[출처] Angeloni, G., Guerrini, L., Masella, P., Dionisio, A., Gatti, R., & Parenti, A. (2022). Test of an innovative method to prepare coffee powder puck, improving espresso extraction reliability. European Food Research and Technology, 248(163–170). https://doi.org/10.1007/s00217-021-03868-x.

안녕하세요, 전 세계 커피 마니아 여러분! 커피의 깊은 맛을 탐구하는 블로거, 올어커입니다.

완벽한 에스프레소 한 잔을 위한 바리스타들의 노고를 아시나요? 매일 아침, 미세한 날씨 변화, 원두의 신선도 변화에도 흔들리지 않는 일정한 추출 속도(Flow Rate)를 유지하기 위해 그라인더 설정을 끊임없이 조절해야 합니다. 이 과정은 시간 낭비이자 원두 낭비로 이어지죠.

하지만 오늘 제가 소개해 드릴 연구는 이 오랜 바리스타들의 숙제를 해결해 줄 혁신적인 방법을 제시합니다. 바로 ‘커피 퍽’을 층층이 쌓아 안정성을 극대화하는 방식입니다.

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🔍 에스프레소 추출, 왜 그렇게 까다로울까요?

에스프레소는 뜨거운 물(약 90±5 °C)을 고압으로 다져진 커피 가루(커피 퍽) 사이로 통과시켜 가용성 물질을 추출해 내는 방식입니다. 여기서 가장 중요한 요소 중 하나가 바로 ‘물의 흐름 속도’입니다. 보통 30초 동안 약 30g이 추출되는 것이 이상적이며, 이는 초당 약 1g의 속도입니다.

이 추출 속도를 결정하는 핵심 변수는 바로 커피 알갱이의 크기(Grinding grade)입니다. 사실, 에스프레소 품질의 변동성 중 최소 80%가 이 그라인딩 정도에 의해 발생한다고 합니다.

• 알갱이가 너무 가늘면 (Over-extracted): 물과 접촉하는 시간이 길어져 과추출되고 추출 속도가 느려집니다.
• 알갱이가 너무 굵으면 (Under-extracted): 물이 너무 빨리 흘러 저추출되고, 에스프레소의 풍미를 제대로 끌어낼 수 없습니다.

문제는 같은 브랜드의 원두라도 생산되는 배치(Batch)마다 미세하게 성질이 다르거나, 다른 브랜드의 원두를 사용할 때 그라인더 설정을 매번 바꿔줘야 한다는 것입니다. 기존의 방식(Conventional Mode, CM)은 알갱이 크기가 단일한 분포로 이루어져 있어, 원두의 미세한 변화에도 추출 속도가 크게 변동됩니다.

✨ 혁신적인 해결책: ‘층층이 퍽’ 기술의 등장 (Innovative Mode, IM)

이 연구는 추출 시 물의 흐름 속도 변동성을 줄이기 위해 혁신적인 커피 퍽 준비 방법(특허 WO/2020/148258)을 테스트했습니다. 이 새로운 방법(IM)의 핵심은 다름 아닌 ‘입자 크기가 다른 층을 쌓는 것‘입니다.

연구팀은 총 15g의 커피 가루를 사용하여 세 개의 층으로 나누었습니다 (각 층 5g).

층의 위치	알갱이 크기 특징	효과
맨 아래 (Bottom)	가장 굵은 입자 (Coarse particles)	물이 처음 통과하는 저항을 조절하고 안정적인 흐름을 유도
가운데 (Middle)	보통 크기의 입자 (기존 방식과 동일)	추출의 기본 밸런스 유지
맨 위 (Top)	가장 가는 입자 (Finer particles)	에스프레소에 필수적인 압력을 형성하고 풍부한 크레마를 만드는 데 기여

이처럼 굵은 알갱이를 아래에, 가는 알갱이를 위에 배치하는 방식이 기존 방식보다 추출 신뢰성을 최적화했습니다. (참고로, 반대로 쌓는 역순 배열도 테스트했지만 추출에 명백한 문제가 있어 실패했다고 합니다.)

📊 놀라운 결과: 변동성을 극적으로 줄이다!

이 혁신적인 층층이 퍽 제조법(IM)은 세 가지 주요 실험에서 기존 방식(CM) 대비 훨씬 안정적인 성능을 보여주었습니다.

1. 같은 브랜드의 다른 배치 (Trial 1)

바리스타가 매일 사용하는 동일 브랜드의 원두라도 배치(Batch)가 달라지면 추출 속도가 불안정해집니다.

• 기존 방식 (CM): 테스트한 다섯 배치 중 한 번은 추출 안정성을 위해 그라인더를 재설정해야 했습니다 (변동 계수 CV%가 22%로 허용 오차를 벗어남).
• 혁신 방식 (IM): 그라인더 설정을 전혀 바꾸지 않아도 모든 배치에서 안정적인 추출 속도를 유지했습니다.
• 추출 중 안정성: 추출 시간(30초) 동안 IM의 추출 속도 변동 계수(CV)가 CM보다 훨씬 낮았으며, 추출이 끝날 무렵에도 CM(11%) 대비 IM(6%)의 CV가 낮아 더 균일한 흐름을 보였습니다.

2. 다양한 브랜드의 원두 (Trial 2)

그라인더 설정을 한 번 맞춘 후, 다른 브랜드의 원두로 교체했을 때의 안정성을 테스트했습니다.

• 기존 방식 (CM): 테스트한 4가지 다른 브랜드 중 2가지 브랜드에서 추출 속도가 허용 오차(±15%)를 벗어났습니다 (각각 25%, 35% 차이). 이는 바리스타가 두 번이나 그라인더 설정을 다시 맞춰야 한다는 의미입니다.
• 혁신 방식 (IM): 모든 브랜드에서 추출 속도가 허용 오차 범위 내에 머물렀습니다. 바리스타는 그라인더 설정을 바꿀 필요가 없었습니다.

3. 극단적인 혼합 비율 테스트 (Trial 3)

연구팀은 추출 속도가 매우 다른 두 원두(X와 Y)를 섞어 IM의 견고함(Robustness)을 테스트했습니다.

• 핵심 발견: IM을 사용할 경우, 전체 커피 가루 중 최대 40%가 잘못된 알갱이 크기로 그라인딩되었더라도 추출 속도에는 부정적인 영향이 거의 없었습니다.
• 예를 들어, X(70%) + Y(30%) 블렌드의 경우, CM은 추출 속도 변화가 52%에 달해 에스프레소 추출에 부적합했지만, IM은 단지 5% 감소하는 데 그쳤습니다.

💡 결론: 바리스타의 구원투수!

이 연구는 층상 구조의 커피 퍽이 균질한 원두(같은 브랜드 내 배치 간)를 사용하든, 이질적인 원두(다른 브랜드)를 사용하든, 심지어 원두를 섞어 쓰든 관계없이 기존 방식보다 물의 흐름 속도 안정성이 훨씬 뛰어나다는 것을 입증했습니다.

이 특허 출원된 솔루션은 바리스타가 일관된 품질의 에스프레소를 제공하고, 그라인더 설정을 맞추느라 허비하는 시간과 커피 낭비를 줄이는 데 큰 도움이 될 잠재력이 있습니다. 마치 폭풍우가 쳐도 흔들리지 않는 닻을 내리는 것처럼, 이 층층이 퍽 기술은 원재료의 변동성이라는 바다 위에서 에스프레소 품질을 단단히 지켜줄 것입니다.

이제 바리스타들은 매번 그라인더 세팅에 신경 쓰는 대신, 고객들에게 완벽한 커피를 제공하는 데 집중할 수 있겠네요!

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