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추출, 한 방울의 과학

by 재디쓰 2023. 10. 20.

추출이란?

커피가루의 수용성 물질인 용질(Solute)이 용해되어 주입된 물, 즉 용매(Solvent)와의 교반현상에 의해 추출되는 용액(Solution)이 바로 우리가 음용하는 추출 커피의 개념입니다. 커피 추출(Extraction 혹은 Brewing)은 커피가 가지고 있는 섬세한 향미성분을 적절하게 뽑아내는 일련의 과정인데 추출의 과정을 잘 살펴보면 중력에 의해 물이 분쇄된 가루 사이로 스며들면서 가벼운 향미 성분들이 용해되는데 이는 중력과 확산작용에 기인하는 현상입니다. 확산현상이란 농도가 높은 쪽에서 낮은 쪽으로 퍼져나가는 현상이라고 할 수 있는데 커피가루 위로 떨어진 물이 커피가루 사이사이를 지나가면서 고농도의 성분이 물로 전해지는 현상으로 침투, 용해, 분리가 유기적으로 잘 이루어져야 합니다.

 

추출방식의 종류

커피 추출방식은 기구와 추출방식에 따라 다양하게 분류되고 있는데 국제 표준이 되고 있는 SCA(스페셜티커피협회)의 'The Coffee Brewing Handbook'에서는 Drip filtration, Vacuum filtration, Percolation, Pressurized infusion 등으로 분류하고 있으며, 일반적으로 우리나라에서는 침지식과 여과식으로 나누고 있습니다.

 

1) 침지식

침지에는 달임과 우려내기 방법이 있는데 분쇄된 커피에 물을 넣고 끓이거나 우려내는 방법으로 침출식으로도 불립니다. 

① 달임 혹은 보일링 : 끓는 물에 커피가루를 담가 같이 끓인 후 마시는 방법입니다. (예: 터키식 커피)

② 우려내기 : 커피가루에 뜨거운 물을 부은 후 적당한 압력을 가해 커피액을 추출하는 방법입니다. (예: 프렌치프레스(French press))

 

2) 여과식

분쇄된 커피를 여과필터에 넣고 물을 통과시켜 커피를 추출하는 방법으로 드립여과법과 에스프레소식 추출법으로 나눕니다.

① 페이퍼드립, 융드립, 워터드립

② 더치(Dutch) 커피

③ 핀(Fin) 드립

④ 에스프레소(Espresso), 모카포트(Mocha Pot)

 

좋은 커피를 추출하기 위한 요소

1) 신선한 원두

좋은 품질의 생두를 적절한 로스팅 포인트로 낸 결과물인 원두의 신선함은 커피 추출에 있어서 제일 중요합니다. 생두에서 원두가 되는 순간 향미성분이 급속히 변하여 산패가 되기 때문에 보관 상태가 중요합니다.

 

2) 물과 커피 간의 올바른 비율

물과 커피 간의 비율을 이해하기 위해서는 TDS(Total Dissolved Solids)에 대한 개념이 선행되어야 하는데 농도(바디감)와 관련이 있습니다. 커피 안에 들어 있는 커피 맛을 내는 성분으로 총량을 수치화한 것인데 고형물의 양에 따라 바디의 무게감을 나타냅니다. 커피는 극도로 농축된 방향물질이므로 용해물의 농도 즉, 추출물의 강도가 높을 수밖에 없습니다. 이를 적절한 비율로 물과 커피가 희석되어야 제대로 된 커피 향미를 느낄 수 있는데 가장 바람직한 농도는 커피가 1.0%~1.5%입니다. 이는 99%에서 98.5%가 물이 차지하고 있다는 것입니다. 다음으로는 추출수율이라고 하는데 커피를 추출과정 중 물에 용해된 것을 제거한 무게로 나눈 백분율입니다. 분쇄된 커피는 무게의 30%까지 추출되고, 나머지 70%의 대부분은 섬유소이며 물에 잘 녹지 않는 성분입니다. 국제 기준법 SCA(Specialty Cofee Association)에서 기준하는 추출수율의 범위는 18~22%입니다. 18% 아래의 수율에서는 견과류 계의 풋풋한 풀냄새가 나며 22%를 초과하는 경우는 톡 쏘는 듯한 자극적인 맛이 납니다. 물과 커피 간의 올바른 비율을 이해하고 진행된다면 보다 체계적인 추출의 기준이 마련될 것입니다. 

 

3) 분쇄입자

커피를 맛있게 마시기 위한 Tip 중 커피가루의 굵기 조절인 분쇄도의 크기는 추출기구와 볶음도에 따라 달라집니다. 커피 성분의 과소와 과다를 방지하기 위해서는 분쇄도 커피입자의 크기를 추출기구에 잘 맞추어 추출하는 것이 중요합니다. 최상의 커피 맛을 내기 위한 조건으로 원두의 표면적을 넓게 하여 물이 커피를 통과할 시 커피의 수용성, 지용성 성분을 알맞게 추출하는 것입니다. 여기에서 주의할 점은 커피분쇄입도에 따라 추출시간을 달리 적용하는 것이 중요합니다. 입자가 굵으면 시간을 다소 길게, 가늘면 시간을 다소 짧게 가는 것이 좋습니다.

 

4) 추출시간

커피입지가 물을 흡수하고 추출되기까지는 시간이 걸립니다. 너무 오랜 시간 추출하면 과다추출로 인하여 커피 맛에 좋지 않은 성분이 용해될 수 있고 과소추출 시 제대로 된 향미를 추출하지 못할 수 있습니다. 물이 커피의 화학적인 성분을 우려내는 시간은 화학성분에 따라 각기 다르기 때문에 성분의 혼합비는 상대적으로 계속 달라집니다. 적절한 추출시간을 가지고 조화된 맛을 우려내는 연습이 필요합니다.

 

5) 질 좋은 물과 온도

물은 모든 음료의 기본인 만큼 아주 중요합니다. 물은 커피음료의 98%를 차지하기 때문에 더욱 그러합니다. 물은 경도에 따라 연수와 경수로 나눠지는데 커피에 사용되는 물은 약경수의 물이 좋으며 광물질을 얼마간 포함한 물은 맛을 보다 좋게 해 줍니다. 대체로 50~100PPM 정도의 광물질이 녹아 있는 물일 경우 커피의 맛이 좋습니다. 물의 온도는 92~95℃ 사이에서 방향물질을 보다 유연하게 우려내는데 일반적으로 물의 온도는 추출이 끝날 때까지 일정하게 유지되어야 합니다.