The Influence of Storage Method on Cup Profile and CO2 Content in Roasted Specialty Coffee :볶은 스페셜티 커피의 컵 프로파일과 CO2 함량에 대한 보관 방법의 영향

김상윤

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자료유형: 학위논문

저자정보: 김상윤 (전남대학교, 전남대학교 대학원)

지도교수: 신태선

발행연도: 2021

저작권: 전남대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.

이용수11

초록· 키워드

커피는 전 세계적으로 인기 있는 음료이고 최근에는 맛과 향이 더 고급스럽고 개성이 강한 스페셜티 등급의 커피를 찾는 소비자가 크게 늘고 있다. 커피의 맛과 향은 대부분 커피의 종, 생육환경, 원산지, 가공방식 등에 따라 다르지만, 그중에서도 커피의 잠재된 맛과 향을 이끌어내는 로스팅의 역할이 가장 중요하다. 커피 생두에 열을 가해 로스팅을 하면 여러 가지 물리적, 화학적 반응으로 인해 수분이 증발하고 CO2가 생성되며 새로운 휘발성 향미성분이 생성된다. 이렇게 볶아진 커피콩 내부에서는 CO2가 존재하는데 보통 CO2는 커피의 신선함을 나타내는 지표로 삼기도 하고 커피의 추출과 보관에도 영향을 미치는 요인이 된다. 이렇게 로스팅한 커피를 더 신선하게 마시고 산소에 노출되어 산패가 진행되는 것을 막기 위해 밀폐 용기에 넣어 실온에 보관하거나 원웨이 밸브가 부착된 봉투나 용기에 넣어 보관하고 혹은 밀폐용기에 넣고 냉동실에 보관하기도 한다. 커피업계에서는 로스팅 후 커피 향미가 극대화되는 시기를 몇일 후로 보느냐에 대해 논쟁이 많기 때문에 이 연구에서는 스페셜티 생두를 미디엄 로스팅한 후 원웨이 밸브 보관, 밀폐용기 보관, 밀폐 후 ?20℃의 냉동실 보관 등 총 3가지의 보관방법 별로 14일 동안 저장한 시료의 CO2를 측정하고, 선별된 15명의 감각평가 패널을 통해 매일 변화하는 커피 향미를 평가한 후 감각평가 결과와 비교를 위해 시료를 GC/MS로 분석하였다. 그 결과 3개의 보관법 모두에서 로스팅 후 2일차일 때 맛과 향기가 가장 좋은 것을 알 수 있었고 ?20℃에 보관했을 때 커피의 향미가 가장 오래 지속된다는 것을 알수 있었다. 그리고 향미가 좋은 커피일수록 CO2 농도가 높게 측정되었는데 특히 냉동보관에서는 CO2 농도가 높고 시간이 지나도 나머지 두 보관법처럼 큰 폭으로 감소하지 않음을 알 수 있었다. 다른 두 보관법과 다르게 냉동상태에서는 분자의 움직임이 느려져 CO2가 서서히 방출되어 산소가 들어오는 것을 오랫동안 막아주고 커피 내부의 휘발성 향미 또한 급격히 방출되지 않고 서서히 빠져나가기 때문이라고 추측할 수 있다. 그리고 CO2 양 측정과 GC/MS 분석 결과를 통해 원웨이밸브 보관과 밀폐보관은 유의적인 차이가 거의 없고 오히려 원웨이밸브에서 산패취나 이취가 시간이 갈수록 더 증가하는 것을 알 수 있었다. 단순히 커피 향미의 원인을 CO2 양과 연결 지을 수는 없겠지만 볶은 커피콩 내부의 CO2가 커피의 향미나 보관기간에 어떠한 역할을 담당하는지 알기 위해서는 더 많은 물리·화학적인 연구가 필요할 것으로 사료된다.

Coffee is a popular drink all over the world. Recently, a growing number of consumers are looking for specialty grade coffee with a more luxurious taste and aroma. Most of the taste and aroma of coffee depends on the coffee species, growing environment, country of origin, processing method, and roasting method of which roasting plays the greatest role in bringing out the potential taste and aroma of coffee.
When green coffee beans are roasted with heat, moisture evaporates, CO2 is generated, and new volatile compounds are created due to various physical and chemical reactions. CO2 usually represents the freshness of coffee or becomes a factor affecting the extraction and storage of coffee. In order to drink roasted coffee fresher and prevent rancidity due to exposure to oxygen, it may be stored in an airtight container and stored at room temperature in a bag or container with a one-way valve, or stored in refrigerator. In the coffee industry, there is a lot of debate over how many days after roasting the coffee flavor is maximized. In this study, the popular Ethiopian specialty coffee was roasted in medium level. The roasted beans were then divided into three different storage methods: an airtight container, an envelope with a one-way valve, and a stainless steel container and stored at ?20℃. The CO2 was measured for the coffee beans of the three storage methods over time. The amount of CO2 was measured in real-time ppm by NDIR CO2 meter for 20 minutes, the area was calculated, and then converted into mg/100g through quantitative experiments. Fifteen panel members who were trained in the cupping method by "Specialty Coffee Association of America (SCAA) Cupping Protocol" conducted a sensory evaluation of the coffee flavor of three different storage methods. For the coffee sensory evaluation, a total of 8 items including fragrance, aroma, flavor, aftertaste, acidity, body, balance, and sweetness were evaluated daily for 14 days with a range of 1 to 5 points. And then, the samples were analyzed by GC/MS for comparison with the sensory evaluation results. As a result, in all three storage methods, it was found that the taste and aroma were the best on the second day after roasting, and that the flavor of coffee lasted the longest when stored at -20℃. In addition, the higher the flavor of coffee, the higher the CO2 concentration was measured. In particular, it was found that the CO2 concentration was high in frozen storage and did not decrease as much as the other two storage methods over time. Unlike the other two storage methods, in the frozen state, the movement of molecules is slow, so CO2 is slowly released, preventing oxygen from entering for a long time, and the volatile flavor inside the coffee does not release much at once, but remains for a long time, and then gradually disappears. In addition, it was found that there was little significant difference between one-way valve storage and airtight container through CO2 measurement and GC/MS analysis results, but rather, rancid odor and off-flavor increased in one-way valves over time. As this study shows, more physical and chemical studies will be needed to find out what role CO2 in roasted coffee beans plays in the flavor and storage period of coffee.

#specialty coffee #CO2 #storage method #coffee CO2 #CO2 measurement #coffee flavor #coffee sensory evaluation #CO2 content

I. Introduction 1
II. Materials and methods 4
1. Materials 4
1.1) Green bean 4
1.2) Roaster 4
1.3) Bean grinding 4
2. Methods 5
2.1) CO2 measurement 5
2.2) Calculation of CO2 area 5
2.3) Measurement of sensory properties 11
2.3.1) Quantitative descriptive analysis (QDA) 11
2.3.2) Panel selection and training 11
2.3.3) Sample preparation and method 12
2.3.4) Evaluation method and scale 14
2.3.5) Statistics analysis 17
2.4) Collection of volatile components 17
2.5) GC/MS analysis method 18
III. Results and discussion 19
1. Converted to CO2 units (mg/100g) 19
2. Sensory evaluation 19
3. Volatile compounds 38
IV. Conclusion 49
References 51
Abstract (in Korean) 57

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