[바리스타2급] 로스팅에 따른 성분 변화

 

커피로스팅과 향미평가 - 로스팅에 따른 성분 변화

한국커피협회 바리스타2급 필기 이론

 

 로스팅을 하면 생두의 성분들이 변화하는데 각각의 성분들은 감소하기도 하고 증가하기도 하며 새롭게 생성되기도 합니다. 대략적으로 로스팅에 따른 생두의 변화를 살펴보면, <생두에 열을 가하면 수분이 증발합니다 → 온도가 올라가며 생두 자체의 당분이 갈변 반응을 일으켜 갈색이 됩니다 → 점차 더욱 진한 갈색으로 변합니다 → 구수한 냄새나 초콜릿 또는 캐러멜 향이 납니다> 이 단계를 지나면 색이 검어지면서 자극적인 스모키 향이 납니다.

 

물리적 성분 변화

 

1. 가스

 로스팅 과정에서 생두 1g당 2~5ml의 가스가 발생하며 그 중 87%는 이산화탄소로 이는 고온의 열로 인한 건열 반응에 의해 생성됩니다. 가스의 50% 정도는 즉시 방출되나 나머지는 서서히 방출되면서 향기 성분이 공기 중의 산소와 접촉하는 것을 막아줍니다.

 

2. 수분

 수분은 커피콩 내부 온도가 물의 끓는점 이상으로 상승하면서 급격히 기화되어 감소합니다. 그 후 수분함량은 로스팅이 진행되면서 1~2%로 줄어듭니다.

 

커피, 잎, Foodiesfeed

 

화학적 성분 변화

 

1. 탄수화물

 커피 성분 중 가장 많은 비중을 차지합니다. 탄수화물 중 가장 많은 다당류는 대부분 불용성으로 세포벽을 이루는 셀룰로오스, 헤미셀룰로오스를 구성합니다. 당류 중 가장 많은 자당(Sucrose)은 갈변 반응을 통해 원두가 갈색을 띠게 하고, 향기(플레이버와 아로마) 물질을 형성하며, 로스팅 후 대부분 소실됩니다.

 

2. 지질

 커피 아로마와 관계가 있으며 로부스타 종보다 아라비카 종에 더 많이 함유되어 있습니다. 커피 성분 중 12~16% 정도이며 커피의 맛과 향에 많은 영향을 줍니다. 대부분 트리글리세리드 형태이며 그밖에 지방산, 디테르펜, 토코페롤, 스테롤 등으로 존재합니다. 생두 내부뿐만 아니라 표면에도 왁스 형태로 소량 존재하며 열에 안정적이어서 로스팅에 따른 큰 변화를 보이지 않습니다.

 

※ 원두에 존재하는 지방산은 대부분 불포화지방산입니다.

 

 

3. 단백질

 단백질은 펩타이드, 유리아미노산, 등을 포함하며 그 중 유리아미노산은 로스팅 진행에 따라 급속히 소실되고 단당류와 반응해서 색깔 변화를 만드는데 멜라노이딘(갈색 색소)과 향기 성분으로 바뀌게 됩니다.

 

4. 산

(1) 유기산 : 커피의 신맛을 결정하는 성분으로 아로마와 커피 추출액의 쓴맛과도 관련이 있습니다. 시트르산(구연산), 말산(사과산), 아세트산, 타타르산 등이 있습니다.

 

(2) 클로로겐산 : 유기산 중 가장 많은 양을 차지합니다. 폴리페놀 형태의 페놀화합물에 속하며 로스팅에 따라 클로로겐산의 양은 감소하게 됩니다. 클로로겐산은 강력한 항산화 작용을 합니다. 분해되면 퀸산과 카페산으로 바뀌며 둘 다 떫은 맛을 냅니다. 일반적으로 아라비카 종보다 로부스타 종에 더 많이 함유되어 있습니다.

 

5. 카페인

 생두뿐만 아니라 잎에도 소량 존재하며 승화온도가 178℃로 비교적 열에 안정적입니다. 로스팅을 하면 일부가 승화되어 소실되지만 로스팅 후 원두에서 차지하는 비중은 큰 변화를 보이지 않습니다. 왜냐하면 로스팅에 따른 중량 손실이 있기 때문에 전체적인 비율은 변하지 않게 되는 것입니다. 카페인의 쓴맛은 전체 커피 쓴맛의 10% 정도 밖에 되지 않습니다. 로부스타 종에 더 많이 함유되어 있습니다.

 

※ 커피 나무의 여러 부위 중 생두와 나뭇잎에만 카페인이 함유되어 있습니다.

 

커피 원두, Foodiesfeed

 

6. 트리고넬린

 트리고넬린은 카페인의 약 25% 정도의 쓴맛을 냅니다. 열에 불안정하기 때문에 로스팅이 진행됨에 따라 급격히 감소합니다.

 

7. 무기질

 커피에 함유되어 있는 무기질 중 칼륨이 약 40%로 가장 많으며 그밖에 인, 칼슘, 망간, 나트륨 등이 존재한다.

 

※ 커피에 의해 체내 흡수가 저해되는 무기질은 철분입니다.

 

8. 휘발성화합물

 휘발성화합물은 중량의 0.05% 미만인 700~2,500ppm으로 매우 적은 양이나 그 종류는 800여 가지 이상입니다. 가스방출과 함께 증발이나 산화되어 상온에서 2주가 지나면 커피 향기를 잃어버립니다. 아라비카 종이 로부스타 종보다 더 많이 존재하며 로스팅이 진행되면서 풀시티 로스트까지 증가하지만 프렌치나 이탈리안 로스트에 이르면 오히려 감소합니다.

 

※ 커피의 맛 성분은 주로 가용성분으로 뜨거운 물에서 약 18~22%가 추출됩니다. 생두의 당분, 유기산, 카페인, 무기질 등이 화학 반응을 통해 신맛, 단맛, 쓴맛, 떫은 맛 등을 생성합니다. 로스팅이 진행될수록 쓴맛은 증가하고 떫은맛은 감소합니다. 커피 맛의 바디감에 영향을 주는 성분은 오일류, 왁스류, 미세섬유 등이 있습니다.

 

※ 지질과 자당은 아라비카 종에, 카페인과 클로로겐산은 로부스타 종에 더 많이 함유되어 있습니다.

 

 

갈변반응(Sugar Browning)

 

 갈변반응은 식품이 조리나 가공과정에서 갈색으로 변하는 것을 의미합니다. 커피의 경우 열에 의한 비효소적 갈변반응으로 다음의 3가지가 있는데 각각 독립적인 반응이라 할 수 있습니다.

 

1. 캐러멜화

 생두에 있는 당 성분이 고온으로 가열되면서 열분해 또는 산화 과정을 거쳐 캐러멜로 변화하는 것입니다. 주로 자당에 의해 이루어집니다.

 

2. 마이야르 반응

 생두에 있는 미량의 아미노산이 환원당, 다당류 등과 작용하여 갈색의 중합체인 멜라노이딘을 만드는 반응입니다. 이 멜라노이딘으로 인해 커피가 갈색을 띠게 됩니다.

 

3. 클로로겐산에 의한 반응

 클로로겐산류와 단백질 및 다당류와의 반응으로 고분자의 갈색색소를 형성하게 됩니다.

 

※ 커피의 색과 관련된 것 : 캐러멜, 멜라노이딘, 클로로겐산