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문제 정의
- 따라서 본 연구는 최근 소비자들의 관심이 집중되고 있는 수프리모 커피 품종의 분쇄도 및 배전도를 달리하여 가공 처리한 원두 추출물의 이화학적 변화를 측정하였다.
가설 설정
- 2)Means with the different letters in same column are significantly different (P<0.05).
- 2)NS: not significant.
- 3)Means with the different letters in same row are significantly different (P<0.05).
- 3)NS: not significant.
제안 방법
- 200°C에서 생두를 투입하여 약배전은 5분 52초(하이시티 단계, r로 표시), 강배전은 6분 24초(이탈리안 단계, R로 표시)이며, 분쇄기(Feima 600N, Yan-Chia Machine Works Co., Taipei, Taiwan)를 사용하여 입자크기를 2단계로 조절하면서 분쇄하였다.
- Amyloglucosidase 200 μL를 가하고 60°C에서 30분간 교반을 유지하며 항온시켜 시험 용액으로 하였다.
- 다른 하나의 여과기 잔사를 525°C의 회화로(JSMF-140T, JSR Research Inc. Laboratory)에서 5시간 회화시킨 후 회분량을 구하였다.
- 다른 하나의 여과기 잔사를 525°C의 회화로(JSMF-140T, JSR Research Inc. Laboratory, North Ringwood, Victoria, Australia)에서 5시간 회화시킨 다음 회분량을 구한 후 다음과 같이 계산하였다.
- 다른 하나의 여과기잔사를 525°C의 회화로(JSMF-140T, JSR Research Inc. Laboratory)에서 5시간 회화시킨 후 회분량을 구하였다.
- 당도 당도계(Pocket refractometer PAL1, Atago, Tokyo, Japan)를 사용하여 3회 반복 측정하여 평균값(°Brix)으로 나타내었다.
- 105°C 건조기에서 overnight 시켰다. 방랭 후 무게를 측정 하였다. 하나의 여과기 잔사에 대하여 질소량을 측정하고 이에 6.
- 배전도와 분쇄도를 달리하여 가공한 수프리모 커피 추출물의 일반성분, pH, 당도, 색도 및 미네랄 조성 등의 이화학적 특성을 분석하였다. 수분 함량은 약배전보다 강배전 시 감소 하였고, 탄수화물은 강배전 후 감소하였다.
- 배전도와 분쇄도를 달리한 1 g의 수프리모 커피를 증류수 50 mL로 1시간 동안 진탕하고 여과한 후 유기산 함량을 분석하였다. Detector UV 290 nm(Young-Rin Associates, Anyang, Korea), column은 µ-Bondapak C18(3.
- 배전도와 분쇄도를 달리한 커피는 커피 추출기(Magnifica ESAM 4200. S EX1-De'Longhi, Treviso, Italy)를 이용하여 추출한 후 pH는 Digital pH/Ion meter(SenTixⓇ Sp, Wissenschaftlich-Technische Werkstätten GmbH, Weilheim, Germany)를 이용하여 3회 반복 측정하여 평균값으로 하였다.
- 배전도와 분쇄도를 달리한 커피의 무기질 함량은 0.5 g의 시료에 9 mL HNO3, 1 mL H2O2를 가한 후 microwave digestion system(MPR-300/12S, Milestone Co., Bergamo, Italy)에서 산 분해하여 전처리한 시료를 증류수로 50 mL 정용 후 ICP(Inductively Coupled Plasma, Thermo Jarrell Ash Co., Loveland, CO, USA)로 분석하였고 Ca, Na, P, Fe, K의 ICP 표준시약(AnApex Co., Zhubei, Hsinchu, Taiwan)으로 표준곡선을 작성 후 계산하였다.
- 배전도와 분쇄도를 달리한 커피의 색도는 색차계(Model CR-200, Minolita Co., Osaka, Japan)를 사용하여 측정하였으며, Hunter scale에 의해 L(lightness), a(redness), b(yellowness) 값으로 표시하였고, 각각 3회 측정하여 평균값으로 나타냈다. 표준색판으로 백판(Y=94.
- 시험 용액 각각에 60°C의 95% 에탄올 200 mL를 가하였다.
대상 데이터
- Detector UV 290 nm(Young-Rin Associates, Anyang, Korea), column은 µ-Bondapak C18(3.9×300 mm, Waters, Dublin, Ireland)을 사용하였다.
- 본 시험에 사용한 커피는 2009년 콜롬비아에서 11월 수확한 스크린 사이즈가 17 이상인 수프리모 생두를 2010년 1월에 GSC International(Seoul, Korea)에서 수입한 것을 시료로 사용하였다.
- 본 시험에 사용한 커피는 반열풍식 배전기(Taehwan Proster, Seoul, Korea)를 이용하여 볶는 정도를 달리하였다. 200°C에서 생두를 투입하여 약배전은 5분 52초(하이시티 단계, r로 표시), 강배전은 6분 24초(이탈리안 단계, R로 표시)이며, 분쇄기(Feima 600N, Yan-Chia Machine Works Co.
- , Osaka, Japan)를 사용하여 측정하였으며, Hunter scale에 의해 L(lightness), a(redness), b(yellowness) 값으로 표시하였고, 각각 3회 측정하여 평균값으로 나타냈다. 표준색판으로 백판(Y=94.2, x=-0.3131, y=0.3201)을 사용하였다.
데이터처리
- 모든 실험은 3회 이상 반복하여 실시하였고 평균과 표준 편차 계산 후 그 결과를 비교하였다. 통계 분석은 SPSS 통계 프로그램(SPSS 20.
- 통계 분석은 SPSS 통계 프로그램(SPSS 20.0 for windows, SPSS Inc., Chicago, IL, USA)을 사용하여 분산 분석(ANOVA)을 실시하였고, 각 시료 간의 유의성 검증은 Duncan's multiple range test를 사용하였다(P<0.05).
이론/모형
- 시료의 일반성분은 AOAC의 방법(21)에 준하여 측정하였다. 즉 수분은 상압건조법, 조단백질은 micro-Kjeldahl법, 조지방은 Soxhlet법, 조회분은 직접회화법으로 측정하여 백분율로 나타내었다.
- 시료의 일반성분은 AOAC의 방법(21)에 준하여 측정하였다. 즉 수분은 상압건조법, 조단백질은 micro-Kjeldahl법, 조지방은 Soxhlet법, 조회분은 직접회화법으로 측정하여 백분율로 나타내었다. 탄수화물 함량은 100°C에서 수분, 조회분, 조단백질 및 조지방 함량을 뺀 값으로 계산하였다.
성능/효과
- 조단백질, 조지방, 조회분은 강배전 후 증가하였다. pH의 변화는 약배전보다 강배전 시 높아졌고, 당도와 총 당 함량은 배전강도에따라 유의적인 차이를 나타내지 않았다. 밝기 정도를 나타내는 L값은 생두는 강배전할수록 낮아지고, 적색도를 나타내는 a값과 황색도를 나타내는 b값은 약배전에서 높고, 강배전에서 낮아졌다.
- 배전도와 분쇄도를 달리한 수프리모 커피의 불용성과 수용성 그리고 총 식이섬유소 함량을 분석한 결과는 Table 7과 같다. rg의 총 식이섬유 함량은 66.00 g/100 g으로 가장 높아 다른 배전 조건과 비교해 유의적으로 높았다. 수용성 식이섬유 함량은 Rg 4.
- 하지만 배전도와 분쇄도에 따른 지방산 조성에는 큰 차이를 나타내지 않았다. 배전도와 분쇄도를 달리한수프리모 커피의 유기산은 acetic acid, propionic acid, oxalic acid, citric acid, fumaric acid가 검출되었다. 특히 수프리모 커피의 생두는 휘발성을 갖는 유기산인 acetic acid가 높았고, 배전강도와 분쇄도를 달리하여 가공 처리한 수프리모 커피는 fumaric acid의 함량이 높게 측정되었다.
- 특히 생두(GB)에서는 휘발성을 갖는 유기산인 acetic acid가 높았고, 배전도와 분쇄도를 달리하여 배전한 rG, rg, RG, Rg는 분쇄도와는 상관없이 배전 후 fumaric acid의 함량이 높았다. 본 연구 결과 생두(GB)와 비교해 배전도와 분쇄도에 따른 수프리모 커피의 유기산 함량이 높게 검출되 었다. 특히 수프리모 커피의 생두는 휘발성을 갖는 유기산인 acetic acid가 높았고, 배전강도와 분쇄도를 달리하여 가공 처리한 수프리모 커피는 fumaric acid의 함량이 높았다.
- 최근 커피생산지 및 품종을 구분하는 데 무기질이 이용되고 있고 무기성분중 커피에는 K 함량이 많다고 한다(28). 본 연구 결과에서도 K 함량이 분쇄도와 배전도에 따라 가장 높았고 특히 강분쇄 강배전에서 유의적으로 높게 나타나 배전도와 분쇄도에 따라 무기질 함량에 차이가 있는 것으로 나타났다. 특히 무기질은 배전에 의해 유의적으로 높아졌고 추출 온도가 높아지면서 무기질도 유의적으로 다량 추출된다고 보고한 바 있다.
- 84로 약배전보다 강배전 시 pH가 높아졌는데 이는 배전 정도가 강해질수록 pH가 증가한다는 Seo(29)의 보고와 일치하였다. 본 연구에서는 분쇄도가 클수록 pH는 낮아졌다. 커피의 산도는 품종, 재배 고도, 원두의 수확 후 기간, 가공법, 배전 정도와 같은 여러 가지 요인의 영향을 받으며 관능적인 기호와 품질에 연관성이 클 것으로 사료된다.
- 생두의 L값은 64.56±0.01로 가장 높아 밝았고 rG 20.90±0.00, rg 21.78±0.00, RG 14.65±0.00, Rg 16.10±0.00 순으로 배전할수록 L값은 감소하여 밝기가 감소하는 것으로 나타났다.
- 배전도와 분쇄도를 달리한 수프리모 커피의 수분, 총 탄수화물, 조단백, 조지방, 조회분 함량은 Table 3과 같다. 수분 함량은 배전도가 강할수록 유의적으로 감소하였다. 탄수화물은 생두와 강배전 약분쇄 시 가장 높았고 강배전 강분쇄에서 가장 낮았다.
- 00 g/100 g으로 가장 높아 다른 배전 조건과 비교해 유의적으로 높았다. 수용성 식이섬유 함량은 Rg 4.25 g/100 g, 불용성 식이섬유소는 rg 63.49 g/100 g으로 가장 높아 배전 조건에 따라 식이섬유소 함량이 유의적으로 다르게 나타났다. 섬유소는 로스팅 공정 중 분해되어 캐러멜화를 거쳐 당을 생성하며 미분쇄된 섬유질은 추출 콜로이드를 생성하여 추출 커피의 중후함 (body)을 증가시킨다고 한다(32).
- 총 식이섬유 함량은 약배전 약분쇄 시 가장 높아 다른 배전 조건과 비교해 유의적으로 높았다. 수용성 식이섬유 함량은 강배전 약분쇄 4.25 g/100 g, 불용성 식이섬유소는 약배전 약분쇄 63.49 g/100 g으로 가장 높아 배전 조건에 따라 식이섬유소 함량이 유의적으로 다르게 나타났다. 수프리모 커피에 함유되어 있는 지방산 중에 특히 palmitic acid 및 linoleic acid의 함량이 다른 지방산에 비해 높게 측정되었다.
- 49 g/100 g으로 가장 높아 배전 조건에 따라 식이섬유소 함량이 유의적으로 다르게 나타났다. 수프리모 커피에 함유되어 있는 지방산 중에 특히 palmitic acid 및 linoleic acid의 함량이 다른 지방산에 비해 높게 측정되었다. 하지만 배전도와 분쇄도에 따른 지방산 조성에는 큰 차이를 나타내지 않았다.
- 배전도가 클수록 L값, a값, b값은 낮아지고 분쇄도가 클수록 L값은 낮아졌으며, a, b 값은 배전도에따라 유의한 차이가 있는 것으로 나타났다. 수프리모 커피의 Ca, Fe, K, Na, P 함량을 측정한 결과는 K 함량이 가장 높게 나타났다. 총 식이섬유 함량은 약배전 약분쇄 시 가장 높아 다른 배전 조건과 비교해 유의적으로 높았다.
- 00으로 a값과 정반대의 결과로 나타나 강배전할수록 황색도는 감소하였다. 이상의 결과 커피원두는 볶음 정도에 따라 L값, a값, b값이 낮아진다는 Seo(29)의 보고와 일치 하였고 배전도가 클수록 L값, a값, b값은 감소되었다. 또한 저입자일수록 L값은 감소하였고 a값, b값은 배전도에 따라 유의적인 차이를 나타내었다.
- 조단백질은 강배전 약분쇄에서 가장 높았고 약배전 강분쇄에서 가장 낮았다. 조지방 함량은 생두가 10.66%인데 강배전 강분쇄 시 25.26%로 배전도가 클수록 증가하였다. 조회분 함량은 강배전 약분쇄 시 가장 높았고 생두에서 가장 낮았다.
- 수프리모 커피의 Ca, Fe, K, Na, P 함량을 측정한 결과는 K 함량이 가장 높게 나타났다. 총 식이섬유 함량은 약배전 약분쇄 시 가장 높아 다른 배전 조건과 비교해 유의적으로 높았다. 수용성 식이섬유 함량은 강배전 약분쇄 4.
- 커피추출물 중 acetic acid, propionic acid, oxalic acid, citric acid, fumaric acid가 측정되었다. 특히 생두(GB)에서는 휘발성을 갖는 유기산인 acetic acid가 높았고, 배전도와 분쇄도를 달리하여 배전한 rG, rg, RG, Rg는 분쇄도와는 상관없이 배전 후 fumaric acid의 함량이 높았다. 본 연구 결과 생두(GB)와 비교해 배전도와 분쇄도에 따른 수프리모 커피의 유기산 함량이 높게 검출되 었다.
- 배전도와 분쇄도를 달리한수프리모 커피의 유기산은 acetic acid, propionic acid, oxalic acid, citric acid, fumaric acid가 검출되었다. 특히 수프리모 커피의 생두는 휘발성을 갖는 유기산인 acetic acid가 높았고, 배전강도와 분쇄도를 달리하여 가공 처리한 수프리모 커피는 fumaric acid의 함량이 높게 측정되었다. 본 연구 결과 커피 품종에 따라 배전도와 분쇄도를 달리하면 다양한 이화학적인 특성을 지닌 커피의 제조가 가능할 것으로 기대된다.
- 본 연구 결과 생두(GB)와 비교해 배전도와 분쇄도에 따른 수프리모 커피의 유기산 함량이 높게 검출되 었다. 특히 수프리모 커피의 생두는 휘발성을 갖는 유기산인 acetic acid가 높았고, 배전강도와 분쇄도를 달리하여 가공 처리한 수프리모 커피는 fumaric acid의 함량이 높았다. 커피의 기본맛은 신맛에서 기인하고 특히 생두 중 유기산들은 배전 과정에서 대부분이 휘발성으로 전환되어 커피의 향과 맛을 결정하는 주요한 요인이라고 보고한 바 있다(34,35).
후속연구
- 특히 수프리모 커피의 생두는 휘발성을 갖는 유기산인 acetic acid가 높았고, 배전강도와 분쇄도를 달리하여 가공 처리한 수프리모 커피는 fumaric acid의 함량이 높게 측정되었다. 본 연구 결과 커피 품종에 따라 배전도와 분쇄도를 달리하면 다양한 이화학적인 특성을 지닌 커피의 제조가 가능할 것으로 기대된다.
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