카라멜라이제이션 구간
주로 홈 로스팅에 사용하는 로스터기는 자연 배기 방식일 것입니다. 자연 배기 로스터기의 프로파일은 아래의 그래프와 같습니다. 생두의 투입부터 배출까지를 빈 온도(Bean Temp.)와 분당 온도 상승률(ROR)의 상황을 그래프로 표현한 것으로 댐퍼(배기 조정 장치)가 없는 자연 배기 로스터기의 과정을 보여주고 있습니다.
생두의 투입 조건에는 생두의 양과 보관 온도가 있습니다. 그중에 생두의 양은 투입 조건에 가장 적절한 양을 사용하게 되기에 로스터기의 적정 로스터 용량을 알고 활용해야 합니다. 홈 로스터기의 경우 최대 로스팅 양과 적정 용량을 사전에 파악하여 구입해야 합니다. 보카500의 경우 500g의 생두를 로스팅 할 수 있지만 로스팅 균일성이 떨어지기에 적정 용량은 300g~350g으로 보며 가장 안정적인 로스팅 결과를 보입니다.
또한 적절한 생두의 양은 로스터기 안에 설치되어 있는 온도계의 센서가 볶아지고 있는 생두에 접촉하는 빈도를 높여 생두 온도(BT)의 가장 근사치의 값을 보여주게 됩니다. 이것은 프로파일을 보며 생두의 특성에 따라 볶는데 중요합니다. 적은 양의 생두를 넣으면 온도계의 편차는 더 벌어져 프로파일을 통해 기대하는 로스팅 결과가 다를 수 있으니 해당 로스터기에 추천하는 생두의 양은 정해져 있다고 볼 수 있습니다.
로스터기 안에 설치된 온도 센서의 위치에 따라 프로파일 그래프는 바뀌기 때문에 모든 로스터기가 동일한 그래프를 보여주지 않는다는 사실입니다. 같은 로스터기라도 열원의 상태나 온도 센서에 따라 편차가 발생합니다. 결국 자신이 사용하고 있는 로스터기의 프로파일을 함께 공유하는 것은 콩의 반응과 현상의 이해입니다. 그대로 적용하여 똑같이 로스팅 하는 것에는 무리가 있습니다.
생두를 보관하는 곳(창고, 냉장고 등)의 온도와 로스팅 공간(룸, 베란다, 창고, 실외 등)의 온습도가 각각 다를 경우가 많습니다. 항온 항습 장치가 없는 집안이나 야외에서 커피를 볶아야 하는 홈 로스터 입장에서 온도와 습도는 로스팅 결과에 영향을 주기 때문에 비 오는 날과 영상 30도가 넘거나 영하의 추운 날은 피하게 됩니다. 그래서 자연이 허락한 로스팅 하기 좋은 날은 봄과 가을이 되는 셈입니다. 개인적으로는 주방 후드 아래보다는 배기 시스템을 구축하여 베란다 같은 곳에서 로스팅 하는 것을 추천합니다. 후드 아래에서 완벽한 배기, 빠른 배기 처리는 힘들기 때문입니다.
투입 온도를 정하는 기준에는 생두의 밀도와 수분, 수확 시기, 투입량이 고려되어야 합니다.
투입 온도는 로스팅에 첫 단추와 같은 의미입니다. 각 로스터기마다 유저들이 추천하는 프로파일 사항이 있습니다. 다양한 추천 사항들이 존재하겠지만 가장 대표적인 사항은 투입 온도와 1차 팝이 이루어지는 시간대 그리고 총 소요되는 로스팅 시간입니다. 보카500의 경우 생두의 양은 300~350g, 투입 온도 150℃ 기준, 11분대에 1차 팝 유도, 13분대에 배출과 같은 사항입니다. 이렇게 추천되는 이유는 해당 로스터기를 사용한 유저들이 경험을 통해 얻어 낸 데이터이기 때문입니다.
물론 직접 시행착오를 거치고 가장 합리적인 프로파일을 도출해 낼 수도 있겠지만 로스팅 배치를 줄이고 선구자들의 의견을 반영하여 자신에게 맞는 로스팅 프로파일을 구축하는 것이 가장 합리적 선택일 것입니다.
투입 온도(예열 온도)는 로스팅에 걸리는 시간에 영향을 미치는 주요 사항입니다. 투입된 생두의 온도와 드럼 온도와 같아지는 시간까지 온도는 수직 하강을 합니다. 예열된 온도를 가리키던 온도센서가 투입된 생두와 만나 벌어지는 일입니다. 빈 온도와 드럼의 온도가 평형을 이루는 순간이 지나 생두의 온도 상승이 이루어지는 포인트가 곧 터닝포인트(Turning Point)가 됩니다.
투입 온도는 터닝포인트에 영향을 줍니다. 터닝포인트는 총 로스팅 시간을 가늠하는 기준이기에 터닝포인트의 온도를 정하는 데 생두의 양과 투입 온도가 큰 몫을 한다고 위에서 언급했습니다. 그렇기 때문에 정해진 생두의 양을 로스팅 할 때에는 투입 온도를 조절해야 합니다. 반대로 투입 온도를 항상 일정하게 하려면 투입량을 조절해야 합니다.
TP에 영향을 주는 것은 투입 온도, 생두의 양과 온도, 로스팅 하는 공간의 온도와 습도, 배기 환경이 있습니다. TP는 배출까지 걸리는 시간을 정하는 기준이 되기도 합니다. 기준을 정할 때에는 생두의 특성을 파악하여 전체적인 화력의 계획을 세우고, 터닝포인트는 몇 도에 잡아서 화력을 어떤 단계로 나누어 주며 진행할지 고려하여야 합니다.
터닝포인트의 온도는 생두와 로스터기에 따라 다르며 최적의 향미를 구현하는 프로세싱을 찾고 그에 따른 적절한 TP 온도를 찾아야 할 것입니다.
TP 온도가 높으면 1차 크랙까지 도달하는 시간이 빠르게 진행됩니다. 빠른 1차 크랙은 신맛과 떫은 맛이 증가합니다. 또한 스코칭이나 티핑과 같은 결점이 발생할 소지가 있습니다. TP 온도가 낮으면 1차 크랙까지 도달하는 시간이 길어지며 향미 특성이 줄고 쓴맛과 텁텁한 맛, 떫은 맛이 증가하게 됩니다.
TP는 보통 80~100℃ 사이를 주로 잡게 되는데 내추럴, 허니, 혐기성(무산소), 디카페인 프로세싱 콩의 경우 수분이 적고 수분 손실이 빠르기 때문에 짧은 드라잉 구간을 계획하여 TP를 90~100℃ 사이로 정하고 화력을 낮게 공급하여 콩이 타지 않도록 프로파일을 진행합니다. 반면 수분이 많은 워시드, 피베리의 경우 TP를 80~90℃ 정도로 낮춰 드라잉 구간을 길게 가져가고 화력을 높여 속까지 잘 볶아지도록 하는 것이 보편적인 방법입니다.
로스터기 드럼의 축열이 많으면 투입 온도를 높이고 초기 화력을 끄고, 축열이 적으면 투입 온도를 낮추고 초기 화력을 조절하여 TP를 정하기도 합니다.
TP가 일어나는 시점은 투입 후 1분 30초 ~ 2분 사이에 발생하며 용량이 작은 경우 1분에 가까운 지점에서 일어납니다.
터닝포인트 이후는 흡열 구간으로 생두의 온도가 상승하며 열이 생두 표면에서 안으로 이동하는 열전도가 일어납니다. 100℃가 되면 표면에 있는 수분은 증발을 하기 시작하고 내부의 수분은 생두의 표면에서 얻은 열을 전달하는 전도체 역할을 담당합니다. 이때 생두는 밝은 노란색으로 변하게 됩니다.
100℃부터 수증기가 발생하여 연기가 시작됩니다. 또한 생두 조직이 유리화되어 말랑해지기에 로스터기의 회전에 의해 생두가 교반과 드럼에 부딪혀 찰랑거리던 소리가 줄어듭니다. 그리고 생두의 조직이 열에 의한 수분의 증기화로 내부 압력이 높아져 부피가 팽창하기 시작합니다. 이런 현상이 옐로우 구간의 특징입니다. 이런 특징, 옐로우 구간의 현상을 눈과 귀, 코로 확인할 수 있는 것입니다.
온도를 통해 옐로우 구간에 도달했음을 인지할 수 있는데 그 지점이 135℃ 전후입니다. 그 차이는 밀도나 크기에 따라 다를 수 있습니다.
아미노산과 환원당 사이의 화학 반응으로 프랑스 화학자 루이스 카밀 마이야르(Louis Camille Maillard)가 단백질 합성을 연구하던 중에 발견하여 명명되었습니다. 프랑스어로 ‘마이야르‘라하고 영어로는 ‘메일라드’라고 발음하지만 대중적으로는 마이야르를 많이 사용합니다. 메일라드 반응은 음식을 조리할 때 140~165℃에서 진행됩니다. 그리고 매우 빠르게 일어나는 특징을 가집니다.
유승권 로스터의 책 ‘로스팅 크래프트’에서는 154℃에서 생두의 외부와 내부 온도가 같아지면서 마이야르 반응이 나타난다고 서술하고 있습니다. 이때의 현상은 채프(Chaff)가 날리는 것입니다. 생두의 부피가 커지면서 채프가 벗겨지는 현상이 나타나는 것입니다. 채프가 발생하는 시점은 옐로우 구간부터입니다. 옐로우 구간에서도 생두의 부피가 팽창하기 시작하기 때문입니다. 마이야르 반응이 일어나는 구간부터 본격적으로 채프가 배출되는 셈입니다.
마이야르 반응에 의해 생두의 유기물이 분해되고 증기압이 증가하고 생두의 부피가 늘어나 열을 흡수하기 용이해집니다. 이에 따라 온도 상승이 일어나게 됩니다.
TP에 영향을 주는 것은 투입 온도, 생두의 양과 온도, 로스팅 하는 공간의 온도와 습도, 배기 환경이 있습니다. TP는 배출까지 걸리는 시간을 정하는 기준이 되기도 합니다. 기준을 정할 때에는 생두의 특성을 파악하여 전체적인 화력의 계획을 세우고, 터닝포인트는 몇 도에 잡아서 화력을 어떤 단계로 나누어 주며 진행할지 고려하여야 합니다.
터닝포인트의 온도는 생두와 로스터기에 따라 다르며 최적의 향미를 구현하는 프로세싱을 찾고 그에 따른 적절한 TP 온도를 찾아야 할 것입니다.
160℃에 도달하면 카라멜화가 이루어집니다. 생두 안에 있는 탄수화물, 환원당이 분해되어 갈색으로 변하는 반응입니다. 갈변반응이라고도 합니다.
당은 작게 분해될수록 단맛은 사라지고 아로마가 늘어나게 됩니다. 이산화탄소와 생두 내부의 증기압이 높아지면서 점차 발열반응을 보이기 시작합니다. 186℃에서는 자당(Sucrose)이 용해됩니다.
195℃ 전후에서 생두 내의 수증기와 이산화탄소의 압력이 포화 상태에 이르고 견디지 못한 생두는 크랙을 내며 팝콘이 터지듯 Popping 소리를 내게 됩니다. 이때를 1차 크랙이라고 하며 1팝이라고 간결하게 부르기도 합니다. 흡열과 발열을 이루며 가장 약한 부위인 센터컷과 앵커에 균열이 가며 벌어지게 되는 것입니다.
1차 크랙은 보통 균열이 가는 팝 소리로 정하는데 조직이 무른 콩부터 시작되기에 초기 간헐적인 팝 소리는 제외하고 3번째와 4번째의 팝 소리로 연속성이 느껴지는 순간을 1차 크랙의 시작점으로 정하는 편입니다. 수준이 높은 로스터의 경우 자신만이 정하는 1차 크랙 판독법이 따로 있기도 합니다. 그만큼 1차 크랙은 배출 시점을 정하는 중요한 포인트로 로스팅 프로세스에서 가장 중요한 지점이라 할 수 있습니다.
보통 1차 크랙이 시작되는 지점에 도달하기 전에 화력을 줄여 생두 내부까지 잘 익도록 뜸을 들이는 시간을 갖게 됩니다. 보통 1팝이 시작되기 전 발열 단계로 변환하여 빈 온도가 급격히 상승하는데 이때 화력을 줄여 뜸을 들이지 않으면 조직이 무르고 밀도가 낮은 생두의 경우 표면이 강한 열에 견디지 못하고 탈 수 있으며 수분이 많거나 밀도가 높은 콩의 경우 내부까지 익지 않아 언더 디벨롭을 유발하고 떫고 아린 맛, 시큼하고 텁텁한 맛 등 부정적인 맛이 추출될 수 있습니다.
약배전 로스팅을 추구하는 경우에는 1차 크랙 전 화력을 줄이는 것을 건너뛰는 경우가 있습니다. 이런 방법은 언더 디벨롭이 날 가능성이 있기에 권장하지 않지만 여러 산지의 생두를 경험해 보고 다양한 방법의 로스팅을 통해 자신만의 프로파일을 만들어 가는 데 참고하기 바랍니다.
1차 크랙 전 줄였던 화력을 1차 크랙 지점의 ROR 그래프를 보며 다시 화력을 올리기도 하는데 이는 1팝 후 급격하게 떨어지는 ROR을 안정시켜 언더 디벨롭을 방지할 때 사용하는 방법이라 할 수 있습니다.
생두가 가지고 있는 향미의 관점으로 바라보면 1차 크랙 전 산미(Acidity)가 먼저 정점을 찍고 나서 점차 줄어듭니다. 1차 크랙이 시작된 후 이어 고유의 향미(Origin Characteristics)가 정점을 이루게 됩니다. 쓴맛(Bitterness)은 1차 크랙 이후 조금씩 많아져 휴지기를 지나 2차 크랙부터는 산미와 고유의 향미를 넘어서게 됩니다.
1차 크랙 이후부터 추출하여 마실 수 있는 커피가 됩니다. 생두가 가지고 있는 향미의 발현이 가장 높아지는 시점이기도 하며 ‘디벨롭 타임’이라 부르는 DTR의 시작점이기도 합니다.
1차 크랙이 끝나고 휴지기에 돌입하면 발열 구간이 끝나고 흡열 구간이 시작됨을 알리는 것과 같습니다. 2차 크랙을 준비하는 것이라 볼 수 있습니다.
1차 크랙이 끝나고 2차 크랙이 시작되기 전까지 조용한 구간을 휴지기라 부릅니다. 이 휴지기 구간은 커피의 향미를 완성하는 구간이라고 볼 수 있습니다. 원두 외부와 내부가 고르게 익는 구간이기도 하며 원두의 색상이 갈색에서 고동색으로 짙어가는 구간이기도 합니다. 커피의 산미와 고유의 향미는 줄어들고 쓴맛, 바디감이 올라가는 구간이기도 합니다.
휴지기 구간에서의 화력은 낮추어 뜸을 들이는 데 너무 낮아 휴지기 구간이 길어지면 베이크드(Baked) 되어 향미 손실이 크고 밋밋하고 플랫(Flat) 하게 될 소지가 있습니다. 화력이 높으면 2차 팝이 빠르게 진행됩니다. 그래서 정밀한 화력 조절이 필요합니다.
1차 크랙이 시작되면서 디벨롭 구간이 시작된다고 하였습니다. 휴지기 구간의 화력은 결국 디벨롭 타임(DTR)을 어떻게 가져갈 것인가에 따라 결정됩니다. 보통 보편적인 DTR은 20%로 잡고 있습니다. 유승권 로스터는 브루잉 커피는 25~28%, 에스프레소는 35~38%로 소개하고 있습니다.
사용하고 있는 로스터기의 특성을 파악하고 그에 맞는 DTR을 적용하여 프로파일을 완성해야 합니다. 그에 따라 휴지기 구간의 화력도 결정될 것입니다.
필자가 사용하고 있는 보카500의 경우 1차 크랙은 보통 195℃에 시작됩니다. 1차 크랙의 정점은 200~205℃ 사이에 진행되고 208℃ 전후에 1차 크랙이 끝나고 휴지기로 돌입합니다. 214℃ 전후가 휴지기 중반으로 판단되며 219℃가 지나면서 2차 크랙이 시작됩니다. 그래서 휴지기 후반을 217~218℃로 참고하고 있습니다. 휴지기 후반의 커피 원두는 콩의 외부가 반질반질한 상태로 일부의 콩은 오일이 살짝 배어있는 상태입니다.
2차 크랙은 220℃부터 시작된다고 하며 이때부터는 커피 오일이 표면으로부터 흐르고 탄 맛이 증가합니다. 콩이 본격적으로 태워지는 시점이라 벤조피렌이 증가하고 카페스톨 생성이 많아지기 때문입니다. 그래서 건강을 위한 커피 로스팅을 2차 크랙 전까지를 권장하는 이유가 됩니다. 또한 향미 중심의 드립 커피를 즐기기에도 합당한 배전입니다.
배출 시점은 배전도를 결정하는 아주 중요한 일입니다.
물이 100℃에 끓는 것처럼 변하지 않는 현상이 있습니다. 마찬가지로 195℃에 1차 크랙이 터지도록 설계된 로스터기에서 대부분의 생두는 195℃에서 1차 크랙이 시작해야 합니다. 그러나 로스팅을 진행해 보면 모든 콩이 다 1차 크랙의 시점이 다르다는 것을 알 수 있습니다. 물이 100℃에서 끓지만 고도에 따라 물이 끓는 온도가 다른 것처럼 커피 또한 생두의 밀도와 크기 등 각각의 특성에 따라 다릅니다.
6항의 1차 크랙 배전도에 따른 커피 향미의 인지 강도 그래프를 참고하여 커피의 향미를 계획한 포인트에서 배출하도록 해야 합니다. 배출한 커피 원두는 2분 내에 40℃ 이하로 식힐 수 있도록 해야 향미 손실이 줄어듭니다. 용량에 맞는 쿨러를 사용하여 200℃ 이상에서 배출한 원두가 잔열로 볶음이 더 진행되지 않도록 합니다.
때로는 연금술사와 같이 인위적인 컨트롤로 어마어마한 커피 향미를 창조를 꿈꾸는 로스터가 있습니다. 그러나 커피 로스팅의 기본은 커피가 가지고 있는 본연의 향미를 최대한 살리는 일입니다. 배전도에 따라 달라지는 향미를 분석하여 최적의 조합을 찾는 것입니다. 처음은 단일종 블렌딩으로, 다양한 품종과 산지의 커피를 조합하여 새로운 향미를 창조하기도 합니다.
홈 로스터로서 자연 배기 프로파일을 이해하고 경험하다 보면 기본이 탄탄히 잡힌 로스팅을 할 수 있습니다. 그러면 자신만의 블렌딩을 창조할 수도 있겠지요. 그러기 위해서 참 많은 품종과 산지의 커피 생두를 경험해 봐야 합니다. 그때마다 커피가 가지고 있는 최고의 향미를 찾아 누리는 로스터가 되기를 바랍니다.
참고 자료 : 로스팅 크래프트(유승권), 권대옥의 로스팅 커피, Coffee Roasting Explained(제임스 호프만 유튜브 채널)