은 감소(어둡게), a 값은 증가 (빨강), b값은 감소(노랑), C H 값은 감소 변화가 유의하게 나타났다. 연구진은 위와 같은 결과값에서 색이 로스팅 진행에 따라 유의하게 변한다는 점, 그리고 품종에 따른 차이가 크지 않다는 점을 지적하고 이에 따라 색도 측정의 유용성을 인정하였다.

 

Jansen (2006) 은 커피콩이 160도를 넘어서는 시점에서부터 로스팅이 진행될수록 색도계(Colorette 3B) 수치가 감소함을 보여 주고 있다. 그에 따르면 원두는 SCAA 기준 very light (Colorette 3B 140) 에서 very dark (Colorette 3B 45) 에 이르기까지 1차식에 가까운 형태로 값이 감소한다. 이는 기기 측정값을 맨눈 측정값으로 연계하기가 좋을 것이라는 추정을 가능하게 한다.  

 

결과적으로, 색은 로스팅 정도를 나타내는 좋은 측정법으로 인지되고 있다. 원두의 색은 로스팅 정도에 따라 달리 나타나며 이는 맨눈과 기기로 확인할 수 있다. 사실상 색도 측정은 정밀 기기가 보급되기 전부터 꽤 오랫동안 사용되어 온 방식이기도 하다.

 

인용 문헌 :

Rao, Scott. "The coffee Roaster’s Companion." Scott Rao (2014): 18-9.

Bicho, Natalina Cavaco, et al. "Use of colour parameters for roasted coffee assessment." Food Science and Technology (Campinas) 32.3 (2012): 436-442.

Jurinjak-Tušek, Ana, Maja Benković, and Ingrid Bauman. "Kinetics of colour change in roasted ground coffee during secondary shelf-life." Journal on Processing and Energy in Agriculture 19.1 (2015): 7-11.

Jansen, Gerhard A. Coffee Roasting: Magic, Art, Science: Physical Changes and Chemical Reactions. SV Corporate Media, 2006.

Schenker, Stefan, and Trish Rothgeb. "The Roast-Creating the Beans’ Signature." The Craft and Science of Coffee (2016): 245.

 

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