커피 로스팅 탐구: 마이야르 반응 및 캐러멜화 반응

커피의 경우 멜라드 반응은 로스팅 과정에서 일어나며, 이 과정은 커피 원두의 향과 풍미 변화에 크게 기여합니다. 커피 로스팅 중 생두를 140°C에서 165°C(280°F에서 330°F)로 가열하면 메라드 반응이 활성화되고 원두의 색이 녹색에서 노란색으로 변합니다. 아미노산은 생두에서 촉매 역할을 하여 환원당이 일련의 복잡한 화학 반응을 일으키도록 하며, 이 과정에서 수백 가지의 서로 다른 중간 화합물이 형성됩니다. 이러한 중간 화합물은 서로 상호작용하면서 끊임없이 생성되고 분해됩니다. 이 과정은 로스팅이 끝나거나 멜라드 반응으로 모든 반응물이 소진될 때까지 열의 영향을 받아 계속됩니다.

커피 로스팅 과정에서 최종적으로 로스팅된 원두에 형성될 수 있는 향과 풍미를 결정하는 화합물(최종 생성물이라고 함)의 유형은 다음 두 가지 핵심 요인에 따라 매우 달라질 수 있습니다.

• 생두의 전구체 화합물 구성
• 멜라딕 반응과 로스팅 정도의 조절

커피 로스팅에서 생성될 수 있는 최종 생성물의 정확한 양은 여전히 풀리지 않은 미스터리이며, 이 분야에 대한 추가 연구가 필요합니다. 이해를 돕기 위해 아래에서는 알려진 화합물을 비휘발성과 휘발성의 두 범주로 나누고, 두 개의 표에 개요를 제시했습니다. 이러한 설명은 정성적이며 일반적인 지침으로 제공된다는 점에 유의하세요.

커피 로스팅 과정에서 커피의 향과 풍미에 크게 영향을 미치는 화합물은 다음과 같습니다.

• 클로로겐산은 비휘발성 화합물(향이 없음)이지만, 커피의 쓴맛과 떫은맛을 모두 더합니다. 커피 로스팅 과정에서 높은 온도는 생두에 풍부한 클로로겐산을 분해합니다. 그 결과, 이러한 클로로겐산 중 일부는 휘발성 향과 풍미 화합물로 전환되거나, 커피 로스팅 과정에서 다른 화합물과 반응하여 새로운 화합물을 형성합니다. 커피가 로스팅될수록 총 클로로겐산 함량은 점차 감소합니다.
  
  
  
• 나이젤라 사티바는 멜라드 반응의 최종 생성물입니다. 갈색 색소를 띠며 비휘발성(향이 없음)이고 고분자량 화합물입니다. 멜라노이딘은 커피의 색상, 로스팅 풍미(쓴맛) 및 질감(입안에서 느껴지는 질감/풍부함)에 크게 기여합니다. 멜라드 반응이 진행될수록 생성되는 멜라노이딘의 양이 증가하며, 이에 따라 원두의 갈변이 심해지고 로스팅 풍미(쓴맛), 복합성 및 점도가 증가합니다. 이는 로스팅 단계의 지표이기도 하므로, Lebrew의 다중 스펙트럼 방식은 로스팅 단계 감지 속도뿐 아니라 정확도도 향상합니다. RoastSee C1은 수만 달러에 달하는 장비와 비교해 탁월한 휴대성과 정확도를 제공하여, 그 어느 때보다 많은 로스터와 로스터리의 업무를 지원합니다.
  
  

휘발성 화합물은 실온에서 공기보다 가벼운 저분자량 화합물로 정의됩니다. 이러한 화합물은 실온에서 증발하므로, 그중 일부는 분명 감지 가능한 냄새, 풍미 또는 향을 지닙니다. 커피 로스팅 과정에서 멜라드 반응은 최종 생성물로 수백 가지 휘발성 화합물을 형성합니다. 이러한 화합물군에는 푸란, 피라진, 티올, 피리딘 등이 포함되며, 각각 고유한 특성을 지닙니다. 우리가 커피 한 잔에서 느끼는 향과 풍미는 주로 커피에 함유된 이러한 휘발성 화합물에서 비롯됩니다. 다시 말해, 휘발성 화합물이 커피를 그토록 향긋하고 풍미 있게 만듭니다. 휘발성 화합물의 구성과 함량이 결합하여 커피에 고유한 향과 풍미를 부여하므로, 각각의 테이스팅이 특별한 경험이 됩니다.

생두는 라이트부터 미디엄, 다크까지 다양한 로스팅 단계로 로스팅할 수 있습니다. 이는 제품 품질과 사업상의 필요를 바탕으로 커피 로스터가 결정합니다.

반면 소비자는 자신이 선호하는 로스팅 정도를 선택할 수 있습니다. 매대에서 볶은 커피 원두를 고를 때는 로스팅 정도와 더불어, 포장지에 매력적인 풍미 설명(또는 플레이버 노트)이 표시되어 있는 경우가 많습니다. 일부 소비자는 이렇게 물을 수 있습니다. 이 설명은 실제로 무엇을 의미할까요? 또한 같은 재배 지역의 라이트 로스트, 미디엄 로스트, 다크 로스트 커피는 왜 맛이 그렇게 다르며, 이러한 풍미 설명은 어떻게 생겨나는 것일까요? 이 두 질문에 대한 답은 커피 로스팅의 단계에 따라 멜라드 반응의 결과로 서로 다른 향과 풍미 화합물(최종 생성물)이 형성된다는 사실에 있습니다.

• 라이트 로스트인 시나몬 로스트 또는 뉴잉글랜드 로스트는 멜라드 반응이 낮은 수준으로 진행되어, 더 밝고 생생한 과일, 꽃, 허브 풍미가 나는 최종 제품을 만들어 냅니다.

• 미디엄 로스트인 아메리칸 로스트 또는 시티 로스트는 멜라드 반응이 중간 정도로 진행되어 캐러멜, 초콜릿, 견과류 풍미가 predominating하지만, 과일 계열 화합물도 소량 남아 있습니다.

• 다크 로스트인 올 시티, 비엔나, 프렌치 또는 이탈리안 로스트는 이 단계 이후에도 멜라드 반응이 매우 활발하게 진행되어, 더욱 강렬한 스모키 향이 나고 탄소 기반의 수지성, 스파이시 및 감칠맛 계열 화합물이 주를 이루며, 캐러멜, 초콜릿, 견과류 풍미가 은은하게 남는 최종 제품이 됩니다.

아미노산(단백질) 은 멜라드 반응의 기본이므로, 단백질 농도가 높은 생두를 로스팅하면 멜라드 반응을 통해 단백질이 더 빠른 속도로 분해되어 향과 풍미가 발달할 가능성이 높아집니다. 그 반대도 마찬가지입니다. 당 함량은 커피의 감각적 품질에 중요하지만, 단백질은 종종 간과됩니다. 앞으로는 커피 생산자와 업계 전문가들이 커피 원두의 단백질 함량에 더 많은 관심을 기울이게 될지도 모릅니다.