작성자: 외부기고컨텐츠 등록일:2015-12-28 22:19:28
댓글 8 조회 수 4081
외부 기고자 박정호 로스터-엠아이커피 품질관리부 로스터 


안녕하세요, 엠아이커피 로스터 박정호입니다.
지난번 메일라드 반응에 관한 글을 쓰고 꽤 오랜 시간이 지났습니다.
그동안 많은 고민을 하고서 이번 글을 씁니다.

로스팅 이라는 것은 볶는 일 전체를 아우르는 커다란 개념입니다.
큰 개념을 간단히 말하기는 여간 어려운 것이 아니니, 조금은 세분화하여 글을 쓰겠습니다.


㈜M.I.C Holdings의 협조로 블랙워터이슈 패널들의 실제 원두 시음 리뷰(리뷰보기)와 함께 진행하여 이론과 실전을 검증해가는 세션입니다.




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Roasting Session #02
열의 전달



볶음은 열을 전달하는 것인데, 열의 전달은 크게 세가지로 나뉘어집니다.
  • 첫째는 열원과의 직접 접촉에 의해 열이 전달되는 전도.

  • 둘째는 열원에서 생성된 열이 유체를 통하여 전달되는 대류.

  • 셋째는 열원이 내뿜는 파동이 유체 또는 직접접촉 없이 직선상으로 전달되는 복사 입니다.(태양빛에 의한 가열을 생각하시면 쉽습니다.)



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각각의 특징으로, 
  1. 전도는 열원과 직접 닿은 면적을 통로로 열이 접촉면에서 가까운 곳에서 먼 곳으로 퍼져나갑니다.

  2. 대류는 열원에 의해 가열된 유체가 열 에너지를 받을 물체를 지나갈 때 접촉하게되는 모든 면적을 통해 열이 전달됩니다. 이때에도 역시 접촉면적에서 가까운 곳부터 먼 곳으로 열이 퍼져나갑니다.

  3. 복사는 열 에너지가  직선상으로 전달되기 때문에 물체의 특정 면 전체 (구형의 물체의 경우 전체 면적의 절반정도) 가 동시에 가열되며, 파동에 의한 열 전달 특성상 물체 외부의 일정 두께를 뚫고 지나가듯 가열이 됩니다.


위의 열 전달 특징을 토대로 커피 로스팅에서의 반응을 유추하면,
  1. 전도에 의한 커피 로스팅은 생두의 작은 면적에서부터 먼 곳으로 열이 전달되어져서 생두 내에 넓은 로스팅 포인트가 생성된다. (생두와 열원이 닿아있는곳이 가장 다크하며 가장 먼 곳이 라이트. 지름이 1센티미터인 구형의 생두를 로스팅한다는 가정일 때, 열이 지나가야 하는 거리는 1 센티미터.)

  2. 대류에 의한 커피 로스팅은 생두의 거의 모든 외부 면적에서 내부로 열이 전달되어져서 열이 공급되는데 필요한 시간이 짧고(로스팅 시간 단축), 생두 내에 비교적 좁은 로스팅 포인트가 생성된다. (생두와 유체가 닿아있는곳이 가장 다크하며 가장 안쪽이 라이트. 지름이 1센티미터인 구형의 생두를 로스팅한다는 가정일 때, 열이 지나가야 하는 거리는 0.5 센티미터.)

  3. 복사에 의한 커피 로스팅은 생두의 반에 해당하는 면적을 통해 열이 공급되며, 전도나 대류에 비해 열 에너지가 깊게 침두하기 때문에 열의 공급에 필요한 시간이 짧은 편이다. 하지만 전도와 같이 열이 전달되는 곳부터 가장 먼 곳까지의 길이가 길어서 대류 대비 넓은 로스팅 포인트가 생성된다. (열에의해 생성된 파동을 받고 있는 면이 가장 다크하며 가장 먼 곳이 라이트. 지름이 1센티미터인 구형의 생두를 로스팅한다는 가정일 때, 열이 지나가야하는 거리는 ‘1 센티미터 – 파동이 생두 외부를 뚫고 들어간 거리.’ 이다.) 

입니다.

이제 위의 정보를 실제 커피 로스팅에 적용해보겠습니다.



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제가 사용하는 Loring Smart Roaster – S35 ‘Kestrel’ 은 열풍 로스터기이며, 때문에 대류열을 대부분의 열원으로 사용합니다. 생두가 로스터기 드럼 내부와 직접 접촉하는 면적이 분명 있기 때문에 전도열도 일부 사용되지만, 안타깝게도 열원과 생두가 직선상에 위치하지는 않기 때문에 복사열은 0% 사용됩니다.

때문에 이번 세션의 변수는 ‘대류열과 전도열의 비율’ 한가지 입니다.

사용한 생두는 엠아이커피의 Costa Rica ML – La Chumeca(Natural Process)입니다.

생두의 상태는
  1. 수분 : 9.5 %

  2. 밀도 : 805 g/l 

입니다.



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(진공 포장하여 수입/공급하는 생두로, 보관중의 변화가 가장 적다.)
 


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(내추럴 프로세스 커피의 특성상 생두 표면에 말라붙은 점액질이 많은 편이다.)



변수의 제어 방법은 생두와 직접 닿게 되는 드럼 내벽의 온도가 높은/낮은 상태에서 로스팅 하는 것이었고, 가급적 기타 변수를 줄이기 위하여 메일라드 반응 시간의 비율과 디벨롭 타임, 전체 로스팅 시간, 배출온도 등은 최대한 동일하게 진행하였습니다.

생두는 약 3키로그람을 정확히 계량하여 사용, 커다란 로스터기에서의 소량 로스팅이므로 투입 온도는 상당히 낮습니다. 

첫번째 로스팅은 제가 평상시에 투입하던 온도보다 상당히 높은 150도에 투입하였고, 두번째 로스팅은 평상시 로스팅 대비 낮은 온도인 120도 투입 하였습니다.

그 후에 첫번째 로스팅은 일차 팝 전까지 로링의 최대한 낮은 화력을 사용했고, 일차 팝 후 중간 세기의 화력을 사용. 두번째 로스팅은 일차 팝 전까지 강한 세기의 화력을 사용하다가 일차 팝 후 중간 세기의 화력을 사용했습니다.

이는 로링이 화력의 세기에 따라 열풍의 풍량이 같이 세지거나 약해지는 점을 이용한 것입니다.
 
결과적으로 첫번째 로스팅은 강한 전도열과 비교적 적은 대류열을 위한 투입전 고온 예열에 투입후 열풍량을 최대한 적게 쓴 프로파일이고, 두번째 로스팅은 약한 전도열과 높은 비율의 대류열을 위한 투입전 저온 예열에 투입후 다량의 열풍을 사용한 프로파일입니다.
 
프로파일 자체는 거의 같지만 그 프로파일을 만드는 과정은 정 반대의 패턴을 사용한 것입니다.
 
두 로스팅의 프로파일은 다음 사진과 같습니다.


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(흰 선은 첫번째 로스팅, 붉은 선은 두번째 로스팅 입니다.)



첫번째 로스팅의 정보는,
  1. 총 로스팅 시간 : 11분 4초

  2. 디벨롭 타임 : 2분 50초 (DTR : 25.5%)

  3. 메일라드 반응 : 2분 15초 (MTR : 20.5%)

  4. 배출온도 : 220.6 도


두번째 로스팅의 정보는,
  1. 총 로스팅 시간 : 11분 2초

  2. 디벨롭 타임 : 2분 48초 (DTR : 25.5%)

  3. 메일라드 반응 : 2분 15초 (MTR : 20.5%)

  4. 배출온도 221도


첫번째 로스팅에서 배출된 원두의 정보는,
  1. Agtron – Whole Bean : 57.9

  2. Agrton – Ground Bean : 72.2

  3. 밀도 : 451 g/l


두번째 로스팅에서 배출된 원두의 정보는,
  1. Agtron – Whole Bean : 57.3

  2. Agtron – Ground Bean : 64.5

  3. 밀도 : 436 g/l


입니다.

 
 
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이상의 두 로스팅에서의 모든 측정자료는 5회 측정 후 평균값이며, 생산된 원두는 개별 포장되어 전문 패널 분들께 전달하였습니다.
지난번 세션과 같이 이번에도 추출 및 향미관련 정보는 그분들께 부탁드립니다.

마지막으로, 첫번째 로스팅은 “Low Convection” 이라고 표기하였고 두번째 로스팅은 “High Convection” 이라 표기하여 전달 드렸습니다.

이상입니다.
다음번에도 흥미로운 주제를 가지고 다시 찾아뵙겠습니다.
읽어주셔서 감사합니다.



☞프롤로그: 로스팅 세션에 사용된 기기에 대한 소개

☞ 세션 1: 메일라드 반응



박정호   품질관리부 로스터, 엠아이커피

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그녀의고양이 +

Agtron 수치에서 1번의 GB 수치가 2번의 GB 수치보다 더 밝게 측정되는 것을 대류열의 비율이 높을수록 더 고르게 로스팅이 된다는 의미로 해석해도 되는 건가요?
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에스프레소프릭 +

제가 볼때도 이론상으로는 그렇게 해석되어야 하는것 같은데요. 열풍방식의 장점 같기도 하고요. 나머지 답변은 박정호 로스터님께 맡깁니다. :D
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그녀의고양이 +

결과가 이론과 맞게 나타나니 이해가 되네요. 답변 감사합니다.
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박정호 +

네 맞습니다. ^^ 아무래도 대류열이 전도열 보다 열이 전체적으로 퍼져나갈 때 시작점부터 끝부분까지 도달해야 하는 거리가 짧기 때문입니다.
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telgeous +

실험한 원두들의 향미평가 내용은 언제쯤 올려주실건가요?
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그녀의고양이 +

저는 선착순에 들지 못해서 안타깝게도 원두를 받질 못했습니다. ㅜㅜ
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그녀의고양이 +

그렇군요. 그래서 밀도도 차이가 나게 되는군요. 답변 감사합니다. ^^
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Jin +

리뷰하면서 늘 많이 배울수 있어 좋은 기회가 된 거 같습니다. 감사합니다^^

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