생두와 수분의 상관관계와 그 활용
생두가 품고 있는 수분은 건조 후 보관이나 로스팅 프로파일 적용에서 중요하게 작용하기 때문에 바이어나 로스터 등 커피산업 전문가들에게 중요시되는 항목입니다. 통상적으로는 수분 함유율만 생각하기 마련인데 이것만으로는 부족하다는 이야기가 있어 전달하고자 합니다. 미국 생두업체 로열 커피(Royal Coffee)가 자사 블로그를 통해 생두에 포함되어 있는 성분의 변화까지 예측하고 식품으로서의 안정성이나 로스팅 포인트에 적용하기 위해 수분 함유율(Moisture Content) 뿐만 아니라 물 활동량(Water Activity Mesurements)이 고려되는 것이 좋다는 내용을 업로드했습니다. 좋은 정보라고 판단해 주요 내용을 발췌, 소개합니다.
커피를 커핑하는 것은 구매할 가치가 있는지, 혹은 로스팅이 성공적이었는지 실패작이었는지를 결정하는 가장 보편적이고 효율적인 방법이다. 기록된 점수와 노트는 목록을 정리하고 용도를 결정하는 한편 생산자들에게 피드백을 주는데도 도움을 준다. 많은 경우에 이 점수들은 생두든, 로스팅된 상품이든 상관없이 실제 달러 가치와 관련을 맺게 된다.
총 수분 함유율(Total Moisture Content)
수분 함유율은 오랜 기간 커피 수출 무역을 정의하는 특징으로 간주돼 왔다. 12%라는 수치는 아주 느슨하게 전달돼 왔고 이를 초과할 경우 거절을 유발할 때가 많았다.
수분 함유율은 커피 씨에 내재된 수분으로 정의된다. 커피체리가 채집될 때, 씨앗은 수분으로 가득 차 있기에 수출하기 전에 건조되어야 한다. 스페셜티 커뮤니티는 중앙아메리카와 브라질과 같은 지역 대부분에서 커피를 기계적으로 건조하는데 쓰이는 수직 건조기(vertical drier)와 원형 드럼 가디올라스(guardiolas)에 대한 혐오를 흔히 표현해왔다.
파티오(patio) 등에서 햇빛 건조하는 것에 비해 기계건조는 별로 좋지 않다는 논쟁이 지속돼 왔지만 잘 관리된 건조기의 정밀함은 온도가 알맞도록 모니터링될 경우 생산자가 아주 많은 양의 커피를 일관되게 건조할 수 있도록 생산자의 능력을 향상시켜준다. 햇빛 건조 커피들은 여러 자연요소에 조금이라도 노출되면 도전에 직면하게 된다. 경험상, 부분적인 그늘, 비로부터의 보호, 공기순환은 커피가 햇빛 건조 환경에서도 적절히 안정화되도록 해준다.
커피를 건조하는 것은 가장 중요한 수확 후 가공 단계고, 낮은 온도로 건조하는 것은 품질을 보존하는데 더 낫다고 일반적으로 알려져 있다. 커피 과학자인 플라비오 보렘(Dr. Flávio Borém) 박사가 이끈 연구팀은 여러 현상들의 물리적 측정을 확증하기 위해 SCAA 스타일의 질적 분석연구를 이용했다. 측정 가능한 데이터 중 그들이 모은 것은 커피원두의 칼륨의 ‘걸러내기’였다(칼륨 걸러내기는 생두의 결함이 있는 품질과 연관성이 있었다). 생두 내에 들어있는 성분들이 달아나거나 저하될 수 있는데, 특히 건조 과정 도중에 씨앗에 손상이 있을 경우엔 더욱 그렇다. 생두가 선반에 놓여 있더라도 품질은 생두로부터 도망갈 수 있다는 의미다. 불행히도 그저 수분 함유율을 읽어 내는 것이 이러한 종류의 데이터를 한 번에 볼 수 있는 충분한 정보를 제공하는 것은 아니라는 점이다.
물 활동(Water Activity)
이같은 결과는 우리가 수분 활동에 대해 관심을 가지도록 해주었다. 습도, 구체적으로 말하자면 수분의 증발은 품질이 생두로부터 도망갈 수 있도록 하는 운송수단이다. 물 활동량을 측정함으로써 수분과 휘발성 아로마 성분들을 유지할 수 있는 능력을 얻을 수 있다.
아주 간단하게 말하자면, 물 활동량은 증기 압력 혹은 ‘물 에너지’의 측정을 의미한다. 2개의 유리잔에 같은 양의 물이 들어간다고 상상해보자. 하나는 스펀지와 함께, 하나는 스펀지가 없는 상태다. 스펀지가 든 유리잔의 물은 수분이 스펀지의 부분들에 묶여 있어 더 느리게 증발할 것이다. 그 성분의 수분이 다양하게 묶여 있기 때문에 그 어느 성분들도 그냥 물 자체보다 물 활동량이 더 적을 것이다. 결과적으로 물 활동량은 0보다 크지만 1보다 작은 수치로 표시된다. 물 활동량의 판독은 사용되는 장비의 종류에 따른 의존도에 따라 달라지고, 이러한 판독은 온도, 상대성 습도, 그리고 다른 주변 환경 조건들에 의해 영향을 받는다.
물 활동량을 식품 안전성 지표로 이용하는 것은 20세기 중반부터 쓰이고 있다. 윌리엄 제임스 스캇은 1953년도에 수분 활동 측정도가 미생물 성장을 예측할 수 있다는 사실을 설득력있게 증명할 수 있었다. 그때 이후 물 활동량은 총 수분 함유율보다 미생물의, 화학적, 물리적 특성들’의 더 정확하고 중요한 지표로 인정되었다. 물 활동량은 이제 안전을 위해 중요한 것뿐만이 아니라 화학적 물리적 반응의 잠재성 지표로서 필수로 여겨진다.
이것은 다양한 방식으로 커피와도 관련된다. 가장 명백한 것은 상품의 안전성이다. 일정 수준에서 곰팡이균과 다른 미생물은 성장할 수 있다; 그 수준은 모든 성분 종류에 걸쳐 확고히 자리 잡혔다. 0.6 이하의 물 활동도 범위에서는 그 어떤 미생물 증식이 일어나지 않고, 식품은 일반적으로 새로운 감염 가능성이 없다. 0.6과 0.9 수분 활동도 범위의 곰팡이균과 다른 진균, 효모 그리고 다른 미생물 활동도가 특히 높은 범위에서 많아진다. 진균독과 오크라톡신이 든 곰팡이균은 건강상 유해가 되기 때문에 커피에 대해서 가장 흥미를 갖고 봐야 할 부분이다.
수확 후 가공 과정에서, HACCP(식품위해요소 중점관리기준) 가이드라인에 따르면 “모든 커피, 체리 혹은 파치먼트는 수분활동도 0.95와 0.80 사이에서 4일 이상의 시간이 소요되면 안된다”고 한다. 농부나 생산자가 커피가 발효하는 도중에, 혹은 파티오나 건조 테이블에서 첫 며칠 동안 물 활동량을 측정하는 것은 상상하기 어렵다. 그러나 생각해보면 이것은 우리가 경험적으로 알고 직감적으로 느끼는 것들이다. 수마트라에서 백에 든 젖은 파치먼트를 예를 들면, 일반적으로 그 어떤 품질의 커피에게 호의적인 보관 조건은 아니다. 비슷하게도, 르완다와 브라질의 파티오나 베드에 놓여진 젖은 파치먼트를 위한 커버 방수포는 미생물의 성장을 조성할 수 있다.
물 활동량은 상온에서 오랜기간 상하지 않은 커피의 능력을 보여주는데, 특히 이전 수확된 것의 플레이버로 지각된 내용과 연관될 때 더욱 그렇다. 이러한 플레이버들은 원두 안에서 발생되는 복합물들의 화학적 변화와 관련있고 수확 후 건조 과정에 의해 보존된다. 생두가 얼마나 안정되고 잘 건조되었는지를 보여주는 지표로 물 활동량을 이용하면 된다. 수분 함유율과 연결지어 사용했을 때, 이것은 고액/고품질 상품 가치의 장수를 평가하는데 아주 강력한 도구가 될 수 있다. 대부분 상한치 0.6은 보통의 보관 환경들(적절한 온도, 낮은 상대습도, 그레인프로 혹은 수분 이동을 방지하는데 도움을 줄 보존 방법들) 하에 수확 후 6개월 이상의 보관 안정성을 예측하기에 편리한 한도로 볼 수 있을 것이다.
또 다른 측면도 있는데 물 활동량은 카라멜리제이션과 마이야르 반응(Maillard reaction)과 같이 갈색으로 변하는 반응들과 관련된 변화의 속도와 가능성을 예측하는 능력을 지니고 있다. 이 반응들이 커피가 로스팅하면서 그 안의 복잡한 연쇄 당질과 아로마 성분들과 플레이버 발현에 절대적으로 중요하다는 사실을 우리는 알고 있다. 마이야르 반응 속도는 수분 활동도와 함께 높아져 0.6과 0.7사이에서 최대 잠재성에 도달한다.
도표 출처 : Royal Coffee.com
기본 차트에서 이 부분을 살펴보자. 저장 안정성의 범위가 갈색변색화 반응의 최고점보다 살짝 낮은 것을 볼 수 있고, 미생물 활동 가능성이 0.6을 지나 올라가는 것을 볼 수 있다. 이러한 이정표에 비추어 보았을 때, 커피의 이상적인 수분 활동도는 ‘0.6과 가까운’이라고 설명될 수 있다. 그러나 각 로스터와 바이어는 이 라인 중 자신이 실수를 범하고 싶은 측면을 골라야 한다. 0.6보다 높으면 마이야르와 카라멜리제이션과 같은 갈색변색화 반응의 속도를 높인다. 약 0.63의 수분 활동도를 지닌 커피는 수확 후 3개월이 됐을 때 가장 맛있을 테지만 0.57의 수분 활동도를 지닌 커피보다 더 빨리 흐릿해질 것이다.
물 활동량과 구체적인 커피 특성들(산지국, 품종, 건조 방식)간의 관계에 대한 데이터가 모인다면 기본적인 상식에 기초한 몇가지 외삽법(exptrapolation・주어진 데이터의 경향을 보고 미래 또는 과거의 값을 추정하는 방법)과 수확 후 건조에서의 중요한 역할을 제안하는 것도 가능할 것이다. 예를 들면, 자연건조 방식 커피가 카라멜리제이션보다 과일당에 더 많이 의존하는 경향이 있고, 이러한 커피가 감염을 촉진할 수 있는 큰 더미로 건조되기 때문에 이러한 커피의 바이어는 비슷한 환경에서 수확된, 완전히 워싱된 커피보다 낮은 수분 활동도 판독을 더욱 선호할 것이다.
비슷하게 생산자들(건조되는 파치먼트를 자주 뒤집거나 그늘을 이용해서 과잉건조 및 파치먼트의 갈라짐을 방지하는 이들)의 지극정성성 하에 생산된 완전히 워싱되고 돋움 화단에서 건조된 커피는 수분 활동도가 조금 높더라도 수확 후 장기간 동안 안정성 문제를 덜 겪을 확률이 높다.
그러나 대부분의 경우, 이상적인 수분 함유율을 지닌 안정된 커피는 고품질을 맛을 위한 성분들을 보유하기 위한 세포 구조의 무결성을 충분히 보존하기 위해 바람직한 건조 방법들을 알려준다. 반대로, 너무 낮거나 너무 높은 물 활동량 수치는 세포 조직이 어떤 면에서 건조 과정동안 거의 틀림없이 면역반응이 제대로 발휘되지 못하다는 것을 보여줄 수 있다. 데이터 해석의 대해 더 정확한 결과들을 가져오기 위해 이 부문에서 더 많은 작업들이 이루어져야 한다.
요약하자면:
건조 과정은 커피의 수확 후 품질 보존에 있어 가장 중요한 단계로 생두에 포함된 수분 내용물을 측정하는 것이 도움을 준다. 그러나 주어진 시간에 커피 안에 내재된 수분량이 얼마인지만 얘기해주며, 이것은 수분이 얼마나 안전성 있는지와는 관련이 없다.
반면 물 활동량은 상품 안전성, 저장 안정성과 갈색 변색화 반응을 예측하는데 도움을 주고 이러한 데이터 포인트들의 실용적인 적용방법은 커피 로스터들과 바이어들에게도 필요하다. 이러한 측정치는 수확 후 건조의 품질을 나타내는데 쓸 수 있다.
* 보다 정확한 내용은 아래 원문을 참조하시기 바립나다.
http://royalcoffee.com/green-coffee-analytics-relevance-to-roasters-buyers-and-producers-part-i-moisture-content-and-total-water-activity/
