커피찾는남자 / Coffee Explorer
로스팅 과정에서 생두의 수분 변화, by 스트롱홀드 S9 본문
로스팅 과정에서 시간, 온도의 변화에 따른 수분의 변화는 많은 로스터가 궁금해하는 내용입니다. 커피찾는남자 에디터도 이번에 특별한 기획을 가지고 로스팅 과정에서 수분을 측정해보는 기회를 가졌습니다. 한국에서 앞서 진행된 비슷한 테스트가 있기는 합니다. 하지만 대부분 약식으로 진행된 것이기 때문에 아쉬움이 있었습니다. 이번 테스트는 스트롱홀드 기술부서의 도움을 통해 더욱 정밀한 측정을 진행할 수 있었습니다.
1. 로스팅 방법 소개
1) 사용한 로스팅 머신
이번 테스트에 사용한 로스팅 머신은 스트롱홀드 S9 입니다. S9은 최대 8kg의 생두를 로스팅할 수 있는 장비인데요. 이번 테스트를 위해서는 배치당 4kg의 생두를 사용했습니다. (제조사가 권장하는 투입 범위 안입니다.)
2) 세부 설정
- 블로워 5, 교반속도 10
- 투입 온도 : 내부 예열온도 165℃, 타워드럼 예열온도 160℃
- 화력 조절 : 투입 시 7-7, 165℃ 지점에서 6-6 (1회 조절)
3) 재현 기능/프로파일
스트롱홀드 S9은 완성도 높은 재현 기능을 구현하고 있는데요. 첫 배치에는 수동으로 로스팅을 진행해서 175℃ 에 배출을 완료했고, 다음 배치부터는 재현 기능을 활용해서 로스팅을 진행하는 중에 배출 온도를 105℃ 부터 10℃ 의 단위로, 총 8배치의 로스팅을 진행했습니다.
수동으로 진행한 로스팅 배치는 1차 크랙이 약 167℃ 에서 시작해서 168℃ 정도에서 활발한 소리를 발생시켰습니다. 전체의 로스팅 시간은 10분 9초로, DTR(Develop Time Ratio)은 18.7%, DT(Develop Time)은 1분 54초, 1차 크랙부터 배출 시점까지의 온도 상승은 8℃입니다.
컬러 트랙(ColorTrack) 장비를 이용해서 측정해본 원두의 색도는 다음과 같습니다.
- 홀빈 : 아그트론(43.84) / 컬러트랙(59.23)
- 그라운드 : 아그트론(45.47) / 컬러트랙 (57.18)
2. 생두 소개
사용한 생두는 GSC에서 수입한 콜롬비아 수프리모 훌리아 입니다.
3. 측정 방법 소개
수분의 측정은 SINAR BEAN PRO, Lighttells MD-500 등의 커피 전용 수분 밀도 측정기와 ISO6673 표준의 의거한 강제 순환 오븐를 사용한 측정을 병행하였습니다. 커피 전용 수분 밀도 측정기는 각기 생두와 원두 모드를 제공하고 있는데, 로스팅 도중에 배출한 커피의 경우 어떤 모드로 측정해야 할지 명확하지 않아서 두 모드를 다 사용해서 측정해보았습니다.
우선 ISO6673 표준에 따른 측정은 스트롱홀드 기술본부의 지원을 받아서 진행했는데요. 20℃ / 50% 습도의 환경에서 강제 순환 오븐을 이용해서 약 16시간 동안 진행하였습니다. ISO6673 표준에 대한 자세한 테스트 방법은 아래의 문서를 통해 확인하실 수 있습니다. (ISO6673 에 따른 원두 수분 측정은 로스팅 이후 하루 이상의 시간이 경과된 후에 진행되었습니다.)
ISO 6673.pdf
커피 전용 측정 도구의 경우 한 배치의 커피에서 샘플을 분리하여 전용 용기에 담아 두 기기의 두 모드로 각각 3회씩 측정했습니다. 이후에 추가로 2회의 샘플링을 실시해서 각 모드마다 3회씩의 측정을 통해 평균치를 냈습니다. 한 샘플당 SINAR 생두 모드 9회, SINAR 원두 모드 9회, MD-500 생두 모드 9회, MD-500 원두 모드 9회를 측정했는데요. 생두 포함 전체 9개의 샘플을 총 324회에 거쳐 측정한 결과입니다.
4. 측정 결과
1) ISO6673의 따른 결과
2) 커피 전문 수분/밀도계의 측정 결과 및 비교치
3) 시간 기준의 재정렬 결과
5. 결과 해석
일 회의 실험을 통해 모든 로스팅을 단정할 수는 없습니다. 다만 스트롱홀드 S9을 통해 이번에 로스팅한 커피에 한해 이런 결과를 얻을 수 있었습니다.
수분 감소는 전체적으로 고르게 일어남
온도를 기준으로 보면 특정한 구간에서 수분 감소가 더 많이 일어나는 것처럼 해석될 수 있는데요. 그렇지는 않습니다. 1차 크랙 직전을 제외하고 특별한 화력 감소 구간을 설계하지 않은 이번 프로파일에서 수분의 감소는 전체적으로 고르게 일어났습니다. 그동안 고르지 않은 형태로 수분이 감소한 로스팅 결과도 본 적이 있는데요. 이는 간이 실험을 통해 얻은 측정치가 정확하지 않았기 때문에 만들어진 결과가 아닐까 추정해 볼 수 있었습니다.
과거에 마이야르 반응(Maillard reaction)이나 캐러멜 반응(Caramelization)과 수분의 관계를 연결하려는 시도를 본 적이 있습니다. 물론 해당 반응이 일어나기 위해 고온의 열이 필요하기 때문에 필수적으로 동반되는 수분의 증발이 있습니다. 하지만 이 외에 해당 반응이 추가적인 수분 감소에 관여하는지에 대해서는 확인하기 어려웠습니다. 이번 테스트에서도 135℃-145℃ 구간의 상대적으로 더 많은 수분 증발을 마일라드 반응에 따른 것으로 해석하는 것은 곤란합니다.
커피 전용 장비는 생두와 원두만 제대로 측정 가능
커피 전문 수분/밀도계의 측정 결과는 수치적으로 생두와 원두 상태일 때, ISO6673에 따른 결과와 큰 차이를 보이지 않습니다. 하지만 로스팅 과정에서 배출시킨 샘플을 측정하기에는 오차가 커서 적절하지 않았습니다. 다만 제가 사용했던 제품들은 재측정 중에 수치가 일부 틀어지는 경우가 있었습니다. 전원을 껐다가 다시 켜니 같은 샘플에 대한 측정값이 조금 변하는 일도 있었습니다. SINAR의 경우에는 측정을 완료한 이후에 교정(Calibration)이 정확하지 않았다는 것을 확인하게 되면서, 제대로 교정이 된 장비와의 차이 값을 전체적으로 반영해서 0.3%를 차감해서 엑셀 시트에 정리했습니다.
우리가 일반적으로 로스팅에서 이야기하는 '수분 날리기' 혹은 마일라드 등 특정 구간에서 화력 조절이나 시간 조절이, 수분이나 향미 생성에 어떻게 기여하는지에 대해서는 아직 궁금한 부분이 많이 남아있습니다. 앞으로는 좀 더 다양한 실험/대조군 설정을 통해서 실용적인 지식과 경험, 데이터를 공유할 기회가 있었으면 좋겠습니다. 감사합니다.
- 글/사진 : 커피찾는남자(Coffee Explorer) 에디터
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