얼마나 Hot 해야 충분히 Hot 한 것일까요? 추출 온도, 센서리, 소비자 만족도에 대하여 | 25 매거진, 15호
커피 한 잔의 플레이버에는 농장에서 한 잔의 컵에 이르기까지 다양한 변수가 영향을 미칩니다.
앤드류 코터 (ANDREW COTTER)가 추출된 커피의 소비자 선호도에 커피의 추출 온도가 미치는 영향에 초점을 둔 최신 과학 출판물의 결과에 대해 이야기합니다.
성장 고도, 가공 방법 및 로스팅과 같은 변수는 대부분 거의 비슷한 양질의 많은 커피를 생산하기 위해 농부와 로스터가 대규모로 제어할 수 있는 부분입니다. 그러나 커피백에 담긴 커피빈들은 아직 단계가 많이 남아있습니다. 사람들이 커피 한 잔을 즐길 수 있는 최종 음료를 만들기 위해 분쇄 및 추출과 같은 추가 단계가 필요합니다. 이러한 단계는 바리스타 및 홈 브루어의 손을 통해 플레이버와 소비자가 좋아하는 방식에 영향을 미칠 수 있는 다양한 변수를 내포하고 있습니다.
커피의 최종 품질에 영향을 미치는 이러한 주요 변수 중 하나로 '추출 온도'를 꼽고 있는데, 대부분의 사람들이 가장 좋다고 생각하는 온도는 93°C에 가깝습니다. 한편 92°C에 충분히 빠르게 도달하지 못하는 드립 브루어가 인증에 빈번히 실패하는 것은 놀라운 일이 아니지만, 최적의 센서리 품질과 소비자가 수용할 수 있는 특정 범위의 추출 온도는 경험적 증거가 뒷받침되지 않고 있다는 것이 밝혀졌습니다. (심지어 과학적이지 않다고, 덜 과학적이라는 이야기도 합니다.)
온도의 영향 측정해보기
추출 과정의 결과를 모니터링하는 가장 효율적인 방법 중 하나는 완성된 음료의 물리적 특성, 그리고 추출된 커피 잔여물을 측정하는 것입니다. 업계에서 가장 일반적으로 사용되는 두 가지 측정 방법은 총용존 고형물(TDS)과 추출 비율(PE)입니다.
추출한 커피는 대부분이 물에 녹아 있는 실제 커피 성분의 일부, 작은 부분이 포함된 액체이며, 이는 커피 분쇄 상태에 따라 달라집니다. 추출하기 전의 분쇄 커피는 건조하고 산(acid), 설탕, 카페인과 같은 모든 종류의 친수성(물을 좋아하는) 성분으로 가득 차 있습니다. 뜨거운 물이 분쇄 커피를 통과하면 이 중 많은 성분들이 물에 의해 뽑아져 나오게 됩니다. TDS는 추출이 끝날 때 물에 녹아있는 이 커피 성분의 총 농도를 나타내는데, 이는 백분율로 표시할 수 있습니다. (예: TDS가 1%인 커피 한 잔은 물 99%와 커피 성분 약 1%로 구성되어 있습니다.)
관련 측정 항목에 추출 비율이 있지만 "물 + 커피" 고형분의 혼합물에 초점을 맞추는 대신 사용 후 남은 커피 잔여물에 초점을 맞춥니다. 사용한 커피 잔여물을 말린 다음 무게를 측정하면 그 무게가 추출하기 전의 무게보다 작다는 것을 알 수 있습니다. 이것은 커피의 일부가 물에 녹아 뽑아져 나오기 때문입니다. 추출하기 전과 추출을 한 이후 건조한 커피 잔여물의 중량 변화를 백분율로 한 것이 추출 비율입니다.
궁극적으로 이러한 물리적 측정치의 변화를 관찰할 수 있을 정도로 추출 과정에 영향을 미칠 수 있는 다양한 변수가 있고 또 그러한 변수들로 인해 커피의 플레이버에도 영향을 미치게 됩니다. (기존 1950년대 Ernest Earl Lockhart가 제안한 아이디어입니다.) 예를 들어 더 가늘게 분쇄할 경우 TDS와 PE는 증가합니다. TDS와 PE에 영향을 미치는 또 다른 방법은 추출수의 온도를 변경하는 것입니다. 더 높은 온도의 물이 더 낮은 온도의 물보다 더 빨리 커피 고형물을 추출한다고 생각하는 것이 합리적이지만, 물 온도의 변화만으로 플레이버가 변하는지, 또는 이러한 변화가 단순히 TDS와 PE에 영향을 미치게끔 추출하는 물의 온도에 의한 결과인지는 명확하지 않습니다. 다른 추출 온도에서 유사한 TDS 및 PE 양상을 얻을 수 있을 만큼 추출 매개변수를 조정하면 어떻게 될까요?
대부분의 커피 소비자는 일반적으로 다소 극단적인 예를 알고 있습니다. 종종 실온이나 냉장 온도에서 추출한 콜드 브루 커피는 끓인 물로 추출하여 온도를 식힌 아이스 커피와는 매우 다른 풍미를 가지고 있습니다. 하지만 뜨거운 물로 추출한 드립 커피의 영역에서도 물의 온도에 대한 논란이 뜨겁습니다. 미국 캘리포니아 데이비스 대학 커피 센터(University of California Davis Coffee Center)의 최근 연구는 스페셜티 커피 협회(Specialty Coffee Association)의 커피 과학 재단(Coffee Science Foundation)과 협력하여 Breville의 지원을 받아 물의 온도와 TDS 및 PE가 플레이버 프로파일과 드립 추출 커피에 대한 소비자의 만족도 영향을 조사했습니다.
이해의 토대 마련하기
그림 1. 분쇄도, 추출 시간 및 추출 사이클과 같은 다른 매개 변수를 조정하여 다양한 추출 온도에서 유사한 TDS 및 PE 프로파일을 달성한 방법의 예.
이 연구는 두 팀의 서로 다른 감별사 패널을 동원하여 진행했습니다. 한 패널은 개별적인 플레이버("구운", "감귤류", "쓴맛" 등을 상상함)를 평가하고 선형 척도를 사용하여 강도를 평가하도록 고도로 훈련된 소규모 전문 심사위원(12명) 그룹으로 구성되었습니다. 두 번째 패널은 블랙 커피를 정기적으로 소비하는 더 큰 소비자 그룹(118)으로 구성되었습니다. 이 패널리스트들은 다양한 커피의 플레이버를 얼마나 즐겼는지에 대해 초점을 맞춘 질문을 받았습니다. 두 패널 모두 동일한 커피 세트를 평가했습니다. 커피는 온두라스 싱글 오리진 미디엄 로스트 단일 원산지 커피로, TDS, PE 및 추출 온도의 넓은 범위를 커버하기 위해 27가지 다른 방법으로 추출했습니다. 이 연구에서는 총 433개의 서로 다른 배치의 커피를 추출하고 4,158잔의 커피를 맛보았습니다.
물 온도의 범위는 87°C–93°C이며, 추출 온도 단독으로 향미 품질 및 소비자 선호도에 미치는 영향을 평가하기 위해 각 온도로부터 유사한 TDS 및 PE 값을 달성하도록 하였습니다. 그림 1은 다양한 물 온도로부터 유사한 추출 프로파일을 달성하기 위해 분쇄도, 도징량 및 추출 사이클(물 붓기/멈추기 등의 패턴)과 같은 다른 추출 측정 기준을 어떻게 조정했는지 보여줍니다.
우리는 굉장히 놀라운 것을 발견하였습니다. 다양한 센서리 속성이 TDS와 PE에 따라 상당한 변화를 보였던 것입니다. 예를 들어, 신맛의 강도는 PE가 낮고(약 16%) TDS가 높은(약 1.5%) 커피에서 가장 높았고, 로스팅된 갈변향의 강도는 높은 TDS(1.5%)와 PE(약 24%)가 높을수록 가장 강했습니다. 이러한 결과는 E.E. Lockhart가 원래의 커피 브루잉 컨트롤 차트를 개발하면서 제안한 몇 가지 원칙을 검증하고 플레이버를 평가하는 보다 현대적인 방법으로 확장했습니다. 싱글 오리진 커피의 플레이버 프로파일에 대한 로스팅 정도의 영향을 조사한 연구에서 이러한 물리적 측정을 조사했을 때도 유사한 경향이 관찰되었습니다. TDS 및 PE 센서리 결과는 이전에 25 매거진, 13호 ("Towards A New Brewing Control Chart")에서 자세히 논의한 바 있습니다.
TDS와 PE의 플레이버 조절 효과는 훈련을 받지 않은 소비자 패널도 알아차릴 수 있을 정도로 크며 개별 커피를 얼마나 좋아하는지에 영향을 미쳤습니다. 커피의 기호도는 TDS의 변화에 가장 민감하며, TDS를 기반으로 두 개의 뚜렷한 소비자 군집이 형성됨을 발견했습니다. 일부 소비자는 약 1%의 TDS 값을 선호하는 경향이 있는 반면 다른 소비자는 1.25% 이상의 TDS 값으로 더 강한 커피를 선호했습니다. PE는 소비자 선호도 수요 확인 부문에서 2차적인 역할을 했습니다. 그 효과는 TDS 값이 높을 때 가장 분명했습니다. PE가 매우 낮으면 신맛이 더 강한 커피 한 잔이 나올 수 있습니다.
그림 2. (A) 총용존 고형물, (B) 추출 비율, (C) 추출 물의 온도 함수로서의 맛 및 플레이버 기술 속성의 강도.
그림 3. (A) 총용존 고형물, (B) 추출 비율, (C) 추출 물의 온도 함수로서 두 선호 군집의 전체 평균 선호도.
그러나 물의 온도는 어떠할까요? TDS와 PE를 고정한 상태에서 물의 온도를 변화시켰을 때 향미의 차이를 발견했을까요? 요컨대, 아닙니다. TDS 및 PE와 비교하여 브루잉 온도만 변경한 결과로 인한 플레이버의 변화는 너무 작아(그림 2) 데이터에 대한 통계적 테스트를 실행할 때 대부분 미미한 것으로 간주되었습니다. 추출 온도 또한 소비자 패널에게는 중요하지 않은 것 같습니다. 소비자가 다양한 추출 온도에 따라 마실 때의 온도에 대해 약간의 차이를 알아차렸음에도 불구하고 이 변수는 선호도에 대해 예측할 수 있을만한 주요 인자로 밝혀지지 않았으며, 이 변수에 의해 선호도의 강한 세분화는 발견되지 않았습니다(그림 3).
이러한 결과는 무엇을 의미할까요? 총용존 고형분 및 추출 비율과 같은 물리적 측정에 영향을 미치는 추출 매개변수를 변경하면 정확히 동일한 커피로 실험하는 경우에도 다양한 플레이버 프로파일이 나타날 수 있음이 입증되었습니다. 반면에 TDS와 PE 값이 소비자의 기준에 가장 잘 맞는, 일명 "모두에게 맞는" 해결책은 아닙니다. 추출 온도에 대해 생각할 때 먼저 추출 온도를 높이거나 낮추는 것이 추출에 어떤 영향을 미칠지 고려해야 합니다. 다양한 온도(최소 87°C–93°C 범위 내)에서 원하는 TDS 및 PE를 달성하도록 추출 과정을 조정할 수 있다면 추출된 커피가 제공하는 소비자의 반응 및 향미 프로파일에 거의, 또는 전혀 변화가 없을 것으로 예상할 수 있습니다. ◇
앤드류 코터(ANDREW COTTER)는 센서리 과학자이자 미국 캘리포니아 데이비스 대학의 전 연구원으로 커피 브루잉 컨트롤 차트에 중점을 두고 있습니다. 본 간행물은 두 개의 과학 간행물을 기반으로 하고 있습니다. "블랙 커피에 대한 소비자 선호도는 광범위한 브루잉 농도 및 추출 수율에 걸쳐 퍼져 있다", 식품 과학 저널 게재. Andrew Cotter, Dr. Mackenzie Batali, William 교수 작성 D. Ristenpart, Jean-Xavier Guinard 교수; 및 Mackenzie Batali 박사, William D. Ristenpart 교수, Jean-Xavier Guinard 교수가 작성한 "고정 추출 농도 및 추출에서의 물 온도는 추출한 커피의 센서리 프로필에 거의 영향을 미치지 않는다" Scientific Reports 게재.
본 간행물은 브레빌 사(Breville Corporation)가 후원한 Coffee Science Foundation 연구 프로젝트인 "커피 추출 기본 사항에 대한 더 큰 이해를 향하여"의 일부로 출판되었습니다. 자세한 내용은 다음 링크를 통해 확인할 수 있습니다. sca.coffee/brewing-research.
참고 자료
Batali, M.E., Ristenpart, W.D. and Guinard, J.-X. (2020), Brew temperature, at fixed brew strength and extraction, has little impact on the sensory profile of drip brew coffee. Scientific Reports 10, 16450. https://doi.org/10.1038/s41598-020-73341-4
Cotter, A.R., Batali, M.E., Ristenpart, W.D. and Guinard, J.‐X. (2021), Consumer preferences for black coffee are spread over a wide range of brew strengths and extraction yields. Journal of Food Science, 86: 194–205. https://doi.org/10.1111/1750-3841.15561
Frost, S. C., Ristenpart, W. D., and Guinard, J.-X. (2020), Effects of brew strength, brew yield, and roast on the sensory quality of drip brewed coffee. Journal of Food Science, 85(8), 2530–2543. https://doi.org/10.1111/17503841.15326
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