KR20210069341A - 커피생두의 로스팅방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 커피생두의 로스팅방법에 관한 것으로서 보다 상세하게는 커피생두를 로스팅할 때 온도전달 또는 에어공급이 가능한 트렌스미트수단을 같이 넣고 로스팅하여 트렌스미트수단에 의해 열전달과 에어 전달이 용이하게 이루어져 커피생두가 탄화되지 않고 커피의 풍미와 향을 향상시키도록 한 것에 그 특징이 있다.

Description

커피생두의 로스팅방법{ROASTING METHOD OF COFFEE BEANS}

본 발명은 커피생두의 로스팅방법에 관한 것으로서 보다 상세하게는 커피생두를 로스팅할 때 온도전달 또는 에어공급이 가능한 트렌스미트수단을 같이 넣고 로스팅하여 트렌스미트수단에 의해 열전달과 에어 전달이 용이하게 이루어져 커피생두가 탄화되지 않고 커피의 풍미와 향을 향상시키도록 한 커피생두의 로스팅방법에 관한 것이다.

현대에 이르러 생활수준이 향상되고 여유로워짐에 따라 건강과 미용에 대한 관심이 높아지고 있으며, 이로 인해 다양한 음식문화와 함께 식음료 문화가 발전해 가고 있으며, 근래에 들어서는 흔히 마시는 커피, 녹차, 홍차, 허브차 등 다양한 종류의 식음료가 시판되고 있다.

최근 언론 매체에서 우리나라가 커피소비 1위 국이라는 보도가 자주 들려온다. 이는 커피 존재 자체를 즐기는 소비층이 많다는 뜻이기도 하지만, 우리나라의 고유 '식음료'라고 했을 때 마땅한 존재가 없는 것으로 보아, 어떻게 보면 커피 존 재 자체보다는 식음료 문화가 발달한 국가라고 볼 수도 있다.

현대인들이 즐겨 먹는 커피 음료는 인스턴트 커피와 원두커피로 구분되며 상기 원두커피로, 로스팅된 원두커피(roasted coffee beans)는 원두를 배전하여 분쇄한 다음 뜨거운 물로 추출해서 먹는 커피인데, 향미가 우수한 것이 특징이어서 개인의 취향에 따라 원두의 종류를 선택하여 즐길 수 있기 때문에 많은 커피 애호가의 사랑을 받고 있는데, 커피는 기본적으로 기호 식품이기 때문에 영양가나 기능성보다는 향미를 즐기기 위하여 마시는데, 배전된 원두커피가 이런 목적에 잘 어울려 여러 나라에서 많은 양이 소비되고 있다. 그런데, 원두커피의 향미는 배전과정뿐만 아니라 원두의 분쇄과정에서도 손실되는 경우가 많아, 원두의 향미를 보다 오랫동안 즐기기 위한 원두커피 제조방법이 다양하게 제안되고 있는 실정이다.

이러한 원두커피의 로스팅 방식에는 세 가지의 방식이 있는데, 이른바 직화식, 열풍식, 반열풍식이 있다. 직화식은 원두커피를 볶는 드립에 작은 구멍이 뚫어져 있는 형태로 불이 내부 드럼에 100% 영향을 미치는 방식으로, 로스팅시 화력조절에 민감하여 잘못 로스팅하면 탄 냄새와 맛이 나는 문제가 있다. 다음으로, 열풍식은 대형화된 로스팅 기계에 의한 것으로, 자동화된 대형 공장에서 널리 사용되고 있는데, 드럼과 완전히 분리되어 공급되는 강한 열을 드럼 속으로 불어 넣어 순간적인 고열을 이용해 커피를 볶는 방식인데 로스팅 시간은 빨라서, 커피 원두가 급격히 빠른 온도에 부적응되어 커피맛과 향이 제대로 표현되지 아니하는 문제가 있다.

또한, 반열풍식은 드럼이 직화식과 달리 막혀 있으며, 드럼에 불이 직접 닿지 않으면서 드럼의 유입구를 통해 열이 전달되는 방식으로, 열전달율이 직접 드럼에 40% 정도 전달되며, 드럼 뒤편을 통해 60% 정도의 열전달이 이루어지고, 직화식보다는 로스팅이 용이하나, 비용이 고가인 단점이 있다.

이와 같은 원두커피의 로스팅은 원두커피(생두)의 원산지마다 그 맛과 향이 다양하여 이를 음용하는 수요자의 취향에 따라 신맛, 단맛, 쓴맛, 싱거운맛, 고소한맛 등 여러 가지의 맛을 얼마나 향유하게 해주는 것이 중요한데, 일반적으로 위와 같은 종래의 로스팅 방법만으로는 수요자의 취향에 부합하는 커피를 제조하는 것에 한계가 있었다.

대한민국 공개특허 제2019-0006632호 대한민국 특허등록 제1349717호

이러한 종래 문제점을 감안하여 안출한 본 발명은 커피생두를 로스팅할 때 온도전달 또는 에어공급이 가능한 트렌스미트수단을 같이 넣고 로스팅하여 트렌스미트수단에 의해 열전달과 에어 전달이 용이하게 이루어져 커피생두가 탄화되지 않고 커피의 풍미와 향을 향상시키도록 한 커피생두의 로스팅방법을 제공하는데 있다.

상기한 본 발명의 목적은 커피생두의 로스팅방법에 있어서, 커피생두를 로스팅 할 때 온도전달 또는 에어공급이 가능한 트렌스미트수단을 같이 넣고 로스팅하여 트렌스미트수단에 의해 열전달과 에어 전달이 용이하게 이루어져 커피생두가 탄화되지 않고 커피의 풍미와 향을 향상시키도록 한 것을 특징으로 하는 커피생두의 로스팅방법에 의해 달성된다.

상기 트렌스미트수단은 금속볼, 합성수지로 이루어지고 관통된 에어 통공이 다수 형성된 볼, 매쉬 형태로 이루어진 볼 중 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 커피생두의 로스팅방법에 의해 달성된다.

상기 금속볼에는 돌기가 다수 형성된 것을 특징으로 하는 커피생두의 로스팅방법에 의해 달성된다.

이와 같은 본 발명은 커피생두를 로스팅할 때 온도전달 또는 에어공급이 가능한 트렌스미트수단을 같이 넣고 로스팅하여 트렌스미트수단에 의해 열전달과 에어 전달이 용이하게 이루어져 커피생두가 탄화되지 않고 커피의 풍미와 향을 향상되는 등의 효과가 있다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 발명자는 기존 원두커피의 천편일률적인 맛과 향에 보다 고급화된 독특한 향미를 부가하기 위한 연구를 거듭한 결과, 커피 로스팅 과정에서 생두에 트렌스미트수단을 같이 넣고 로스팅하면 코스팅된 커피의 색깔, 맛, 향 등이 향상되는 것을 확인함으로써 본 발명을 완성하였다.

본 발명의 커피 로스팅 방법에 관한 것으로, 커피 로스팅은 맛, 아로마, 색 및 바람직하지 않은 화합물의 양에 영향을 주는 방식으로 휘발성 및 비휘발성 성분들이 발생되거나 조절되는 화학 공정이다. 전통적으로, 커피 콩의 로스팅은 여러 단계로 기재될 수 있다.

먼저, 생두를 가열하기 전 로스팅 본체에 트렌스미트수단을 삽입한 후 열을 가열하여 미리 예열을 한 후 커피 콩, 즉 생두를 170℃~190℃로 가열한다. 이는 생두의 색깔을 황색을 발현시키고, 토스트 또는 팝콘과 같은 냄새를 풍기기 시작한다. 이러한 가열은 흡열 과정이다.

한편 상기 가열 온도를 올려 종종 크랙(crack)이라 불리는 가열 작업을 실시한다. 통상 대략 205℃에서 일어나는데, 이 단계에서, 콩은 크기가 1.5배~2배가 되고, 담갈색을 발현시키고, 대략 5%~10%의 중량 손실을 거치게 된다. 다음 단계에서, 온도는 통상 205℃를 초과하여 대략 220℃로 상승되는데, 이는 커피의 색이 어두운 색이 되게 하며, 이때 중량 손실은 대략 10~15%이다. 결과적인 화학 공정은 열분해로 칭해지고, 콩의 화학 조성의 변화뿐만 아니라 CO₂의 방출한다.

열분해 동안, 종종 크랙으로 지칭되는 단계가 225℃ 내지 230℃에서 일어나며, 로스팅 색이 중간 암갈색으로 규정된다. 이 단계에서, 콩은 커피 공의 표면으로의 커피 오일의 이동으로 인해 전형적으로 오일 광택(oily sheen)을 띤다.

상기 170℃ 내지 200℃에서, 커피 콩 내의 당은 통상 카라멜화되기 시작한다. 커피 콩의 색은 커피 내의 수크로스의 카라멜화 및 마이야르 반응과 직접 관련되어 있다.

로스팅 온도는 다양하고 더 균일한 제어는 로스팅된 커피의 최종 품질에 직접 영향을 주는데, 이때 최종 품질은 로스팅된 커피의 색, 맛 및 아로마뿐만 아니라 아크릴아미드와 같은 원치 않는 화합물의 수준을 의미한다.

따라서, 본 발명의 첫 번째 목적은 커피 콩을 로스팅하는 방법을 제공하며, 상기 방법은 커피 콩의 온도가 160℃ 내지 220℃가 될 때까지 20℃/min 내지 40℃/min의 가열 속도로 커피 콩을 가열하는 작업을 로스팅 챔버 내에서 수행된다.

한편 전형적으로, 커피 콩이 로스팅 챔버 내로 로딩될 때의 커피 콩 온도를 의미하는 출발 커피 콩 온도는 생두 저장고의 온도 범위에 있다(5℃~15℃). 커피 콩의 온도가 160℃ 내지 220℃가 될 때까지 20℃/min 내지 40℃/min의 가열 속도로 커피 콩을 가열한다. 이때 상기 가열온도 범위 내에서는 커피 콩이 건조되고 로스팅이 개시되지만, 아크릴 아미드의 형성이 감소된다는 것인데, 이는, 그것이 분해되기 시작하는 온도에 신속히 도달하기 때문이다. 가열시간은 3~5분 이내이다.

상기한 로스팅 작업 범위에서 커피 생두를 볶으면 전구체로부터의 아크릴아미드의 형성을 최소화한다는 이점을 갖는다. 상기와 같이 가열하여 볶은 커피 콩을 1℃/min 내지 10℃/min의 가열 속도로 커피 콩을 서서히 가열한다. 상기 가열은 카라멜화 및 마이야르 반응이 일어날 수 있게 함으로써 로스팅된 커피 콩의 원하는 색, 맛 및 방향의 발현을 가능하게 하면서, 아크릴아미드가 고갈되는 온도 범위 이내로 로스팅 온도를 유지하게 해준다. 따라서, 로스팅 온도가 이 범위 이내에서 더 오래 유지될수록, 더 많은 아로마, 색 및 맛이 발현될 수 있고 더 많은 아크릴아미드가 분해될 것이다.

한편 2차 가열이 완료되면 커피 콩을 235℃~240℃의 최대 온도에 도달할 때까지 1℃/min 내지 10℃/min의 가열 속도로 가열한다. 상기 가열 범위를 넘어설 경우 쓴맛(bitterness)의 발현될 수 있다.

본 발명에 있어서 커피 생두를 로스팅 할 때 온도전달 또는 에어공급이 가능한 트렌스미트수단을 커피생두와 같이 로스팅 챔버에 넣고 커피생두를 볶는다. 상기 트렌스미트수단은 금속볼, 합성수지로 이루어지고 관통된 에어 통공이 다수 형성된 볼, 매쉬 형태로 이루어진 볼 중 선택된 어느 하나인 것에 그 특징이 있다. 바람직하게는 상기 트렌스미트수단에 돌기를 다수 형성시켜 사용할 수 있다.

상기 커피생두를 볶을 때 로스트 챔버의 표면과 접하는 부분만 가열됨으로 안쪽의 생두까지 열전달이 이루어지지 않는 문제가 있으나 상기 트렌스미트수단을 사용하면 트렌스미트수단이 고온으로 가열되어 있는 상태로 생두와 섞여 있기 때문에 생두의 안쪽까지 열전달이 골고루 이루어질 수 있는 효과가 있으며 또한 고온의 열기를 생두 안쪽으로 공급하는 효과를 얻을 수 있어 커피생두가 탄화되지 않고 커피의 풍미와 향을 향상시키도록 하는 이점을 얻을 수 있게 되는 것이다. 또한 상기 돌기는 커피생두를 혼합하는 효과를 발현하게 된다.

상기 트렌스미트수단은 무게가 가볍고 원두에 상처를 주지 않도록 소프트한 제질로 이루어지거나 유선형태로 제조되는 것이 바람직하다. 그 이유는 트렌스미트수단의 밀도가 높아 무게가 있으면 로스팅시 생두가 눌려 상하거나 상기한 트렌스미트수단이 딱딱하면 생두와 서로 충돌하여 상처를 입히기 때문이다.

상기와 같은 본 발명의 방법에 의해 볶아진 커피와 일반적인 로스트 챔버에서만 볶아진 커피에 대하여 관능적 실험을 통해 살펴보았더니 아래의 표 1과 같았다.

[비교 제조예]

비교예 : 커피 생두만 넣고 로스팅한 종래 커피

실시예1 : 금속볼만을 넣고 로스칭한 커피

실시예2 : 금속볼과 통공이 다수로 형성되며 연질의 합성수지재로 이루어진 볼을 함께 넣고 로스칭한 커피

로스팅공정에서 온도와 시간에 따른 볶음에 색깔 및 맛을 50명의 성인을 대상으로 관능적 실험을 통해 살펴보았더니 아래의 표 1과 같았다. 한편, 관능 시험 항목은 다음과 같다.

1. 맛(taste)

혀로 느끼는 맛으로 탄맛, 떫은맛(풋내), 쌉소롬한 맛으로 구분하였으며, 여기서 상기 쌉소롬한 맛은 쓴맛 뒤에 오는 달콤함이나 신맛 뒤의 침을 고이게 하는 단맛을 나타내는 것으로, 통상 고급커피의 맛을 나타낸다.

2. 색감

추출된 커피의 농도, 밀도, 점도 등과 밀접한 관계가 있다. 볶아진 생두의 색감을 나타낸다.

3. 식감

커피를 삼키고 난 후에 입안에 감도는 느낌이다. 양질의 커피일수록 후미가 좋고, 오래 지속된다.

		탄 맛	고소한 맛	색감	식음 후 식감
160℃	비교예	0	0	연한 노란색	0
	실시예1	0	1	노란색	0
	실시예2	0	1	황색	0
220℃	비교예	2	0	연한갈색	1
	실시예1	1	1	갈색	2
	실시예2	0	3	진한 갈색	3
280℃	비교예	3	0	검은색	2
	실시예1	3	0	검은색	3
	실시예2	3	0	검은색	3

탄 맛 없음 : 0, 조금 탄 맛 : 1, 보통 탄 맛 : 2, 아주 쓴 맛 : 3

고소한맛 없음 : 0 , 조금 고소함 : 1, 보통 고소함 : 2, 아주 고소함 : 3

쓴맛 없음 : 0, 조금 쓴맛 : 1, 보통 쓴맛 : 2, 아주 쓴맛 : 3

상기 로스팅 공정 후 커피를 분쇄한 분말을 거름종이에 넣고 물을 부어 내려 마실 때와 같은 방법으로 내려 그 식감 및 색감을 살펴보았더니 표 2와 같았다.

	분말의 색감	식음료의 색감	식음 후 식감
비교예	2	2	2
실시예1	2	3	2
실시예2	3	5	5

아주 나쁨 : 1, 보통 : 2~3, 아주 좋음 : 4~5

상기에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명에 따른 로스팅시 트렌스미트수단을 함께 넣고 볶음으로서 맛, 아로마 및 색의 훨씬 더 큰 특이성을 전달하면서 아크릴아미드와 같은 바람직하지 않은 화합물의 경감을 가능하게 할 수 있다.

한편 다른 실시예로는 트렌스미트수단의 내부에 향을 제공하는 고체 형태의 향제공수단을 설치하여 로스팅시 고온의 온도에 의해 커피에 향이 스며들게 하여 커피 추출시 커피향 대신 과일향 등을 나타낼 수 있도록 할 수 있다. 상기 트렌스미트수단의 내측에 설치되는 향 제공수단은 고농축 액체를 제조 후 건조시켜 제조한 것으로 사용할 수 있다.

본 발명에서는 박막의 트렌스미트수단을 사용하는 것으로 설명하고 있으나 무게는 가볍고 표면이 가열되는 것이 아닌 내측의 공기가 가열되는 풍선 형태처럼 내측에 공간이 많이 형성된 구조의 것도 사용가능하다

이와 같은 본 발명은 커피생두를 로스팅할 때 온도전달 또는 에어공급이 가능한 트렌스미트수단을 같이 넣고 로스팅하여 트렌스미트수단에 의해 열전달과 에어 전달이 용이하게 이루어져 커피생두가 탄화되지 않고 커피의 풍미와 향을 향상되는 등의 효과가 있다.

Claims (4)

1. 커피생두의 로스팅방법에 있어서,
   커피생두를 로스팅할 때 온도전달 또는 에어공급이 가능한 트렌스미트수단을 같이 넣고 로스팅하여 트렌스미트수단에 의해 열전달과 에어 전달이 용이하게 이루어져 커피생두가 탄화되지 않고 커피의 풍미와 향을 향상시키도록 한 것을 특징으로 하는 커피생두의 로스팅방법.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 트렌스미트수단은 금속볼, 합성수지로 이루어지고 관통된 에어 통공이 다수 형성된 볼, 매쉬 형태로 이루어진 볼 중 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 커피생두의 로스팅방법.
   
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 금속볼에는 돌기가 다수 형성된 것을 특징으로 하는 커피생두의 로스팅방법.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 트렌스미트수단에 향을 제공하는 고농축의 향제공수단이 더 설치되어 로스팅시 고온의 온도에 용축되어 커피에 스며들도록 한 것을 특징으로 하는 커피생두의 로스팅방법.