커피 로스팅(coffee roasting)은 커피 생두에 열을 가해 물리적, 화학적 변화를 일으켜 새로운 향미를 개발하는 것입니다. 로스팅 과정은 생두 본래의 향미를 가감시키고 열을 통해 특성을 더해줄 수 있습니다. 로스팅 과정에서 생두의 조직을 최대한 팽창시켜 생두가 가진 여러 성분(수분, 지방분, 섬유질, 당질, 카페인, 유기산, 탄닌 등)이 조화롭게 표현됩니다.
로스팅을 하면 단단한 조직의 생두에서 수분이 기화되고 세포구조가 유리화된다. 수증기와 이산화탄소의 압력에 의해 부피는 늘어나고 밀도는 감소하여 쉽게 분쇄할 수 있는 상태가 된다. 로스팅이 진행되며 생두는 수분이 손실되어 무게가 줄어드는 반면 부피는 팽창하여 다공질 구조가 되며, 색은 점점 진한 갈색으로 변화합니다. 물리적 변화와 함께 화학적 반응(마이야르 반응, 캐러멜화)이 일어나며, 특정 플레이버가 만들어집니다.
* 열작용 : 향미 발현
* 물리적 반응 : 구조, 색, 부피, 밀도의 변화
* 화학적 반응 : 마이야르 반응, 캐러멜화
커피 원두를 로스팅하기 위한 최초의 도구는 15세기 오스만 제국과 대 페르시아에서 사용된 금속 또는 도자기로 만든 얇은 팬이었다는 기록이 있습니다. 19세기에 미국과 유럽에서 많은 양의 커피를 생산할 수 있도록 상업용 로스터에 대해 다양한 특허를 획득했으며, 인스턴트 커피가 인기 있는 커피 음료가 되자 1950년대에는 전문 커피하우스가 개장하여 전통적인 방법으로 추출한 음료를 제공하기 시작했습니다. 1970년대에는 전 세계의 다양한 로스팅과 원두를 제공하는 전문 커피하우스가 더 많이 설립되었습니다. 1980년대와 1990년대에 고급 커피 산업은 크게 성장했으며, 이러한 추세는 21세기까지 이어졌습니다.
로스터의 구조라고 한다면 싱글 드럼과 듀얼 드럼, 열풍인지 반열풍인지 등이 있습니다.
* 듀얼 드럼 : 로스터의 드럼이 내부와 외부로 나뉘어 두 겹으로 제작.
* 싱글 드럼 : 로스터의 드럼이 한 겹으로 제작.
* 열풍 : 100% 대류를 사용하는 로스터.
* 반열풍 : 대류와 전도를 둘 다 사용하는 로스터.
로스팅에서 열은 플레이버의 변화에 직접적인 영향을 미치기 때문에 열을 주도적으로 조절하여 긍정적인 결과를 기대할 수 있습니다. 생두에 관계없이 200~240℃의 열을 가하면 로스팅은 되지만, 열을 효율적으로 전달할 수는 없습니다. 따라서 로스터는 사전에 어떤 종류의 열을 어떻게 사용할 것인지 계획하는 것이 좋습니다.
로스팅 시 사용되는 열은 전도, 대류, 복사열이 있으며, 각각의 열은 그 역할이 모두 다르고 로스팅 시간에 다르게 작용하기 때문에 생두의 플레이버 발현에 많은 영향을 미치게 됩니다.
[열의 종류]
- 전도열 : 전도열은 온도 차가 있는 두 물체 사이 전도체를 통해 열이 전달되는 방식입니다. 로스팅 시에는 온도가 낮은 생두와 온도가 높은 드럼 사이 열전달, 생두 사이 수분을 매개체로 한 열전달이 이루어질 수 있습니다.
전도열은 직접적인 방식으로 효과적으로 열전달이 가능하지만, 열전달 범위가 제한이고 속도가 느리기 때문에 교반이 원활하지 않을 경우 생두에 스코칭 같은 손상이 발생할 수 있습니다.
버너가 제대로 연소되지 않은 경우에도 원두 색상이 균일하지 않거나 부분적으로 타게 됩니다. 전도열의 비율이 너무 높거나 버너의 연소가 잘되지 않으면 기대한 결과물을 얻기 어렵습니다.
- 대류열 : 대류란 가열된 기체나 액체가 순환하며 열을 전달하는 것을 말합니다. 로스팅 시 사전에 예열할 때 주변의 공기가 열을 흡수하여 드럼 내부 온도가 상승하고, 드럼에 투입된 낮은 온도의 생두는 드럼과 함께 회전하며 배기의 흐름에 따라 공기와 만나게 됩니다. 따라서 대류를 이용하는 로스팅은 생두의 모든 면이 뜨거운 기체에 둘러싸여 있기 때문에 열이 생두 전체에 빠르고 지속해서 전달됩니다.
대류는 로스팅에서 차지하는 비중이 가장 크며, 열이 한층 효율적으로 전달되어 로스팅 결과도 균일합니다. 하지만 대류의 비중이 너무 높아지면 로스팅 속도가 너무 빨라 컨트롤하기가 어렵습니다.
- 복사열 : 복사열은 전도열, 대류열과 달리 매개체 없이도 열이 전달되는 방식입니다. 로스팅에서는 가열된 생두나 드럼 등의 요소가 적외복사를 발산하며, 생두의 온도가 균형을 맞출 때까지 특정 온도의 물체에서 그보다 낮은 온도의 물체에 계속해서 열을 전달합니다. 복사는 다각도로 열을 가해 생두의 안과 밖을 고르게 익히지만, 로스팅에서 차지하는 비중은 가장 작습니다. 복사의 비율을 높이기 위해서는 배치 사이즈를 키우는 방법이 있습니다.
* 로스팅 레벨이 높을수록 원두 분쇄 전후의 아그트론 넘버가 큰 차이를 보이는 경향이 있습니다.
* 아그트론 넘버 : 적외선을 이용해 원두의 색상을 수치로 나타낸 것으로 측정 기구의 이름이기도 합니다. 대부분의 사람이 미국 스페셜티 커피 협회가 제시한 기준으로 아그트론 넘버를 매기고 있습니다.
세 가지 열은 로스팅 프로파일과 직결되며, 각 로스터가 추구하는 방향에 따라 프로파일은 일정한 형태를 나타내지만, 로스팅에 매번 일정한 열을 적용하라 수는 없습니다.
또한 한 가지 열만 사용해서는 좋은 결과를 얻기 쉽지 않습니다. 전도의 비율을 너무 높이면 플레이버가 무겁고 자극적으로 변하며, 대류의 비율을 지나치게 높이면 로스팅 진행 속도가 빨라져 날카로운 맛이 날 수 있습니다.
결국 로스터가 열의 상호 보완적인 관계를 이해하고 어떻게 적용할 것인 자의 문제라고 할 수 있습니다.