세계적 학술지 네이처에 실린 커피 논문, 미분이 커피 추출의 주역이었을까?

분쇄 작업은 커피 맛을 결정하는 핵심 요인 중 하나인 것 같습니다. 분쇄 시 향미 성분이 소실되지 않으면서도 가능한 균일한 분포로 커피 입자를 분쇄하기 위해 바리스타들은 좋은 그라인더를 찾기 원해왔습니다. 우리는 '균일함이란 무엇인가?'라는 질문을 던져야 하는데요. '커피 원두 입자 크기가 비슷한 크기면 되는 거 아닌가?'라는 질문 정도로는 이 문제의 중심에 다가서기 어렵습니다.

분쇄도라는 것은 사실 어려운 개념이어서 단지 크냐, 작냐로 표현하기 어렵습니다. 왜냐하면 분쇄 시 입자들은 다양한 형태와 크기로 나뉘기 때문입니다. 분쇄도는 칼날 사이의 간극 차가 만들어내는 입도 분포의 차이라고 할 수 있을 것 같은데요. 간극 차를 줄일 수록 같은 질량의 원두를 분쇄 했을 때 평균 표면적이 증가하게 됩니다.

입자의 분포와 미분에 대한 새로운 관점

이 그래프는 전문 바리스타라면 한번 쯤 본 적 있는 자료 일거라고 생각합니다. 2013년 호주 세인트 알리의 맷퍼거가 ek43 그라인더를 들고 WBC에 출전하며 프리젠테이션에 사용했던 그래프인데요. 횡축은 입자의 지름(diameter), 종축은 용적(volume)을 기준으로 분쇄한 커피 입자의 분포를 표시하고 있습니다.

서로 다른 4개의 그라인더를 비교하고 있는데 모델은 달라도 대부분 3개의 봉우리를 나타내는 경향을 확인할 수 있습니다. (k30과 anfim은 4개입니다.) 과거 우리는 이 그래프를 보면서 '지름'이 100㎛ 되는 입자가 추출의 중심이 되고, 그보다 작은 봉우리를 이루는 미분의 집단은 추출의 균일성을 해치는 것으로 생각했었습니다.

하지만 이와 달리 2016년 네이처 지에 수록된 'The effect of bean origin and temperature on grinding roasted coffee(원두 커피의 분쇄에 있어 생두의 산지와 온도의 영향)'라는 제목의 논문은 미분에 대한 기존의 패러다임에 새로운 도전을 주었습니다.

공동 저자

Erol Uman (Meritics Ltd., 1 Kensworth Gate, Dunstable, LU6 3HS, United Kingdom)

Maxwell Colonna-Dashwood (Colonna and Smalls, 6 Chapel Row, Bath, BA1 1HN, United Kingdom)

Lesley Colonna-Dashwood (Colonna and Smalls, 6 Chapel Row, Bath, BA1 1HN, United Kingdom)

Matthew Perger (St Ali/Sensory Lab, 12-18 Yarra Pl, South Melbourne, Victoria, 3205, Australia)

Christian Klatt (Mahlkönig GmbH & Co.KG, Tilsiter Str. 142, 22047 Hamburg, Germany)

Stephen Leighton (Has Bean Coffee Ltd., Unit 16, Ladford Covert, Stafford, ST18 9QL, United Kingdom)

Brian Miller (Meritics Ltd., 1 Kensworth Gate, Dunstable, LU6 3HS, United Kingdom)

Keith T. Butler (Department of Chemistry, University of Bath, BA2 7AY, Bath, United Kingdom)

Brent C. Melot (Department of Chemistry, University of Southern California, Los Angeles, CA 90089, United States of America)

Rory W. Speirs (School of Physics, The University of Melbourne, Victoria, 3010, Australia)

Christopher H. Hendon (Department of Chemistry, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, MA 02139, United States of America)

논문 보기 링크

이 논문은 철저히 100㎛ 이하의 입자에 대해서만 관심을 보이고 있는데요. 추출에 대한 기여도에 있어서 100㎛ 이하의 입자가 가장 크다는 관점을 가지고 있습니다. 과거에 우리가 단순히 '미분'이라고 부르던 입자에 대해 새로운 관점을 제시한 것인데요. 이것은 미분으로 불리던 입자들이 더 넓은 총 표면적을 가지고 있기 때문입니다.

과거, '적당한 양의 미분이 필요하다'는 입장을 가진 사람들도 미분이 추출의 속도를 제어함으로써 적절한 물 흐름을 만드는 형태로 추출에 도움이 된다는 의견을 가지고 있었지, 추출에 있어서 미분이 더 중요한 역할을 한다고 까지 주장하지는 않아 왔습니다.

이 논문은 Christopher H. Hendon 이 교신 저자(Corresponding author)로 연구의 전반적인 총 책임을 맡았는데요. 그는 맥스웨 코로나 대시우드와 공동으로 <Water for Coffee>를 저술한 사람이기도 합니다. 또한 논문에는 입도 분석기 제조사인 Meritics와 그라인더 제조사인 Mahlkönig, 스페셜티 커피 회사인 St Ali 와 Has Bean Coffee, 그외에 다양한 화학자 그룹이 공동으로 참여했습니다.

어찌되었든 우리는 후행하는 연구 중에 이와 상반되는 결과를 가진 신뢰할 만한 연구가 없다면, 우리가 생각하는 분쇄도의 이상적인 조건을 조금 수정해야 할지도 모르겠습니다. 좋은 그라인더는 더 많은 양의 미분을 균일하게 만들어내는 것 인거죠.

이런 관점에서 여전히 보편적인 가정용 그라인더는 전체 입자의 크기가 너무 다양하게 분포되어 있으며, 미분도 균일하지 하지 않다는 점에 미루어서 좋지 않은 그라인더라는 점은 변하지 않을 것 같습니다.

사실 논문의 주제는 커피 분쇄에 있어서 생두의 산지와 온도의 영향에 대한 부분이었습니다. 그러나 미분에 대한 소개를 충분히 하기 위해서 온도 이야기를 하지는 않았는데요. 다음 글에서는 온도에 따른 분쇄도의 차이에 대한 내용을 소개하려고 합니다.

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