엘 파라이소 농장의 가공 방식 안내
: 커피 경작 단계에서의 혁신과 과학
코드 P-02
품종: 까스띠요
요약
농장 고도: 해발 1960m | 발효: 이중 발효 | 미생물: 파라이소 레드 프루트 효모 |
가공법: 특수 발효 수세 | 향미: 레드 베리, 체리, 그라나디야, 라즈베리 | 특유기법: 열 충격 세척 |
가공법
- '과숙' 열매를 수확한다. 이런 열매의 과육에는 탄닌과 폴리페놀, 에스테르 및 여타 성분이 많으며, 보다 오랜 시간 씨앗과 함께 있을 경우 이들 성분이 더 많이 침투할 수 있어 레드 프루트 향미가 커진다.
- 열매를 가공 장소로 옮겨 잎과 가지 및 기타 불순물을 먼저 제거한 뒤 비중 분리해 가공에 가장 알맞은 열매를 선별한다.
- 가공 중 불필요한 미생물 영향이 없도록 오존을 사용해 열매를 살균 처리한다.
- 커피 열매를 스테인리스 스틸 발효 탱크로 옮기고 이산화탄소를 주입해 산소를 제거함으로써 커피 과육 내 성분의 산화를 방지한다. 1단계 무산소 발효에서 이산화탄소를 비롯한 기체가 생성되면서 발효 탱크 내 압력이 올라가고, 이로써 과육으로부터 생성된 액체에서 씨앗 방향으로 성분이 이동한다. 해당 가공은 18도, 20psi(1.36기압) 조건으로 48시간 진행한다.
- 엘 파라이소는 커피에서 분리해 관능 프로필에 따라 수집한 미생물 컬렉션을 보유하고 있다. 이번 경우는 파라이소 레드 프루트 효로라고 부르는 효모 컨소시엄을 사용했다. 이들 미생물은 에스테르, 알데히드, 알콜 성분을 다량 생산한다. 미생물은 1단계 발효에서 생성된 침출수를 모아 커피 점액질과 혼합해 번식시킨다. 이렇게 하면 발효 결과물 향미의 1차 전구체가 생성되는 동시에 발효를 진행하기에 충분한 바이오매스가 나오며, 보다 효율적인 가공이 가능하다. 미생물 수가 많을수록 발효 중 커피 점액질 내 당은 더 많이 소모되기 때문이다.
- 커피에 미생물을 주입하기 전, 전구체 생체 촉매라는 단계를 거친다. 이 단계는 세포 스트레스가 일어나는 생화학적 환경을 조성하는 것으로, 특히 에스테르, 알데히드, 알콜 등 휘발성이 높은 발효 성분이 더 많이 생합성될 수 있다. 약 12시간 동안 교반 탱크 바이오리액터에서 이를 진행한다.
- 2단계 발효에는 과육을 제거한 커피를 사용한다. 이스트 배양액을 점액질이 있는 커피 1kg 당 250ml 비율로 넣는다. 균질화를 위해 침출액을 순환시키기에 산소 및 무산소 상태가 반복된다. 총 120시간 동안 진행하며, 기압은 점차 증가해 최종 환경은 18 도, 20psi 가 된다.
- 발효조 내 물질에는 에스테르, 알데히드, 유기산, 알콜 등 미생물이 커피 점액질을 먹고 대사하면서 생성한 상당량의 향미 전구체가 들어 있다. 커피콩을 덮고 있는 파치먼트와 실버 스킨은 투과성이 낮기에 이들 2차 대사 물질은 침출액에 거의 그대로 남아 있다. 발효 뒤 세척 중 열 충격을 가하면 커피콩의 막과 구멍이 급속히 열리고 커피는 발효로 생성되어 커피 주변에 있는 성분을 흡수해 간직한다. 이를 위해 침출액의 온도를 40도까지 급속히 높여 짧은 시간 동안 흡수가 일어나도록 한 뒤 냉수로 커피를 씻어 12도로 냉각해 구멍이 닫히도록 한다.
- 커피의 최종 품질을 유지하는 데 건조 과정은 매우 중요하다. 커피의 유전적 특질에 따라 발효 단계에서 생성되는 성분은 휘발성이 크고 열에 민감하기 때문에 커피 열매 건조는 반드시 조심스레 진행해야 한다. 이를 위해 엘 파라이소는 저온 환경에서 기체를 주입해 커피를 건조하는 독자적인 기술을 개발했다. 물질 이동의 원리를 따라 수분을 제거하는 흡습 시스템으로 낮은 온도에서 수분을 제거함으로써 커피콩이 보다 천천히 휴면기로 들어가도록 한다. 이렇게 하면 품질 문제 없이 훨씬 오랫동안 보존할 수 있다.
- 밀폐 그레인프로 포대에 담아 항온 항습 창고에서 15일간 안정화한다.
- 물리적 품질 기준치에 맞춰 탈곡, 전자 및 수동 선별 처리한다.
생두의 휘발 성분 크로마토그래피 분석
이 분석으로 커피의 관능 인지에 영향을 미치는 주요 휘발 성분을 확인할 수 있다. 이들 성분은 열매 발효, 전구체 생체 촉매, 점액질 발효 중 생합성되며 농장 떼루아와 유전적 품종 특성에 따라 자연 발견되는 것이다.
주요 향미 전구체 성분의 이론적 생합성 경로
 리놀레인산
| + |  리폭시게나사
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코드 P-02 커피 샘플을 크로마토그래피 분석한 결과, 음료의 관능 특성에 주된 영향을 미치는 성분을 확인할 수 있었다. 이들은 가공 중 발생하는 여러 가지 작용의 결과로서, 여기서는 헥사날, 펜타날, 노나날 등 과일향을 내는 성분에 대해 이론적으로 나타냈다. 문헌에 따르면 이들은 리페이스 효소가 지방산으로서 아라비카 커피 지질의 40% 정도를 차지하는 리놀레인산 등의 성분을 분해한 결과물이다. 리페이스 효소는 발효 중 여러 다양한 에스테르, 알데히드, 알콜, 유기산 등 물질을 생성하는 효모 군이 만든다.
관능 특성 설명
향 | 향미 | 애프터테이스트 | 산미 | 바디 |
레드 프루트, 파넬라 | 플럼, 체리, 라즈베리, 그라나디야 | 체리 느낌이 오래 지속 | brilliant | medium |
미생물 연구소
왼쪽은 발효에 사용할 미생물을 준비하는 첫 단계로서 순수 배양 중인 효모 사진이다. 이들을 오른쪽 사진 속 액체 배양액에서 증식시킨다. 해당 배양액은 커피 과육 추출물, 과육에서 얻어낸 당 혼합물로서 붉은색인데, 효모는 이 발효액에서 적응 과정을 거친다.
왼쪽은 커피 발효에 사용할 미생물을 준비하는 2단계를 나타낸다. 교반 탱크 바이오리액터 통과 전의 바이오매스에 효모가 증식한 모습을 볼 수 있다. 이들이 순환하면서 바이오매스가 늘어나고 커피 열매와 점액질 침출물로 이루어진 배양액 내 생체 촉매 작용이 진행된다.
가공 작업장
가공 작업장은 커피 열매를 씻고 선별한 뒤 오른편 사진과 같은 1단계 열매 발효 탱크에 투입한다. 여기서는 1단계인 무산소 발효가 일어난다. 발효 중 커피 열애메서 나오는 액체는 왼편 사진과 같은 침출액 탱크에 모인다. 이들 침출액은 파라이소 레드 프루트 효모 제조에 사용된다.
과육 제거 후, 점액질에 덮인 상태인 커피를 발효탱크에 넣고, 연구소에서 준비한 효모를 투입한다. 미생물이 기체를 방출하면서 발효탱크 압력은 점차 높아져 P-02 가공에서 언급한 환경에 도달한다.
발효 가공 중 각 변수를 확인해 가공 정지 지점을 결정한다. 이로써 각 배치마다 재현성을 크게 높일 수 있다.
발효가 끝나면 흡습 시스템이 설치된 기계 건조기로 옮긴다. 이산화탄소나 질소 등의 기체를 주입해 가공 중 생성된 물질의 산화를 방지한다.