커피 컬럼 정보

기묘한 커피 과학 : The Hard Bloom by James Hoffmann

Jul 23, 2019


원문출처 https://www.youtube.com/watch?v=MpKEdZjpqXM


기묘한 커피 과학 : The Hard Bloom by James Hoffmann


유튜버로 나날이 성장하고 있는 스퀘어 마일의 CEO 제임스 호프만이 커피에 대한 가벼운 과학을 주제로 삼는 새로운 컨텐츠 시리즈를 선보입니다. "기묘한 커피 과학(Weird Coffee Science)"이라 불리는 이 시리즈는 그 첫 편으로 추출수의 경도(Hardness)가 Blooming, 즉 커피의 뜸 들이기 과정에 어떤 영향을 미치는지에 대해 초점을 맞춥니다. 

그는 바리스타로 커피를 추출하는 경험 속에서 경수로 추출시 뜸들이기 과정에서 커피가 더 잘 부풀어 올랐던 경험을 가지고 실제로 간단한 테스트를 진행합니다. 그가 설계한 테스트는 굉장히 간단한데, 눈금 실린더에 10g의 커피를 넣고 서로 다른 경도를 가진 두 동일한 양의 추출수를 부은 뒤 부피를 측정하는 방식입니다. 실제로 어떤 결과가 나타났을까요? 그가 물을 붓자 경수가 더 큰 부피를 갖는 결과가 나타납니다. 즉, 연수보다 경수가 커피 슬러리를 더 많이 부풀게 하는 현상이 관찰되었습니다.



그는 이어 이것이 칼슘의 영향인지 혹은 중탄산이온의 영향인지 확인하기 위해 이번에는 동일한 양의 칼슘, 그리고 서로 다른 양의 중탄산이온이 든 두 추출수를 가지고 동일한 방식으로 테스트를 진행합니다. 그 결과는 다음과 같군요. 결과적으로 두 추출수 모두 유사한 부피를 보여준다는 것을 알 수 있습니다. 


 

제임스 호프만은 자신의 테스트를 토대로 칼슘, 즉 경도 성분이 많은 수록 더 커피를 잘 부풀어 오르게 하고 이것이 이산화 탄소 방출을 활성화시킨다는 아이디어로 발전시킵니다. 결국 그는 뜸 들이기에 이같은 경수를 적극적으로 활용하면 디개싱(Degassing)이라는 과정에서 또 다른 결과를 얻을 수 있을 것이라 생각합니다. 

결국 그는 추출과정에서 모두 연수를 사용하는 방식과 블루밍시에는 경수, 추출시에는 연수를 사용하는 방식으로 마지막 테스트를 진행합니다. 그는 두 컵에서 산미와 텍스트 등에서 확연히 다른 느낌을 받았다고 설명합니다. 하지만, 이것은 다양한 변수가 작용하는 분야며 또한 자신의 테스트는 겨우 한번이기 때문에 더 많은 이들이 함께 참여하여 이같은 주제에 대해 더 많은 토론을 진행했으면 하고 영상을 마무리 합니다. 과연 뜸 들이기시 물의 경도차이가 맛의 차이를 불러온 것일까요?

여러분은 어떻게 생각하십니까?



 

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댓글 24

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서리Best 작성자

Jul 25, 2019 15:45

B.EXPERT

물의 조건이 같고 단순히 경도(여기선 칼슘)의 차이에 따라 기체의 부피가 다른게 확인되었고,
> 이 부분은 확인이 안되었습니다. 첫째 실험은 단순이 카페에서 쓰는 경수 연수만으로 테스트한 것이고 실험조건에 대한 설명이 없어요. 그래서 두번째 실험을 진행합니다.

두번째 실험에서 탄산수소 이온의 농도에따라 기체부피 변화를 보았지만 차이가 없음으로 나온거 아닌가요?
> 이 부분을 주의깊게 해석해야 합니다. 중탄산 이온 농도가 둘다 매우 높은 상태입니다. 따라서 이미 두 실험세트 모두 커피산에 충분히 반응해버려서 중탄산이온의 상대적인 많고 적음은 중요하지 않다고 볼수도 있어요. 왜냐면 두 실험 세트 모두 1번 실험에서의 연수(거의 부풀지 않음)와는 달리 1번 실험에서의 경수에 가깝게 부풀어오르는 모습이 관찰되기 때문입니다. 50ppm 의 칼슘은 여전히 연수의 범위죠.

결과적으로 제임스 호프만은 1번 연수, 경수 테스트에서 경수가 부풀어 오르는 경우를 가지고 주요 변수를 "경도 성분"으로 설정합니다. 그래서 두번째 실험을 설계하죠. 두번째 실험은 경도 성분을 고정하고 중탄산이온 수치만 달리 한 실험입니다. 그런데 여기서 둘다 블루밍이 똑같이 잘되는 현상을 목격합니다. 그런데 제임스 호프만은 결국 중탄산 이온의 차이는 블루밍에 관여하지 않고 경도 성분이 관여한다고 해석하는데 이 부분이 오류입니다. 

그 이유는 2번 실험에서 중탄산 이온의 양이 두 시험관 모두 너무 많아서 이미 커피산에 두 시험관 모두 반응할 수 있는 산의 최대치로 반응했기 때문으로 볼 수도 있기 때문입니다. 이 때문에 첫번째 실험에서 연수의 경우 거의 부풀지 않음(중탄산 이온 역시 경수에 비해 거의 없을 것이라 판단됨)과 비교해서 두번째 실험에서는 두 실린더 모두 첫번째 경수 추출 시험관과 유사하게 부풀어 오르게 되지요. 

따라서 제대로 실험을 하려면, 칼슘 수치를 그대로 유지하고 알카리도가 전혀 없는 추출수와 알칼리도가 존재하는 추출수로 비교해야 합니다. ^^

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그림자아이

Jul 23, 2019 14:10

보유자격 없음

좋은 정보 감사합니다:)

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썬카페

Jul 24, 2019 00:59

B.STARTER

칼슘이 2가의 양이온으로써, 야교역할을 함으로써 기체층을 더 붙잡는것 같습니다. 뜨거운 물이니 어쨋든 가스는 잘 방출될텐데 커피가 다양한 유기화합물의 집합체라는걸 생각해보면 칼슘의 특성은 거품층을 두텁게하는게 큰 역할을 하는것 같아요


비슷하게 겔을 형성할때도 이온들의 화학결합으로 더 견고하게 겔이 형성되거나 그러니까요


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서리 작성자

Jul 24, 2019 09:46

좋은 말씀 감사합니다. 그런데 저는 제임스 호프만의 첫번째 실험 이후 두번째 테스트에서 실험 해석에 조금의 오류가 있진 않았나 생각이 돼요. 두번째 테스트에서 칼슘을 동일하게 두고 중탄산이온의 수치에 변화를 주었는데, 그 두 결과는 거의 유사하게 나타납니다. 그래서 제임스 호프만은 중탄산 이온은 큰 관여를 하지 않는다고 보고 있는데, 실제 눈금 실린더를 첫번째 테스트와 비교해보면 연수보다 훨씬 많이 부풀어 올랐고, 첫째 테스트의 경수에 가까운 블루밍 상태를 보여주죠. 따라서 두번째 테스트가 중탄산 이온으로 인해 두 실린더 모두 블루밍이 최대치로 되었다고 볼 수도 있는 부분이 있습니다. ^^

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썬카페

Jul 25, 2019 12:05

ㅠㅠ 제가 서리님 댓글 이해를 잘 못한것 같습니다

두번째 테스트에서는 동일 경도수준(Ca2+)과 다른 알칼리도수준(HCO3-)로 진행된것 아닌가요?


아 그리고 본문에서 호프만이 칼슘이 탄산방출을 촉진한다 라는 듯이 말했는데 저는 포집하는 역할이 더 크다고 생각합니다 실제로 디게싱을 촉진한다기보단 평소엔 공기중으로 날아갈 기체가 칼슘의 역할로 눈에보이게(거품으로) 표현됬다고 생각해요

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서리 작성자

Jul 25, 2019 12:34

두번째 테스트에서는 동일 경도수준(Ca2+)과 다른 알칼리도수준(HCO3-)로 진행된것 아닌가요?  -> 맞습니다. 그런데 영상 캡쳐를 보시면 두번째 다른 알카리도 수준임에도 첫번째 테스트의 연수보다 훨씬 더 블루밍이 잘 되어 있습니다. 따라서 두번째 사진은 모두 블루밍이 일어났기 때문에 칼슘의 영향이라고 볼 수 없다는게 제가 드리고 싶은 말씀이었습니다. ^^ 

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썬카페

Jul 25, 2019 15:40

감사합니다. 혹시 실험 조건 아시나요 ?  좀 햇갈리는 부분이, 증류수로 실험 했다면 첫번째 그림의 연수와 두번째 그림의 두개의 다른 알칼리도처리의 결과가 이해가 가지만단순히 본문의 글만으로는 좀 납득이 어려운것 같아요

물의 조건이 같고 단순히 경도(여기선 칼슘)의 차이에 따라 기체의 부피가 다른게 확인되었고,

두번째 실험에서 탄산수소 이온의 농도에따라 기체부피 변화를 보았지만 차이가 없음으로 나온거 아닌가요?

만일 탄산수소 이온이 산과 반응을 통해 기체를 생성했다면 탄산수소 이온의 차이에 따라 기체의 부피가 변화했을 거라 생각합니다

혹시 제가 본문실험을 이해 못한 부분이 있나요 ?ㅠㅠ

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서리 작성자

Jul 25, 2019 15:45

물의 조건이 같고 단순히 경도(여기선 칼슘)의 차이에 따라 기체의 부피가 다른게 확인되었고,
> 이 부분은 확인이 안되었습니다. 첫째 실험은 단순이 카페에서 쓰는 경수 연수만으로 테스트한 것이고 실험조건에 대한 설명이 없어요. 그래서 두번째 실험을 진행합니다.

두번째 실험에서 탄산수소 이온의 농도에따라 기체부피 변화를 보았지만 차이가 없음으로 나온거 아닌가요?
> 이 부분을 주의깊게 해석해야 합니다. 중탄산 이온 농도가 둘다 매우 높은 상태입니다. 따라서 이미 두 실험세트 모두 커피산에 충분히 반응해버려서 중탄산이온의 상대적인 많고 적음은 중요하지 않다고 볼수도 있어요. 왜냐면 두 실험 세트 모두 1번 실험에서의 연수(거의 부풀지 않음)와는 달리 1번 실험에서의 경수에 가깝게 부풀어오르는 모습이 관찰되기 때문입니다. 50ppm 의 칼슘은 여전히 연수의 범위죠.

결과적으로 제임스 호프만은 1번 연수, 경수 테스트에서 경수가 부풀어 오르는 경우를 가지고 주요 변수를 "경도 성분"으로 설정합니다. 그래서 두번째 실험을 설계하죠. 두번째 실험은 경도 성분을 고정하고 중탄산이온 수치만 달리 한 실험입니다. 그런데 여기서 둘다 블루밍이 똑같이 잘되는 현상을 목격합니다. 그런데 제임스 호프만은 결국 중탄산 이온의 차이는 블루밍에 관여하지 않고 경도 성분이 관여한다고 해석하는데 이 부분이 오류입니다. 

그 이유는 2번 실험에서 중탄산 이온의 양이 두 시험관 모두 너무 많아서 이미 커피산에 두 시험관 모두 반응할 수 있는 산의 최대치로 반응했기 때문으로 볼 수도 있기 때문입니다. 이 때문에 첫번째 실험에서 연수의 경우 거의 부풀지 않음(중탄산 이온 역시 경수에 비해 거의 없을 것이라 판단됨)과 비교해서 두번째 실험에서는 두 실린더 모두 첫번째 경수 추출 시험관과 유사하게 부풀어 오르게 되지요. 

따라서 제대로 실험을 하려면, 칼슘 수치를 그대로 유지하고 알카리도가 전혀 없는 추출수와 알칼리도가 존재하는 추출수로 비교해야 합니다. ^^

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썬카페

Jul 25, 2019 16:06

그렇군요 보통 물에 알칼리도가 150ppm까지 가지는 않나보네요 ?

첫번째 테스트의 조건을 좀 더 명확히 기술해줬으면 좋았을텐데요

첫번째 테스트에서 경도성분을 탄산수소칼슘으로 높였다면 이 후 실험설계를 잘못할 수도 있겠네요

답변 감사드립니다 !


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서리 작성자

Jul 25, 2019 16:10

SCA 권장 알카리니티가 50 ppm 정도 됩니다. ^^ 그러게요. 저걸보면서 제임스도 이과 출신은 아니겠구나 싶었습니다. ㅎㅎ 항상 이런 대화는 즐겁습니다. 감사해요.

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이호인

Jul 25, 2019 21:09

실험 관련하여 작은 실험자료 올렸습니다! 필요하시면 확인해주세요

https://bwissue.com/coffeetopics/858315

https://bwissue.com/coffeestory/851547 최근 블랙워터이슈에 제임스 호프만의 실험 ...


 

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서리 작성자

Jul 25, 2019 21:15

와우 대단하십니다. 화학관련 전공이신가봅니다. 해당 글에 코멘트 하겠습니다. ^^ 감사합니다. 

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RoasteryCafeIctus

Jul 24, 2019 06:41

B.STARTER

더 맛있는 커피의 추출을 위해서는 다양한 변수들을 생각해 보고, 실험해 보는 수밖에 없다는 생각이 드네요. 저도 한 번 이런 실험을 해 봐야겠네요.

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olive731

Jul 24, 2019 10:18

보유자격 없음

흥미로운 정보 입니다. 감사합니다.

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latte

Jul 24, 2019 10:35

보유자격 없음

👍 감사합니다. ^^

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BEAR.H

Jul 24, 2019 11:26

B.STARTER

제임스 아저씨 안경이 기묘하게 어울리네요 ㅎㅎ

테스트는 한번만 하시고 올리시는게 아쉽긴하네요...ㅡㅡ;;

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tykim0420

Jul 24, 2019 12:42

B.STARTER

이동진 평론가의 빨간 안경이 떠오르네요.. 항상 이렇게 흥미로운 영상을 올려줘서 감사합니다! (서리님과 제임스 호프만 모두!)

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서리 작성자

Jul 24, 2019 12:54

@tykim0420님 감사합니다. ^^

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workout!

Jul 25, 2019 09:41

보유자격 없음

좋은 정보 감사합니다! 역시 커피는 무궁무진하네요

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이호인

Jul 25, 2019 12:38

B.STARTER

탄산수소염과 유기산이 만나서 이산화탄소가 생선된게 아닐까요? 화학반응을 잘 모르겠지만

khco3탄산수소칼륨+ ch3cooh아세트산 -> k+ + hco3- + ch3coo - h+ -> ch3cook + h2co3 -> ch3cook + h2o + co2이산화탄소

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서리 작성자

Jul 25, 2019 12:45

네 맞습니다. 알카리니티 관련 이온들이 산성 인자들을 만나 산성 성분이 중화되어 이산화탄소가 발생하는 거죠.

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이호인

Jul 25, 2019 12:53

그럼 중탄산이온이 블루밍 활성화 보다는 기체생성으로 활성화 되는것처럼 보인다라고 볼 수도 있지 않을까요?


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서리 작성자

Jul 25, 2019 13:20

네 저는 제임스호프만의 실험에 대해서는 일단 그렇게 생각하고 있습니다. 

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힘내라힘

Jul 25, 2019 15:59

보유자격 없음

좋은 정보 고맙습니다!

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RU

Aug 05, 2019 09:48

보유자격 없음

좋은 정보 감사합니다.

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