KR20220115111A

KR20220115111A - 커피 제조 방법 및 장치 및 장치

Info

Publication number: KR20220115111A
Application number: KR1020210017262A
Authority: KR
Inventors: 권순희; 신진호; 김계선
Original assignee: 주식회사 동원에프앤비
Priority date: 2021-02-08
Filing date: 2021-02-08
Publication date: 2022-08-17

Abstract

커피 제조 방법 및 장치가 개시된다. 커피 제조 방법은, 커피콩을 로스팅하는 단계, 상기 로스팅된 원두를 분쇄하는 단계, 밀폐 구조의 추출기를 이용하여 상기 분쇄된 원두에서 커피를 추출하는 단계, 상기 추출기에서 상기 커피를 추출함과 동시에 상기 추출된 커피를 냉각하는 단계, 및 상기 냉각된 커피를 용기에 충전 및 포장하는 단계를 포함하여 구성된다. 커피 제조 장치는, 내부에 분쇄된 커피 원두를 수용하고 내부 공간의 밀폐가 가능하게 형성된 하우징, 상기 하우징에 구비되고, 상기 분쇄된 커피 원두로부터 커피를 추출하는 필터부, 상기 하우징에 구비되고, 추출되는 커피를 상기 하우징의 외부로 배출하는 이송배관, 상기 이송배관에 구비되는 제1냉각부, 상기 이송배관에 구비되되 상기 제1냉각부의 다음에 구비되고, 상기 냉각된 커피를 용기에 충전 및 포장하는 포장부를 포함하여 구성된다.

Description

커피 제조 방법 및 장치 및 장치{APPARATUS AND METHOD FOR MANUFACTURING COFFEE}

아래의 실시예들은 커피 제조 방법 및 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 커피 원두가 갖고 있는 고유의 풍미를 아로마 회수와 급속 냉각 공법을 통해 신선하고 풍미가 살아있는 커피를 제조할 수 있는 커피 제조 방법 및 장치에 관한 것이다.

커피의 향기성분은 복잡한 반응을 통해 만들어진다. 커피향의 대부분 로스팅 과정의 결과이다. 고온과 고압은 엄청난 화학반응들을 촉발시켜 1,000가지 정도의 휘발성 물질을 만들고 색도 만든다. 생두에는 300여개의 휘발성물질이 있는데, 이중 100가지는 로스팅 중 사라지고 650종 정도가 새로 추가된다. 그래서 로스팅 된 원두에서 850개 이상의 휘발성물질이 확인된다.

어떤 방법으로 추출하든 커피 추출의 첫 단계는 분쇄이다. 분쇄 입자가 미세할수록 노출된 추출 면적이 많아지고, 침투 거리는 짧아지고 접촉 시간은 길어진다. 분쇄는 단순히 원두의 성분들을 많이 추출하기 위한 것이 아니라 표현하고자 하는 맛이 최고가 되는 것이기에 원하지 않는 맛의 추출은 줄이고 향의 손실도 줄이려면 정교한 설정이 필요하다. 원두를 분쇄 시 크기와 물리적 구조가 바뀌지만 마찰열에 의한 약간의 화학적 변화도 있다. 분쇄 시 온도를 측정하면 80℃ 정도로 나타나지만 실제 온도는 100℃를 넘는 경우도 있다. 물론 이 시간은 로스팅 시 노출되는 시간보다 짧지만 공기에 직접 노출이 되어 산화반응 등으로 커피의 맛에 이롭지 못한 결과를 주기도 한다.

커피 추출법에는 크게 에스프레소식, 드립식, 콜드브루 등이 있다. '에스프레소(Espresso)=익스프레스(Express)'라는 말처럼 에스프레소는 이탈리아어로 빠르다는 의미인데 힘차고 빠르게 커피를 걸러 낼 수 있는 커피 추출방법을 말한다.

미세하게 분쇄된 커피 6~7그램을 92~95℃로 가열된 물 1oz에 9~10bar의 압력을 인위적으로 가해 25~30초 이내에 추출하면 된다. 에스프레소는 커피 원두의 화학적인 특성과 기계라는 물리적 도구가 이상적으로 조화를 이룬, 커피라는 산맥의 최고봉이라 할 수 있다. 에스프레소는 우리의 감각을 최고로 자극하고 깨워주는 유일한 음료라고 할 수 있다. 물론 이것은 커피 속에 함유된 카페인 때문만은 아니다. 오히려 에스프레소는 드립식 커피보다 추출시간이 짧기 때문에 카페인 함량은 작은 대신 원두의 다른 성분들이 맛으로 발휘될 수 있도록 하는 어떤 특별한 화학적 반응을 통해 발현되는 것이라고 볼 수 있다. 에스프레소를 추출하는 요소 중에 가장 중요시되는 것 또한 크레마(Crema)라 해도 과언이 아니다. 크레마는 영어로 말하면 크림(Cream)이다. 크레마는 붉은 빛 감도는 부드러운 갈색 거품형태로 두툼하게 잔 위에 담기게 된다. 얇은 막에 갇혀 있는 작은 공기방울로 이루어진, 오랫동안 꺼지지 않는 거품 크레마는 에스프레소의 독특한 맛(Flavor)과 향(Aroma)을 품고 있다. 에스프레소의 크레마가 형성되는 원리를 살펴보면 물이 9~10bar의 압력에 의해 가루를 통과하게 되고 이때 향을 담당하는 용해성 물질의 대부분과 기름이나 콜로이드 같은 비용해성 물질까지도 빨아들이게 된다. 높은 압력의 작용에 의해 콜로이드와 기름은 미세한 방울로 분해 되어 에스프레소의 농도와 향을 가중시킨다. 크레마는 추출할 때 순간적으로 커피를 불리고(Infusion), 압력으로 밀어내며 생기는 황금색이나 갈색의 크림을 말하는 것으로 크림 입자들이 쉽게 침전되지 않고 커피위에 떠있는 상태라 할 수 있다. 로스팅 당시에 생성되고 또한 포장되어 숙성되는 기간 동안에 생성되는 휘발성의 향들은 기름에 들러붙게 된다. 그리고 에스프레소가 만들어지고 나서야 이러한 성분들이 공기 중으로 방출되어 혀에 닿아 커피 미식가들의 즐거움이 되는 것이다.

그러나, 커피 전문점에서 일반 소비자가 마시는 에스프레소 커피 추출액은 바로 마실 수 있어 커피 본연의 맛과 풍미를 즐길 수 있으나 RTD(Readt To Drink)제품용 에스프레소 커피 추출액을 고온의 압력식 커피 추출 시 공정상에 커피 아로마가 손실되어 커피 본연의 맛이 저감되거나 추가로 천연 또는 합성향료를 첨가하여 관능적, 경제적 손실을 야기하는 문제점이 있다.

전술한 배경기술은 발명자가 본원의 개시 내용을 도출하는 과정에서 보유하거나 습득한 것으로서, 반드시 본 출원 전에 일반 공중에 공개된 공지기술이라고 할 수는 없다.

실시예의 목적은, 커피 향미 손실을 최소화하여 커피 본연의 맛과 풍미를 최대한 유지하기 위한 커피 제조 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

실시예들에서 해결하려는 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

실시예에 따른 커피 제조 방법 및 장치를 개시한다. 커피 제조 방법은, 커피콩을 로스팅하는 단계, 상기 로스팅된 원두를 분쇄하는 단계, 밀폐 구조의 추출기를 이용하여 상기 분쇄된 원두에서 커피를 추출하는 단계, 상기 추출기에서 상기 커피를 추출함과 동시에 상기 추출된 커피를 냉각하는 단계, 및 상기 냉각된 커피를 용기에 충전 및 포장하는 단계를 포함하여 구성된다.

일 측에 따르면, 상기 추출 단계는, 상기 추출기 내부에 압력을 인가하지 않고 대기압 환경에서 추출할 수 있다.

일 측에 따르면, 상기 추출 단계는, 상기 추출기 내부에 8bar 내지 10bar의 압력을 인가하여 추출할 수 있다.

일 측에 따르면, 상기 추출 단계는, 90℃ 내지 95℃의 온수로 추출하고, 상기 추출된 커피의 온도는 60℃ 내지 70℃일 수 있다.

일 측에 따르면, 상기 온수는 미네랄이 걸러진 역삼투 처리수일 수 있다.

일 측에 따르면, 상기 냉각 단계는, 상기 추출된 커피를 10℃ 이하로 냉각할 수 있다.

일 측에 따르면, 상기 냉각 단계는, 상기 추출된 커피를 15℃ 내지 20℃의 온도에서 5초 내지 10초 동안 제1냉각하고, 5℃ 내지 10℃의 온도에서 5초 내지 10초 동안 제2냉각할 수 있다.

커피 제조 장치는, 내부에 분쇄된 커피 원두를 수용하고 내부 공간의 밀폐가 가능하게 형성된 하우징, 상기 하우징에 구비되고, 상기 분쇄된 커피 원두로부터 커피를 추출하는 필터부, 상기 하우징에 구비되고, 추출되는 커피를 상기 하우징의 외부로 배출하는 이송배관, 상기 이송배관에 구비되는 제1냉각부, 상기 이송배관에 구비되되 상기 제1냉각부의 다음에 구비되고, 상기 냉각된 커피를 용기에 충전 및 포장하는 포장부를 포함하여 구성된다.

일 측에 따르면, 상기 하우징과 상기 이송배관을 연결하고, 분쇄된 커피 원두에서 발생하는 아로마를 추출된 커피로 공급하는 아로마 회수부를 포함할 수 있다.

일 측에 따르면, 상기 하우징에 결합되고, 상기 하우징 내부에 압력을 인가하는 압력 제공부를 포함할 수 있다.

일 측에 따르면, 상기 하우징 내부에 인가되는 압력은 8bar 내지 10bar일 수 있다.

일 측에 따르면, 상기 하우징 내부에 90℃ 내지 95℃의 온수를 분사하는 분사 노즐을 포함할 수 있다.

일 측에 따르면, 상기 제1냉각부는, 15℃ 내지 20℃의 온도에서 5초 내지 10초 동안 제1냉각할 수 있다.

일 측에 따르면, 상기 제1냉각부와 상기 포장부 사이에 구비되고, 제1냉각된 커피를 제2냉각하는 제2냉각부를 포함할 수 있다.

일 측에 따르면, 상기 제2냉각부는, 5℃ 내지 10℃의 온도에서 5초 내지 10초 동안 제2냉각할 수 있다.

이상에서 본 바와 같이, 실시예들에 따르면, 커피 제조 방법 및 장치는, 커피 향미 손실을 최소화하여 커피 본연의 맛과 풍미를 최대한 유지할 수 있다.

일 실시예에 따른 커피 제조 방법 및 장치의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 일 실시예에 따른 커피 제조 장치의 모식도이다.
도 2는 다른 실시예에 따른 커피 제조 장치의 모식도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 커피 제조 방법의 흐름도이다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예들을 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.

이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 상세하게 설명한다. 그러나, 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있어서 특허출원의 권리 범위가 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 실시예들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물이 권리 범위에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.

실시예에서 사용한 용어는 단지 설명을 목적으로 사용된 것으로, 한정하려는 의도로 해석되어서는 안된다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 실시예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

또한, 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

어느 하나의 실시예에 포함된 구성요소와, 공통적인 기능을 포함하는 구성요소는, 다른 실시예에서 동일한 명칭을 사용하여 설명하기로 한다. 반대되는 기재가 없는 이상, 어느 하나의 실시예에 기재한 설명은 다른 실시예에도 적용될 수 있으며, 중복되는 범위에서 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

이하, 도 1 내지 도 2를 참조하여, 실시예들에 따른 커피 제조 장치(1, 2)에 대해서 상세하게 설명한다. 참고적으로, 도 1은 일 실시예에 따른 커피 제조 장치(1)의 모식도이고, 도 2는 다른 실시예에 따른 커피 제조 장치(2)의 모식도이다.

도 1을 참조하면, 커피 제조 장치(1)는 드립식 커피를 추출하는 데 사용할 수 있다. 커피 제조 장치(1)는 하우징(10), 하우징(10)에 구비된 필터부(11), 필터부(11)에 구비된 이송배관(12), 이송배관(12)에 구비되는 제1냉각부(13), 이송배관(12)에 구비되되 제1냉각부(13) 다음에 구비된 포장부(15)를 포함하여 구성된다.

하우징(10)은 내부에 분쇄된 커피 원두(C)를 수용하고 내부 공간의 밀폐가 가능하게 형성된다. 하우징(10)의 일면은 분쇄된 커피 원두(C)를 넣고 뺄 수 있도록 개폐하는 도어(101)가 구비될 수 있다. 예를 들어, 하우징(10)의 상단부에 뚜껑 형태로 도어(101)가 설치될 수 있다. 여기서, 하우징(10) 내부의 기밀을 유지하기 위해 뚜껑 형태의 도어(101)와 하우징(10) 사이에 실링부재(102)가 개재될 수 있으며, 예를 들어, 실링부재(102)는 고무 등의 탄성 재질로 형성된 오링(O-ring)일 수 있다. 뚜껑 형태의 도어(101)를 열고, 하우징(10) 내부에 수용된 커피 원두(C)를 꺼내어 교체하거나 폐기할 수 있다. 여기서, 도어(101)의 설치 위치나 형태는 실질적으로 다양하게 형성될 수 있으며, 도면에 한정되지 않는다.

하우징(10) 내부에는 물을 제공하는 분사노즐(103)이 구비될 수 있다. 여기서, 분사노즐(103)은 외부의 급수원(미도시)과 연결되어 분쇄된 커피 원두(C)에 물을 공급할 수 있다. 여기서, 외부의 급수원(미도시)은 정수기 등과 같은 별도의 급수원이거나, 하우징(10) 내부에 구비된 소정 용적의 물 저장 탱크일 수 있다.

또한, 분사노즐(103)에 공급되는 물은 90℃ 내지 95℃의 온도로 분쇄된 커피 원두(C)에 제공하고, 추출된 커피의 온도는 60℃ 내지 70℃인 것이 바람직하다. 이를 위해, 분사노즐(103)에 공급되는 물을 가열하기 위한 가열유닛(미도시)이 추가로 구비될 수 있다. 예를 들어, 가열유닛(미도시)은 급수원에 구비되어 급수원에 수용된 물을 가열하는 히터로 이루어질 수 있다.

필터부(11)는 하우징(10)에 구비되고, 분쇄된 커피 원두(C)로부터 커피를 추출한다. 필터부(11)는 내부에 분쇄된 커피 원두(C)가 수용될 수 있는 공간이 형성된다. 여기서, 필터부(11)는, 커피 원두(C)에 직접 접촉되므로 커피의 향미를 변질시키지 않는 재질로 형성된다. 예를 들어, 필터부(11) 및 하우징(10)은 스테인레스 스틸로 형성될 수 있다.

필터부(11)는 하우징(10)의 바닥면을 형성하는 하우징(10)과 일체형으로 구비되거나, 하우징(10)에 착탈 가능하게 형성되어서 하우징(10)에 설치하여 사용하는 형태일 수 있다.

먼저, 하우징(10)과 일체형으로 구비된 필터부(11)는, 하우징(10)의 바닥면에 구비되고, 거름망 형상으로 형성될 수 있다. 여기서 거름망의 격자 간격은 에스프레소식 커피를 추출할 때와 드립식 커피를 추출할 때에 따라 변경 및 교체할 수 있도록 구비될 수 있다. 바람직하게는, 에스프레소식 커피를 추출할 때는 100메시의 거름망을 사용하고, 드립식 커피를 추출할 때는 300메시의 거름망을 사용한다.

다음으로, 하우징(10)에 설치하여 사용하는 형태의 필터부(11)는, 하우징(10)에 착탈 가능하게 형성된다. 예를 들어, 하우징(10)에는 필터부(11)가 분리 및 장착되는 적어도 하나 이상의 착탈부(미도시)가 구비되고, 필터부(11)는 하우징(10)과 별도의 개체로 형성되어 칙탈부(미도시)에 거치되어 고정될 수 있다. 필터부(11)는 분쇄된 커피 원두(C)가 수용될 수 있는 수용공간이 형성되고, 수용공간의 바닥면은 거름망 형상으로 형성될 수 있다. 여기서 거름망의 격자 간격은 에스프레소식 커피를 추출할 때와 드립식 커피를 추출할 때에 따라 변경 및 교체할 수 있도록 구비될 수 있다. 바람직하게는, 에스프레소식 커피를 추출할 때는 100메시의 거름망을 사용하고, 드립식 커피를 추출할 때는 300메시의 거름망을 사용한다.

그러나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 하우징(10) 및 필터부(11)의 형상 및 크기는 커피 제조 장치(1)의 용도나 크기, 용량에 따라 실질적으로 다양한 형상과 크기를 가질 수 있다.

이송배관(12)은 추출되는 커피를 하우징(10) 외부로 배출한다. 이송배관(12)은 하우징(10)에 구비되고, 추출되는 커피를 상기 하우징(10) 외부로 배출한다. 예를 들어, 이송배관(12)은 하우징(10)의 바닥면의 중앙을 관통하여 형성되고, 하우징(10)의 바닥면은 추출된 커피가 이송배관(12)으로 수렴될 수 있도록 이송배관(12)을 향해 하향 경사지게 형성된다.

또한, 분쇄된 커피 원두(C)에서 발생하는 아로마를 추출된 커피에 공급하는 아로마 회수부(121)가 구비된다. 아로마 회수부(121)는 하우징(10)과 이송배관(12)을 연결한다. 드립식 커피를 제조할 때 커피 제조 장치(1)는 에스프레소식 커피를 제조할 때보다 추출 시간이 길기 때문에, 분쇄된 커피 원두(C)로부터 발산하는 아로마가 다량으로 소실될 수 있다. 하우징(10) 내부에서 분쇄된 커피 원두(C)에 온수가 공급되면, 분쇄된 커피 원두(C)와 온수가 섞이게 되면서 아로마가 발생한다. 아로마 회수부(121)는 하우징(10) 내부의 아로마가 외부로 유출되는 것을 막고 이송배관(12)으로 유동하도록 유도함에 따라, 이송배관(12)을 따라 유동하는 추출된 커피와 아로마가 섞이도록 한다. 이를 통해 커피 본연의 맛이 저감되는 것을 막고, 추가적인 향료를 첨가하여 드는 경제적 손실을 방지할 수 있다.

제1냉각부(13)는 필터부(11)에서 추출되어 이송배관(12)을 따라 유동하는 커피를 1차적으로 냉각시킨다. 제1냉각부(13)는 이송배관(12)에 구비되고, 추출된 커피를 곧바로 냉각시킨다. 제1냉각부(13)에서 추출된 커피를 냉각시킴으로써, 추출된 커피에서 발생하는 아로마의 손실량을 최소화할 수 있다. 예를 들어, 제1냉각부(13)는 이송배관(12)을 감싸는 형태의 냉각장치로 형성되어 이송배관(12) 내부에서 유동하는 커피를 냉각하거나, 이송배관(12)에서 이송된 커피를 수용하는 탱크 형상으로 형성되어 탱크 내부의 커피를 냉각시킨 후 다음 공정으로 이송하도록 구비될 수 있다.

여기서, 제1냉각부(13)는 15℃ 내지 20℃의 온도에서 5초 내지 10초 동안 제1냉각하는 것이 바람직하다.

또한, 제1냉각부(13) 다음에는 제2냉각부(14)가 추가로 구비될 수 있다. 제2냉각부(14)는 제1냉각부(13)에서 1차 냉각된 커피를 2차적으로 냉각시킨다. 제2냉각부(14)의 구성은 제1냉각부(13)와 실질적으로 동일한 구성을 가진다.

여기서, 제2냉각부(14)는 5℃ 내지 10℃의 온도에서 5초 내지 10초 동안 제2냉각하는 것이 바람직하다.

포장부(15)는 냉각된 커피를 용기에 충전 및 포장한다. 포장부(15)는 제2냉각부(14) 하부에 위치하여 냉각된 커피를 용기에 충전한다. 포장부(15)는 냉각부(13, 14)에서 배출된 커피를 용기에 충전 및 포장한다. 예를 들어, 냉각부(13, 14)는 커피공급라인(151)을 구비하고, 용기의 종류에 따라 공급량을 조절할 수 있도록 구비될 수 있다. 또한, 냉각부(13, 14)의 하부에 설치된 컨베이어 벨트(미도시)를 통해 용기가 자동으로 이송되면서 커피를 충전 및 포장할 수 있다.

도 2는 다른 실시예에 따른 커피 제조 장치(2)의 모식도이다. 또한, 이하에서 설명하는 커피 제조 장치(2)는 상술한 실시예의 아로마 회수부(121)를 제외하고는 실질적으로 동일하며, 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 부호 및 명칭을 사용하고, 중복되는 설명은 생략한다.

도 2를 참조하면, 다른 실시예에 따른 커피 제조 장치(2)는, 에스프레소식 커피를 추출하는 데 사용할 수 있다. 커피 제조 장치(2)는 하우징(10), 하우징(10)에 구비된 필터부(11), 필터부(11)에 구비된 이송배관(12), 이송배관(12)에 구비되는 제1냉각부(13), 이송배관(12)에 구비되되 제1냉각부(13) 다음에 구비된 포장부(15)를 포함하여 구성된다. 또한, 제1냉각부(13)와 포장부(15) 사이에 구비되고, 제1냉각된 커피를 제2냉각하는 제2냉각부(14)를 포함할 수 있다.

커피 제조 장치(2)는 하우징(10) 내부에 압력을 인가하는 압력 제공부(104)를 포함한다. 압력 제공부(104)는 하우징(10)의 상단에 결합되고, 하우징(10)을 관통하여 형성된다. 예를 들어, 하우징(10) 상단의 뚜껑 형태의 도어(101)에 압력 제공부가 관통 형성되고, 압력 제공부는 외부의 압력 인가 장치(미도시)와 연결되어 하우징(10) 내부에 소정의 압력을 가압할 수 있다. 여기서, 하우징(10) 내부에 인가되는 압력은 8bar 내지 10bar인 것이 바람직하다.

도 3은 일 실시예에 따른 커피 제조 방법의 흐름도이다.

도 3을 참조하면, 일 실시예에 따른 커피 제조 방법은, 커피콩를 로스팅하는 단계(S110), 로스팅된 원두를 분쇄하는 단계(S120), 밀폐 구조의 추출기를 이용하여 분쇄된 원두에서 커피를 추출하는 단계(S130), 추출기에서 커피를 추출함과 동시에 추출된 커피를 냉각하는 단계(S140), 및 냉각된 커피를 용기에 충전 및 포장하는 단계(S150)를 포함하여 구성된다.

먼저, 커피 제조 방법은, 커피콩를 정선한다. 정선 단계는 커피콩에 포함될 수 있는 돌조각이나 이물을 제거하여 위생적이고 안전한 커피 음료를 생산하기 위한 공정으로 제품의 관능적 품질에도 영향을 미친다. 예를 들어, 정선 단계는 석발기 등의 장치를 이용하여, 커피콩과 이물질의 비중 차이에 따른 분류를 통해 커피콩으로부터 이물질을 제거할 수 있다.

다음으로, 커피콩을 로스팅한다(S110). 로스팅은 커피콩을 가열 처리하여 원두를 만드는 공정을 가리키는 것으로, 커피콩 그 자체로는 아무런 맛이나 향도 나지 않지만 로스팅 단계(S110)를 거치면 커피콩의 세포 조직이 파괴되고 지방 성분, 당분, 산성성분, 및 카페인 등의 여러가지 성분들이 활성화되고 외부로 발산된다. 즉, 로스팅 단계(S110)를 통해 어떤 성분들은 강화되고 어떤 성분들은 영향을 덜 받기도 하며, 이로 인해 로스팅 방법에 따라 커피의 맛과 향이 크게 달라질 수 있다.

여기서, 커피콩을 로스팅하는 방법으로는 직화식, 열풍식, 반열풍식 로스팅기를 사용할 수 있다. 직화식의 경우는, 커피콩이 담겨있는 드럼에 직접 열을 가하는 로스팅 방법이고, 열풍식의 경우는, 드럼 내부의 커피콩에 고온의 열풍을 전달하는 로스팅 방법이고, 반열풍식의 경우는, 드럼의 직접가열과 열풍의 전달을 동시에 수행하는 로스팅 방법이다. 또한, 로스팅기는 온도 조절이 가능하게 구비될 수 있다. 여기서, 로스팅 단계(S110)는 바람직하게는 180℃ 내지 240℃의 온도에서 8분 내지 35분 동안 로스팅할 수 있다. 로스팅 단계(S110)는 최종 커피 원두의 품질을 결정하는 다양한 이화학적 반응이 일어나는 단계이며 바리스타가 설계한 커피 본연의 맛을 표현하기 위해 온도 및 시간은 변형하여 로스팅할 수 있다.

다음으로, 로스팅된 원두를 분쇄한다(S120). 분쇄 공정은 커피 원두의 고형분 및 향미 성분의 추출을 위해 표면적을 넓히는 공정이다. 분쇄 입자가 미세할수록 노출된 추출 면적이 많아지고, 침투 거리는 짧아지고 접촉 시간은 길어진다. 분쇄는 단순히 원두의 성분들을 많이 추출하기 위한 것이 아니라 표현하고자 하는 맛이 최고가 되는 것이기에 원하지 않는 맛의 추출은 줄이고 향의 손실도 줄이려면 정교한 설정이 필요하다. 원두를 분쇄 시 크기와 물리적 구조가 바뀌지만 마찰열에 의한 약간의 화학적 변화도 있다. 분쇄 시 온도를 측정하면 80℃ 정도로 나타나지만 실제 온도는 100℃를 넘는 경우도 있다.

분쇄 단계(S120)는 원두 전용 분쇄기를 이용하여 커피 원두를 분쇄한다. 여기서, 분쇄기는 커피 원두의 분쇄 정도를 제어 가능하도록 구비된다. 더 상세하게는, 분쇄기는 에스프레소식 커피 및 드립식 커피의 수율, 추출된 커피의 관능적 특징, 생산성 등을 감안하여 분쇄 정도를 변동 가능하도록 구비될 수 있다.

다음으로, 밀폐 구조의 추출기를 이용하여 분쇄된 원두에서 커피를 추출한다(S130). 추출 공정은 분쇄된 원두에 물이 통과하면서, 원두에 포함된 용해성 물질과 비용해성 물질을 빨아들이면서 추출액을 형성하는 것을 가리킨다. 추출 단계(S130)에서는 커피 제조 장치를 사용한다. 예를 들어, 추출 단계(S130)는 제조하고자 하는 커피의 종류에 따라 드립식 커피를 제조하는 커피 제조 장치와 에스프레소식 커피를 제조하는 커피 제조 장치를 사용할 수 있다. 커피 제조 장치의 추출기는 90℃ 내지 95℃의 온수를 투입하여 커피를 추출하고, 추출된 커피는 60℃ 내지 70℃의 온도를 갖는다. 여기서, 커피 추출 시 사용되는 온수는 미네랄이 걸러진 역삼투(RO, Reverse Osmosis)처리수로 실시한다.

드립식 커피를 제조할 때 추출 단계(S130)는 에스프레소식 커피를 제조할 때보다 추출 시간이 길기 때문에, 원두로부터 발산하는 아로마가 다량으로 소실될 수 있다. 일 실시예에 따른 커피 제조 장치를 사용함으로써, 발산하는 아로마는 밀폐 구조의 추출기 내부에서 소실되지 않고 추출기에 구비된 아로마 회수 라인을 통해 원두로 재공급되고, 이로 인해 커피 향미 손실을 방지할 수 있다.

또한, 에스프레소식 커피를 제조할 때 추출 단계(S130)에서는 하우징 내부에 8bar 내지 10bar의 압력을 인가하여 커피를 추출한다.

다음으로, 추출기에서 커피를 추출함과 동시에 추출된 커피를 냉각한다(S140). 추출기에서 추출된 커피는 60℃ 내지 70℃의 온도를 갖는다. 추출기에서 추출된 커피에서 발산하는 아로마의 손실을 막기 위해 즉시 냉각한다. 냉각 과정(S140)은 적어도 두 차례에 걸쳐 실시하고, 추출된 커피를 10℃ 이하로 급속 냉각한다. 급속 냉각된 커피는 10℃ 이하의 상태로 냉각 탱크에 보관한다. 추출된 커피는 급속 냉각됨으로써 아로마 손실을 최소화되고, 커피 본연의 맛과 풍미를 최대한 유지할 수 있다.

다음으로, 냉각된 커피를 용기에 충전 및 포장한다(S150). 충전 및 포장하는 단계(S150)는 냉각 탱크에 보관된 커피를 용기에 커피를 충전 및 포장하는 단계이다. 예를 들어, 냉각 탱크는 커피 공급라인을 구비하고, 용기의 종류에 따라 공급량을 조절할 수 있도록 구비될 수 있다. 또한, 냉각 탱크의 하부에 설치된 컨베이어 벨트를 통해 용기가 자동으로 이송되면서 자동으로 커피를 충전 및 포장할 수 있도록 자동 포장 장치가 구비될 수 있다.

본 실시예에 따르면, 커피 제조 방법 및 장치는, 커피를 추출하는 추출과정을 밀폐 구조의 추출기를 이용하여 커피로부터 발산하는 아로마의 외부 유출을 방지하여 커피 향미 손실을 최소화할 수 있다.

또한, 커피 제조 방법 및 장치는 추출기에 구비된 아로마 회수 장치를 통해 손실되는 아로마를 회수하여 커피 향미 손실을 최소화할 수 있다.

또한, 커피 제조 방법 및 장치는 추출된 커피를 즉시 냉각함으로써 고온 상태의 추출액에서 발생하는 아로마의 손실을 방지하여 커피 향미 손실을 최소화할 수 있다.

또한, 커피 제조 방법 및 장치는 커피 추출 과정에서 발생하는 아로마 손실을 방지함으로써 추가 향료 투입을 하지 않거나 최소화하여 커피 아로마가 보존된 커피를 제조할 수 있다.

또한, 커피 제조 방법 및 장치는 내부 압력 조절이 가능한 추출기를 사용함으로써 인가하는 압력에 따라 다른 종류의 커피를 생산할 수 있다.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기를 기초로 다양한 기술적 수정 및 변형을 적용할 수 있다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.

그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 청구범위의 범위에 속한다.

1 커피 제조 장치
2 커피 제조 장치
10 하우징
101 도어
102 실링부재
103 분사노즐
104 압력 제공부
11 필터부
12 이송배관
121 아로마 회수부
13 제1냉각부
14 제2냉각부
15 포장부
151 커피공급라인
C 분쇄된 커피 원두

Claims

커피콩을 로스팅하는 단계;
상기 로스팅된 원두를 분쇄하는 단계;
밀폐 구조의 추출기를 이용하여 상기 분쇄된 원두에서 커피를 추출하는 단계;
상기 추출기에서 상기 커피를 추출함과 동시에 상기 추출된 커피를 냉각하는 단계; 및
상기 냉각된 커피를 용기에 충전 및 포장하는 단계;
를 포함하는 커피 제조 방법.
제1항에 있어서,
상기 추출 단계는, 상기 추출기 내부에 압력을 인가하지 않고 대기압 환경에서 추출하는 커피 제조 방법.
제1항에 있어서,
상기 추출 단계는, 상기 추출기 내부에 8bar 내지 10bar의 압력을 인가하여 추출하는 커피 제조 방법.
제1항에 있어서,
상기 추출 단계는, 90℃ 내지 95℃의 온수로 추출하고, 상기 추출된 커피의 온도는 60℃ 내지 70℃인 커피 제조 방법.
제4항에 있어서,
상기 온수는 미네랄이 걸러진 역삼투 처리수인 커피 제조 방법.
제1항에 있어서,
상기 냉각 단계는, 상기 추출된 커피를 10℃ 이하로 냉각하는 커피 제조 방법.
제6항에 있어서,
상기 냉각 단계는, 상기 추출된 커피를 15℃ 내지 20℃의 온도에서 5초 내지 10초 동안 제1냉각하고, 5℃ 내지 10℃의 온도에서 5초 내지 10초 동안 제2냉각하는 커피 제조 방법.
내부에 분쇄된 커피 원두를 수용하고 내부 공간의 밀폐가 가능하게 형성된 하우징;
상기 하우징에 구비되고, 상기 분쇄된 커피 원두로부터 커피를 추출하는 필터부;
상기 하우징에 구비되고, 추출되는 커피를 상기 하우징의 외부로 배출하는 이송배관;
상기 이송배관에 구비되는 제1냉각부;
상기 이송배관에 구비되되 상기 제1냉각부의 다음에 구비되고, 상기 냉각된 커피를 용기에 충전 및 포장하는 포장부;
를 포함하는 커피 제조 장치.
제8항에 있어서,
상기 하우징과 상기 이송배관을 연결하고, 분쇄된 커피 원두에서 발생하는 아로마를 추출된 커피로 공급하는 아로마 회수부를 포함하는 커피 제조 장치.
제8항에 있어서,
상기 하우징에 결합되고, 상기 하우징 내부에 압력을 인가하는 압력 제공부를 포함하는 커피 제조 장치.
제10항에 있어서,
상기 하우징 내부에 인가되는 압력은 8bar 내지 10bar인 커피 제조 장치.
제8항에 있어서,
상기 하우징 내부에 90℃ 내지 95℃의 온수를 분사하는 분사 노즐을 포함하는 커피 제조 장치.
제8항에 있어서,
상기 제1냉각부는, 15℃ 내지 20℃의 온도에서 5초 내지 10초 동안 제1냉각하는 커피 제조 장치.
제8항에 있어서,
상기 제1냉각부와 상기 포장부 사이에 구비되고, 제1냉각된 커피를 제2냉각하는 제2냉각부를 포함하는 커피 제조 장치.
제14항에 있어서,
상기 제2냉각부는, 5℃ 내지 10℃의 온도에서 5초 내지 10초 동안 제2냉각하는 커피 제조 장치.