What is The Espresso? Part.2

https://givingbari.blogspot.com/2020/02/what-is-espresso-part1.html
[What is The Espresso? Part.1] 포스팅과 연결되는 내용의 포스팅입니다. 

에스프레소에서 많은 변수는 높은 온도와 압력을 포함하는 '물의 에너지'와 커피 케이크의 '수력 저항'으로 수렴한다고 생각합니다. 이 포스팅은 그 중 '물의 에너지'와 관련된 내용입니다. 에스프레소 추출 상황에서 추출수는 보일러에서 형성된 높은 온도와 로터리 펌프를 이용해 생성되는 9기압에 가까운 압력을 갖고 있습니다. 

 La Marzzoco Linea PB. Display.

온도Temperature는 물에 커피 고형물질이 용해되는 중요한 용매가 되며, 높은 온도에 따라 그 용해도, 곧 커피 추출 수율은 상승합니다. 반응 속도는 온도 값의 상승과 비례합니다. 온도를 독자적인 변수로 이해할 수 있지만, 온도에 따른 유속의 차이가 에스프레소 추출 상황에서 발생하기에 개별적인 결과를 내는 변수로 받아들일 순 없습니다. 통상적으로 에스프레소 추출 상황에서 이용되는 온도(섭씨 85도~95도)의 범주 안에서는 그 차이가 유의미하지 않을 수 있지만, 낮은 온도에서 추출 유속이 빠르다라는 사실은 여러 논문을 통해 확인되었습니다. 또한 추출수 온도는 커피 케이크 내의 열 평형에 큰 영향이 있어서 이 점 또한 유속에 영향을 미칠 수 있습니다. 추출수의 온도는 커피 케이크 내에 방출되는 이산화탄소 양, 추출액으로 용해되는 양, 커피 케이크 내에 지질 성분의 점도에 큰 영향을 미치며 각각 다른 결과를 야기할 수 있습니다. 

하지만 우리는 경험으로 높은 추출수 온도에서 더 많은 커피 성분들이 녹아난다는 것을 알고 있고, 추출 상황에서 추출수 온도의 일관성을 유지하는게 좋은 에스프레소 품질을 만든다는 점도 알고 있습니다. (추출 상황에서 추출수온의 강하를 추출 품질의 변화로 활용하는 머신 제조사도 있습니다.)
압력Pressure은 추출 유속Flow rate과 추출 수율Extraction yield에 관계가 있습니다. 추출 상황에서 높은 압력은 추출 유속의 상승에 관여하지만 10기압 부터는 오히려 추출 유속을 감소시킵니다. 에스프레소 추출 상황에서 9기압의 압력이 커피 맛을 좋게 한다는 점에는 크게 이견이 없어 보입니다. 최종 추출 압력은 9기압으로 고정하지만(추출 후반부에 압력을 줄이는 것과는 별개로) 프리-인퓨전Pre-infusion으로 추출 압력 도달 전 더 낮은 압력으로 순차적으로 도달 하게끔 합니다. 에스프레소 추출 상황인 30초 정도에서 이야기하면 그 사이 추출 압력 변화가 최종 추출 시간에 유의미한 차이를 내진 않지만, 추출 수율에는 범주에서 큰 차이를 만들어 낼 수 있습니다. 

위 그림은 프리-인퓨전 유무에 따라 그룹 헤드에 작용하는 압력을 그래프, 모식화 시킨 그림입니다. 참고하면, 연한 색은 프리-인퓨전을 사용하지 않은 경우, 처음부터 펌프 압력 9기압으로 추출을 진행한 경우입니다. 진한 색은 프리-인퓨전을 사용, 조금 더 완만하게 최고 압력으로 도달하게 됩니다. 이어질 포스팅 내용과 연관되는데, 커피 케이크에 작용하는 수력 저항에 따라 추출 수율을 생각해 볼 수 있습니다. 그래프의 면적의 넓이는 다시 추출 수율과 연관지어 생각할 수 있습니다. 결과 적으로 단위 시간당 더 큰 압력 값을 갖는 경우(=더 큰 에너지를 갖는다.)가 더 많은 커피 추출 성분을 녹여낼 수 있습니다. 이는 작용하는 추출 그룹 헤드에 작용하는 압력 측정이 가능한 머신(MOAI-Vidas tech Inc.)을 이용, 실험한 결과를 공유 했던 세미나를 통해서도 확인할 수 있습니다.

Espresso Extraction

압력의 내용과 연관지어, 에스프레소 머신은 프리-인퓨전 기능을 포함하고 있습니다. 용어에 대한 논란은 다양하게 있지만 [추출 압력 도달 전 완만하게 커피 케이크에 가해지는 압력을 서서히 상승 시키는 것]을 프리-인퓨전 혹은 사전 주입, 적심 이라고 많이 표현하고 있습니다. 펌프 압력 조절, 유속(단위 시간당 유량) 조절, 챔버Chamber와 지글러Gicleur 이용, 헤드 스페이스Head space 공간 확보 등 다양한 방법을 통해 커피 케이크에 작용하는 압력을 완만하게 조절할 수 있습니다. '프리-인퓨전이 커피 추출에 긍정적이냐' 라는 질문에는 장단점이 있지만, 추출 상황 중 프리-인퓨전의 압력 양, 시간 조절은 추출에 필요한 에너지를 선택적으로 활용할 수 있습니다. 또한 추출 초반에 저압 양상은 커피 케이크의 점착성을 증가시켜 채널링Chanenling을 개선하고, 미분의 이동에 관여하는 등 커피 케이크의 '수력 저항' 형성에 작용합니다. 

정리하여, 두 가지의 변수는 함께 물이 갖는 운동 에너지(압력), 열 에너지(온도)에 관여합니다. 이를 통칭해서 저는 '물의 에너지' 라고 이야기 하며, 에스프레소 추출 상황에서 단위 시간당 얼마나 많은 '물의 에너지'가 커피에 작용 하였는가가 커피 추출 수율 가감에 중요한 척도가 됩니다. 많아지는 성분 함량이 음료의 맛을 향상 시키거나 만족스러운 속성을 증진시키는 가에 대해서는 여러 관점에서 생각해 볼 필요가 있습니다. 

이어서 다음 포스팅으로 커피 케이크의 '수력 저항'(링크)에 대해서 이야기 하겠습니다.