커피 컬럼 정보

제임스의 커피 스터디 1 - 자외선(UV)을 이용한 커피 생두 품질 감별법 by 빈브라더스

2020-03-09


외부 기고자 빈브라더스 남원일 이사


커피 과학 수사대- 자외선(UV)을 이용한 커피 생두 품질 감별법



빈브라더스에서 빈브라더스 파트너십을 가지고 있는 파트너들을 위해 제공되는 '주간 커피 스터디'라는 온라인 교육 컨텐츠를 블랙워터이슈의 독자들과의 소통을 위해 제공했다. 매주 생두, 로스팅 , 추출 등 매장에 도움이 될 수 있는 다양한 주제의 컨텐츠가 매주 월요일 업로드될 예정이다. 그 첫 번째 내용은 '자외선을 이용한 커피 생두 품질 감별법'이다.


커피 과학 수사대- 자외선(UV)을 이용한 커피 생두 품질 감별법

아마도 2000년대 초반에 한창 미국드라마가 수입되어 유행처럼 방영하던 시절이 있었던걸로 기억합니다. 많은 미국드라마(이하 줄여서 미드)가 있었겠지만 그 중 가장 인기있던 미드는 단연 과학 수사대 CSI가 아닐까 싶습니다. 본인도 고등학교 시절 매주 토요일 밤마다 잠안자고 기다렸던 생각이 납니다. 



추억 돋는 CSI 그리고 그리섬 반장님의 그리운 시절 / 출처 : CBS, All rights reseverd.


CSI하면 여러 인상적인 장면들이 있겠지만 그 중 인상적인 장면은 보호경을 끼고 자외선을 이용하여 범죄의 흔적을 찾는 모습일 것입니다. 일반적인 조명아래에서는 보이지 않던 범죄의 흔적들이, 불을 끄고 자외선을 비추는 순간 눈 앞에 펼쳐지게 되죠. 



눈으로 안보이던 얼룩이 선명히 보인다.  / 출처 : [https://www.acc.af.mil/News/Art/igphoto/2000150965/]



범죄수사에서만 쓰일 것 같은 자외선은 위조지폐감별에도 흔히 쓰입니다. 지폐에 자외선을 비추게 되면 자외선에만 반응하는 형광물질이 빛을 발산하여 지폐에 표시된 무늬가 특별한 색을 띄게 되고 보이지 않던 가느다란 띠도 보이게 됩니다. 이를 통해 위폐 여부를 구분할 수 있습니다.



평소에는 잘 보이지 않던 가느다란 띠가 형광 빛을 내며 분명하게 보인다.  / 출처 : 직접 촬영


형광의 원리

이러한 현상의 배경에는 일반적인 빛보다는 강한 에너지를 가지는 자외선의 특징 때문입니다.  자외선의 강한 에너지를 지닌 짧은 파장의 빛이 특정 물질에 흡수되면 해당 물질은 에너지를 흡수했다가 그보다 긴 파장의 빛을 발산하면서 발광하는 현상을 보입니다. 이러한 현상을 형광작용이라고 부르고 이때 나오는 빛을 형광이라고 부릅니다. 참고로 형광색은 빛을 흡수했다가 방출하는 물질에 따라 다릅니다. 


자외선 에너지를 흡수하여 전자의 에너지 레벨이 S0에서 S1으로 상승했다가 하강하면서 형광(Fluorescence)빛을 방출한다. / 출처 : [https://ar.m.wikipedia.org/wiki/ملف:Jablonski_Diagram_of_Fluorescence_Only.png]



커피 생두 감별에 사용되는 형광 작용

재밌게도 CSI에서만 사용될 것 같은 UV를 통한 관찰이 커피 산업에서도 활용되고 있습니다. 커피가 가지고 있는 문제들 중 다수는 직접 마셔보지 않고서는 알 수 없는 경우가 많습니다. 눈으로 봐서는 찾을 수 없는 문제가 많죠. 범죄의 현장에서 증거를 못찾아 발을 동동구르는 형사의 마음을 알 것만 같습니다. 이럴 때 자외선를 통해, 눈으로는 찾아내기 어려운 특별한 흔적(결점)들을 쉽게 감별해낼 수 있는 방법이 있습니다. 

커피 생두 감별에 있어 UV가 활용될 수 있다는 것을 처음 알려지게 된 것은 1975년에 있었던 커피 관련 과학 콜로퀴움에서였습니다.  이때 최초로 UV를 통해 발효과정에서 문제가 되는 과발효된 생두(전문용어로 stinker라고 일컫는다)를 확인 할 수 있다는 연구결과가 세상에 알려지게 됩니다. 참고로 과발효된 생두의 경우 음식물 쓰레기같은 발효취가 강하게 납니다. 커피중에 한개만 섞여있더라도 컵 퀄리티 전체를 망칠 수 있는 치명적인 결점두입니다. 

과발효외에도 오래되거나 보관과정에 문제가 있는 커피들도 자외선을 통해 발견할 수 있습니다. 또한 페놀이나 리오취라고 불리는 커피 퀄리티에 핵심적으로 영향을 미치는 생두들도 존재하는지 여부를 추정할 수 있습니다.  



왼쪽은 생두에 문제가 있는 커피, 오른쪽은 신선한 뉴크롭 커피. 왼쪽에서 뚜렷한 형광빛을 확인할 수 있다. 반대로 오른쪽은 매우 일부만 형광빛을 관찰 할 수 있다. / 출처 : 직접 촬영


커피 생두에서 형광 작용이 일어나는 원리?

이러한 형광의 원인은 박테리아(한국말로 세균)나 곰팡이 같은 균류때문인걸로 추정됩니다.  커피는 외부와의 접촉을 통해 박테리아나 곰팡이(균류)에 노출되어 있습니다. 이러한 상태로 고온 다습한 환경에 노출되게 되면 빠른 속도로 박테리아의 숫자가 늘거나 곰팡이가 생기게 됩니다. 

재밌게도 박테리아나 곰팡이같은 소위 유기물로 불리는 생물체들은 자외선을 받았을때 형광빛을 내놓게 됩니다. 이러한 특징으로 인해 생두를 자외선에 노출시키게 되면 박테리아나 균류의 분포 정도를 볼 수 있게 되는 것입니다. 

이러한 원리를 통해 생두가 얼마나 오래 되었는지 혹은 생두보관에 적절하지 않은 고온 다습한 환경을 노출되었는지 여부를 유추할 수 있습니다.  신선한 뉴크롭임에도 불구하고 형광빛을 낸다면 보관환경에 문제가 있을 확률이 높고, 올드크롭은 자연스럽게 형광빛으로 찾아 낼 수 있습니다. 


생두 선별 과정에서 활용

실제로 빈브라더스가 받은 물량 중 올해 수확한 뉴크롭임에도 불구하고 생두의 퀄리티에 이슈가 있는 경우들이 있었습니다. 샘플링단계에서는 결함이 전혀 없었음에도 불구하고 실제 컨테이너로 건너온 물량에는 예측하지 못했던 문제들이 발견되었습니다. 커핑결과 신선한 느낌의 향미를 갖고 있지 못했고, 확인해보니 수분함량이 적정 기준(9~11%)을 초과하였고 자외선 체크시 형광 빛을 내고 있었습니다. 그리하여  해당 물량중 문제 있는 물량은 모두 환불처리를 실시하고 사용 물량에서 모두 제외시키게 되었습니다.

이 내용을 알게되면서 흥미로웠던 점은 1975년에 최초로 언급되어 알려진 내용에도 불구하고 이를 활용하여 퀄리티를 엄격하게 관리하는 경우는 아직 보편적이지 않은 상황이었습니다. 현장에서 이를 활용하는 업체는 거의 보기가 힘들고 생두 수입업자들도 UV 활용에 대해 낯설어 하는 눈치였습니다.(아직까지 이를 제대로 활용하고 자신들의 구매 기준에 활용하는 업체는 거의 본적이 없습니다.) 스페셜티업계가 품질을 이상으로 추구하지만 실제 기술적인 면에서 현실을 따라가지 못한다는 점에서 아쉽다는 생각이 들었습니다. 

앞으로는 이러한  UV 활용법이 업계에 보다 널리 활용되어 좋은 퀄리티의 커피를 선보일 수 있는 환경이 잘 자리잡을 수 있으면 좋을것 같습니다. 그때까지 빈브라더스가 함께 열심히 달려보겠습니다.

감사합니다.


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대한민국 커피문화 소통 채널 블랙워터 이슈입니다. 컨텐츠 제보 / 컬럼 기고 / 로스터 정보 등록 / 광고 협의 등 커피 문화에 대한 모든 내용은 bwmgr@bwissue.com 로 문의 부탁드립니다.
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B.EXPERT

댓글 18

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olive731

2020-03-09 11:47  #1192460

보유자격 없음

좋은 정보 감사합니다.

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Kwanjassi

2020-03-09 12:22  #1192494

보유자격 없음

재미있는 칼럼 감사합니다

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MINIPOOH

2020-03-09 21:47  #1192845

보유자격 없음

유용한 정보네요~

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RoasteryCafeIctus

2020-03-10 03:55  #1193007

B.STARTER

유용한 정보네요, UV 활용법이 빨리 활용될 수 있게 되길 기대해 봅니다...

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허허실실

2020-03-10 07:50  #1193042

보유자격 없음

좋은 정보 감사합니다..

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otb

2020-03-10 10:38  #1193158

B.STARTER

형광물질 발생루트가 좀 더 정확해지면 널리쓰여질것같네요. 좋은 정보 감사합니다!

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Odysséa

2020-03-10 11:46  #1193235

B.STARTER

이런 방법으로도 감별을 할 수 있군요... 대량은 좀 어렵겠지만 스몰배치에서는 유용하겠어요. 대신 장비가 얼마나 하는지가..

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하회탈

2020-03-13 12:36  #1195978

@Odysséa님

빈브라더스 제임스입니다.


소량도 가능하지만 대량도 가능한 UV 선별기가 있다고 하더라구요. 컬러소터처럼! 

(http://www.thecoffeeguide.org/coffee-guide/quality-control-issues/phenolic-taste-rio-flavour-fermented/

위 링크에 간단한 언급이 있습니다.


저희도 언젠간 꼭  UV 소터를 구매하고 싶습니다. 모든 생두를 로스팅전에 선별하는 거죠.


현재 저희는 UV 전등으로 암실에서 체크하고 있습니다. 방법은 좀더 체계화시켜서 할 생각이 있구요

일정공간, 암실, 특정 크기의 접시에 발광하는 생두의 비율이 얼마인지 잰다. 뭐 이런식으로요!

아이디어는 구상중입니다!

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Nobreaker

2020-03-10 14:10  #1193337

B.ELEMENTARY

좋은 자료 감사합니다!

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CoffeeExplorer

2020-03-10 23:28  #1193703

보유자격 없음

좋은 글 잘 읽었습니다. UV램프는 저도 사용하고 있는 방법이기는 합니다. 다만, 인체(시력과 피부 등)에 미치는 영향 때문에, 회사에서 사용한다면 어느 정도로 사용해도 될지에 대한 가이드가 반드시 필요하지 않나 싶네요. 생두 입출고 시의 사용은 추천할만하지만, 혹시나 데일리 핸드픽에 사용하려는 분이 계시다면 참고해주시길. ^^

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Gr2095

2020-03-11 03:09  #1193857

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좋은 정보 감사합니다!

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송빠

2020-03-12 11:16  #1194965

B.STARTER

오오~ 좋은 팁입니다. 아울러 자외선 전등들도 비교 리뷰 올려주시면 더 좋을것 같습니다.

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Hye_nny00

2020-03-13 15:08  #1196087

보유자격 없음

와우 잘보고 갑니다!

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푸르른하늘

2020-03-20 02:37  #1201112

B.STARTER

필수 아이템!입니다.

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컾러버

2020-03-26 00:48  #1205207

보유자격 없음

와...정말 신선한 정보네요 많이 배우고 갑니다 ^^

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커핑스푼

2020-05-04 11:23  #1237388

B.STARTER

생두 감별에 UV 활용법 잘 알아둬야겠네요. 스터디 정독하고 있어요 ^^

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Seonoong

2020-05-11 21:21  #1243051

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좋은 정보 감사합니다! 스터디통해서 많이 배워가요!

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마루마루

2020-05-22 16:59  #1252922

보유자격 없음

좋은정보 감사합니다 ^^ 

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