클라스카 커피의 산소 흡수제와 밀폐의 기능을 이용한 아로마 캔 패키지

커피의 향미를 유지하기 위한 다양한 종류의 패키지와 아로마 캔의 장점

흔히 우리가 생각하는 커피 패키지는 주변에 위치한 로스터리 카페에서 볼 수 있는 아로마 밸브가 달린 커피 봉투가 익숙할 것이다. 하지만 초대형 커피 브랜드들에서는 커피의 향미 기간을 극적으로 향상시키기 위해 질소 충전 방식의 캔을 사용하기도 한다. 하지만 경제성을 포함하여 마이크로 로스터리들에서 이러한 방식을 적용하기에는 어려움이 있기도 하다. 그렇다면 로스터리에서 적용할 수 있는 최선의 대안은 무엇일까.

[블루보틀 커피의 원두 패키지 모습]

스페셜티 커피 필드에서 초대형 브랜드로 자리매김한 블루보틀 커피 역시 캔을 사용한 바 있다. 일리, UCC 라르고 커피, 블루보틀 커피 등에서는 왜 이와 같은 아로마 캔을 사용하는 걸까? 물론 경제성도 관련이 있겠으나 "선도 유지"의 관점에서 이 문제를 논하고자 한다. 

우선 우리가 고려해야 할 요소는 커피가 공기 중에 노출되어 있을 때, 커피를 변화시키는 요인들에 대해서이다. 

먼저 커피의 향미 변화에 가장 큰 영향을 미치는 것은 ‘산소’이다. 산소는 커피의 지방 성분을 산패 시키고 향미를 변질시킨다. 산소를 차단하기 위한 노력으로 대부분의 업체는 ‘아로마 벨브’를 사용한다. 하지만 아로마 벨브는 외부의 산소는 차단해 주지만 내부의 산소는 천천히 배출되고, 또한 벨브를 통해 아로마가 손실되는 단점이 있다. 

좀 더 진보된 방식으로 진공포장을 사용하기도 하지만 진공포장은 진공상태를 만드는 흡기 과정에서 아로마 손실이 일어날 수 있다. 가장 효과적인 대안으로 질소충전 방식이 있지만 설비를 갖추는데 경제적 어려움이 있고, 로스팅 이후 원두에서 배출되는 이산화탄소로 인해 포장이 터지는 현상을 방지하려면 어쩔 수 없이 아로마 밸브를 추가로 부착해야 하는 경우가 대부분이다. 이러한 산소 제거 또는 차단 방식으로 선도 유지제 그리고 밀폐의 방법을 최선의 대안을 찾아볼 수 있다.

초대형 브랜드들의 패키징

로스팅 된 커피는 산패 속도가 빠르고, 빠르게 맛이 변화하는 ‘식품’이라는 점을 유념해야 한다. 인스턴트 커피가 익숙하던 한국 커피 시장에서 구입 이후 빠른 맛의 변화는 달갑지 않다. 이를 해결하기 위해 딱 맞게 커피를 구입하거나 구독 서비스를 이용한다. 하지만 커피만 신경 쓰며 사는 이가 아니라면 구입 후 개봉, 소비까지의 시간을 계산하기란 쉽지 않다. 구입 후 개봉까지 신선한 상태가 유지되는 좋은 패키지가 필요하다.

그렇다면 좋은 커피 패키지의 예는 무엇이 있을까. 제조한지 시간이 꽤 지난 일리의 캔입커피, UCC의 라르고커피를 먹어보면 완벽하진 않지만 생각보다 매우 준수한 퀄리티의 커피를 경험할 수 있다. 심지어 네스프레소 캡슐커피는 가는 분쇄커피임에도 신선한 크레마와 향미를 느낄 수 있다. 이 세가지 회사는 각각의 포장법이 있다.

• 일리 - 질소압축공법
• UCC 라르고 - Fresh Aroma System
• 네스프레소 – 진공상태 환경에서 포장과 밀봉기술

세 가지 포장법의 공통점은, 외부공기를 차단(밀폐)하며, 산소를 제거하고, 패키지 내부의 압력을 유지하는 것이다.

완전 밀폐가 필요한 이유

아로마는 커피의 품질에 있어 가장 중요한 속성 중 하나이지만 쉽게 휘발되고 계속 변화하기 때문에 통제되기 어렵다는 특성을 가지고 있다. 로스팅 과정에서 생성된 휘발성 화합물들은 커피 내부에 있는 수많은 다공질의 공간에 갇혀 있다가 가스의 방출과 함께 지속적으로 휘발되기 시작하고 변화하여 커피품질에 관여함으로써 수명을 짧게 만든다. 볶은 커피는 사용되기까지 품질을 유지하기 위해서 적절한 포장방법으로 휘발성 가스 및 향기성분을 보존해야 한다.[각주 참조]

산소를 제거해야 하는 이유

잔존 산소율은 로스팅 커피의 해가 되는 주요 요인으로 간주된다. 산화는 휘발성 향기 성분의 손실뿐만 아니라 산패취를 만들어낸다.

‘산소 함유량’과 ‘로스팅 된 커피의 저장 수명의 감소’간에 관련이 있다는 것이 다양한 연구에 의해 증명되었다. 공기 중에서 21%였던 산소 농도를 커피 패키지 안에서 0.5%로 줄이면 유통기한을 20배까지 증가할 수 있다는 것이 입증되었다. 또 다른 연구에 의하면, 산소 농도가 1% 증가할 때마다 커피의 산패율은 10% 증가한다. 심지어 포장된 커피에서는 매우 낮은 수준의 산소농도(2% 미만)에서조차 산소가 커피와 반응하며 산화를 촉진하는 것이 발견되었다. [각주 참조]

이렇듯 산소는 커피 맛을 변화시키는 주된 요소이다. 따라서 산화를 막기 위해 패키지 내부의 산소를 제거해야 한다.

산소를 제거하는 방법

산소를 제거하는 방법은 아로마 밸브, 진공포장, 질소 충전 포장이 대표적이다. 각 방법의 장단점을 살펴본 후, 여태까진 각광받지 못했던 선도유지제 사용 및 밀폐의 방법을 소개하고 제안하려 한다.

<아로마벨브>

대부분의 업체들은 아로마 밸브가 부착된 패키징을 사용한다. 아로마 밸브는 외부의 공기는 차단하고 내부의 공기는 방출하여 산소 유입을 차단하면서도 패키지가 터지지 않도록 해주는 방법이다. 외부의 압력에 의해서는 열리지 않고 내부의 압력이 일정 이상 차오르면 공기가 외부로 빠져나간다. 쉽게 설명하면 ‘미시오’만 되고 ‘당기시오’가 안 되는 문을 달아주는 것이라고 생각하면 된다.

하지만 이 기능이 잘 되지 않는 제품이 많을 뿐더러(외부에서 공기가 유입되는 저가 불량 제품, 아로마벨브의 질에 대해서는 다루지 않겠다.) 더 근본적인 문제는 내부의 공기가 외부로 방출된다는 것이다. 이 방식의 단점은 아로마 벨브에 코를 대고 맡아보면 알 수 있듯이 공기와 함께 커피의 아로마가 같이 빠져나간다는 것이다.

<진공포장>

진공포장은 말그대로 커피 이외에 패키징 내부의 상태를 진공(물질이 존재하지 않는 상태)으로 만들어 주는 것이다. 진공포장은 진공상태를 만드는 과정에서 강한 흡입력이 필요하다. 이 과정에서 커피의 아로마가 같이 흡수되는 단점이 있다.

<질소충전포장>

공기를 구성하는 여러가지 기체 / 그림출처 : zum학습백과

대기에는 78%의 질소와 21%의 산소, 0.03%의 이산화탄소를 비롯해 나머지 다양한 미량의 성분들이 포함되어 있다. 질소충전 포장은 패키지 내부에 순수한 질소를 공급해 위 구성성분 중 질소의 함량을 100%에 가깝게 늘려주는 것이다. 이 과정에서 자연스럽게 기존 21%를 차지하던 산소 비율은 현저하게 감소하게 된다. 아로마의 손실 없이 순수하게 산소를 제거해버린다는 점에서 매우 효과적인 방법이다. 

질소 충전 진공 포장 머신 관련 영상

하지만 과자포장을 생각해보면 알 수 있듯이, 매우 팽창이 많이 된 상태를 확인할 수 있다. 질소충전포장은 내부의 기체를 해결해주지 않으면 커피에서 방출되는 이산화탄소로 인해 압력이 증가하여 패키지가 터져버리게 된다. 결국 이를 막기 위해 추가적으로 아로마벨브를 부착하는 방법을 대부분의 경우 사용한다. 또한 질소충전을 통해 완벽히 산소를 제거하기 위해서는 고가의 정교한 설비가 필요하다는 단점도 있다. [위 영상 참조]

<선도유지제(산소흡수제)>

선도유지제 종류

선도유지제(산소흡수제)는 크게 수분, 철분, 유기물을 이용하는 방법이 있다. 이 중 커피에 적합한 것은 철분을 이용하는 방법이다. 수분을 이용하기에는 커피 패키징 내부에 수분이 너무 부족하고, 유기물은 산소를 먹고 이산화탄소를 뱉어내기 때문에 적합하지 않다.

철분 산소흡수제의 원리

철분 산소흡수제의 원리는 철분의 산화를 이용한 산소 제거이다. ‘흡수’라는 단어 때문에 진공 포장과 혼돈되어 향물질이 함께 흡수될 것 같은 느낌이 든다. 하지만 산소 흡수제는 화학반응을 이용해 산소를 ‘제거’하는 것이다. 앞서 설명한 산화를 커피 대신 철분이 해주는 것이라고 생각하면 이해가 편하다.

철의 산화는 대표적인 느린 화학반응이다. 따라서 화학반응을 빠르게 해주는 촉매가 필요하다.

자전거 체인이 녹스는 과정을 생각해 보자. 체인의 철은 지속적으로 산소와 만나 산화되고 있다. 하지만 우리는 이것을 눈으로 볼 수 없다. 체인이 녹스는 것을 쉽게 볼 수 있을 때는 자전거가 비를 맞았을 때이다. 물은 철의 산화를 빠르게 한다. 이 현상을 방지하기 위해 물로부터 보호할 수 있도록 기름칠을 해주는 것이다.

이런 이유로 철분 산소 흡수제에는 염화 나트륨을 함께 넣는다. 염화 나트륨은 주변의 수분을 끌어오는 성질이 있다. 염화나트륨이 끌어온 수분이 철분 주변에 있으면서 철의 산화를 촉진한다.

철의 산화는 아래 화학반응식을 따른다.

The majority of presently available oxygen scavengers are based on the principle of iron oxidation (Nakamura and Hoshino, 1983; Rooney, 1995; Vermeiren et al., 1999)

산소 흡수제를 사용하면 헤드 스페이스(패키지 내부에서 내용물을 제외한 빈 공간)가 다소 있더라도 산소 흡수제의 흡수 용량을 맞춰주면 되기 때문에, 연포장재가 아닌 내부압을 견딜 수 있는 강한 소재를 사용해 패키지를 밀폐를 할 수 있는 장점 또한 있다. 밀폐된 패키지 안에는 커피 내부의 이산화탄소가 방출되면서 압력이 형성된다. 압력이 형성되면 압력차로 인한 물리적 아로마 방출이 줄어들어 커피의 아로마 손실을 최소화할 수 있다. 

즉, 산소흡수제를 사용하고 용기를 밀폐시키는 이런 방식의 패키지는, 커피 신선도에 악영향을 미치는 산소를 제거하면서도 커피 아로마를 보존할 수 있는 아주 좋은 보관 방법이다.

전문가가 아닌 많은 일반소비자로 구성된 가정용 커피 시장에서는 커피의 맛도 중요하지만 구입한 커피의 개봉일까지 신선도를 유지시킬 수 있는 포장법 또한 중요하다. 커피의 맛 변화에 있어 가장 큰 영향을 미치는 요소는 산소이며, 산소를 제거하는 방법 중 효과적이면서 경제적인 방법으로 산소흡수제와 밀폐의 방법임을 고려해보았다.

패키징 내부를 밀폐하여 아로마에 영향을 최소화하면서도 고가의 설비가 필요치 않은 산소흡수제를 사용해보는 것이 어떨까? 너무나 당연하게 사용해왔던 아로마벨브나 진공포장 방식에서 벗어난 효율적인 패키징을 통해 소비자에게 시간으로부터 자유로운 신선한 양질의 커피가 제공되었으면 한다.

참고문헌

1. SCA(Specialty Coffee Association) Coffee Freshness Handbook

2. NAKAMURA, H., NAKAZAWA, N. and KAWAMURA, Y. Japanese Patent JP 62- 183834. Food Oxidation Indicating Material – Comprises Oxygen Absorption Agent Containing Indicator Composed of Methylene Blue, Reducing Agent and Resin Binder. Toppan Printing Co., Ltd., Tokyo, Japan, 1987.

3. Sang-Hee Jang, Gwang-Jin Kim, Nam-sik Baik. Society of Korea Coffee Industry. (2014) A Change of Volatile Compounds According to Consumer Handling and Storage of Roasted Coffee : Case of In-home

4. zum학습백과 http://study.zum.com/book/12452