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COFFEE MAGAZINE
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제목 추출된 커피의 농도 측정하기
작성자 presso (ip:)
  • 작성일 2016-11-21 13:32:10
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추출된 커피의 농도 측정하기



커피의 농도를 살펴보기 전에 먼저 설탕물에 대해 생각해보자.

우리가 설탕물을 만드는 경우 물에 녹은 설탕의 양이 많으면 진한 설탕 물이 된다.

반대로 녹은 설탕의 양이 작으면 연한 농도의 설탕물이 된다. 설탕물의 진하 고 연함은 마셔보고 판단하지만 개인마다 취향이 다르기 때문에 남이 진하다고 생각하는 설탕물이 본인에게는 연하게 느껴질 수 있다.

또한 그 반대의 경우도 생긴다. 개인차가 있지만 일반적으로 5~10% 농도의 설탕물이 대부 분 좋아하는 농도이다. 5%의 설탕물은 전체 100g의 설탕물이 있다면 이중 5g이 설탕이고 물이 95g이다.

즉 설탕물의 농도는 설탕의 무게에 전체 설탕물의 무게로 나누어 백분율로 표시하고 있다.



 


추출 커피의 농도는 전통적으로 무게대비 부피로 나타낸다. 즉 mg/L를 사용하여 농도를 표시하여 왔다. 하지만 물은 온도에 따라 부피가 많이 변하게 된다. 같은 1L의 물이라도 7.35℃일 때 무게는 1009.9g이 된다.

89.85℃ 일 때 무게는 954.9g이다. 22.35℃의 물 1L 는 1000.62g으로 89.85℃의 1L와 비교하면 45.72g의 차이가 발생한다. 4.6%의 측정오차 가 발생하게 된다.

이런 이유로 최근에는 추출 커피의 농도도 무게에 대한 백분율로 나타낸다.

설탕물의 경우 대부분 5%의 농도를 선호하지만 추출 커피의 농도가 5%라면 매우 진한 커피가 만들어진다. 선호하는 커피의 농도는 지역별로 약간의 차이를 나타내고 있다.

정통적으로 연한 커피를 즐기는 미국인들의 경우 1.15~1.35% 의 농도를 좋아한다고 한다. 미국인들보다 는 진한 커피를 좋아하는 유럽인들의 경우 1.20~1.45%를 선호한다는 연구 결과가 나왔다.

유럽에서도 더욱 진한 커피를 즐기는 노르웨이의 경우 1.30~1.55%를 선호한다.

우리나라의 경우 이에 대한 연구 결과는 없지만 최근 들어 진한 커피를 즐기는 경향으로 봤을 때 유럽과 유사하게 1.20~1.45%로 추정하고 있다.

이는 100g의 추출 커피에는 커피 성분이 1.20~1.45g 정도 녹아있다는 것을 의미한다. 보통 카페에서 마시는 아메리카노 의 경우 240ml로 가정한다면 2.88g~3.48g 정도의 커피 성분이 포함된다.

추출 커피의 농도가 1.45%를 넘어가는 경우 진한(Strong) 커피라고 부르고 1.2%보다 낮은 농도의 커피를 연한(Weak) 커피라고 부른다.

진한 커피는 영어로 Strong 즉 강한 커피라고도 한다. 반대로 연한 커피는 영어로 Weak 약한 커피라고 한다. 에스프레소의 경우 농도가 강한 즉 진한 커피가 된다.

반면에 물을 더 넣은 만든 아메리카노의 경우 약한 즉 연한 커피가 된다.

커피에서 강하다와 약 하다, 혹은 진하다 연하다는 표현은 쓴맛의 정도를 나타내는 것이 아니라 커피향이나 향미가 강하게 느껴지거나 약하게 느껴지는 것을 의미한다.

본인이 마신 커피의 향이 약하게 느껴진다면 연한 커피가 되고 강하게 느껴 진다면 진한 커피가 된다. 즉 쓴 커피가 강한 커피는 아니다.

쓴 커피에 대해서는 다음에 더 자세히 다루기로 한다.





그럼 커피의 농도는 어떻게 측정할 수 있을까?


커피의 농도를 측정할 수 있는 가장 간단 한 방법은 추출 커피를 오븐에 넣고 열을 가 해 물을 모두 증발시켜 추출 커피에 포함된 커피 성분의 무게를 측정하면 된다.

이 방법 은 오븐 건조 방식(Oven Dry)이라고 한다. 오븐 건조 방식의 경우 매우 정확한 농도를 측 정할 수 있지만 커피에 포함된 물을 증발시키려면 긴 시간이 필요하다.

즉 커피의 농도를 측정하기 위해 10~24시간 정도의 건조 시간을 필요로 하고 있어 간편하게 사용할 수 없 는 측정법이다.


오븐 건조 방식 외에 다른 방법으로는 전도도 측정 방식, 굴절율 측정 방식과 비중 측정 방식 등이 있다.

전도도 측정 방식은 측정하고자 하는 커피의 전기 전도도를 이용하여 포함된 커피 성분의 양을 계산해 낼 수 있는 방식이다. 전도도 측정을 위해 사용하는 장비를 보통 TDS측정 기로 부른다.

TDS 측정기는 주로 물의 오염도를 측정하기 위해서 주변에서 많이 사용하고 있는데 TDS 측정기로 측정된 값을 이용하여 커피의 농도를 계산해 낼 수 있다. TDS 측정기의 원리는 순수한 물의 경우 전기 전도도가 0이다. 즉, 순수한 물은 전기가 통하지 않는다. 하지만 순수한 물에 다 른 성분이 녹아 있는 경우 전기 전도도는 증가하게 된다.

TDS로 측정된 값은 보통 ppm이라는 단위를 사용한다. 한국에서 음용 가능한 식수의 기준으로 여러 성분들에 따른 ppm 한계치를 규 정하지만 보통 TDS 300ppm 이하로 규정하고 있다.

ppm이란 1 백만분의 1을 의미하는 단위로 1ppm은 1백만g의 물에 1g의 성분이 녹아있다는 것을 의미한다. 300ppm은 100g의 물의 경우 0.03g의 성분이 녹아있다는 것을 의미한다.

추출 커피도 TDS 측정기를 이용하여 측정할 수 있는데 측정 된 값을 바로 사용할 수 없다. TDS 측정기는 물을 측정하기 위해 만들어진 장비로 TDS로 측정되는 커피 성분은 10분의 1 정도다.

그래서 커피농도를 측정할 때 측정된 값에 10을 곱해야 한 다. 즉 추출 커피의 TDS가 1200ppm인 경우 100g에 0.12gⅹ10, 즉 1.2g이 녹아있다는 것을 의미한다. 그리고 이 추출 커피의 농도를 1.2%라고 한다.

일반적인 농도와 구분하기 위해 추출 커피의 경우 1.2TDS%를 사용하면 편하다. TDS 측정기는 측정에 걸리는 시간도 짧고 비교적 정확한 값을 측정할 수 있기 때문에 추출 커피의 농도 측정에 주로 사용하고 있다.


마지막으로 굴절율 측정 방식은 빛의 굴절을 이용하여 농도를 측정하게 된다. 우리가 볼 수 있는 빛은 파장의 한 종류이다.

소리와 같이 파장에 의해 전달되는데 호이헨스 원리에 따르면 빛은 서로 다른 매질을 지나는 경우 진행방향이 변하게 된다. 유리컵에 막대를 꼽고 옆에서 보면 수면을 기준으로 막대가 꺾여 보이게 된다.

순수한 물에 다른 성분이 녹아 있으면 성분의 양에 따라 꺾이는 정도가 다르다. 이 원리를 이용하여 커피의 농도를 측정하게 된다.

굴절식 농도계는 유리막에 측정하려는 용액을 올려놓고 밑에서 빛을 쏘아준 후 맺히는 상의 위치에 따라 굴절각도를 측정한다. 측정된 굴절각을 공식에 의해 계산해 내면 커피의 농도를 알아 낼 수 있다.
굴절계를 만드는 회사마다 약간은 다른 공식을 이용하는데 커피 농도를 측정할 수 있는 굴절식 농도계는 VST와 ATAGO 두 회사뿐이다.

TDS 측정기와 같이 굴절계를 이용하는 경우 빠르게 정확한 농도를 측정할 수 있다.

하지만 굴절계는 TDS 측정기에 비해 고가의 장비다. TDS 측정기는 낮은 농도의 경우 비교적 정확한 커피 농도를 측정 할 수 있지만 농도가 높아지는 경우 측정 오차가 커지는 문제가 발생한다.

즉 에스프레소와 같이 높은 농도의 커피를 측 정하는 경우 TDS로 측정된 값은 큰 오차가 발생하게 된다. 반면에 굴절계는 높은 농도에서도 비교적 정확한 값을 측정 할 수 있다.

커피 농도를 측정하기 전에 먼저 종이 필터를 이용해 부유물질을 제거한 후 측정한다.

V60드리퍼와 같이 종이필터를 사용하는 드리퍼는 추가적인 필터작업은 필요하지 않지만 프렌치프레소로 추출한 커피의 경우 추가적인 필터작업이 필요하다.

또한 에어로프레소의 경우 종이필터를 사용하지만 원형의 종이필터가 완전히 걸러주지 못하는 문제가 있다. 이런 경우도 추가적인 필터작업이 필요하다.

종이필터 대신에 금속망 필터를 사용할 때도 당연히 추가 필터작업이 필요하다.





TDS 측정기 사용법


1.  TDS측정기를 사용하기 전에 ATC(Automatic Temperature Compensator: 자동 온도 보상) 기능이 있는지 먼저 확인한다.

    ATC 기능이 없는 TDS 측정기의 경우 측정을 위해 추출된 커피의 온도를 실온까지 떨어뜨린 후에 측정해야 한다.

2.  TDS 측정기의 측정 부위를 필터링한 추출 커피에 담근다.

3.  측정 버튼을 눌러 TDS 농도를 측정한다. TDS 측정기로 측 정되는 값은 ppm 단위로 1천ppm인 경우 커피의 농도는 1% 로 한다. 즉 1천ppm으로 측정된 커피의 농도는 1TDS%라는 단위를 사용한다.

4.  측정 버튼을 눌러 측정을 하면 표시창에 나오는 측정값이 계속 변하게 된다. TDS 측정기는 미세한 전류를 이용하여 측정하기 때문에 측정값이 계속 변한다.

    이런 이유로 측정을 시작하고 일정 시간이 경과한 다음 측정값을 읽어준다. 필자는 보통 1분 정도 기다린 후 나오는 측정값을 사용한다.

5.  TDS 측정기를 사용한 후 다음 측정을 위해 측정 부위를 맑은 물을 이용하여 깨끗이 청소하여 준다. 그리고 TDS측정기의 건전지가 닳은 경우 측정값의 오차가 크게 발생한다.

    예상 측 정값을 벗어나는 경우 새 건전지로 교환한 후 사용한다.



굴절식 농도계 사용법


1.  굴절식 농도계를 사용하기 전에 ATC 기능이 있는지 확인 후 ATC 기능을 지원하지 않는 경우 실온까지 떨어뜨린 후 측정한다.

2.  굴절계의 측정판을 연 후 필터링 된 커피를 몇 방울 떨어뜨린다. 측정에 사용되는 양은 측정기의 매뉴얼을 참조한다.

3.  측정기의 측정 버튼을 눌러 커피의 농도를 측정한다. 측정값이 TDS%로 나오는 경우 측정값을 농도로 사용할 수 있지만 Brix로 나오는 경우 Brix-TDS 변환 프로그램을 사용하여 농도를 측정한다.

4.  굴절식 농도계에서 측정 후 다시 측정 버튼을 누르면 다시 측정이 된다. 측정완료 후 다시 측정 버튼을 눌러 계속 측정 한다.측정값의 변화가 적은 경우 해당 측정값을 사용한다.

    혹은 처음 2번의 측정값은 버리고 이 후 3~5번 측정한 값의 평균을 사용하기도 한다.



프렌치프레소 사용법


1.  먼저 95℃ 정도의 뜨거운 물 600ml를 준비한다. 프렌치프레소의 뚜껑과 플렌저를 분리한 후 뜨거운 물을 기구의 2/3정 도 뜨거운 물을 부어 기구를 데워 놓는다. 뜨거운 물을 버린 후 분쇄된 원두를 담는다.

2.  92~95℃ 정도의 뜨거운 물을 부은 후 나무스푼이나 나무막대를 이용하여 저어준다. 이때 금속 재질의 스푼이나 막대를 사용하면 용기의 유리가 깨질 수 있기 때문에 꼭 나무나 플라스틱 재질을 사용한다.

3.  뚜껑과 플렌저를 닫아준다. 플렌저는 용기 상단에 위치해 놓는다.

4.  4분 정도 기다린 후 플렌저 막대를 손으로 지긋이 부드럽게 눌러 아래까지 내린다.


글·사진 이광연 (킨텍스커피교육학원 원장)

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