[레포트] 3월 5주 커피자료 묶음
자료수집기간 20220318 ~ 20220325
* 저자는 쳉마이, 치앙마이, 와닝 지역의 커피 플랜테이션에서 건강한 커피와 병든 커피의 뿌리쪽(근권) 토양을 채취해 물리화학적 속성과 미생물 구성을 확인했다. 이에 따르면, 커피 재배지 토양은 pH가 일반 토양 대비 낮으며, 병든 개체가 있는 토양은 칼륨 총량 및 가용 칼륨 량, 총 질소량, 총 질소량(일부 지역 한정)이 유의하게 적은 반면 알칼리 수화 가능 질소 함량과 인(일부 지역 한정), 유기물 함량(일부 지역 함량)은 유의하게 높았다. 병든 개체가 있는 토양은 효소(CAT, POD, 셀룰로스 분해 효소, 인산가수분해효소) 활동이 유의하게 높은 반면 요소 분해 효소 활동은 유의하게 낮았다. 병든 개체가 있는 토양은 박테리아, 곰팡이, 선균류 활동이 더 낮았고 미생물 다양성도 떨어졌다. 한편, 요소 분해 효소 활동과 박테리아와 선균류 활동량, POD 활동량과 박테리아 활동량, 셀룰로스 분해 효소 활동량과 곰팡이 활동량은 양의 관련성이 있었다.
인용(APA): TAN, J., SUN, Z., ZHANG, A., LIN, X., QU, P., LONG, Y., & DONG, Y. Comparative Study on Characteristics of Coffee Rhizosphere Environment in Different Health States. Chinese Journal of Tropical Crops, 43(3), 606.
* 저자는 윈난성 산 소형 커피콩을 사용해 열풍 건조시의 변수(바람 속도, 커피 두께, 교반용 회전 속도)에 대한 건조 효율을 실험하고 열풍 건조의 속성을 설명할 수 있는 10개 수확적 모델을 비교했다. 이에 따르면, 열풍 속도는 열 전달과 질량이동에, 교반은 열전달과 열 효율성, 건조 속도에, 커피 두께는 건조 속도에 많은 영향을 미쳤다. 또한 커피 두께와 건조 속도는 역관계를 이뤘다. 건조가 진행될수록 건조 속도는 점차 느려졌다. 열풍 건조에 가장 큰 영향을 미친 것은 열풍 온도인데, 최적 건조 조건은 40도, 1m/s, 2r/min, 최적 모델은 로그 방정식을 따랐는데, 온도, 속도, 교반 속도가 건조 속도에 미치는 영향력은 각각 19, 6.67, 5.5로 나타났다.
인용(APA): LI, Y., WU, J., CHEN, Z., JIANG, K., HAN, Z., WANG, X., & CHEN, J. Hot Air Drying Characteristics of Yunnan Small Seed Coffee and Its Mathematical Model. Chinese Journal of Tropical Crops, 43(3), 622.
* 저자는 이미지 데이터베이스 자료 19980건을 사용해 잎의 색상, 모양, 크기를 기반으로 커피 종(아라비카, 로부스타)을 인식하는 딥러닝 시스템의 정확성을 비교 평가했다. 이에 따르면, 개량 컨볼루션 신경망 시스템의 정확도가 97.67%로 여타 신경망의 정확도(82.16-97.20%)를 능가했다. 저자는 이러한 방식으로 상부 사진이나 잎 조직 사진을 기반으로 다양한 커피종을 신속히 구분할 수 있다고 말한다.
인용(APA): Putra, B. T. W., Amirudin, R., & Marhaenanto, B. (2022). The Evaluation of Deep Learning Using Convolutional Neural Network (CNN) Approach for Identifying Arabica and Robusta Coffee Plants. Journal of Biosystems Engineering, 1-12
* 저자는 사배체인 아라비카종과 아라비카종의 이배체 부모종인 카네포라, 에우게니오이데스 종의 씨앗에 대해 5개 결실 단계 중 게놈 전체 비교 전사체 분석을 진행해, 아라비카종의 형태학적 특성과 관련 있는 전사 제어 체계를 조사했다. 이에 따르면, 아라비카는 종 간 발현 우열이 있는 유전자 대부분에서 발현 단계의 우성이 나타났는데 그 1/3 정도는 상동 전사 편향(HEB)으로 나타났다. 평향 비중은 씨앗 결실이 진행될수록 커졌으며, 하위 게놈 별 편중은 없었다. 하위 게놈 중 우 발현되는 것은 없었으며, 공통 전사 제어 메커니즘이 이를 함께 조절하는 것으로 보였다. 저자는 상동 전사 편향이 부모종에서 이어진 것이라 추정하며, 부모종의 기능적 차이가 아라비카종의 표현형 제어에 중요한 역할을 한다고 보았다.
인용(APA): Combes, M. C., Joët, T., Stavrinides, A. K., & Lashermes, P. (2022). New cup out of old coffee: contribution of parental gene expression legacy to phenotypic novelty in coffee beans of the allopolyploid Coffea arabica L. Annals of Botany.
* 저자는 식품류에 대한 법의학적 연구 분석 도구용으로 가속 기반 기법(입자 기반 엑스선 조사(PIXE), 푸리에 전환 근적외선 조사(FTIR), 가속 질량 분광-방사성 탄소 분석(AMS-14C))를 보조용으로 적용하는 방법의 유효성을 알아보기 위해, 브라질 산 커피에 대해 가속 기반 기법을 적용해 주원소, 미량 원소 분석, 생산 시기와 성분 함량을 확인했다. 저자는 PIXE기법으로 샘플 내 원소에 대한 정보를, FTIR기법으로 진동 스펙트럼을 통해 성분 검증을, AMS-14C기법으로 수확시기 등 유기샘플의 생산 시점을 확인할 수 있으며, 이들을 조합함으로써 충분한 법의학적 검증이 가능하고 진품 인증 및 위조 대응이 가능하다고 말한다.
인용(APA): Chytry, P., Souza, G. M. S., Debastiani, R., dos Santos, C. E. I., Antoine, J. M. R., Banas, A., ... & Dias, J. F. (2022). The Potentialities of Accelerator-Based Techniques as an analytical Tool for Forensics: the case of Coffee. Forensic Science International, 111281.
* 저자는 폐기물 발생량이 없는 신 섬유 소재인 박테리아 셀룰로스가 통상 연노랑색이라 언급하고, 커피를 염료로 사용한 친환경 염색 및 염색 결과물을 염료 흡수제로 사용하는 방법에 대해 살폈다. 이에 따르면, pH6, 메틸렌 블루 용제, 50mg/L, 25도, 30분 환경에서 염색 효과가 가장 뛰어났으며, 염색제 결과물은 염색 전 물질 대비 염료 흡수 효과가 더 좋고 여러 번 재사용이 가능한 것으로 나타났다.
인용(APA): Kim, H., & Kim, H. R. (2022). Production of coffee-dyed bacterial cellulose as a bio-leather and using it as a dye adsorbent. PloS one, 17(3), e0265743.
* 콜롬비아 페레이라 커피 재배 지구에서 지역 자연 환경의 공헌도 및 이를 바탕으로 한 지역 자연 환경에 대한 지역민의 감정에 관한 설문 조사에 따르면, 재배인들은 경작지를 가족 결속을 지켜 주는 조용하고 안전한 공간으로 인지하고 있으며, 경작지 속성(농경 형태, 도시와의 거리, 재배민 성별)은 경작지에 대한 애착심에 상당한 영을 미치는데, 그 중에서 가장 큰 영향을 끼치는 것은 신체적, 심리적 경험 및 이에 관한 정체성 등인 비물지적 NCP로 나타났다.
인용(APA): Murillo-López, B. E., Castro, A. J., & Feijoo-Martínez, A. (2022). Nature’s Contributions to People Shape Sense of Place in the Coffee Cultural Landscape of Colombia. Agriculture, 12(4), 457.
* 저자는 커피 재배지의 자연림 유사 정도 및 자연림과 커피 재배지 간 거리(근접성)이 커피 해충에 대한 자연 천적의 포식율에 영향을 미치는지 살폈다. 이에 따르면, 주요 포식자인 절지동물과 새 모두, 재배지가 보다 복잡(구성물 간 단순 대비도가 떨어짐)하고 상부량이 많거나 숲과 가까운 쪽이 포식량이 더 높았다. 저자는 이에 따라 보다 지속 가능하며 야생 동물에 친화적인 농업체제 및 농지 내 보호지 재건 등 자연 야생 동물 거주지의 확대를 권했다.
인용(APA): Hohlenwerger, C., Tambosi, L. R., & Metzger, J. P. (2022). Forest cover and proximity to forest affect predation by natural enemies in pasture and coffee plantations differently. Agriculture, Ecosystems & Environment, 333, 107958.
* 저자는 커피 처리에 관한 자료 리뷰를 통해 다음과 같이 언급한다: 커피 처리 과정 중 발효는 점액질 제거 뿐만 아니라 클로로겐산, 수크로스, 자유 아미노산 등 기본적인 관능 품질 속성에 관련된 인자 생성에 기여한다는 점에서 매우 중요하다. 발효 시간이 길어지면 박테리아가 늘어나 나쁜 향미가 생성되고 나쁜 품질 요소가 나타나면서 가치가 떨어진다. 무산소 발효 및 카보닉 마세라시옹 등의 신 기법이 최근 등장했다. 자연 발효 중 나타나는 미생물 대다수는 관능 개선 효과가 없으며, 일부만이 배양 종균으로 사용될 수 있다. 현재 배양 종균을 사용해 관능 속성을 개선한 커피가 나타나고 있다. 분자 과학을 적용하면 발효 중 생성되는 화학 성분을 확인하고 이들이 관능 품질에 미치는 효과를 찾아내 보다 신뢰성 높고 복잡 다양한 자료를 얻을 수 있을 것이다.
인용(APA): Girma, B., & Sualeh, A. A Review of Coffee Processing Methods and Their Influence on Aroma.
* 저자는 로스팅 정도(약: 180도 6분, 중: 180도 8분, 강: 180도, 10분)가 다른 아라비카 커피의 화학 조성과 항산화 정도, 휘발성 성분을 확인했다. 이에 따르면, 약 로스팅 커피는 수분 함량, 조단백질 함량, 아크릴아미드 함량은 가장 높고 에테르를 용제로 쓴 경우의 추출물 양과 섬유 함량, 갈색 지수은 가장 낮았다. 카페인 함량은 중로스팅 커피(1.17%)가 가장 높았고 약 로스팅(1.13%, 강 로스팅(1.08%)은 낮았다. 약로스팅 커피의 항산화력은 88.72mg TE/g, 강로스팅 커피의 항산화력은 78.76mg TE/g였다. 샘플의 헤드스페이스 영역에서 가장 대표적인 성분은 탄화수소, 알콜, 에스테르였으며, 중로스팅 커피에서는 실란 물질, sec-부틸 아질산염 물질은 없었다.
인용(APA): Alamri, E., Rozan, M., & Bayomy, H. (2022). A Study of Chemical Composition, Antioxidants, and Volatile Compounds in Roasted Arabic Coffee. Saudi Journal of Biological Sciences.
* 저자는 덴마크 코호트 연구(커피 음용 및 흡연에 대한 응답자 자가 보고 및 유전 예측, 평균연령 58세, 114,551명, 치매 발생 3,784건)자료를 바탕으로, 자가 보고형에서는 커피 음용은 모든 유형의 치매에 대해서 위험 감소, 흡연은 비 알츠하이머 형 치매에 대해서 위험 상승과 관련 있는데 비해, 유전 예측에서는 둘 모두 위험 상승과 관련 있다고 말한다. 유전 예측에서는 커피 1잔 음용시 위험비는 1.20(커피를 마시지 않는 사람 대비 마시는 사람의 위험율 비율이 1.20배)으로 나타났다.
인용(APA): Nordestgaard, A. T., Nordestgaard, B. G., Frikke-Schmidt, R., Rasmussen, I. J., & Bojesen, S. E. (2022). Self-reported and genetically predicted coffee consumption and smoking in dementia: A mendelian randomization study. Atherosclerosis.
* 저자는 건식 발효 기법(산소, 무산소, 이산화탄소 제어 환경)과 발효 시간(0-96시간)을 달리 해 발효를 진행한 경우 주요 속성(산도, 주요 휘발성 성분으로 아세트산, 2-메틸피라진, 2-퓨란카르복살데히드, 2-퓨란메타놀, 2,6-디메틸피라진, 5-메틸푸르푸랄, 2-메톡시-4-비닐페놀)을 비교했다. 이에 따르면, 발효 시간이 길수록 pH값은 낮아졌고 산도는 높아졌다. 발효 시간이 길어지면 아세트산은 늘어나는데 비해 2-메틸피라진, 2-퓨란메타놀, 2,6-디메틸피라진, 5-메틸푸르푸랄 물질은 줄어들었다. 이산화탄소 제어 환경에서는 미생물 성장 및 활동이 둔화되면서 주요 휘발성 성분이 줄어든 반면, 산소 및 무산소 환경에서는 주요 휘발성 성분이 늘어났다.
인용(APA): Galarza, G., & Figueroa, J. G. (2022). Volatile Compound Characterization of Coffee (Coffea arabica) Processed at Different Fermentation Times Using SPME–GC–MS. Molecules, 27(6), 2004.
* 저자는 커피를 하루 2-4잔 음용할 경우 베타-아밀로이드 펩티드 및 과인산화 타우 단백질 축적으로 인한 신경 퇴행 질환에 대한 높은 보호 효과가 있으며, 커피의 여러 생활성 성분 중 페닐인데인은 베타-아밀로이드 펩티드와 타우 단백질 축적 모두에 대해, 클로로겐산, 카페인산, 케르세틴은 알파 아밀로이드 축적에 대해 억제 효과를 나타냈으며 억제 효과는 약로스팅 대비 강로스팅이 더 컸다고 말한다.
인용(APA): Woosley, T. Phenylindane, a Bioactive Compound Found in Coffee, Exhibits Neuroprotective Properties Against Age-Related Cognitive Decline Disorders.
* 저자는 합성 종자(접합배아에 발아를 위한 영양소를 넣어 캡슐화한 인공 씨앗) 형태의 아라비카종 발아 연구와 관련, 영양소로서의 유기 화합물 유무 및 무균, 일반 조건으로 캡슐화한 커피 합성 종자의 발아 상황을 살폈다. 이에 따르면, 종자 보존과 발아율 면에서는 무균 상태(카벤다짐 살포)의 식물 성장실이 효과가 높았고, 유기 영양소를 첨가한 것(발아율 93%)의 발아율이 높았다. 유기 영양소를 첨가하지 않은 캡슐은 발아되지 않고 배아가 모두 죽었다.
인용(APA): Rojas-Vásquez, R., Zuñiga-Umaña, J. M., Abdelnour-Esquivel, A., Hernández-Soto, A., & Gatica-Arias, A. (2022). Development of synthetic seeds in Arabica coffee embryos under aseptic and non-aseptic conditions. Vegetos, 1-11.