커피의 화학적 성분 탐색하기 1부

커피의 화학적 성분 상식

 그린커피의 품질을 결정하는 요소들은 다른 식물들과 크게 다르지 않습니다. 그러나 로스팅 과정을 겪어 원두가 되기 때문에 그린 커피의 향보다 로스팅했을 때 향기 물질로 변하는 전구물질의 양이 더욱 중요합니다.

그린커피를 로스팅하면 표면에 있던 향은 날아가 버리고 가열 반응으로 만들어지는 향이 우리가 인식하는 커피의 향이 됩니다. 품종이나 분석에 따라 조금씩 다른 결과를 나타내기도 하지만 로스팅 시 변화하는 성분의 이해가 로스팅을 보다 과학적이고 일관된 품질을 유지할 수 있는 지침이 될 것입니다.

 [표2-1] 아라비카와 로부스타의 화학 성분 비교 (무수물 %11)

성분	농도
	아라비카	카네포라
탄수화물/식이섬유
설탕	6.0~9.0	0.9~4.0
환원당	0.1	0.4
다당류	34~44	48~55
리그닌	3	3
팩틴	2	2
질소화합물
단백질/펩타이드/카페인	10~11	11~15
유리 아미노산	0.5	0.8~1.0
카페인	0.9~1.3	1.5~2.5
트리고넬린	0.6~2.0	0.6~0.7
지방	15~17	7.0~10.0
다이터 펜류	0.5~1.2	0.2~0.8
산류
클로로겐산	4.1~7.9	6.1~11.3
유기산	1	1
퀸산	0.4	0.4
미네랄	3.0~4.2	4.4~4.5

 1)탄수화물

그린 커피에서 탄수화물은 구성물질의 반 이상을 차지하고 있습니다. 크게 단당류 포도당-Glucose,과당-Fructose, 이당류 자당-Sucrose, 맥아당-Maltose, 유당-Lactose, 다당류 갈락토 만난-Galactomannan, 나뉘는데 이당류인 유리당은 로스팅 시 마이야르 반응과 스트랙커 증합반응-Strecker화합물과 a-amino산과의 산화적 분해 반응

알데하이드, 멜라노이딘 종류 물질과 관계된 화합물질로 바뀝니다.

 Kg/100Kg Coffee

 

 이는 색이나 향기의 형성에 영향을 미치며 단당류는 아미노산과 반응하여 남지 않습니다. 다당류는 일부 분해되어 단당류가 되지만 대체로 열에 안정적이라 로스팅 후에도 남아 있게 됩니다. 갈락토만난과 아라비노 갈락탄 같은 다당류는 에스프레소 크레마의 안정성 등에 기여하며 로스팅 정도에 따라 좌우됩니다. 그린커피에는 대략 6~8%의 자당을 주로 하는 유리당이 포함되어 있으며 보관 온도가 높을수록 유리당의 감소가 빠릅니다.

 

[표 2-2] 탄수화물의 종류 및 함량(건조물%14)

탄수화물의 분류	아라비카종	로부스타종
가용성	9.2~13.5	6.2~11.9
단당류	0.2~0.5	0.2~0.5
올리고당	6.0~9.0	3.0~7.0
다당류	3.0~4.0	3.0~4.4
난용성	46.0~53.0	34.0~40.0
셀룰로스	41.0~43.0	32.0~40.0
헤미셀룰로스	5.0~10.0	3.0~4.0
총 탄수화물	55.2~66.5	41.2~55.9

 

2) 카페인

카페인은 카피나 초콜릿, 차 등 우리 실생활에서 쉽게 접할 수 있습니다. 요즘은 카페인 성분을 함유한 음료가 대중적인 인기를 얻고 있기도 합니다. 커피의 쓴맛 성분 중 하나인 카페인은 퓨린 염기류에 속하며 카페인의 함량은 품종과 재배 지역, 그리고 추출 방법에 따라 차이가 있습니다. 특히 로부스타종은 환경에 따라 아라비카의 2배 가까이 되기도 하며 성문 차이 다음과 같습니다.

  

[표 2-3]커피 품종이나 재배지에 따른 카페인 함량 차이

품종	재배지	카페인 함량(% 무수물 중)
아라비카	앙고라	1.32	1.21~1.45
	코트디부아르	1.22	0.84~1.52
	마다가스카르	1.16	0.58~1.69
	카메룬	1.35	0.90~1.89
로부스타	앙고라	2.42	2.18~2.72
	아이보리코스트	2.44	1.16~4.00
	카메룬	2.21	-
아라 부스타		1.72	1.47~1.83
리베리카	-	1.35	-

 카페인은 물에 잘 녹으며 온도가 높을수록 쓴맛을 나타냅니다. 저온에서는 난용성인 카페인과 클로로겐산의 복합체가 응집하여 석출 되는 백탁 현상이 일어납니다. 이를 방지하기 위해서는 얼음에 뜨거운 추출액을 부어 냉각하면 좋습니다. 그린커피의 카페인 성분은 유해한 미생물과 세균 오염을 예방하는 항균 효과가 있으며 곰팡이 독의 일종인 오크라톡신 등의 생성을 예방하는 항박테리아 효과가 있습니다. 또한, 자외선 노출에 의한 피부암 유발을 억제하고 한시적으로 생리적 활력을 주고 약한 정도의 이뇨작용 효과가 있습니다.

로스트 마스터 (사)한국커피협회 지음 참조