커피의 과학적 품질 평가법
1. 생두의 품질 요소와 과학적 관리
생두(生豆, green bean)의 품질에 관한 기본 지식을 알아야 직접 볶거나 볶은 커피 콩을 구매할 때 고객이 만족할 수 있는 품질의 커피를 서비스할 수 있다. 고객이 마시는 커피 품질의 60~70%는 생두의 품질과 로스팅 기술에 의하여 결정되므로 생두를 모르면 고객이 만족하는 커피를 서비스하기 어렵기 때문이다.
생두의 품질 관리 요소는 향미 특성, 수분, 크기, 결점 수, 밀도, 색도, 품질 특성 등이며, 향미 특성을 평가하는 컵 테스트의 방법과 절차는 다음 호에 별도로 소개하며, 그 이외의 요소들에 관한 품질 관리 방법을 소개한다.
(1)수분(moisture)
: 생두의 표준 수분 함량은 10~12%이며, 수분이 10% 미만일 때는 묵은 생두로 향미가 떨어지며, 수분이 13% 이상일 때는 저장 중 곰팡이가 번식할 뿐만 아니라 수분이 1% 증가하면 약 8%씩 가격이 높아진다.
생두 수분의 분석은 ‘칼 휘셔 법’을 사용하는 것이 표준이나 간이 분석 시는 ‘오분 건조법’을 사용한다.
상세한 분석 절차는 ‘식품 공전’을 참고하기 바란다.
(2)크기(bean size)
: 생두의 크기는 품질 등급의 중요 요소이며 클수록 가격이 높다. 구매 시 견본을 진동 표준 체로 분류하여 데이터를 축적하는 것이 고품질을 유지하는데 필요하다. 일반적으로 표준 체(standard screen) # 14 이하는 소(small), # 15-16은 중(medium), # 17 이상은 대(large)로 구분한다.
(3)결점 수(number of defect)
: 결점수는 커피 품질을 결정하는 직접적 요소로 볶은 커피를 구매할 때도 철저히 관리하여야 한다. 뉴욕 거래소(NYBT) 기준은 300g 생두 견본 중 결점두(defective bean)의 종류와 수를 육안으로 검사하고 결점두마다 가중치가 다른 결점 계수(black bean equivalent)를 곱하여 총 결점 수를 산출한다.
2004.3월호에 결점두 정의, 결점수, NYBT 등급 기준을 상세히 설명하였다.
(4)밀도(density)
: 밀도도 생두 품질의 한 척도이다. 고지대에서 재배한 향기 풍부한 커피 콩은 밀도가 높으며, 저지대에서 재배한 생두는 밀도가 낮다. 100cc의 용기에 생두를 수평으로 담고 중량을 칭량하여 밀도를 산출한다.
(5)색도(color)
: 생두의 색깔은 품종과 저장 상태에 따라 다르다. 일반적으로 고지대에서 재배하고 수세 가공한 아라비카 품종은 청록색이며, 저지대에서 재배한 브라질과 로부스타는 황록색에서 황갈색이다. 오래된 콩은 점점 청록색이 퇴색되며, 저장 중 변질되면 백색이나 불균일한 색깔을 나타낸다. 색도의 측정은 표준 색도 차트와 생두 견본을 비교하여 표시한다.
2. 볶은 커피의 과학적 품질 관리
볶은 커피의 품질은 고객이 마시는 커피 품질을 결정하는 가장 중요한 요소이나 대부분의 커피 하우스 경영자와 바리스타들은 충분한 지식을 가지고 있지 않다. 고객이 만족하는 커피를 서비스하기 위하여는 사용하는 볶은 커피의 품질을 과학적 방법으로 관리하여야 한다. 볶은 커피의 품질 요소는 향미 특성, 색도, 수분, 불량 두, 잔존 산소량, 분쇄 입도 등으로 과학적 측정 방법으로 품질 테이터를 축적하여야 고품질의 볶은 커피를 구매할 수 있다. 품질에 대하여 까다롭지 않은 커피하우스에는 낮은 품질의 커피를 공급하는 것이 일반적이다.
(1)향미 특성·컵 테스트(cup test)
: 볶은 커피의 품질 중 가장 중요한 요소로 커피하우스 경영자와 바리스타가 반드시 훈련 받아야 할 기본 업무이다. 볶은 커피를 공급 받을 때와 매일 아침 사용할 커피콩에 대하여 컵 테스트를 하지 않는 바리스타는 고객이 만족하는 커피를 서비스 할 수 없다. 간편한 컵 테스트 방법으로 미국스페셜티커피협회(SCAA)의 컵 테스트 방법을 권한다. 커피 향미 특성 중 아로마(aroma), 상큼한 맛(acidity), 향미(flavor), 뒷맛(aftertaste), 종합적 균형(balance)의 6가지 관능적 요소를 평가한다. 상세한 절차와 방법은 다음 호에 별도로 상세히 설명한다.
(2)색도(color)
: 볶은 커피의 색도는 볶음도(degree of roast)의 척도로 사용하며, SCAA는 Agtron 색도 #95(very light)부터 #25(very dark)까지 8단계로 나눈다. 전문 회사에서는 Agtron color meter 등 정밀 기기로 색도를 측정하나, 커피하우스와 작은 로스터(roaster)에서는 SCAA의 표준 색도표(color classification system)를 사용하는 것이 편리하다.
(그림1)
측정할 볶은 커피를 미분쇄하여 유리 그릇에 담고 표면을 수평으로 고른 후, 표준 색도 타일과 비교하여 가장 유사한 타일의 번호를 기록한다. 볶은 커피의 색도 명칭은 현재 일반적으로 사용하고 있는 라이트(light), 시나몬(cinnamon), 미디움(medium), 하이(high), 시티(city), 풀시티(full city), 프렌치(French), 이탈리안(Italian)으로 사용하면서 더 간단한 색도 시스템으로 R1·R8 시스템을 병행하여 사용하기를 제안한다.
(3)수분(moisture)
: 볶은 커피의 수분은 2.5% 미만이 바람직하다. 수분이 높으면 산패가 촉진된다. 측정 방법은 생두편과 같다.
(4)불량두(roasting characteristics)
: 볶은 커피 300g 중 불량두(깨진콩, 탄콩 등)의 개수를 세어 표시한다.
(5)분쇄 입도(grind)
: 분쇄 입도는 커피의 농도와 향미를 결정하는 중요한 요소이므로, 볶은 분쇄 커피를 구매하거나 자체에서 분쇄할 때 적합한 입도로 분쇄되는지 검사하여야 한다. 진동 표준 체로 분쇄 커피를 처서 평균 입도와 입도 분포를 기록한다. 볶은 커피의 평균 입도는 굵은 입도(coarse grind) > 1.0mm, 중간 입도(medium grind) 0.5~1.0mm, 가는 입도(fine grind) < 0.5mm, 에스프레소 0.3~0.01mm로 구분하며, 입도는 균일할수록 향미가 좋다.
(6)잔존 산소(residual oxygen)
: 포장한 볶은 커피를 구매하여 2주 이상 사용할 때는 포장내의 산소 함량이 커피 신선도에 결정적 영향을 준다. 대부분의 커피 회사들이 잔존 산소가 3% 미만이면 장기간(6개월) 만족한 수준의 향기를 보존하는 것으로 잘못 알고 있다. 필자의 연구로는1% 미만으로 유지하여야만 12주간 만족한 수준의 커피 향기를 유지할 수 있다. 커피 향기의 보존에 관한 상세한 내용은 2004. 5월호를 참조하기 바란다.
산소 측정기(oxygen analyzer)는 고가의 장비이므로, 커피 공급 회사에 분석 데이터를 첨부 하도록 요청하는 것이 요령이다. 특히 수입 커피를 사용할 때는 꼭 검사하여야 한다. 일부는 변패한 볶은 커피를 고가로 판매하고 있다.
3. 추출 커피(brewed coffee)의 과학적 품질 관리
대부분 커피하우스에서는 고객에게 서비스하는 추출 커피(brewed or espresso)가 목표 품질로 추출되어 서비스되는지 기계적으로만 관리하고 있다. 이제는 한국의 커피하우스 경영자나 바리스타들도 간편한 과학적 수단으로 고객이 만족하는 커피의 품질을 계속 유지하는 지혜를 배워야 한다.
미국스페셜티커피협회(SCAA)에서 회원 바리스타들에게 고급 품질의 커피를 서비스하도록 제정한‘Golden Cup’심사 기준에는 추출 커피를 평가할 때 간단한 과학 기구를 사용하여 검사하지 않으면 심사 대상에도 포함시키지 않는 점을 유의해야 한다. 감각적 관리만으로는 고객을 만족시킬 수 없기 때문이다.
고객에게 서비스하는 추출 커피의 품질은 커피의 농도와 추출 수율(extraction yield)에 의하여 결정된다는 것은 2004. 6월호에서 자세히 설명하였다. 추출 커피의 품질 요소로는 향미, 커피 농도, pH(산도), 추출 수율, 수질(水質), 색깔, 추출 온도와 시간 등으로 향미를 평가하는 컵 테스트 절차는 다음 호에서 상세히 설명한다.
(1)커피 농도(concentration)
: 2004, 6월호에 상세히 설명했듯이 미국 Coffee Brewing Institute의 오랜 연구에서 보듯이 추출 커피(brewed coffee)의 가장 선호하는 농도는 1.15~1.35%일 때이다. SCAA에서는 농도 측정 기구로 Brew strength meter(Agtron)를 개발하여 보급하고 있다(그림2). 당도계(refractometer)보다 정밀하게 농도를 측정한다. 농도를 측정할 때는 표준 시약으로 기준점을 맞추고, 커피의온도를 측정 범위로 조절한 다음 측정 한다.
(그림2)
(2)추출 수율(extraction yield)
: 추출 수율은 사용한 볶은 커피 중 가용성 성분의 비로 정의한다. 볶은 커피 중 가용성 성분은 약 27-30% 이나 18-22% 추출 시 가장 선호하는 향미가 된다(CBI). 고객에게 서비스하는 커피의 농도를 알아야 한다. 측정 법은 사용한 볶은 커피의 중량을 측량하고, 끓인 물로 추출한 다음 추출액의 농도를 Brew strength meter로 측정하고 추출액의 양을 곱하여 계산한다.
(3)pH(산도)
: 추출 커피의 pH는 산도(酸度)의 척도가 된다. 산도는 중요한 향미 요소로 고품질의 수세한 아라비카 커피는 낮고(산미가 강하고), 브라질이나 로부스타 커피는 높다. 전문회사에서는 정밀한 기기를 사용하나, 바리스타들은 SCAA의 pH analyzer를 구매하여 사용하면 편리하다(그림2). 측정 시에는 표준액으로 기준점을 맞추고 커피 추출액의 온도를 조절한 다음 측정해야 오차를 줄일 수 있다.
(4)수질 측정(water hardness)
: 물은 커피 품질의 중요한 요소이다. SCAA는 커피 추출용 수질 기준으로 철분이나 염소가 없어야 하며 무기질 함량(硬度)은 50~100 ppm을 추천한다. 커피 기계의 스케일을 방지하기 위하여 처리한 연수(軟水)는 커피 품질을 떨어뜨린다. 수질을 종합적으로 분석하기 위하여는 수도 관리소에 의뢰하며, 자체에서는 관능적으로 색깔, 냄새, 맛을 검사하고, Brew strength meter로 무기질 함량을 측정하여 200 ppm이 초과하는지 검사하고, pH는 6.5~7.5 범위에 드는지 pH analyzer로 측정한다.
글_문준웅 moonjw@chollian.net
표준색도표와 비교하면서 커피의 볶기 기준을 정한다.
디지탈당도계(에스프레소 추출액 농도측정기)
품질관리기구에 이용되는 보정표준액