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문제 정의
- 따라서 본 연구는 소비자가 선호하는 커피 맛에 대한 연구를 하고자 생두를 배전하는 과정에서 생성되는 CO2의 존재 여부가 커피의 관능적 특성과 품질에 관련이 있는지 알아보기 위하여 배전한 커피를 분쇄하고 72시간 보관하며 CO2의 배출량을 측정한 후, CO2가 남아 있지 않은 커피의 에스프레소를 추출하여 커피의 맛과 품질에 차이가 있는지 알아보고자 한다.
- 본 연구는 커피의 배전 과정에서 생성되는 CO2 함량과 커피의 관능적인 특성과 품질에 관계가 있는지 알아보기 위하여 가장 많이 소비되는 원두 4종류를 선택하여 CO2의 배출량을 측정하고, 관능검사와 시간에 따른 크레마의 양, 지속성, pH, 당도, 밀도 변화를 측정한 결과는 다음과 같았다.
제안 방법
- 1 mL 단위로 눈금이 표시되어 있는 유리 비커(50 mL)에 에스프레소를 추출 직후 시점과, 시간이 지남에 따라 크레마가 거의 사라져 검은 표면의 구멍의 형태로 드러나는 시점을 기록하여 크레마의 지속성(min)을 5회 반복하여 측정한 후 그 평균값을 구하였다.
- pH는 에스프레소를 추출하고, 20℃까지 식힌 후 pH 미터(TOA-HM-7E, TOA Electronic Ltd,. Japan)를 사용하여 5회 측정하여 평균을 구하였다.
- 당도는 디지털 당도계(PAL-3, Atago, Japan)로 에스프레소를 추출하고, 20℃까지 식힌 후 5회 측정하여 평균을 구하였다.
- 에스프레소의 밀도를 측정하기 위하여 30 mL 부피에 대한 무게를 측정하는데, 에스프레소의 밀도는 에스프레소에 함유되어 있는 불용성 지방 함량과 분쇄 시 원두의 입도에 따라 달라지며, 에스프레소의 입안에서의 질감과 바디감에 영향을 미친다(Andueza et al 2003). 본 연구에서는 에스프레소를 추출하고 20℃까지 식힌 다음 메스실린더에 넣고, 30 mL 부피의 무게를 5회 측정하여 밀도의 평균을 구하였다.
- 에스프레소 추출을 위한 생두의 배전은 열풍식인 가정용 커피빈 로스터기(CR-100, IMAX, Korea)를 사용하였고, 생두 120 g을 온도 170℃에서 7분간 볶은 후, 실온에서 1시간 냉각하여 입자판을 11로 조정한 그라인더(CAIMANO, ANFIM HAUS, Itaiy)로 분쇄하였다. 에스프레소의 추출방법은 Andueza S(2003)가 제시한 방법을 바탕으로 에스프레소 머신(20.
- 에스프레소 추출을 위한 생두의 배전은 열풍식인 가정용 커피빈 로스터기(CR-100, IMAX, Korea)를 사용하였고, 생두 120 g을 온도 170℃에서 7분간 볶은 후, 실온에서 1시간 냉각하여 입자판을 11로 조정한 그라인더(CAIMANO, ANFIM HAUS, Itaiy)로 분쇄하였다. 에스프레소의 추출방법은 Andueza S(2003)가 제시한 방법을 바탕으로 에스프레소 머신(20.03 Evolution, Dalla Corte., Italy)으로 분쇄한 원두를 미국 스페셜티 커피 협회(Specialty Coffee Association of America) (http://www.coffeeinstitute.org 2013)에서 제시한 이상적인 에스프레소 표준 추출 시간(25～30 sec)과 추출 양(25～30 mL)에 맞게 추출하기 위하여 원두 7.5 g으로 에스프레소를 추출하여(30 mL, 25 sec) 배전 후, 배전 직후에 분쇄한 커피와 분쇄 후 72시간이 경과된 커피의 에스프레소 품질 특성을 비교하였다(Shin et al 2011). 분쇄한 커피는 공기가 통하지 않는 폴리백에 담아 실온(15±2℃)에 보관하며 실험을 진행하였다.
- 커피의 관능검사를 위한 시료는 배전 후 분쇄하여 바로 추출한 에스프레소와 커피를 분쇄 후 72시간이 지난 후 에스프레소를 추출하여 도자기 잔에 제공하였으며(30 mL), 시료번호는 3자리 숫자의 난수표로 표시하였다. 한 가지 시료를 시음한 후 준비된 생수로 입을 헹구고 다음 시료를 평가하도록 하였으며, 커피의 맛을 평가할 수 있는 바리스타 2급 자격증이 있는 학생 16명을 대상으로 실시하였다.
- 크레마(에스프레소의 거품)의 양(form index)은 1 mL 단위로 눈금이 표시되어 있는 유리 비커(50 mL)에 에스프레소를 30 mL 추출하여 에스프레소 거품과 액체의 비율을 5회 반복하여 측정한 후 그 평균값을 구하였다.
- 커피의 관능검사를 위한 시료는 배전 후 분쇄하여 바로 추출한 에스프레소와 커피를 분쇄 후 72시간이 지난 후 에스프레소를 추출하여 도자기 잔에 제공하였으며(30 mL), 시료번호는 3자리 숫자의 난수표로 표시하였다. 한 가지 시료를 시음한 후 준비된 생수로 입을 헹구고 다음 시료를 평가하도록 하였으며, 커피의 맛을 평가할 수 있는 바리스타 2급 자격증이 있는 학생 16명을 대상으로 실시하였다.
대상 데이터
- CO2를 측정하기 위한 커피는 우리나라에 가장 많이 수입되고, 커피전문점에서 많이 팔리고 있는 원두 4가지를 선택하였으며, 콜롬비아산 엑셀소(Excelso, Colombia), 에티오피아산 예가체프(Yirgacheffe, Ethiopia), 탄자니아산 킬리만자로(Kilimanjaro, Tanzania), 브라질산 세라도(Cerrado, Brazil)를 GSC International(서울 망원동)에서 구입하여 사용하였다.
데이터처리
- A～D Means in a row by different superscripts are significantly different at the p<0.05 by Duncan's multiple range test.
- a～c Means in a column by different superscripts are significantly different at the p<0.05 by Duncan's multiple range test.
- 커피의 CO2 측정 결과는 일원분산분석에 의해 p<0.05 수준에서 Duncan's multiple test로 유의성을 검증하였고, 크레마의 양, 크레마의 지속성, pH, 당도, 커피의 무게 측정 결과와 관능검사 결과는 t-test로 유의성을 검증하였다.
이론/모형
- 배전 후 분쇄된 원두가루의 시간에 따른 CO2 배출량을 측정하기 위해서 Luchian & Canja(2010)이 고안한 Fig. 1과 같은 측정 기구로, 배전한 후 분쇄한 커피 30 g을 삼각플라스크에 담고, 12시간마다 72시간까지 500 mL 메스실린더의 윗부분에 얻어진 CO2의 양을 mL로 나타내었다.
성능/효과
- 1. 커피의 종류에 따라 CO2 배출량은 48시간이 지난 후 부터는 CO2가 소량 배출되었으며, 72시간이 지난 후에는 거의 배출되지 않았다.
- 2. 생두 4종류를 배전한 후 분쇄하여 즉시 추출한 에스프레소와 72시간 후 추출한 에스프레소의 관능검사를 실시한 결과, 72시간 보관한 후 추출한 에스프레소는 쓴맛과 신맛, 시큼한 맛이 줄고, 단맛은 증가하여 고소한 향, 초콜릿 향 등이 강하게 느껴져 종합적인 기호도에서도 선호되는 것으로 나타났다.
- 3. 커피의 종류에 따라 크레마의 양은 시간이 경과함에 따라 줄었고, 크레마의 지속성은 콜롬비아산과 에티오피아산은 시간이 경과함에 따라 짧아졌으나 탄자니아산과 브라질산의 경우 유의적인 차이를 보이지는 않았다.
- 4. pH는 시간이 경과함에 따라 유의적으로 낮아졌고, 당도는 콜롬비아산과 브라질산은 유의적으로 높아졌고, 에티오피아산은 유의적인 차이를 보이지 않았으며, 탄자니아산은 시간이 경과함에 따라 당도가 낮아졌다.
- 5. 커피를 배전한 후 바로 추출한 에스프레소보다는 시간이 경과한 에스프레소의 밀도는 CO2가 배출되면서 유의적으로 낮아졌다.
- CO2의 배출량은 48시간 지난 후부터 줄어들어 소량 배출됨을 알 수 있었다(p<0.001).
- 고소한 향(p<0.01), 초콜릿 향(p<0.05), 과일 향(p<0.05)은 배전 후 시간이 경과함에 따라 유의적으로 강해졌고, 에티오피아산 커피의 산미와 단맛은 유의적인 차이를 보이지 않았다.
- 고소한 향은 유의적인 차이를 보였으며(p<0.05), 초콜릿향과 과일향은 시간이 경과하면서 증가하였으나, 유의적인 차이는 없었다.
- 따라서 커피를 배전할 때 생성되는 CO2는 관능적인 특성에 많은 영향을 줄 뿐만 아니라, 커피의 크레마, 지속성, pH, 당도 등에 영향을 주는 것으로 나타났으며, 커피를 배전 직후 바로 에스프레소를 추출하여 음용하기 보다는 소비자의 기호에 따라 CO2를 어느 정도 배출시킨 다음에 음용하는 것이 커피의 향, 맛, 질감 등을 더 좋게 할 수 있음을 알 수 있었다. 본 연구에서는 열풍식의 배전 방법을 사용하였는데, 차후 배전방법을 달리하거나 더 많은 커피 품종에 대하여 CO2의 배출량과 관능적인 특성을 연구하여 좀 더 세분화된 커피의 가공방법에 대한 연구가 이루어져야 할 것으로 생각된다.
- 현재 보고된 연구 결과를 보면 크레마의 지속성은 단백질의 양(Rosa MD 1986)과 다당류의 양(Petracco et al 1999)에 의하여 달라진다고 하는데, 본 연구에 사용된 4가지 종류의 원두는 단백질과 다당류의 함량이 각각 달라서 크레마의 지속성 시간도 다르게 나타난 것으로 생각된다. 또한 본 연구에서 CO2의 배출량은 탄자니아산의 경우 가장 적었고, 브라질산은 가장 많아 CO2의 배출량과 크레마의 지속성에 대한 뚜렷한 경향을 보이지는 않았지만, 배전 직후와 배전 후 72시간이 경과한 후가 다르게 나타나, CO2의 함량과 크레마의 지속성은 관련이 있음을 알 수 있었다.
- 맛과 입안에서의 질감은 CO2의 함유에 따른 유의적인 차이를 보이지 않았고 종합적인 기호도는 외관과 향이 선호된 배전 후 72시간이 지난 에스프레소가 유의적으로 선호됨을 알 수 있었다(p<0.05).
- 브라질산 에스프레소의 식별검사 결과 크레마의 색은 배전 후 바로 추출한 에스프레소가 72시간이 경과한 에스프레소보다 더 강하였으며(p<0.05), 갈색의 정도는 72시간이 경과한 에스프레소가 유의적으로 더 약해지는 것을 알 수 있었다(p<0.05).
- 브라질산에스프레소 외관은 배전 후 바로 추출한 에스프레소와 72시간이 경과한 에스프레소가 유의적인 차이를 보이지 않았으며, 향과 맛은 72시간이 경과한 에스프레소가 유의적으로 더 선호되었다(p<0.01, p<0.05).
- 001)은 72시간이 경과한 에스프레소가 유의적으로 더 약해졌다. 브라질산은 맛이 부드럽고 고소하며, 신맛이 적고 복합적인 향이 특징인 커피(하 와 조 2010)로 배전 후 일정량의 CO2가 배출되어야 브라질 커피의 본연의 특징인 향과 맛이 살아남을 알 수 있었다.
- 생두 4종류를 배전한 후 분쇄하여 추출한 에스프레소와 분쇄한 커피를 72시간 보관한 후 추출한 에스프레소의 관능 검사를 실시한 결과, 72시간 보관한 후 추출한 에스프레소의 쓴맛과 신맛, 시큼한 맛이 줄고 단맛은 증가하여 고소한 향, 초콜릿 향 등이 강하게 느껴져 종합적인 기호도에서도 선호되는 것으로 나타났다. 장상문(2011)은 배전 직후에는 분쇄한 커피의 향이 감소하나, 3일째나 4일째에 다시 향의 양이 증가한다고 하였는데, 본 연구에서도 커피 4가지 종류 모두 향이 시간이 경과함에 따라 좋아진 것을 알 수 있었으며, 따라서 커피를 배전한 후 CO2를 배출시킨 다음 에스프레소를 추출하는 것이 음용하기에 맛도 순해지고, 향도 좋아져 바람직함을 알 수 있었다.
- 생두를 배전한 후 분쇄하여 추출한 에스프레소의 밀도와 72시간이 지나 CO2가 배출된 후의 에스프레소 밀도를 비교한 결과(Table 4), 콜롬비아산의 밀도는 1.00 g/30 mL에서 0.96 g/30 mL로 유의적으로 낮아졌고(p<0.01), 에티오피아산은 1.01 g/30 mL에서 0.97 g/30 mL로(p<0.01), 탄자니아산은 1.00 g/30 mL에서 0.98 g/30 mL로 유의적으로 낮아졌으며(p<0.01), 이는 분쇄 후 커피에서 CO2가 배출되어 크레마의 양이 줄면서 밀도도 줄어든 것으로 생각된다.
- 생두를 배전한 후 분쇄한 에스프레소와 분쇄한 후 72시간이 지나 CO2가 배출된 후의 에스프레소의 크레마의 지속성을 비교한 결과, 콜롬비아산 에스프레소의 크레마의 지속성은 배전 직후는 40.33분이었고, 분쇄 후 72시간이 경과한 후에는 37.67분으로 배전 직후 보다 크레마의 지속성이 유의적으로 짧아지는 것을 알 수 있었다(p<0.01).
- 생두를 배전한 후 분쇄한지 12시간이 경과하였을 때의 CO2 배출량은 콜롬비아산과 탄자니아산은 10.33, 10.00 mL이었고, 에티오피아산은 9.66 mL, 브라질산은 11.00 mL이었으며(p<0.05), 72시간이 지난 후에는 콜롬비아산은 25.33 mL, 에티오피아산은 24.67 mL, 탄자니아산은 22.67 mL, 브라질산은 26.67 mL로(p<0.001) 커피의 종류에 따라 CO2 배출량은 유의적인 차이를 보였다.
- 식별검사 결과, 콜롬비아산의 크레마의 색과 갈색의 정도는 시간이 경과함에 따라 유의적으로 약해졌으며(p<0.05), 고소한 향과 초콜릿의 향은 유의적으로 강하게 느껴지는 것으로 나타났다(p<0.05).
- 에스프레소의 기호도 검사는 외관, 향, 맛, 입안에서의 질감, 종합적인 기호도를 5점 척도법으로 1점은 매우 나쁘다, 5점은 매우 좋다로 평가하였으며, 식별 검사는 크레마색, 갈색의 정도, 고소한 향, 초콜릿 향, 과일 향, 산미, 단맛, 쓴맛, 시큼한 맛, 바디감(추출액 중에 들어있는 콜로이드 상의 지방입자 점도와 미끈함을 혀의 움직임으로 느끼는 것)에 대하여 1점은 가장 약한 정도를 나타내며, 5점은 가장 강한 정도로 하여 실시하였다.
- 에스프레소의 쓴맛과 시큼한 맛도 배전 후 바로 추출한 에스프레스보다 72시간이 경과한 에스프레소가 유의적으로 더 낮았으며(p<0.05), 바디감은 오히려 높아졌다(p<0.05).
- 에스프레소의 입안에서의 질감(p<0.05)과 종합적인 기호도(p<0.001)도 배전 후 바로 분쇄한 것보다 72시간이 지난 다음이 유의적으로 더 선호되어 커피를 분쇄 후 CO2가 어느 정도 배출되어야 기호에 더 좋은 영향을 미침을 알 수 있었다.
- 에티오피아산 커피의 식별검사 결과, 크레마의 색은 유의적인 차이를 보이지 않았고, 갈색의 정도는 유의적으로 약해졌다(p<0.05).
- 001). 에티오피아산은 복숭아나 살구를 연상시키는 과일향과 바디감이 풍부한데(하 와 조 2010), 좋은 향을 위해서는 CO2를 배출시킨 후가 마시기에 좋고, 풍부한 바디감은 CO2가 나가기 전이 훨씬 좋은 것을 알 수 있었다. 탄자니아산 에스프레소의 크레마 색은 시간이 경과한 배전 후 72시간의 에스프레소가 유의적으로 더 선호되었으며(p<0.
- 에티오피아산의 배전 후와 72시간이 지난 에스프레소의 기호검사 결과, 외관은 배전 후 바로 추출한 에스프레소보다 72시간이 지난 에스프레소의 외관(p<0.05), 커피의 향(p<0.05)과 맛(p<0.001)은 시간이 경과함에 따라 유의적으로 더 선호되었고, 입안에서의 질감은 유의적인 차이를 보이지 않았다.
- 에티오피아산의 크레마의 지속성은 배전 직후는 42.00분이었고, 배전 후 72시간이 경과한 후에는 40.33분으로 배전 직후보다 크레마의 지속성이 유의적으로 짧아졌다(p<0.01).
- 완벽한 에스프레소는 두꺼운 층의 크레마가 존재하여야 하며, 거품의 구성 비율이 10%가 넘어야 하는데(Shin et al 2011), 본 연구에서는 모든 에스프레소의 크레마의 구성 비율이 10%가 넘어 크레마의 양은 적당하였다고 평가할 수 있다. 콜롬비아산의 크레마의 양은 배전 직후는 8.
- 입안에서의 질감도 에스프레소의 향과 맛에서 선호된 72시간이 경과한 에스프레소가 유의적으로 더 선호되었으며(p<0.05), 종합적인 기호도는 외관에서는 차이가 나지 않았지만, 에스프레소의 향, 맛, 질감에서 좋게 평가된 72시간이 경과한 에스프레소가 바로 추출한 에스프레소보다 유의적으로 더 선호됨을 알 수 있었다(p<0.01).
- 종합적인 기호도는 에스프레소의 외관, 향, 맛에서 선호된 배전 후 72시간이 지난 에스프레소가 유의적으로 더 좋게 선호되는 것으로 나타났다(p<0.05).
- 01). 커피 4종류의 기호검사 결과, 배전하여 바로 추출한 에스프레소보다 72시간이 지난 후의 에스프레소가 보편적으로 더 선호되는 것으로 나타났다.
- 커피의 바디감은 다른 종류의 원두와는 다르게 배전 직후의 에스프레소가 유의적으로 더 강한 것으로 나타났다(p<0.001).
- 01). 커피의 종류에 따라 크레마의 양은 브라질산이 가장 많았고, 탄자니아산이 가장 적었으며, 시간이 경과함에 따라 에스프레소의 크레마의 양은 줄었으며, 탄자니아산의 크레마 양은 다른 커피에 비해 작아 시간이 경과하여도 크게 줄어들지 않았는데, 이와 같은 결과로 에스프레소의 크레마의 양은 각 원두의 종류에 따라 다르긴 하지만 CO2 배출량과도 연관성이 있음을 알 수 있었다.
- 콜롬비아산 생두를 배전한 후, 분쇄한지 12시간이 경과하였을 때 CO2의 배출량은 10.33 mL이었고, 시간이 경과함에 따라 CO2의 배출량은 25.33 mL까지 유의적으로 증가하였다. CO2의 배출량은 48시간 지난 후부터 줄어들어 소량 배출됨을 알 수 있었다(p<0.
- 콜롬비아산의 경우, 외관의 기호는 배전 후 바로 추출한 에스프레소보다 72시간이 지난 에스프레소의 기호가 유의적인 차이를 보이지는 않았으나, 기호가 더 좋은 것으로 나타났고, 에스프레소의 향과 맛도 배전 후 바로 분쇄한 것보다는 72시간이 지난 후가 유의적으로 선호되는 것으로 나타났다(p<0.05, p<0.01).
- 탄자니아산 에스프레소의 외관은 시간이 경과한 72시간이 지난 에스프레소가 유의적으로 좋게 선호되었고(p<0.05), 에스프레소의 향도 유의적으로 선호되었다(p<0.05).
- 탄자니아산 에스프레소의 크레마 색은 시간이 경과한 배전 후 72시간의 에스프레소가 유의적으로 더 선호되었으며(p<0.01), 갈색의 정도는 배전 직후의 에스프레소가 더 진한 것으로 나타났다(p<0.05).
- 탄자니아산은 6.33 mL이었고, 배전 후 72시간이 경과한 탄자니아산 에스프레소의 크레마의 양은 5.33 mL로 줄어 유의적인 차이를 보이지 않았으며, 브라질산은 배전 직후는 9.00 mL이었고, 72시간이 경과한 브라질산 에스프레소의 크레마의 양은 7.33 mL로 유의적으로 줄어듦을 알 수 있었다(p<0.01).
- 67분으로 배전 직후보다 크레마의 지속성이 짧아졌으나 유의적인 차이를 보이지는 않았다. 현재 보고된 연구 결과를 보면 크레마의 지속성은 단백질의 양(Rosa MD 1986)과 다당류의 양(Petracco et al 1999)에 의하여 달라진다고 하는데, 본 연구에 사용된 4가지 종류의 원두는 단백질과 다당류의 함량이 각각 달라서 크레마의 지속성 시간도 다르게 나타난 것으로 생각된다. 또한 본 연구에서 CO2의 배출량은 탄자니아산의 경우 가장 적었고, 브라질산은 가장 많아 CO2의 배출량과 크레마의 지속성에 대한 뚜렷한 경향을 보이지는 않았지만, 배전 직후와 배전 후 72시간이 경과한 후가 다르게 나타나, CO2의 함량과 크레마의 지속성은 관련이 있음을 알 수 있었다.
후속연구
- 를 어느 정도 배출시킨 다음에 음용하는 것이 커피의 향, 맛, 질감 등을 더 좋게 할 수 있음을 알 수 있었다. 본 연구에서는 열풍식의 배전 방법을 사용하였는데, 차후 배전방법을 달리하거나 더 많은 커피 품종에 대하여 CO2의 배출량과 관능적인 특성을 연구하여 좀 더 세분화된 커피의 가공방법에 대한 연구가 이루어져야 할 것으로 생각된다.
- Shin et al(2011)의 연구에서 에스프레소의 밀도는 에스프레소 크레마의 양과 지속성에 영향을 준다고 하였는데, 본 연구에서도 밀도 차이이가 큰 콜롬비아산과 에티오피아산은 크레마의 양과 지속성에 있어서 유의적인 차이를 나타내어 같은 경향을 보였다. 탄자니아산과 브라질산의 경우, 밀도와 크레마의 양, 지속성이 Shin et al(2011)의 연구와 다른 경향을 보였는데, 이는 커피를 배전하는 방법이 달라서 생긴 현상으로 생각되며, 차후 같은 품종의 커피로 배전방법이 다를 때 나타나는 품질 평가에 관한 연구가 이루어져야 할 것으로 생각된다.
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