Coffee Brewing, Percolation.

Coffee Brewing - Wetting, Hydrolysis & Extraction Revisited

한 잔의 커피가 완성되기 위해서는 적심Wetting과 추출Extracion이 필요합니다. 추출은 다시 가수분해Hydrolysis, 용해Dissolution, 확산Diffusuion으로 세분화 됩니다. 추출을 통해 커피의 휘발성 가스 성분들과 수용성 성분들이 커피로 용해됩니다. 참고 문헌은 SCAA Coffee Brewing과 커피리브레 아카이브 : 제법의 차이입니다. Coffee Brewing의 원본 PDF 파일은 위에 링크를 참고해주세요. 

적심 WETTING 
For coffee to be brewed it must first be wetted, which means the coffee grounds must absorb water.
적심은 커피 가루가 물을 흡수하는 것을 말하며, 적심있어야 추출도 일어날 수 있습니다. 물을 머금은 커피 가루 안에서는 열교환과 함께 수용성 성분들이 한 잔의 커피로 녹아 나오게 됩니다.


추출 EXTRACTION 
- 가수분해 Hydrolysis 
가수분해는 물분자가 다른 화합물의 조성을 바꾸거나 결합을 끊는 것을 말합니다. 체내에서 일어나는 탄수화물, 단백질, 지방등의 고분자 물질이 가수분해 반응을 통해 소화되는 과정을 예로 들 수 있습니다.

- 용해 Dissolution
커피의 수용성 성분들이 물분자로 인하여 이온화 되거나 분자 상태로 물분자에 둘러 쌓여 안정화 되는 상태를 말합니다. 흔히 소금물이 물에 녹아 이온화 되는 것을 예를 들 수 있습니다. 

- 확산 Diffusion
농도 차에 의한 확산입니다. 농도가 높은 쪽에서 낮은 쪽으로 이동해 가는 것을 이야기하며 추출된 커피 모든 부분이 농도가 같게되는 현상입니다. 향수를 뿌리면 향이 퍼져나가거나, 맑은 물에 색이 있는 잉크를 떨어 트리면 퍼져나가는 현상을 예로 들 수 있습니다. 

문헌을 참고하시면 위에 방법은 엄밀히 침출leaching이라고 말할 수 있습니다. 커피를 추출할 때 침출의 방식와 더불어 흔히 여과라고 이야기하는 퍼콜레이션Percolation을 생각 할 수 있습니다. 

퍼콜레이션 PERCOLATION
https://en.wikipedia.org/wiki/Percolation
퍼콜레이션은 유체가 다공성prorous 물질을 통과할 때 발생하는 것이며, 드립 커피나 에스프레소 추출 상황에서 비가용성 성분들, 혹은 큰 입자의 커피 파우더들 필터(컨테이너)에 남고 추출된 고형 성분이 계류되지 않고 흘러가는 과정을 말합니다. 여기서 다공성 물질은 필터에 담겨 있는 커피 파우더의 층을 이야기 하며, 이 퍼콜레이션 과정은 중력, 혹은 압력에 의한 씻어 내림으로 침출만 이용하는 커피 추출 방법보다 짧은 시간 안에 더 높은 추출력을 가질 수 있습니다. 또한 향미에서 침출 방식과는 다른 향미가 부각되어 추출됩니다. 조금 더 세분화 하여 이야기하면, 다공성 물질은 커피 파우더들의 집합이며 그 사이에는 공극이 있고, 공극은 공기로 채워져 있습니다. 커피 추출을 위한 추출수가 공극 사이로 스며들며 공기는 위로 밀려나고 퍼콜레이션이 일어납니다. 

모든 커피 추출 방법은 침출과 여과(퍼콜레이션의 적합한 표현을 고민하다가 여과로)의 비중이 다르며, 그 비중에 따라 커피에서 나타나는 향미 특징이 다르게 표현됩니다. 

커피를 만드는 방법은 다양하게 존재합니다. SCAA Cupping Handbook에서 Ted Lingle은 담금, 달임, 드립 여과, 진공 여과, 가압 주입 등 다양한 방법을 저술 했고, 사용하는 제법에 따라 같은 커피더라도 맛과 향, 그리고 질감이 다르다고 이야기했습니다. 최근 접한 몇개의 논문에서도 커핑, 에스프레소, 드립 커피에서 추출되는 향미 성분들의 차이가 유의미하게 나타난 점을 확인할 수 있었습니다.