1. 라벨 디자인 구성

라이브 라벨 디자인은 제품 생산과 동시에 실시간으로 제품에 대한 실제 정보를 표기하여 부착하는 수안커피컴퍼니만의 독창적인 시스템입니다.

2. 커피의 이해

C-1. 커피 품종

(1) 도입
커피나무는 자연적으로 생겨나거나 사람에 의해 개량되어 수많은 품종이 존재합니다. 각 품종이 가지는 고유한 유전형질은 커피의 품질과 향미를 만들어내는 요소가 됩니다.

(2) 분류
커피나무는 꼭두서니과(Rubiaceae) 코페아속(Coffea)의 커피콩을 생산하는 나무입니다. 코페아속에도 100가지 이상의 종이 있으며, 현재에도 새로운 종이 계속해서 발견되고 있습니다. 그중에서 상업적으로 재배되는 대표적인 나무는 아라비카 종(Coffea Arabica)과 카네포라 종의 로부스타(Coffea Canepohora, Robusta) 입니다. 아라비카 종은 유케니오이데스 종(Coffea Eugenioides)과 카네포라 종의 자연 교배종을 그 기원으로 합니다. 카네포라종은 크게 코일로우(Kouillou)와 로부스타(Robusta)라는 두 가지 유전형으로 나뉘며, 로부스타가 대표적입니다. 아프리카와 아시아 일부에서는 소규모로 리베리카 종(Coffea Liberica)이 재배되고 있습니다.

1) 아라비카 종
아라비카 종은 에티오피아에서 기원합니다. 13~14세기 아랍인들이 커피 씨앗을 에티오피아에서 예멘 지방으로 들여와 재배하였습니다. 예멘에서 재배된 아라비카 종이 에티오피아를 제외한 전 세계에서 재배되는 종의 기원이 되고 있습니다. 이후 예멘에서 자바 섬으로 넘어가 티피카 계통, 부르봉 섬(레위니옹 섬)으로 넘어가면서 부르봉 계통이 발생하게 됩니다. 그래서 아라비카 계통은 크게 ‘에티오피아 계열’, ‘티피카 계열’, ‘부르봉 계열’의 세 가지로 구분할 수 있습니다.

① 에티오피아 계열
아프리카는 수천 가지의 품종이 다양하게 자라고 있기 때문에 현재까지도 연구와 분류작업이 계속해서 진행되고 있습니다. 다양한 종이 야생에서 자라고 있기 때문에 그래서 혼란을 줄이기 위해 품종의 이름으로 구분하지 않고 여기에서 대부분 커피는 그들의 지역명으로 불려온 경우가 많습니다. 그래서 에티오피아 커피들은 품종의 구분 없이 Yirgacheffe, Jimma, Sidamo와 같이 지역이름으로 분류되고 불려왔습니다. 에티오피아 계열은 이러한 품종의 다양성으로 인한 배경을 이해하는 것이 중요합니다.

헤이룸(Heirloom)
에티오피아 남서부 지역의 천연 커피 숲에서 유래한 야생 품종입니다. 수 세기 동안 토양, 고도, 기상조건 등에 따라 변형되면서, 자라는 지역에 따라 다양한 모습을 가지게 되었습니다.

수단 루메(Sudan Rume)
에티오피아 국경 지대에 위치한 수단의 남동부에 위치한 ‘Boma’ 고원에서 유래한 품종입니다. 수단 루메는 수확량이 적어 상업적으로 재배되기보다는 유전적 품질 향상을 위한 육종 품종으로 오랜 기간 활용되었습니다. 2015년 World Barista Championship에서 ‘사사 세스틱’이 콜롬비아 수단 루메 품종으로 우승을 하며 유명해졌습니다.

게이샤(Geisha)
1931년 에티오피아 주재 영국대사가 에티오피아 남서쪽 게이샤(Geisha)라는 마을 인근에서 여러 가지 커피나무의 체리를 수집하여 연구에 활용하였습니다. 1932년에는 아비시니아(Abyssinia) 또는 게이샤(Geisha)라는 이름으로 케냐의 ‘Kitale Center’로 수출되었습니다. 1936년에는 우간다의 ‘Kwanda’와 탄자니아의 ‘Lyamungu’로 보내져 실험용으로 사용되었습니다. 1950년대 중반에는 탄자니아에서 코스타리카로 보내져 ‘Catie’에서 연구 대상 품종으로 분류되었습니다.
그러나 이후 게이샤 나무는 수확량이 적고 생기가 떨어진다는 이유로 재배가 급속도로 줄어들게 됩니다. 하지만 2003년에 극적인 전환점을 맞이하게 됩니다. 일반적으로 게이샤 단독으로 재배하기보다는 다른 품종과 함께 조금씩 수확하고 있던 상황에서 에스메랄다 농장(Esmeralda Estate)의 다니엘 피터슨(Daniel Peterson)이라는 농장주가 게이샤만을 단독으로 재배하는 시도를 하게 됩니다. 이후 파나마의 커피 대회인 ‘Best of Panama’에 자신의 게이샤를 출품하게 되었고, 품평관들은 그 게이샤로 만들어진 커피의 맛에 놀라움을 금치 못하였고 1등을 수상하게 됩니다. 이후 10년 이상을 다양한 대회에서 입상하게 되면서 게이샤의 강렬한 맛과 향이 인정을 받게 되었습니다. 이러한 이유로 최근 시장에서 높은 가격으로 거래되어 중남미 전역의 많은 농부에게 관심을 받게 되었습니다. 게이샤의 독특한 맛과 향을 제대로 살리기 위해서는 1,500m 이상의 고도에서 매우 세심하고 특별한 관리가 필요하다고 알려져 있습니다. 게이샤는 생산성은 낮지만 커피잎녹병과, ‘Ojo de Gallo’라는 균류에 약간의 내성을 가지고 있습니다.


② 티피카 계열
티피카 계열은 생산성이 낮은 편이며 열매와 씨앗이 크고 길쭉합니다. 잎은 비교적 작고 길쭉하며 청동색을 띠고 있습니다. 대게 향미와 품질이 좋은 편입니다.

티피카(Typica)
티피카는 중앙아메리카, 자메이카, 몇몇 인도네시아의 섬에서 재배되며 많은 재배종의 기초가 되었습니다. 티피카 나무는 최대 4.3m 정도까지 성장합니다. 줄기는 유연하며 가지들이 지면과 수평으로 자라납니다. 어린잎이 청동색을 띠게 됩니다. 중미지역에서는 나무의 키가 작은 ‘왜성종’ 티피카가 발견되기도 하는데 이러한 왜성종 티피카는 ‘Villa Lobos’, San Ramon’, ‘Pache’로 불리고 있습니다. 티피카는 동종성(종이 동일한 성질)이 크고 거의 모든 주요 병충해에 취약합니다. 생산성은 낮지만, 커피의 품질이 우수한 것으로 알려져 있습니다.

자바(Java)
1928년 네덜란드의 식물학자인 ‘P.J.S.Cramer’가 에티오피아에서 인도네시아의 자바섬으로 아라비카종 커피나무를 가져왔습니다. 이 품종은 인도네시아 자바(Java)섬의 이름을 그대로 사용하였습니다. 이후 카메룬으로 전해졌고 1980년부터 재배용으로 보급되었습니다. 카메룬에서 자바 품종은 생장 능력이 좋고 커피열매병에 대한 내성이 있으며 생산 잠재력 또한 높았습니다. ‘Centre de Cooperation International’에 의해 중미지역에 보급되며 품질의 잠재력도 인정을 받게 되었습니다. 그래서 자바는 우수한 커피의 품질과 함께 커피열매병과 커피잎녹병과 같은 병충해에도 강해서 상대적으로 생산성이 낮고 병충해에 취약한 게이샤의 대안으로 관심을 받고 있습니다.

수마트라(Sumatra)
인도네시아의 수마트라섬에서 재배된 티피카 품종입니다. 품종이 지역명을 사용함으로 인해 품종과 지역명이 혼동되는 경우가 있는데 예를 들어 인도네시아를 대표하는 커피로 알려진 수마트라 커피의 수마트라라는 명칭은 생산된 지명을 뜻하는 것이고 품종은 수마트라가 아닌 경우도 있습니다.
품종으로써의 수마트라 티피카는 수확량이 적은 편에 속하며, 커피잎 녹병에 대한 저항력이 약하고 재배 시에 그늘을 만들어주는 나무가 필요합니다. 과일, 허브, 긴 애프터, 복잡 다양한 산미의 우수한 커피 품질을 가진다고 알려져 있습니다.

비야로보스(Villalobos)
티피카 품종의 자연 변종입니다. 코스타리카에서 발견되었습니다.
이 품종은 고도가 높은 지역에서 높은 생산성을 보입니다. 그늘을 제공하는 나무 아래에서 최적의 품질을 만들어낸다고 알려져 있습니다. 커피는 단맛과 훌륭한 신맛을 자랑합니다. 특히 살구, 복숭아, 자두와 같은 핵과류의 풍미를 강하게 느낄 수 있습니다.

블루마운틴(Blue Mountain)
티피카 품종의 자연 변종입니다. 자메이카 블루마운틴에서 발견되었습니다.
커피열매병에 저항성을 가지며, 재배환경의 다양성에도 본연의 맛의 개성을 잘 유지하는 경향이 있습니다.

파체(Pache)
티피카 품종의 자연 변종입니다. 과테말라에서 발견되었습니다.
잎이 튼튼하며 비교적 큰 열매를 생산합니다. 1,000~1,800m 고도에서 잘 적응합니다. 커피는 부드럽고 플랫하다고 여겨집니다.

마라고지페(Maragogype)
티피카 품종의 자연 변종입니다. 브라질에서 발견되었습니다.
마디 사이가 길고 잎과 씨앗이 크지만 생산성이 비교적 낮은 편입니다. 커피콩의 씨앗이 큰 경우 상업적으로 가치가 있을 수 있기 때문에 중미와 멕시코 일부에서 재배되고 있습니다. 낮은 고도에서도 잘 자라지만 1,500m 이상의 고도에서 재배되는 경우 커피의 컵 프로파일이 뚜렷해지게 됩니다. 최근에는 파카스(Pacas)와 교배하여 파카마라(Pacamara)를, 카투라(Caturra)와 교배하여 마라카투라(Maracatura)를 선택 재배하기도 합니다.

켄트(Kent)
티피카 품종의 자연 변종입니다. 인도에서 발견되었습니다.
커피잎녹병에 강하고 높은 생산성을 가지고 있어 널리 재배되었으나, 재배한지 10년 정도가 지나 커피잎녹병에 대한 내성을 상실하게 되었습니다. 이후 연구에서 특정 커피잎녹병 계통에만 내성이 있었던 것으로 드러났습니다.


③ 부르봉 계열
부르봉 계열은 티피카 계열에 비교하여 잎이 밝은 녹색을 띠고 열매와 씨앗이 더 둥근 형태를 가지고 있습니다. 또한 본줄기와 1차 가지가 단단합니다. 분기 방향이 세로를 향하는 특성이 있습니다. 주요 병충해에 모두 취약합니다.

부르봉(Bourbon)
예멘에서 부르봉 섬(레위니옹 섬)을 거쳐 아프리카, 중남미 여러 국가로 전해졌습니다. 일반적인 품종에 비교하여 수확량이 많은 품종은 아니지만, 티피카에 비교하면 20~30% 높은 수확량을 가집니다. 높은 고도에서 재배되는 경우 뛰어난 커피 품질을 보이게 됩니다. 유전적 변이 가능성이 높으며, 품종의 유전적 연구에서 중요하게 사용되는 품종입니다.

모카(Mokka)
부르봉과 유전적으로 가깝습니다. 나무의 키가 작은 왜성종으로 원뿔 형태를 가지는 특징이 있습니다. 마디와 잎이 짧고 열매가 매우 작고 둥근 모양입니다. 생산성은 낮은 편이며, 커피잎녹병에 매우 취약합니다. 예멘에서 재배되어 부르봉 섬(레위니옹 섬)으로 옮겨졌고 예멘의 모카 항의 이름을 따 지었습니다. 모카종의 특유의 고급 향미가 있다고 알려져 있습니다.

빌라 사치(Villa Sarchi)
부르봉의 자연 변종입니다. 1950년대 코스타리카의 사치(Sarchi) 마을에서 처음으로 발견되었습니다. IHCAFE에 의해 1974년 온두라스에 소개가 되었으나, 코스타리카 이외 지역에서는 널리 재배되지 않았습니다. 이 품종은 튼튼하고 건강하기 때문에 높은 고도와 강한 바람에도 잘 견딥니다. 유기농 경작에서 최고의 선택으로 알려져 있습니다.

카투라(Caturra)
레드 부르봉(Red Bourbon)의 자연 변종입니다. 1937년 브라질에서 발견되었습니다.
중미지역에서 발견된 유사한 변종은 빌라 사치(Villa Sarchi)와 파카스(Pacas)가 있습니다. 브루봉(Bourbon)보다 생산성이 좋으며 일반적으로 열매가 더 빨리 성숙하게 됩니다. 모든 병충해에 취약하지만 오래된 아라비카 품종들에 비해서는 상대적으로 강한 내성을 가지고 있습니다. 브라질에서는 3~4회 수확을 거치고 나면 과잉 결실이 심해지는 현상이 있어 재배 품종으로 권장되지는 않았습니다. 하지만 콜롬비아와 코스타리카의 재배환경에서는 잘 적응하게 되어 이들 지역의 고밀도 재배의 기반이 되었습니다. 고도가 높아지면 커피의 품질은 좋아지지만 생산량이 감소하게 됩니다. 잎과 열매의 특징은 브루봉 품종과 유사합니다.

파카스(Pacas)
부르봉의 자연 변종입니다. 1949년 엘살바도르에서 발견되었습니다.
다양한 재배환경에도 높은 생산성과 품질을 보이는 것으로 알려져 있습니다.

라우리나(Laurina)
부르봉의 자연 변종입니다. 부르봉 섬(레위니옹 섬)에서 기원한 것으로 알려져 있습니다. 나무의 키가 작은 왜성종으로 나무의 형태가 원뿔형이며 수평으로 자라는 가지들이 밀도가 높고, 마디가 짧고, 잎이 짧은 타원형의 모양을 가지고 있습니다. 씨앗은 끝이 뾰족한 편입니다. 부르봉 계열의 유전자를 기반으로 한 가지 열성 유전자의 차이로 인해 카페인 함량이 낮은 특성이 있습니다. 생산성이 낮으며 커피잎 녹병에도 취약합니다.

SL28
1930년대 케냐에서 가뭄에 강한 품종을 목표로 ‘Scott Labs’에서 개발한 품종입니다. 생산성이 높은 편은 아니지만 강렬한 구연산, 단맛, 복잡 다양한 맛을 보이며 높은 커피 품질을 가지게 됩니다. 최근에서는 품질 향상의 목적으로 중남미 지역의 농장에서 재배하기도 합니다.

SL34
‘Scott Labs’에 의해 선택된 케냐의 부르봉 계열 ‘프렌치 미션’의 자연변종입니다. 커피의 품질에서는 SL28과 비교하는 경우에는 다소 떨어진다고 알려져 있지만, 생장이 좋고 병충해를 잘 견딥니다. 가뭄 등과 같은 극한의 환경에서도 높은 생산성을 가지고 있어 케냐에서 널리 재배되고 있습니다.


④ 아라비카 동종 교배종
아라비카 종끼리 자연적으로 교배되었거나 인위적으로 교배된 품종입니다.

문도 노보(Mundo Novo)
브라질에서 재배되는 커피나무의 약 40% 정도를 차지하고 있습니다. 생산성이 부르봉에 비교하여 약 30% 이상 높다고 알려져 있습니다. 수마트라와 레드 부르봉의 자연 교배종으로 브라질의 기후와 재배방식에는 잘 적응하였지만, 브라질 이외 지역에서는 잘 적응하지 못해 거의 재배되지 못했습니다. 병충해에 취약하며 잎과 열매의 특성이 티피카와 부르봉에서 일부 유사성을 찾을 수 있습니다.

카투아이(Catuai)
1940년대 브라질에서 커피나무의 품종개량 프로그램의 결과로, ‘문도 노보’와 ‘옐로우 브루봉’의 교배종입니다. 현재 브라질에서 재배되는 커피나무의 50% 이상을 차지하고 있으며 중미에서도 널리 재배되고 있습니다. 왜성 특질은 카투라에서, 우수한 생장은 문도 노보에서 물려받았습니다. 병충해에는 취약합니다.

파카마라(Pacamara)
1958년 엘살바도르에서 커피나무 품종개량 프로그램의 결과로, ‘파카스’와 ‘마라고지페’의 교배종입니다. 왜성 특질과 높은 생산성은 파카스에서, 열매가 크게 열리는 것은 마라고지페에서 물려받았습니다. 마라고지페와 비교하여 생산성이 우수하면서 동시에 커피 품질도 우수하다고 알려져 있습니다.

마라카투라(Maracaturra)
‘카투라와 ‘마라고지페’의 인공 교배종입니다. 카투라의 높은 생산성과 마라고지페의 풍미 프로파일 결합하기 위한 목적으로 만들어졌습니다.


2) 카네포라종(Coffea Arabica)
현재 많이 재배되고 있는 카네포라 종은 크게 로부스타와 코일로우가 있으며 재배는 로부스타가 주를 이루고 있습니다. 로부스타는 콩고에 위치한 작은 농장에서 그 기원을 찾을 수 있습니다. 이 계통은 우수한 생장과 높은 생산성 그리고 커피잎녹병에 대한 강한 내성을 가집니다. 널리 재배되기 시작한 것은 1895년 인도네시아에서 커피잎녹병으로 인한 큰 피해가 발생하게 되었고 그 해법을 찾던 중에 자바섬에 도입된 카네포라 종 중에서 생산성이 좋고 커피잎녹병에 대한 강한 내성을 가진 로부스타가 선택되었습니다. 1910년 이후 인도네시아 저지대 재배지에서는 로부스타가 아라비카 종과 리베리카 종을 대체하게 되었습니다. 인도에서도 20세기 초반부터 아라비카종에서 리베리카종으로, 리베리카종이 카네포라종으로 대체되는 과정이 나타났습니다. 열대 저지대 적응력과 커피잎녹병에 대한 내성이 리베리카종과 카네포라종이 뛰어났기 때문입니다.


3) 종간 교배종
아라비카 커피 육종은 대개 종간 교배를 통해 리베리카종이나 카네포라종으로부터 내성 인자를 도입하는 쪽으로 흘러왔습니다.

① 아라비카종 + 리베리카종
인도네시아에서 개발된 Kalima, ‘Kawisari 그리고 인도에서 개발된 S26, S288, S795 등이 있습니다.
그중 S795는 인도에서 S288(리베키라종과 아라비카종의 교배종)과 오래된 켄트 품종의 교배를 통해 개발되었습니다. 커피잎녹병에 대한 내성을 가진 품종이며, 인도와 동남아시아에서 가장 많이 재배되고 있습니다.


② 아라비카종 + 카네포라종
1920년경 티모르 섬에서 발견된 Hybrid of Timor(HdT)가 대표적입니다. 커피잎녹병에 대한 내성이 있고 생산성도 좋아 품종 개량 프로그램에서 모체로 광범위하게 사용되고 있습니다. 포르투갈의 ‘CIFC’는 커피잎녹병에 내성을 가지게된 두 개체를 카투라와 교배하였고 이를 통해 개발된 것이 육종 개체군인 ‘카티모르(Catimor)’ 입니다. 이 교배종은 미주 국가, 케냐, 인도에서 선택되었고 품종 개량 프로그램에서도 계속 활용되고 있습니다.

카티모르(Catimor) /사치모르(Sarchimor)
유사한 특징을 가진 둘은 Hybrid of Timor(HdT)와 카투라의 교배를 통해 카티모르, 빌라 사치와 Hybrid of Timor(HdT)의 교배를 통해 사치모르가 개발되었습니다. 카티모르는 인도에서 카우베리(Caubey)라는 이름으로 불리고 있습니다.
1959년 포르투갈에서 개발되었습니다. 열매를 매우 빨리 생산하고 생산량도 많습니다. 해충과 녹병에 대한 저항력이 강하고, 다른 커머셜 품종과 비교하여 낮은 고도에서 성장합니다. 그러나 지나치게 낮거나 혹은 높은 고도에서의 재배는 문제가 생길 수 있다고 보고되고 있습니다. 티모르는 로부스타종에 속하는데 로부스타종의 커피 품질은 아라비카종에 비해 낮은 것으로 여겨지고 있습니다. 그래서 카티모르 또한 커피 품질에 대한 논란이 있습니다.

콜롬비아(Colombia)
1968~1982년 콜롬비아 국립커피센터(Ceincafe)에서 개발된 카티모르 계열의 품종입니다. 열매의 생산량이 많고 커피잎녹병에 강하고 소규모의 농장에서 많이 재배되고 있습니다. 이 품종은 수년간 개선됐으며 타비(Tabi)와 까스띠요(Castillo)를 포함한 다양한 하위 품종의 기초가 되었습니다.

타비(Tabi)
2000년대 초반 콜롬비아에서 커피열매병에 저항력을 가진 품종으로 콜롬비아 국립커피센터에서 개발된 품종입니다

까스띠요(Castillo)
콜롬비아 국립커피센터에서 개발되어 2005년부터 재배된 품종입니다. 까스띠요와 그 하위 품종은 고밀도의 재배가 가능하여 높은 수확량을 자랑하며 커피잎녹병 및 기타 질병에 저항성이 있습니다. 하지만 커피의 품질에서는 다양한 의견이 있습니다. 그래서 콜롬비아에서는 까스띠요종의 커피 품질에 대한 수차례의 관능연구를 진행하였는데, 이 연구에서는 다른 아라비카 품종에 비교하여 전반적인 커피의 관능 속성에는 차이가 없다고 결론을 내렸습니다. 다른 한 연구에서는 까스띠요 계통이 다른 아라비카 품종에 비교하여 관능 속성에서 우수한 것으로 나타나기도 했습니다.

루이루11(Ruiru11)
루이루11은 케냐 루이루에 위치한 커피 연구소에서 커피잎녹병과 커피열매병에 대한 내성과 높은 생산성을 목표로 하는 육종 프로그램을 통해 개발되어 1985년부터 농장에 보급한 품종입니다. 커피잎녹병과 커피열매병에 대한 내성을 가지며, 고밀도 재배가 가능한 왜성종이며, 생산성 또한 높습니다. 해중과 커피잎녹병에 높은 저항을 가진 카티모르 계통과 커피열매병에 높은 저항력을 가진 개체를 복합 교배한 육종 품종입니다. 여기서 사용된 품종은 커피열매병에 대한 내성에서 차이를 보인 자체교배종(Sudan Rume, K7, HDT)을 지역종으로하여 병원균에 취약한 SL28과 교차하여 교배시키고 이를 통해 만들어진 개체를 다시 SL28과 역교배시킴으로써 루이루11이 만들어졌습니다.

바티안(Batian)
케냐에서는 1960년대 커피열매병과 커피잎녹병이 발병하였고 1971년부터 내성을 가진 품종 개발이 시작되었습니다. 1985년에는 면역이 있는 교배종 루이루11이 개발되었고 이후 케냐 커피 연구소(CRI)의 추가적인 연구 결과 루이루11, SL28, SL34의 교배를 통해 바티안이 개발되었습니다. 병충해에 강하고 커피 품질도 우수하여 케냐 전역에 서서히 널리 보급되고 있습니다.

SIN9
Ethiopia Tafarikela와 티모르의 교배종입니다. 인도에서 재배되고 있습니다.


(3) 품종 육종
커피 업계는 기후 변화 문제를 비롯해 생산과 품질 면에서 풀어야 할 심각한 문제를 마주하고 있습니다. 기후 변화로 인해 재배 작물과 환경 사이의 생리학적 관계가 틀어질 것이기 때문입니다. 커피의 작황과 작물 품질은 직접적으로는 기후 변화, 간접적으로는 질병에 영향을 받게 됩니다. 병충해, 가뭄 같은 문제는 앞으로 더 많아질 것으로 예상되고 있기 때문에 앞으로 육종학자의 최우선 과제는 높은 기온에 잘 적응하는 아라비카 품종을 개발하는 것입니다. 또한, 세계 커피 시장에서는 고품질 커피의 수요가 점점 늘고 있기 때문에, 적응력이 뛰어나고 생산이 꾸준하며 품질 또한 우수하고 안정적인 신세대 품종 개발을 위해 노력해야 합니다.

2. 커피의 이해

C-2. 재배지역 고도

커피나무 재배에 영향을 미치는 중요한 요소는 지리, 지질, 기후와 같은 환경조건입니다. 커피나무는 재배 지역이 한정되어 있는데, 그 이유는 나무의 생장 조건이 매우 까다롭기 때문입니다. 환경조건을 충족하지 못하는 지역에서는 커피나무의 생육 자체가 불가능하거나, 자란다 해도 생산성과 품질에 영향을 받습니다. 커피나무의 일반적인 재배 환경 조건은 크게 세 가지로 정의됩니다.

1) 건기/우기가 뚜렷한 열대/아열대 기후
쾨펜의 기후 구분에 따르면 커피나무 재배는 주로 열대, 아열대 지역에서 이뤄지고 있습니다. 이 지역군은 다른 말로 커피 벨트(Coffee Belt)라고도 불립니다. 커피나무가 커피 벨트라 불리는 지역군 안에서 자랄 수 밖에 없는 결정적인 요인은 바로 건기의 유무입니다. 커피나무는 열매를 맺기 위해 꽃을 피워야 하는데, 개화 유도를 위해서는 수개월 동안 비가 거의 또는 전혀 내리지 않는 기간이 있어야 합니다. 건기는 개화 집중도에 도움이 되며, 수확이 지체되는 현상을 막을 수 있습니다. 이상적인 건기는 2~3개월 정도입니다. 만약 건기가 충분하지 않은 경우 커피 열매의 낙과율이 상승하거나 열매의 당도가 떨어지게 되고, 심지어는 꽃이 피지 않아 열매를 맺지 못할 수도 있습니다.

2) 냉해를 받지 않는 연중 서늘한 기온
커피나무는 온도에 민감한 식물입니다. 재배가 가능한 최적 기온은 18~24℃인데, 25℃보다 높은 온도에 노출된 커피나무는 온도가 1℃ 올라갈 때마다 광합성률이 10% 감소하고 30℃ 이상 온도에서 오랫동안 노출되면 잎의 백화가 일어나게 되며 꽃이 시들고 결함이 있는 열매를 맺게 됩니다. 또한, 높은 온도에서는 커피잎녹병과 열매 백화 발병률이 높아지고 열매 성숙이 빨라집니다. 반대로 너무 낮은 온도, 4℃ 이하 온도에 노출되면 잎과 열매의 크기가 줄어들고 뒤틀리거나 얼룩덜룩해지며, 마침내는 말라서 죽게 됩니다.

3) 연 강수량 1,400~2,000mm
커피는 상록수이기 때문에 지속해서 증산작용이 일어납니다. 자유수 상태에서 증산으로 사라지는 물의 양은 공기 온도와 상대습도, 공기 움직임과 일광 에너지에 따라 달라지는데, 커피 재배 환경에서 적당한 습도(60% 정도) 유지와 강수량을 통한 수분의 공급은 커피의 생육에 있어 중요한 요인이라 할 수 있습니다.

(3) 고도와 기후환경 변화
커피나무의 재배환경에 대해 말할 때 빠지지 않고 언급되는 것은 바로 고도에 대한 이야기입니다. 재배 고도는 기후환경 변화에 있어 매우 중요한 요소입니다. 커피나무의 적정 재배 고도는 800~2,000m로 알려져 있는데, 이는 생산 지역의 위도나 다른 미시기후 요건에 의해서 다른 차이를 보이기도 합니다. 고도에 따른 식물의 생육 분포에서도 알 수 있듯이 커피의 생산 또한 고도의 차이에 따라 향미와 품질이 많은 영향을 받게 됩니다. 커피 생산에서 고도 차이는 비슷한 기후 조건을 가진 지역 안에서 확연하게 드러나는 기후환경 변화를 알려주는 중요한 정보가 될 수 있습니다.

1) 고도와 기압
고도의 차이가 만드는 일차적인 환경의 변화는 바로 기압의 변화입니다. 고도가 높아질수록 기압은 낮아지게 되는데, 이때 고도와 기압의 상관관계에 있어 핵심적인 역할을 하는 것이 바로 중력입니다. 중력은 지구의 중심에서 끌어당기는 힘으로, 지구의 모든 물질은 중력의 영향에서 벗어날 수 없습니다. 이를 통해 공기의 무게, 즉 기압이 형성됩니다. 중력은 지구의 중심에서 멀어짐에 따라 그 힘의 정도가 약해지는 성질을 가지고 있기 때문에 결론적으로 고도가 상승할수록 기압은 약해집니다. 고도 상승에 따라 기압이 낮아지는 현상은 재배환경의 기후에 연쇄적인 변화를 만들어 내는데, 크게는 평균 기온과 강수량의 변화 두 가지로 나누어 설명할 수 있습니다.

2) 고도와 기온
기온의 형성은 태양이 대지로 쏘는 열에너지의 양, 즉 일사량의 정도에 따라서 달라지고, 이후 다른 많은 환경?지형적 조건에 의해 기온 차가 나타나게 됩니다. 이때 태양으로부터 받은 열에너지를 대기가 얼마나 보존할 수 있는지에 따라 각 지역의 기온이 많은 영향을 받게 됩니다. 대기의 법칙이라고도 불리는 보일과 샤를의 법칙에 의하면 기압과 공기 밀도는 비례합니다. 고도가 높은 지역은 기압이 낮기 때문에 공기 밀도도 낮습니다. 공기 밀도가 높은 고도가 낮은 지역은 열에너지를 유지 보존할 수 있는 능력이 좋고, 상대적으로 공기 밀도가 낮은 고도가 높은 지역은 태양으로부터 받은 열에너지를 보존할 수 있는 능력이 떨어지기 때문에 고도가 낮은 지역에 비교해 평균 기온이 낮게 형성됩니다. 고도 상승에 의한 온도의 하강은 많은 학자의 실험을 통해 입증되었는데, 일반적인 하강률은 다음과 같습니다.
*고도 100m 상승 > 온도 약 0.6℃ 하강

3) 고도와 강수량
고도 상승에 의한 기후 변화 중 또 다른 하나의 특징은 강수량입니다. 강수량과 고도는 기압과 연관해 설명할 수 있습니다. 고도가 높아질수록 기압이 낮아진다는 것은 저지대보다 고지대가 저기압을 형성한다는 것을 의미합니다. 대기는 고기압에서 저기압으로 흐르는 성질을 가지고 있기 때문에 고도가 높은 지역으로의 흐름 즉, 고지대로의 상승기류를 형성하게 됩니다. 이때 상승기류가 고지대의 낮은 온도와 만나 수증기 형태의 비구름을 형성하게 되는 것입니다. 이러한 이유로 고도가 높은 지역의 강수량이 재배에 적합한 정도로 풍부해지게 되는 것입니다.

4) 고도와 그 외 기후 요인
커피 재배에서 고도차가 만들어내는 기후 요인의 변화는 앞서 언급한 세 가지(기압, 기온, 강수량) 이외에도 다양합니다. 기후의 형성은 여러 환경 요인들의 유기적 작용의 결과물로 나타납니다. 여러 환경 요인들과 기후의 관계는 복잡하게 얽혀 있어, 마치 나비효과처럼 한 환경 요인의 변화가 기후 형성에 큰 영향을 미치게 됩니다.


(4) 고도 차이에 따른 기온 변화와 커피 품질
재배 기후환경 조건에 따라 커피의 향미 특성과 커피의 품질은 크게 달라집니다. 재배 기후환경 조건 중 소비자가 제공받을 수 있는 정보인 고도는 재배 기온과 밀접하게 연결되어 있고, 평균 기온 차이는 결국 재배되는 커피 품질과 연결되게 됩니다. 재배지 고도가 높아질수록 산도, 당도, 향미가 증가하는 경향이 있다고 합니다.

1) 광합성과 호흡
모든 식물은 에너지를 만드는 활동인 광합성, 에너지를 소비하는 과정인 호흡을 통해 성장하게 됩니다. 광합성은 이산화탄소와 물, 그리고 빛을 매개로 하여 성장에 필요한 에너지를 만들어내는 활동이며, 호흡은 산소와 물을 통해 만든 에너지를 소비해 성장에 이용하는 활동입니다. 재배식물인 커피나무도 마찬가지입니다. 광합성은 빛을 매개로 에너지를 생산하기 때문에 낮에만 일어날 수 있지만, 호흡은 낮, 밤 할 것 없이 일어납니다. 다시 말하면 생장에 필요한 에너지 생성 활동은 한정되어 있지만, 소비는 항상 일어난다는 것을 의미합니다. 광합성과 호흡은 평균 기온에 따라 대사량이 달라지는 양상을 보입니다. (식물에 따라 그 양이 다를 수 있음) 커피가 생장할 수 있는 기온 내에서 호흡량은 온도에 비례하여 꾸준히 증가하는 양상을 보이며, 광합성량은 일정 온도(25℃)까지는 비례 상승하다가 그 이상의 온도에서는 감소하는 경향을 보입니다. 식물의 호흡은 고온(40℃ 정도)에 다다르기 전까지는 호흡량이 광합성량을 넘지 않는 양상을 보이나 광합성과의 차이 폭은 평균 기온이 올라갈수록 점점 줄어듭니다. 높은 고도에서 재배되는 커피나무의 환경 조건의 특징 중 하나는 바로 낮은 평균 기온의 형성인데, 이 환경에서 커피나무의 호흡량은 현저히 줄어들게 됩니다. 커피나무는 광합성으로 만든 에너지를 호흡을 통한 에너지 소비로 성장하게 되는데, 낮은 온도에서는 호흡 활동이 방해를 받게 됩니다. 그 결과 생성한 에너지를 전부 소비하지 못하고 포도당의 형태로 나무 곳곳에 저장하는데, 이는 커피 열매의 당도 향상과 밀접한 연관이 있습니다.


2) 열매 성숙도
열매의 성숙도는 평균 기온에 많은 영향을 받는 나무의 성장 속도와 연관이 있습니다. 평균 기온이 낮아질수록 열매를 맺는 속도가 느려지는 경향을 보이는데, 낮은 평균 온도로 인해 열매의 성숙 기간을 더 길게 확보한 경우 열매 자체의 밀도가 높고 관능적 프로필 면에서 더 풍부한 향미를 지니게 됩니다. 열매의 높은 밀도는 커피의 향미 유지력과도 밀접한 연관이 있습니다. 평균 기온에 따른 열매 성숙도(고도차에 따른 열매 성숙도)가 커피의 관능적 프로필에 미치는 영향에 대한 연구 결과가 여럿 있으며, 최근에도 활발하게 연구되고 있습니다.


(5) 기후변화와 커피 재배 환경
1) 기후변화와 커피 생산의 관계
현재 커피 산업은 지구의 지속적인 온난화 현상으로 인한 기후변화로 막대한 피해를 받고 있고, 앞으로는 그 정도가 점점 증가할 것으로 예상합니다. 기후변화는 그 자체로도 전 세계적인 이슈 중 하나이지만, 커피 생산에 있어 매우 위협적인 과제 중 하나입니다. 커피나무는 노지에서 재배되기 때문에 기후변화로부터 자유로울 수 없습니다. 정부 간 기후변화 협의체(Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC)의 5차 보고서(2014)에 따르면 1850년 이래로 지구의 평균 기온은 약 1도 상승했으며, 이대로 지속한다면 2100년경에는 낮게는 2.6도에서 높게는 4.8도까지 상승할 것으로 예상했습니다. 지구 온난화에 따른 기후변화는 커피나무 재배 가능 면적에 많은 영향을 미치게 되는데, 그 변화 양상 및 예상은 다음과 같습니다.

커피가 재배되는 적도권의 여러 지역은 이미 기온 상승, 건기 장기화, 폭우 현상을 겪고 있습니다. 이런 요소들은 여러 면에서 커피 생산에 영향을 미치게 되는데 커피나무의 병해충 발생과 확산을 부추기며 꽃의 수분을 방해하고 필요 영양소의 흡수를 막아 작황과 품질에 악영향을 미칩니다. 또 병해충의 전파와 발현 또한 달라지고 있습니다. 작물과 해충 및 농약 사이의 상호 관계가 새로운 균형점을 찾아 이동하고 있으며, 이는 생산성에 영향을 미치게 됩니다. 과거에는 1,500m 이상 고지대에는 Coffee Berry Borer(해충)가 살지 못했고 그 덕에 주요 아라비카 산지가 보호받을 수 있었습니다. 그러나 지구의 평균 기온이 높아지면서 커피열매 좀벌레의 발생 지역이 확장되기 시작했고 과거 해충이 살지 못했던 고지대 재배지에서 해충이 발견되고 있습니다. 또한, 생물 다양성이 사라지면 수분(Pollination, 受粉)에도 영향을 미칠 것입니다. 과학자들은 생물 다양성과 꽃가루 매개체 및 커피 생산 사이에 강한 관련이 있다는 것을 증명하고 있습니다. 또한, 기후변화는 관개 효과, 작물의 영양 가치, 보관과 유통에서의 안정성에도 영향을 주게 될 것입니다. 재배인이 극복해야 할 문제는 온도와 강우 형태가 점점 더 예측하기 힘들어지고 있는 데다가 기후 변화로 인한 영향이 지역별로 편차가 커지고 있다는 것입니다.

2) 적응 전략과 해법
커피 산업 종사자들은 이제 기후 변화에 적응하는 것이 커피 공급망에서 핵심적인 위험 관리 및 위험 감소 요소라고 인식하고 있습니다. 적응 전략으로는 생산성 증대와 기후 변화의 영향에 맞서는 영농 시스템 회복을 들 수 있습니다. 단기 적응 전략으로는 위험 분석과 취약성, 위기 대응 계획 개발 및 그늘 재배, 비료 투입 관리 등의 개선된 영농법을 생각해 볼 수 있습니다. 장기 적응 전략으로는 해충과 가뭄에 잘 견디는 개량종 사용, 기후 자료와 예보 정보 사용, 자금 지원 서비스, 작물 보험 또는 기상 보험 프로그램 등이 있습니다.

2. 커피의 이해

C-3. 열매 가공방식

(1) 도입
커피는 커피열매의 씨앗을 가공한 생두를 로스팅해야 음료로 음용이 가능합니다.그래서 커피열매를 수확한 후에는 로스팅이 가능한 생두로 가공하는 작업을 꼭 거챠야 합니다. 가공 과정을 어떻게 진행하느냐에 따라 생두 품질이 바뀌거나 이후 맛과 향도 크게 달라질 수 있습니다. 그래서 산지에서 가공 방식은 점점 더 세분화되고 발전하고 있습니다.


(2) 커피 열매의 구조
커피 열매의 씨앗을 제외한 나머지 부분을 언제, 어떻게 제거하느냐에 따라 가공 방식이 분류되기 때문에 가공 방식을 정확하게 이해하기 위해서는 먼저 커피 열매의 구조를 인지할 필요가 있습니다. 커피 열매는 외과피라고 불리는 껍질(Cherry Skin)부터 과육(Pulp), 점액질(Mucilage)과 내과피(Parchment) 그리고 열매의 씨앗인 생두(Green Bean) 순으로 구성되어 있습니다. 커피 열매의 구조는 앵두, 자두 등과 같은 과실의 모습이지만 독특한 구조물인 점액질(Mucilage)이 존재하며, 이것이 가공 방식을 구분 짓는 데 있어 중요한 요소 중 하나가 됩니다.


(3) 수확
커피를 수확하는 방법은 크게 손으로 직접 수확하는 방법과 기계로 수확하는 방법 두 가지로 분류됩니다. 수확 방법은 지역 배치, 경사, 노동 비용, 농장 크기, 열매 성숙 편차 등에 따라 갈리게 됩니다. 손으로 따서 수확하는 경우는 선별 수확이 필요한 지역, 경사가 급하거나 지형이 까다로워 대형 기계를 사용하기 불가능한 지역에서 선호됩니다. 덜 익은 열매의 커피에서는 떫은맛이 많이 나기 때문에, 잘 익은 열매만 골라내야 할 필요성이 점점 커지고 있습니다. 농장 전체의 커피나무에서 익은 열매만을 선별 수확하는 것은 매우 노동 집약적이므로 비용이 많이 들지만 그만큼 품질이 높습니다. 열매를 수확한 후 오랜 시간이 지나면 발효가 발생하므로 열매를 수확하자마자 최대한 빨리 가공을 시작하는 것이 좋습니다.기계 수확은 평지 또는 약한 경사면을 가진 토지의 이점을 살리기 위하여 사용됩니다. 익은 열매를 선별하여 수확하는 것이 불가능하다는 단점이 있지만, 효율성을 높이고 노동비를 절감할 수 있다는 것이 장점입니다. 기계 수확을 이용한 좋은 사례로는 브라질 Minas Gerais Serrado 지역으로, 이 지역은 관개 농업의 특성에 의해 대부분 열매가 일정한 시기에 함께 익어 기계 수확을 하더라도 덜 익은 열매를 줄일 수 있었습니다.


(4) 가공
1) 커피 가공 처리의 일반 원리
① 과육 제거
커피 열매의 과육과 씨앗을 분리하는 작업입니다. 펄퍼라는 기계(Pulper)를 사용해 열매를 쥐어짜면 과육과 씨앗이 분리됩니다.

② 점액질 제거
이 과정은 과육의 잔존물, 즉 점액질을 제거하는 것입니다. 점액질은 불용성 물질로서 파치먼트에 단단히 붙어 있기 때문에 단순히 씻어내는 방식으로는 제거할 수가 없습니다. 그래서 점액질이 분해되거나 없어질 때까지 물에 담가 발효시키거나, 물 없이 발효시킵니다. 다른 방법으로는 발효 과정 없이 과육을 제거한 후 기계를 사용해 강제적으로 점액질 제거합니다.

③ 건조
파치먼트 커피 또는 열매 상태에서 수분 함량을 12% 정도로 낮추는 작업입니다. 건조과정은 박테리아나 곰팡이가 활동하지 못하게 수분함량을 낮추어, 품질을 장기간 유지할 수 있게 하므로 꼭 거쳐야만 하는 필수적인 공정입니다. 건조 방법과 시간에 따라 커피 품질이 크게 달라질 수 있기 때문에 중요한 작업입니다.건조 작업은 건조장(파티오)이나 건조대에서 일광 건조하거나 기계를 통해 건조하는 방법이 있습니다. 대게 건조장은 콘크리트나 타일, 아스팔트로 만들어지는데 커피를 얇게 펼쳐 두고 갈퀴로 하루에 8-10회 정도 뒤집어 주면서 건조합니다. 건조대(아프리칸 베드)를 사용하면 바닥 이물질 때문에 오염될 위험이 없기 때문에 위생적으로 건조할 수 있습니다. 또한, 위아래로 공기가 통과하게 되면서 더 고르게 건조할 수 있다는 장점이 있습니다. 일광건조가 어려운 지역이거나 양이 많은 경우 기계를 통해 열과 시간을 조절하며 건조할 수 도 있습니다. 모든 건조 방법에 공통으로 온도 관리가 중요합니다. 파치먼트 상태일 때 40℃, 열매 상태일 때 45℃를 넘지 않아야 합니다. 그 이상으로 온도가 상승하게 되면 건조를 넘어 과열상태가 되기 때문입니다. 서서히 건조하면 수분 함량이 달랐던 커피콩들이 서로 수분을 교환하여 수분 함량을 균일화하게 됩니다. 고르게 건조된 커피는 품질이 균일하고 외관이 좋으며 로스팅이 더 잘 됩니다.

④ 껍질 제거
건조를 마치고 마른 커피콩을 덮고 있는 껍질층을 제거하는 작업입니다. 건조한 파치먼트에서는 파치먼트 껍질을 제거하고, 내추럴 (Natural Process)처럼 커피 열매를 그대로 건조한 경우에는 열매 껍질과 파치먼트를 제거합니다. 기계를 사용해 껍질을 제거하며 보통 수출 직전에 작업을 진행하고 껍질이 제거된 생두를 포장하고 선적합니다.

2) 가공 방식
대표적으로 세 가지 방법이 있습니다. 내추럴(Natural Process), 허니(Pulped Natural / Honey Process), 워시드(Washed Process) 가공이 있습니다.

① 내추럴(Natural Process)
내추럴 가공은 수확 후 작업을 거친 열매를 별도의 처리 과정 없이 그대로 건조대에 펼쳐놓고 일정 수분함량에 도달할 때까지 건조하는 방식입니다. 체리 전체가 온전한 상태로 남겨져 건조되기 때문에 씨앗을 둘러싼 과육과 껍질로부터 체리 자체의 다양하고 풍부한 특징들을 흡수하게 됩니다. 내추럴 가공의 주요한 작업이 건조에 있고 열원을 햇볕에 의존하는 만큼, 여러 기상 요소에 영향을 받습니다. 그리고 건조 과정이 긴 만큼 미생물의 활동을 비롯한 외부 환경에 그만큼 더 많이 노출되어 부패하는 상황이 발생하기도 합니다. 그래서 열매를 고르게 건조하는 것이 좋은 품질의 내추럴 커피를 생산하는 핵심입니다. 너무 빨리 건조하게 되면 수분균형이 좋지 않아지게 되기 때문에, 천천히 고르게 건조해야 생두 수분균형도 좋아지고 좋은 품질의 커피가 만들어집니다. 그래서 좋은 품질의 내추럴 커피를 얻기 위해서는 농장의 세심한 관리와 건조 기간의 자연적 기후 조건도 좋아야 합니다. 잘 가공된 내추럴 커피는 잘 익은 베리 계열 특유의 향미가 느껴지고 단맛과 바디감이 높습니다.

② 허니(Honey Process)
허니 가공은 열매의 과육을 제거하는 펄핑 과정을 거친 후 점액질이 남아 있는 상태에서 건조하는 방식입니다. 내추럴 커피의 불균일한 품질을 개선하기 위해 개발된 가공 방식입니다. 브라질에서는 펄프드 내추럴 이라고 부릅니다. 허니 가공은 점액질이 얼마나 남아 있는지, 건조기간이 얼마인지에 따라서 워시드 커피에 가까운 특징을 내기도 하고 내추럴 커피에 가까운 특징을 내기도 합니다. 그만큼 점액질은 가공 방식과 커피 맛에 있어 많은 영향을 미치는 부분이기 때문에, 최근에는 품질 향상을 위한 다양한 허니 가공 방식이 시도되고 있습니다. 특히 코스타리카에서는 점액질을 얼마만큼 남기고 건조하는지에 따라 화이트 허니, 옐로우 허니, 레드 허니, 블랙 허니 등으로 더욱 세분화하여 가공하고 있습니다. 블랙 허니는 점액질을 그대로 남겨 둔 채 건조하고 레드, 옐로우, 화이트 순으로 점액질을 덜 남기고 건조하게 됩니다. 허니 가공은 처리 과정이 깨끗해야 하고, 점액질 잔존에 따른 건조 속도와 기간을 잘 조절해야 점액질로 인한 미생물의 활동 및 품질 저하를 막고 좋은 품질의 커피를 생산할 수 있습니다.

③ 워시드(Washed Process)
워시드 가공은 열매의 과육을 제거하는 펄핑 과정과 점액질을 제거하는 과정을 마친 후에 건조하는 방식입니다. 워시드라는 이름으로 인해 반드시 물을 이용해 가공한다고 오해하기 쉬운데 핵심은 물을 사용하는 것이 아니라 점액질을 완전히 제거한 파치먼트 상태에서 건조한다는 것입니다. 점액질은 불용성 물질로 파치먼트에 단단히 붙어 있기 때문에 점액질을 제거하기 위해서는 발효와 같은 생화학 반응을 이용하거나 기계를 사용하여 물리적으로 제거해야 합니다. 생화학 반응을 이용한 점액질 제거 방식은 물 없이 발효시키는 건식 발효(Dry Fermentation) 방식과 물에 담가 발효시키는 습식 발효(Wet Fermentation) 방식이 있습니다. 두 가지 모두 구분 없이 워시드라고 표기되기도 하지만 습식 발효로 처리된 경우 풀리 워시드(Fully Washed)라고 별도로 표기되기도 합니다. 풀리 워시드의 경우 얼마만큼 물에 담가 놓는지에 따라 품질이 달라질 수 있고 농장마다 생각하는 최적의 발효시간이 다르기도 합니다. 기계를 사용해 점액질을 제거하는 방식은 세미 워시드(Semi Washed)라고 불리는데 생화학 반응을 이용한 방식에 비해 물 사용량이 적어 친환경적이고, 작업시간이 짧아 과발효의 위험이 적다는 장점이 있습니다. 실제로는 점액질 제거 방식의 구분 없이 모두 워시드 가공이라고 할 수 있습니다. 결과적으로 워시드 가공은 과육과 점액질을 모두 제거하였기 때문에 생두 자체가 가진 특성이 명확히 드러나고 깨끗하고 밝은 산미가 특징입니다.

④ 그 외 가공방식
산지 및 농장에서는 종래의 기본적인 방식을 이외의 다양한 시도를 하고 있습니다. 하나의 예로 코스타리카에서 개발된 무산소 가공(Anaerobic Process)방식은 가공 과정에서 발생하는 점액질들을 스테인리스 통에 따로 모아서 그 점액질 속에 펄핑 작업을 거친 상태의 파치먼트를 집어넣은 후 무산소 상태로 발효시킨 후에 건조하는 방식입니다. 이러한 과정을 통해 기존의 가공 방식과는 전혀 다른 특유의 향미를 가지게 됩니다.

2. 커피의 이해

C-4. 생두 보관환경

(1) 도입
커피나무의 재배와 수확은 제한된 지역과 시기에 이루어집니다. 그에 비교해 커피는 매일 전 세계에서 소비되고 있습니다. 그래서 가공을 마친 생두는 보관 기간이 발생하게 됩니다. 생두는 생리적인 활동을 하는 살아 있는 독립 개체이기 때문에 부주의한 보관으로 인해 이후 커피의 관능 가치가 감소하게 되며, 보관 중에 발생할 수 있는 독성 물질이 건강에 해를 끼칠 수도 있습니다. 또한, 로스팅하는 과정에서도 생두 보관 상태에 따라 로스팅 프로파일이 크게 달라질 수 있습니다. 그래서 커피 생두 보관의 목적은 생두가 가진 특성과 가치를 가능한 한 오래 보존하고 유지하는 데 있습니다. 생두 보관 과정에서 품질에 영향을 미치는 요소는 아주 다양합니다. 생두의 품질과 로스팅에 영향을 미치는 환경 요소들을 알고 그 요소들을 최대한 통제하고 제어해야만 합니다. 우리는 직접 선별한 좋은 재료가 가진 가치를 소비자에게 전하고자 합니다.


(2) 생두의 생리와 환경 요소
생두는 생명체의 모든 특성과 활동성을 간직하고 있기 때문에 호흡과 증산을 합니다. 호흡으로 인해 생두 100g 기준 24시간동안 평균 4.4mg의 이산화탄소와 96cal의 열이 발생하고 열로 인해 생두의 온도는 0.25℃ 올라갑니다. 결국, 보관 기간 중 온도는 계속 상승하게 되고 품질 감소는 누적되어 점점 더 심해집니다. 호흡으로 인해 수분 함량과 온도가 올라가면 호흡률이 더 빨라지고 생두는 이에 영향을 받습니다. 높은 호흡률로 인한 열 발생으로 무게는 감소하고 건조 물질이 줄어들게 되며 지방 같은 향에 큰 영향을 미치는 성분이 분해됩니다. 이러한 과정에 직접적인 영향을 미치는 환경 요소는 수분함량, 상대습도, 온도, 공기 조성, 보관 기간입니다.

1) 수분함량과 상대습도
생두는 흡습성이 있기 때문에 생두의 자체 수분 함량이 낮은 상태이더라도 보관에서 습도의 관리는 아주 중요합니다. 생두는 인접한 환경과 수분 함량을 맞추려는 수분균형(Moisture Balance)의 성질이 있습니다. 상대습도 75%에서 생두의 수분 함량은 15~16% 정도입니다. 헨더슨 균형에 따르면 이 지점이 균류가 발생하는 임계치입니다. 상대습도가 높은 경우 나타나는 가장 뚜렷한 영향인 균류와 벌레의 번식을 방지하기 위해 생두의 수분함량은 15%, 상대습도는 60% 이하로 유지할 필요가 있습니다. 그리고 품종에서 아라비카는 로부스타보다 수분 흡수 속도가 빠르기 때문에 더욱 세밀한 관리가 필요합니다

2) 온도
온도가 상승할수록 생두의 대사 활동은 활발해집니다. 대사 및 호흡 활동을 감소시키기 위해 온도를 낮게 유지할 필요가 있습니다.

3) 공기 조성
산소 분자가 많으면 씨앗은 호흡률이 빨라지면서 대사 활동도 증가합니다. 그래서 산소를 줄이고 이산화탄소를 늘려서 호흡률을 낮추고 보관 수명도 늘리는 시스템이 개발되기도 했습니다.

4) 보관 기간
보관 기간이 길어질수록 생두가 가진 특성과 가치는 감소합니다. 그래서 보관 기간은 1년을 넘지 않도록 하는 것이 좋습니다. 하지만 오랜 보관 기간이 도움이 되는 경우도 있습니다. 로부스타는 거친 느낌, 나무와 같은 향미를 감소시키기 위해 6개월 정도의 보관 기간을 가진 후에 사용하기도 합니다.

(3) 운송 과정에서의 생두 보관
생두는 보통 해상 운송을 통해 국내로 수입됩니다. 이러한 운송은 짧게는 몇 주에서 길게는 몇 달 동안이 될 수도 있습니다. 해상 운송 과정에서 높은 대기 습도로 인해 생두의 과도한 수분 함량 상태가 지속되면, 커피 품질에 악영향을 미칠 수 있습니다. 그리고 우천시에 적재하거나 기후 조건이 서로 다른 지대를 통과하는 경우 생두의 응축이 일어날 수 있고 수분에 더 많이 노출되게 됩니다.

1) 포장
수출국인 산지에서 수입국으로 들어오는 동안 내외부적으로 작용할 수 있는 부정적인 환경의 영향을 막기 위한 포장지에 담긴 상태의 제품
① 마대
전 세계적으로 가장 흔하게 사용하는 방식으로 용적은 60~70kg입니다. 마대만으로 포장하는 경우 마대 특유의 향이 생두에 베이며 이후 커피에서 부정적인 향미를 유발할 수 있습니다. 그래서 불 침투성 폴리에틸렌 재질의 포장지(Grain Pro사의 제품이 대표적)에 생두를 먼저 담고 다시 마대에 담는 방식이 마대만을 활용하는 포장에 비교해 품질 유지에 효과적입니다.

② 진공 포장
우수한 품질의 생두에 부여되는 ‘스페셜티’ 등급의 생두 포장에 주로 활용하는 방식으로 용적은 20~30kg입니다. 수분, 산소 접촉을 모두 차단하여 생두의 호흡을 최소화하고 외부의 부정적인 향미가 스며들지 않도록 합니다. 마대 방식에 비교하여 포장에 별도의 장비와 두 배 이상의 시간과 비용이 소요됩니다.


2) 선적
전통적인 생두 해상 운송에서는 그물이나 끈 묶음을 사용하여 선창에 생두 포대를 선적하였습니다. 최근에는 컨테이너를 사용해 선적하고 있습니다.

① 표준 컨테이너
표준 컨테이너는 공기와 물을 차단하는 밀봉 방식입니다. 생두 내부의 수분과 컨테이너 내부의 공기로 인해 균류가 발생할 수 있기 때문에 몇 가지 주의사항을 지켜야 합니다. 생두의 수분 함량이 13%를 넘지 않도록 준수하며, 컨테이너 바닥과 벽면 및 문은 판지로 내 작업을 해야 합니다. 그리고 수분 흡수제(실리카 겔, 드라이 백 등)를 컨테이너 내부에 넣어두고, 온도 변화를 최소화하기 위해 하갑판에 적재해야 합니다.

② 통풍식 컨테이너
통풍식 컨테이너는 습도를 조절하는 첫 번째 형태의 컨테이너입니다. 위아래 벽면의 보호 구멍을 통한 환기로 덥고 습윤한 공기가 외부로 빠져나가게 됩니다. 하지만 환기를 위한 장치의 제작 비용이 비싸고 구멍을 통해 물이 들어갈 위험이 있습니다.

③ 냉동/냉장 컨테이너
냉동/냉장 컨테이너는 과일, 채소 등 온도에 민감한 상품을 수송하는 데 주로 사용하는, 온도 제어가 가능한 컨테이너입니다. 냉매 또는 전원으로 구동되는 냉각 유닛이 들어 있으며 벽체 내부에 단열재가 들어 있습니다. 냉각 유닛은 내부 온도를 영상 30℃에서 영하 30℃까지 조절할 수 있으며 컨테이너 업체에 따라 습도 제어, 자동화 온도 설정, 데이터 로그의 기능을 갖추기도 합니다. 해운사에서는 자체 규정을 통해 상품의 품질을 유지할 수 있는 최적 환경 조건을 제시하고 있습니다. ‘NYK Line’ 은 자사 홈페이지에서 커피 생두에 대한 권장 환경 조건을 온도 2℃, 상대 습도 82.5%, 생두 수분 함량 13%로 제시하고 있습니다. 냉각은 컨테이너 내부 전체에 고르게 일어나게 하도록 해야 합니다. 그래서 상품을 적재 시에 공기 순환이 원활하도록 고려해야 합니다. 운송비용이 기존 컨테이너보다 상승하게 되지만 가장 효과적인 수송 보관 방법입니다.


(4) 잘못된 보관으로 발생하는 결점들
Baggy
마대의 향미를 흡수한 경우입니다. 수분 함량이 높은(13% 초과) 상황에서 오랫동안 보관할 때 자주 나타납니다. 마대를 재활용하거나 유류계 탄화수소로 처리한 경우에도 나타날 수 있습니다.
Mouldy
생두에 곰팡이가 피는 경우에 나타나는 전형적인 향이며, 가장 나쁜 악취 중 하나입니다.
Earthy
건조, 관리, 보관 과정에서의 복합적 문제로 인해 발생합니다. 반건조 보관 조건에서 생두를 먼지, 흙에 직접 노출했을 때 나타나는 향미입니다.
Onion
생두가 과잉 발효된 경우에 발생합니다. 습윤한 환경에서 생두가 과잉 발효되면 특유의 양파 향이 나는 프로피온산이 발생하게 됩니다.
Old crop
최적의 보관 환경을 구성하더라도 시간이 지나면서 커피 품질은 나빠집니다. 이 현상은 덥고 축축한 환경에서 가속화되는데 그 결과 커피는 자체 지방분이 산화되면서 종이 냄새 또는 산패 냄새를 풍깁니다.
Contaminated
생두를 황, 카다멈, 기름, 비누 등 타 물질과 함께 보관하는 경우 나타나는 향입니다. 타 물질에서 발생한 휘발성 성분을 생두가 흡수하게 되면 커피로 추출했을때 발산됩니다.
Cardenillo
수분이 많은 환경에서 보관하면 미생물이 활동해 생두의 표면이 파괴되고 노란색 가루가 뿌려진 듯한 얼룩을 남기게 됩니다.
Stale
상대습도가 높은 경우 나타나며 세포벽을 파괴하여 품질을 떨어뜨립니다. 보관 조건에 따라 며칠에서 몇 개월에 걸쳐 나타나게 되는데, 상대습도가 80% 이상이 되면 그 속도가 빨라집니다.

2. 커피의 이해

C-5. 로스팅 프로파일

(1) 도입
로스팅은 생두를 향미 가득한 원두로 바꾸는 핵심적인 작업입니다. 향미가 생성되고 커피라 할 수 있는 물리적 속성이 결정되는 단계가 바로 로스팅 공정이기 때문에, 로스팅은 커피 제조 공정을 통틀어 가장 중요한 부분이라 할 수 있습니다. 직접 선별한 생두를 로스팅 하기 전은 우리에게 매우 설레고 긴장되는 순간입니다. 우리가 테스트할 때 느꼈던 맛과 향을 다시 복원해 소비자들에게도 경험시켜드리기 위한 중요한 작업을 해야 하기 때문입니다. 그렇지만 로스팅은 많은 변수가 유기적으로 작용해 맛의 변화를 일으키기 때문에 원하는 향과 맛을 끌어내는 것은 쉽지 않습니다. 로스팅 중 향미 형성은 해당 화학 반응을 일으키기 위한 특정 조건(온도, 수분 활성도, 압력)이 알맞은 공정 변수(시간에 따른 열전달 등)에 맞게 갖춰지느냐에 따라 좌우됩니다. 그러므로 같은 생두를 쓴다 할지라도 로스팅 중의 시간-온도 환경이 다르면 전혀 다른 맛과 향미가 나타나게 됩니다. 생두가 가진 잠재력을 최대한 끌어내면서 각 제품 목적성에 맞게 로스팅하는 것이 우리의 목표입니다. 로스팅 공정은 화학반응의 연속이기 때문에 어느 하나 중요하지 않은 부분이 없지만, 그중 우리가 로스팅 프로파일을 설계하는데 중요시하는 부분을 중점적으로 다루었습니다.


(2) 로스팅 주요 변화

1) 주요 성분 변화 및 화학적 과정
- 수분감소 : 생두 건조, 저수분 상황에서의 반응
- 이산화탄소 방출 : 생두 팽창
- 지질이 생두 표면으로 이동 : 내포되어 있던 향 성분 생성(발현)
- 당(수크로스 포함) 감소 : 향과 맛 형성, 색상 형성(마이야르 반응 및 캐러멜화)
- 자유 아미노산 감소 : 향과 맛 형성, 색상 형성(마이야르 반응 및 스트랙커 분해)
- 다당류(아라비노갈락탄 등) 부분적 분해 : 아라비노스 방출, 아라비노스는 다시 반응(마이야르 반응)해 향미 물질을 형성
- CGA 감소 : 쓴맛 물질 형성, 색상 형성
- 트리고넬린 감소 : 질소 함유 성분(향, 맛, 색상) 형성
- 멜라노이딘 형성 : 색상 형성(다당류,단백질,폴리페놀 중합)
- 지질 부분 분해 : 향 활성 알데히드류 생성
- 분해 중간 산물간의 상호 반응

2) 로스팅에서 향미 품질에 영향을 미치는 핵심 반응
표. 로스팅 중 화학 반응


(3) 로스팅 프로파일
1) 시간-온도
생두가 가진 특정 향미를 만들려면 로스팅 시간과 온도를 제어해야 합니다. 향미 화합물 형성은 로스팅 진행 시간과 생두의 온도에 따라 달라집니다. 두 변수가 만나 시간-온도 곡선을 만들어 냅니다. 같은 재료, 로스터기, 로스팅 레벨로 로스팅을 해도 시간-온도라는 로스팅 조건의 차이로 인해 다른 향미가 다르게 나타나게 됩니다. 그래서 시간-온도 곡선은 로스팅 과정에서 중요한 지침이 됩니다. 로스터는 로스팅이 진행되는 전체 작업 시간 동안 열전달을 조절해 선호하는 시간-온도에 맞추어 원하는 제품 온도 곡선을 그리도록 제어할 수 있습니다. 최종 색상과 로스팅 시간을 일정하게 맞춘다 해도 최종 시점까지 가는 경로가 다를 경우, 즉 시간-온도 곡선의 형태가 다를 경우 향미 발현 및 커피콩의 물리적 속성에 차이가 나타나게 됩니다.

2) 로스팅 온도 상승률(ROR : Rate of Rise)
대게 온도 상승률 곡선은 처음에는 가파르게 오르다가 로스팅이 진행됨에 따라 점차 완만해집니다. 로스팅 시간-온도 곡선과 마찬가지로 온도 상승률 곡선도 로스팅 과정에서 중요한 지침으로 활용할 수 있습니다. 많은 로스터들의 경험과 관능적 평가에 의하면 온도 상승률이 지속적으로 감소하면 커피의 탄 맛이 사라지고 단맛이 증가한다고 합니다. 온도 상승률을 지속적으로 감소시키면서 커피콩을 잘 익히기 위해서는 로스팅 초반의 에너지 공급이 중요합니다. 최적의 향미를 얻고 알맞게 발현을 시키려면 로스팅 초반부에 반드시 열을 충분히 공급해야 합니다. 로스팅 초반부에 충분한 열량을 공급하게 되면 커피콩 내 외부의 초기 온도 편차를 크게 만들어 주게 되는데, 아래 그래프에서 확인할 수 있듯이 초기 온도 편차가 큰 경우 로스팅 후반부에 와서는 커피콩 내부 온도가 쉽게 외부의 온도를 따라잡게 되고, 커피콩 내 외부의 편차를 줄여 발현이 더 잘 되게 됩니다.




온도 상승률을 지속적으로 감소시키기 위해서는 공급하는 열을 언제 어떻게 조절하는지가 중요합니다. 최적의 조절 시기와 열량을 결정하기 위해서는 로스팅 과정에서 일어나는 복잡한 화학 반응을 이해하고 많은 경험이 필요합니다. 대표적으로 로스팅 과정 중 일어나는 흡열반응과 발열반응을 이해해야 온도 상승률이 급격히 상승 또는 하락하지 않으면서, 점차 줄어들도록 열전달을 조절할 수 있습니다. 로스팅 초기 단계에는 수분 증발과 화학 반응이 일어날 수 있도록 상당한 에너지가 필요합니다. 이를 흡열반응이라고 합니다. 그리고 어느 한 지점부터는 화학반응의 에너지 균형이 자가 촉매적으로 변해, 이때부터는 생두가 스스로 열을 내기 시작하는데 이를 발열반응이라 합니다. 그러므로 로스팅 공정 최종 단계에서는 로스팅 진행 속도가 빨라지고 점차 연소 단계로 나아갑니다. 이 단계에는 진행과정의 제어가 점점 더 중요해집니다. 발열 반응에 의해 로스팅 후반부에 온도 상승률이 급격히 상승하는 현상이 발생할 수 있는데 이를 Flick 현상이라 합니다. Flick 현상이 일어난 로스팅의 경우 그렇지 않는 경우에 비교하여 탄 맛이 느껴지며, 복합적인 향미를 잃게 됩니다. 또한, 온도 상승률이 급격하게 떨어지는 경우에도 발현이 나빠지는데 이를 Crash라고 합니다. 이런 경우 커피콩은 완전히 베이크드 해지고 단맛은 거의 사라지게 됩니다. 그렇기 때문에 우리는 로스팅 과정 중 커피콩의 흡열반응과 발열반응의 이해를 토대로, 각 단계에 알맞은 열량을 조절해 Flick 현상이나 Crash 현상 없이 점진적으로 줄어드는 온도 상승률을 그리도록 로스팅 프로파일을 설계하고 있습니다.


3) 로스팅 시간
로스팅 시간은 향미 발현과 물리적 속성을 드러내는 데 중요한 역할을 합니다. 고속 로스팅과 저속 로스팅으로 나타나는 커피콩의 속성은 사뭇 다릅니다. 로스팅 레벨이 같을 때 고속 로스팅의 경우 열전도율이 더 높아서 생두의 온도가 빨리 올라가고 탈수 작용과 화학 반응도 빠르게 진행되며 기체 생성도 더 빨라 기체 함량이 더 많습니다. 결국, 고속 로스팅한 커피는 부피와 공극성이 더 크고 밀도는 더 낮습니다. 이런 구조적 차이로 인해 대부분의 추출 방식에서 수율에도 차이가 있습니다. 일반적으로, 고속 로스팅한 커피의 경우 수용성 물질이 더 많이 추출되는데, 이는 로스팅시 수용성 물질이 더 많이 생성되기도 하고 커피콩의 공극성이 좋아 물의 접근성이 더 높기 때문입니다.고속 로스팅한 커피는 전체 향미 강도가 높은 편입니다. 그러나 그것이 음료의 품질이 높다는 뜻은 아닙니다. 향의 강도는 높을 수 있으나 발현이 덜 된 경우가 있을 수 있고, 맛의 균형이 맞지 않을 수 있기 때문입니다. 향미 성분 자체는 로스팅 시간과 관계없이 같은 성분이 만들어지지만, 개별 성분 및 성분 군의 양은 로스팅 시간에 따라 달리 나타납니다. 일부 향 성분은 고속 로스팅 조건에서 더 잘 발생하는 반면 어떤 성분은 저속 로스팅 조건에서 더 많이 나타나기도 합니다. 결국, 로스팅 시간에 의해 향미 성분의 농도가 달라지는 것입니다. 일반적으로 고속 로스팅한 커피는 산미가 더 많고, 저속 로스팅한 커피는 균형감, 견과류 향 등의 관능 속성이 더 강하게 나타납니다. 그래서 우리는 생두 특성이나 제품 목적성에 따라 로스팅 시간을 달리 적용하고 있습니다.

4) 1차 크랙
로스팅이 진행될수록 화학반응은 더욱 활발해져 더 많은 세포 내 물질이 기체와 수증기로 변하고, 세포 크기 또한 커지게 되면서 세포질 층은 점차 얇아집니다. 결국, 생두가 압력을 견디지 못하고 파핑(Popping) 소리를 내며 깨지거나 갈라지는 1차 크랙이 발생하게 됩니다. 이때 로스터들은 진정한 커피의 특성이 나타나는 첫 향기를 느낄 수 있습니다. 로스팅 전체 시간처럼 1차 크랙 시점도 빠른지 느린지에 따라 향미와 관능 속성이 달라집니다. 1차 크랙 이전의 마이야르 반응과 캐러멜화 과정에서 공급된 열량이 다르기 때문에 물리적 변화도 다르게 나타나고 향미 성분의 농도도 달라집니다. 또한, 1차 크랙이 중요한 이유는 로스팅 종료 시점을 정하는 기준이 될 수 있기 때문입니다. 1차 크랙 이후부터 로스터들은 시각, 청각, 후각 등의 감각과 로스팅 진행 시간-온도 수치 및 그래프를 통해 로스팅 환경의 열 상승을 알맞게 제어해야 하고 배출 시기를 결정해야만 합니다.

5) 발현시간 비율(DTR : Development Time Ratio)
1차 크랙 시작점에서 배출 시점까지의 시간을 발현(Develop)시간이라고 합니다. 발현시간에 따라 로스팅의 정도가 결정됩니다. 하지만 최적의 로스팅을 하기 위해서는 발현시간이 아니라 로스팅 시간과 전체 로스팅 시간 중 발현시간이 차지하는 발현시간의 비율이 더욱 중요합니다. 예를 들어 로스팅 시간이 총 10분이고 1차 크랙이 8분에 발생했다면, 발현시간은 2분이고 발현시간 비율은 20%입니다. 최적의 로스팅 발현시간은 2분 30초다 3분이다, 최적의 발현시간 비율은 20~25%라는 식의 정답은 없습니다. 사용하는 로스터의 열원 방식, 로스터가 추구하는 목적성, 커피 추출의 목표에 따라 발현시간 비율은 달라져야만 합니다. 중요한 것은 각 재료마다 특성과 다양한 로스팅 변수들을 생각하며 로스터가 의도하는 바에 맞는 비율을 찾아야 한다는 것입니다. 결국, 로스팅은 모든 변수가 유기적으로 연결된 작업이기 때문에 각 변수를 따로 떼어 놓고 고민하는 것이 아니라 다양한 변수들에 대한 종합적인 이해와 고려가 필요합니다.

2. 커피의 이해

C-6. 제품 포장

(1) 도입
원두는 시간이 지날수록 기체가 방출되고 산화됨으로써 향미 속성이 변화하게 됩니다. 그래서 원두의 품질을 가능한 오래 보존하기 위해서는 제품 포장까지 신경 써야만 합니다. 포장재질, 방법에 따라 내용물을 보호할 수 있는 정도가 달라지기 때문입니다. 나아가 포장은 내용물의 보호 이 외에도 소비자들에게 정보의 제공과 소비의 편의성을 줄 수 있는 기능도 있습니다. 그래서 우리의 제품 전면에는 재료에 관한 8가지 정보가 기재되어 있습니다. 생두부터 완성된 원두 제품이 되기까지의 재료 전반에 걸친 품질 관련 정보들을 공유하고 이해시켜 드림으로써 소비자들에게 정보를 제공하고 선택에 도움을 드릴수 있도록 하고 있습니다. 또한 최종적으로 제품을 사용하는 소비자들의 편의 부분도 고려하여 수안 커피의 원두를 보다 편하게 즐길 수 있도록 도움을 드리고자 합니다.

(2) 내용물의 보호
제품이 생산자로부터 고객의 최종소비까지 품질 저하를 방지하고 보존하기 위해서는 제품의 특성을 파악해 품질 저하 요소들로부터 보호해야 합니다. 수안 커피의 제품인 원두는 로스팅 과정이 끝난 후 즉시 여러 가지 물리 화학적 변화가 일어나게 됩니다. 로스팅 과정 중 생성된 향기 합성물은 수백 개의 화합물로 이루어져 있습니다. 그중 일부는 안정적이어서 저장 중에 증발로 상실되는 것 이외의 다른 변화를 일으키지 않지만, 전체 향기에 큰 영향을 미치는 화합물은 주로 불안정한 물질이기 때문에 쉽게 변화합니다. 이러한 원두의 물리화학적 변화는 불가피하며 품질 저하의 요인이 될 수 있습니다. 따라서 원두의 품질 저하에 관련된 물리 화학적 변화와 직접적인 영향을 미치는 환경 요소를 이해하고 품질 저하로부터 제품을 보호할 수 있는 포장법과 포장 재질에 대해 알아보겠습니다.

1) 원두의 품질에 영향을 미치는 물리 화학적 변화
① 원두의 기체 방출
원두 내부에는 수천 개의 세포조직이 존재합니다. 로스팅이 진행되면서 세포들이 자연스럽게 열과 반응하여 상당량의 기체, 주로 이산화탄소를 만들어 냅니다. 이산화탄소는 약 20기압 정도의 압력으로 원두 내부 공극 구조에 갇혀 있으며, 이는 일시적으로 산소가 세포로 침투하여 일으키는 산화를 막아주는 역할을 하게 됩니다. 하지만 시간이 지남에 따라 외부와의 압력 차이로 인해 서서히 빠져나가게 되는데 이때 산소의 침투가 일어나고 산화가 진행됩니다. 비극성인 이산화탄소는 지질에도 잘 녹아들어 기화가 일어나는 과정에서 지질도 함께 원두의 표면으로 용출됩니다. 이렇게 원두의 표면으로 이동한 지질 또한 산소에 노출되어 산화가 진행됩니다.

② 지질의 산화
지질 중 불포화지방산은 산화하여 과산화물(Hydroperoxide)을 생성합니다. 생성된 과산화물은 이차적으로 다른 불포화지방산을 분해하여 알데하이드(Aldehyde) 등을 만들어냅니다. 원두는 10~15%의 지질 성분을 포함하고 있으며 그 중 75%가 불포화지방산입니다. 원두의 불포화지방산은 40~55%의 리놀레산(Linoleic acid)를 함유하고 있는데 리놀레산이 과산화물에 의해 분해되면 자극적인 냄새가 나는 헥스알데하이드(Hexanal)를 생성합니다. 헥스알데하이드(Hexanal)는 원두와 공기의 접촉 시간이 길어질수록 점점 증가하게 되며 품질 저하의 주요한 원인이 됩니다.

③ 향미 속성의 변화
원두의 많은 향미 성분은 티올(Thiol), 카보닐(Carbonyl), 알데하이드(Aldehyde) 등과 같은 작용기를 포함하고 있는 반응성 물질로 구성되어 있기 때문에 산소, 수분 등의 보관 환경에 의해 쉽게 반응하고 변화합니다. 알데하이드류 중 달콤한 향은 휘발하며 알코올 향은 산화로 인해 자극적이고 매운 향으로 변질됩니다. 티올류 중 하나인 메테인티올(Methanethiol)은 산화되고 증발함에 따라 퀴퀴한 연기 향이 만들어지는데 이러한 화합물들은 다른 화합물에 비교해 양이 많지는 않지만, 향이 강해 전체 향미에 큰 영향을 끼칩니다. 또한 메테인티올(Methanethiol)은 원두 신선도에 대한 수많은 연구에서도 활용되고 있습니다.
향미 속성이 변화하는 과정은 다음과 같습니다.
휘발 - 로스팅 과정에서 생성된 향미 성분이 저장기간 휘발하여 감소
자체 반응성 - 향미 성분의 대부분은 원두에 존재하는 다른 성분과 반응
산화 - 향미 성분이 산화되며 원두 본연의 향이 감소하고 부정적 향미 휘발 성분들이 형성

④ 포장 내부 산소함량에 따른 산화 반응
포장 내부에 존재하는 공기층의 산소로 인해 산화 반응이 야기된다면 제품의 품질을 떨어뜨리는 요인이 될 것입니다. 산화 반응의 유무와 산소함량에 따른 산화 반응의 정도를 확인하기 위해 원두의 향미 성분인 메테인티올(Methanethiol) 활용할 수 있습니다. 메테인티올은 반응성 높은 화합물이자 휘발성 또한 높은데 산화,이합체화하면 디메틸 디설파이드(Dimethyl Disulfide)로 변하며 이런 성분들의 농도를 측정하고 ‘디메틸 디설파이드(DMDS) / 메테인티올(MeSH)’의 비율을 구한다면 산화의 진행 정도를 파악할 수 있습니다.

원두 65g을 기체 방출 밸브가 없고 알루미늄 코팅된 복합필름 포장지 3장(1배치, 2배치, 3배치)에 각각 담고 내부 비활성 기체의 투입량을 달리하고 22℃에서 3주간 보관하며 DMDS / MeSH 지수 변화를 측정하였습니다. 산소함량은 1배치, 2배치, 3배치 순서로 낮습니다. 계측 결과 지수가 첫 1주 동안은 같지만 이후에는 산소함량에 따라 큰 차이로 달라집니다. 이는 포장지 내부 산소가 원두의 산화 반응을 일으킨다는 점과 산소함량이 높을수록 산화 반응이 더 많이 진행된다는 것을 의미합니다. 따라서 포장지 내부에 존재하는 산소를 통제해야만 산화 반응을 최소화하여 제품의 품질을 유지할 수 있습니다.