로스팅후 생두 변화와 카페인 성분

배전에 의한 생두 변화는 어떠할까?

먼저 생두 부피와 무게의 변화를 알아보자. 생두의 특성을 잘 살릴 수 있도록 생두를 볶아내기 위해서는많은 경험과 숙련이 필요하다. 동일한 정도로 커피를 볶더라도 배전 시간의 기고 짧음에 따라 커피의 맛은 상당히 달라진다 특히 신맛의 경우 배전 시간이 길어지며 길어질수록 약해지는데, 이는 커피에 존재하는 유기산이 많이 분해되기 때문이다.

 

너무 높은 온도에서 단시간 커피를 볶을 경우 원두의 내부가 제대로 볶이기 전에, 겉부분이 먼저 타들어가게 되어(Charring or Cabnization) 생두의 맛과 탄맛이 함께 올라와 좋지 않다. 지나치게 낮은 온도에서 장시간 볶을 경우는 볶는 시간이 길어지게 됨에 따라 생성된 휘발성의 향들이 많이 손실되어 맛이 없어진다. 

부피는 두 배 가까이 증가하게 되는데, 부피의 증가도 온도와 시간에 영향을 받는다. 고온에서 단시간 볶을경우 부피 증가가 크고 부피 증가는 커피의 추출농도와 밀접한 관계가 있는데 부피 증가가 클수록 추출농도도 진해진다. 커피 무게는 볶는 과정에서 수분과 이산화탄소가 방출되기 때문에 15~20%정도 감소한다.

배전을 시작하면 초기에는 흡열반응이 일어나 원두 자체의 품온이 서서히 올라가고 수분의 증발이 일어난다. 원두의 품온이 190℃정도에 도달하면 원두는 스스로 타기 시작하고 열을 방출하는 발열반응으로 바뀌며 온도는 급속히 증가한다. 이때부터 향기성분이 본격적으로 생성되기 시작하는 것이다.

로스팅 과정에서 생성되는 커피 향은 어떠할까?

배전과정에서 생성되는 커피 향은 Caramelly(캐러멜 향), Nutty(고소한 향), Chocolaty(초콜릿 향)이다. 녹색의 생두는 커피의 고유한 맛과 향으 가지고 있지 않기 때문에 커피 특유의 향은 생두를 볶는 과정인 배전에 의해 생성된다. 이때 원두에 들어있는 당과 아미노산 등이 서로 결합하는 가변화 과정을 통해 색도 점점 검어지게 되고 당분, 아미노산, 유기산 등도 배전과정을 거치며 갈변바능을 통해 향기 성분으로 바뀐다.

원두의 배전시 생기는 향 성분의 전구물질은 아세톤 이메틸푸란, 피리딘, 푸르푸랄, 피롤 등이다. 생두에는 향이 없지만, 배전을 통해 일정한 조건에서 가열되면, 원두 내부에서 이화확적 변화, 멜라노이딘 반응(아미노산과 환원당이 일으키는 반응)이 일어나 특유의 향이 생긴다. 배전도에서 Full City Roast 까지는 향기 성분이 증가하다 French Roast나 Italian Roast에 이르면 오히려 감소한다.

배전에 의한 커피성분 및 맛에 대해 알아보자

배전한 후 그라인더로 분쇄된 원두가루를 뜨거운 물과 높은 압력에서 에스프레소로 추출했을때 녹아나오는 성분을 가용성 성분(Water Solubles)이라 하는데, 이것은 커피의 맛과 향을 결정한다. 배전에 의해 생성된 카페인은 강하게 배전될수록 감소한다. 배전단계에서 가장 변화가 큰 성분은 수분인데 일반적으로 출하되는 생두의 수분함량은 11~13%이다. 배전을 하게 되면 생두의 수분 함량이 감소하며 부피가 약 20%정도 증가하고 휘발성 향기 성분도 증가한다. 대표적인 커피 성분은 유기산, 카페인, 탄닌 등이다.

먼저 카페인(Cafeine)이다. 식물성 알카로이드에 속하는 흥분제로서 백색분말 또는 결정을 물이나 알코올에 녹으며 냄새는 나지 않고 쓴 맛이 있다. 대표적인 식품인 커피, 차. 초콜릿, 콜라 등이 카페인 성분을 포함하며 카페인은 체내 흡수 속도가 매우 빠르기 때문에 체내에 흡수되면 부신을 자극하여 아드레날린과 노르아드레날린 호르몬을 분비시켜 뇌, 심장, 골격근,신장 활동을 활발하게 한다.

심장은 수축력이 강해지고 심박수가 늘어나기 때문에 혈압이 상승하고 맥박이 빨라진다. 또한 신장기능을 촉진하여 이뇨작용이 활발해지고 위산분비를 촉진하며, 소화기와 근육과 혈관을 이완 시키기 때문에 소화기 궤양 환자는 카페인 섭취가 좋지 않다. 

카페인은 250㎎이상 과다 복용하면 중추신경계에 작용하여 불안함과 초조함, 신경과민, 흥분, 불면증을 초래하게 되고 호흡이 가빠지거나 심장질환을 유발하게 된다. 카페인은 10g 정도가 치사량인데 커피 100잔을 한꺼번에 마실때 섭취되는 양이다. 카페인에는 페리페놀이라는 성분이 있는데 우리 몸의 철분 흡수율을 70%정도 떨어뜨리기 때문에 성장기에 있는 어린이에게는 좋지 않다.

그러나 카페인은 권태감, 편두통, 고혈압성 두통을 치료하며 각성효과와 피로회복, 정신을 맑게 한다. 집중력을 강화시켜 업무 능력을 좋게 하며 신체의 반응 속도를 높여 심장병과 당뇨, 뇌졸중 에방에도 효과가 있다고 한다. 하루에 1g의 카페인을 섭취하면 장기적으로 혈압을 낮추고 부종을 완화하며 기초대사 속도를 10~20%높여준다. 

지방분해를 촉진시키고 열발생을 증가시켜 주기 때문에 당분이 포함되지 않은 카페인 음료나 블랙커피는 다이어트에 효과적이다. 원료 100g당 카페인 함유량은 커피가 1200㎎, 홍차나 우롱차가 1500㎎, 녹차가 1000㎎이다. 배전과정중 생두에 함유된 카페인의 변화는 열에 안정적이고, 130℃이상에서는 일부 승화하여 소실되지만 생두에 함유된 카페인의 대부분은 배전된 원두에 남는다. 

그다음 디카페인 커피(Decaffeine) 이다. 카페인 없는 커피가 1992년에는 커피시장의 3%까지도 차지했었으나 점차로 그 점유룰이 떨어지고 있는데 이는 카페인 중독성이 아닌 습관성이고 디카페인 커피가 심장병을 일으킬 확률이 높기 때문이다. 카페인을 제거하는 방법에는 주로 물이 사용되는데 카페인은 79.5C℃이상의 물에서 녹는다. 물로 가공된 디카페인 제품이라도 반드시 화학적 방법을 쓰지 않는 것은 아니기 때문에 화용재가 카페인을 없애는 기본적인 용재(Solvents)로 직,간접적으로 사용된다.

마지막으로 카제인 나트륨 이다. 카세인(Casein)또는 카제인은 단백질의 한 가지로 우유에 3%정도 들어있고, 우유에 산을 넣으면 카세인이 굳어지므로 쉽게 얻을 수 있다. 유화력이 풍부하기 때문에 햄, 소시지의 점착, 제과제빵, 커피화이트나 냉동 디저트 등에 사용한다.