호주 뉴사우스웨일스 대학교에서 음파를 이용 퀵 콜드브루 커피 선봬

호주의 명문 대학교 가운데 하나인 뉴사우스웨일스 대학교의 연구진들이 음파를 이용하여 24시간 추출한 콜드브루 수준의 커피를 3분 내에 만들 수 있는 방법을 선보였습니다. 이를 통해 연구진은 최근 유행하고 있는 콜드 브루 커피를 몇 분 만에 쉽게 만들 수 있는 시스템을 만들 수 있다는 점을 제안했습니다.

사이언스 다이렉트 6월호에 실린 이 새로운 연구에서는 음파 반응이 커피 추출을 빠르게 할 수 있다는 것을 증명한 최초의 연구는 아니지만 이전 연구에서는 이러한 접근이 실제 커피 장비에 어떻게 적용될 수 있는지에 대한 충분한 과학적 탐구가 없었다는 점을 강조합니다.

브레빌 920 듀얼 보일러 머신을 개조하여 만든 퀵 콜드 브루어의 모습. a) 머신의 모습, b) 바스켓으로 초음파를 전달하는 장비의 구조, c-f) 포타필터, 바스켓, 트랜스듀서(전기 신호를 음향 에너지로 변환하는 장치), 음파 집속기. Image shared through a Creative Commons CC-BY license.

연구진들은 콜드 브루 커피 추출을 위해 직접 브레빌 BES920 에스프레소 머신을 분해하고 개조하였습니다. 위 사진에서 볼 수 있는 것처럼 머신의 포타필터에 고정된 트랜스듀서와 음파 집속기를 연결하여 바스켓 내부에 음파가 전달될 수 있도록 하였습니다. 

• 트랜스 듀서(Transducer)는 전기적 신호를 음파 에너지로 변환하는 장치이며, 흔히 혼(Horn)이라 불리는 음파 집속기는 음파 에너지를 표적에 정확히 전달하기 위해 사용하는 장치입니다.

이 연구진은 개조한 머신을 통해 필터 바스켓의 측면의 여러 지점에 음파를 발생시키고, 바스켓에 전달된 음파는 커피와 물이 담긴 바스켓 내부에 공동 현상(Cavitation, 압력이 저하되어 유체의 상이 변하는 현상)을 통해 추출 속도가 극적으로 빨라지는 것을 밝혀냈습니다. 쉽게 말하면 음파의 진동을 통해 바스켓 내부의 유체에 기포가 발생(Cavitation 현상, 액체의 상이 기포로 변함.)하며, 이 기포가 생성되고, 터지면서 발생하는 에너지가 커피 입자들과 유체를 자극하여 추출 속도가 빨라지는 것입니다. 

Fig. 6. Cobweb plot for all attributes (n = 3 samples × 4 replicates × 11 panellists) including whether they were significant among the three samples (Significant difference between samples indicated by * (p < 0.05), ** (p < 0.01), *** (p < 0.001), scale 0–100). Image shared through a Creative Commons CC-BY license. 

다양한 추출 레시피를 실험한 후, 연구진은 1분, 3분의 음파를 이용한 콜드브루와 24시간 추출한 콜드브루 세 가지 샘플을 비교하였습니다.(위 아미지 참고) 비교 내용은 추출한 커피의 향, 질감, 풍미, 애프터 테이스트였는데, 연구진은 3분 추출한 음파 추출물이 24시간 콜드 브루잉한 커피와 가장 비슷한 향과 풍미를 보였다고 말합니다. 

이와 같은 연구 결과를 통해 커피숍과 레스토랑과 같은 요식업에서 24시간 콜드 브루잉 없이 3분 안에 쉽게 콜드 브루 커피를 제조할 수 있는 길이 열렸으며, 이는 콜드 브루 커피를 미리 저장해 놓을 필요가 없음을 보여 줍니다. 따라서 이제 콜드 브루 커피를 마치 브루잉 커피처럼 그 자리에서 즐길 수 있는 길이 열렸다는 것입니다.

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