2023년 7월 3주 커피자료 묶음
자료수집기간 20230707-0713
● 지난주의 주요 커피 연구
▶ 곤충 매개 수분은 열매 결실, 생산량에 기여하지만 관능 품질에는 기여하지 않는다. (Gómez팀)
▶ 식물 방해 요소가 크고 종 풍부도가 낮으면 커피나무의 잎 면적과 씨앗 무게는 커진다. (Jeldu팀)
▶ 수질과 관련해 2가 양이온을 첨가하는 실험에서, 추출 전 물에 양이온이 많은 경우는 유기산 추출에 큰 영향을 미치지 않는다.(Bratthäll팀)
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요약: Gómez팀(2023)은 곤충이 자가 수분하는 커피의 수분에 기여하는 정도에 관한 2년간 5회의 조사를 통해, 곤충은 열매 결실의 16.3%, 열매 생산의 26.9%, 수프레모 급 열매의 무게에 30.6% 기여하며, 곤충 수분에 따른 커피의 관능 품질에는 차이가 없었다고 말한다.
상세: 저자는 아라비카종이 자가 수분하지만 일부 연구에서는 벌을 매개로 한 타가 수분시 생산성이 늘어난다는 연구(까뚜라 아마렐로 품종에 대해 곤충이 방문 가능한 군은 곤충을 차단한 군 대비 열매 결실량이 13.6-39.2% 증가; 까뚜아이 로호 품종에 대해 곤충 수분에서 열매 결실이 15.85% 증가; 파나마에서 벌(아피스 멜리페라)이 아라비카종의 생산성을 50%까지 높였음; 인도네시아에서 벌이 방문 가능한 경우 열매 결실이 12.3% 증가; 콜롬비아 산딴데르에서 수분 매개자에 노출된 커피의 열매 결실량이 10.5% 증가) 및 음료 품질이 높아진다는 연구가 있다고 지적한다.
저자는 문헌 자료를 바탕으로 곤충이 매개하는 수분 비율이 전체의 10% 미만이고 20%는 넘지 않는다고 언급하고, 이에 관해 실험적 근거는 없지만 자가수분의 90%는 개화기 전에 발생한다는 자료 및 곤충이 매개된 수분이 열매 탈락 수 저감 및 열매 크기와 당 함량비에 기여함으로써 커피 품질 증진에 도움이 된다는 실험 근거 자료를 언급한다. 저자는 커피 생산에 곤충이 기여하는 정도를 살피고자 콜롬비아 국립 연구소(Cenicafé)의 2개 연구 부지(나란할 연구소, 중부 산지, 서쪽 사면, 해발 1381m; 라 까딸리나 연구소, 중부 산지, 서쪽 사면 해발 1321m)에서 2019-2021년 사이 5회(3회-65%는 주 수확, 2회-35%는 부 수확)에 걸쳐 까스띠요 품종 400그루에 대해 실험을 진행했다. 실험군은 다음과 같았다.
T1: 그물천 사용 - 자가 수분, 무생물 매개(바람, 중력) 타가 수분은 허용하고 생물 매개(곤충) 타가 수분을 차단
T2: 수술 제거 후 그물천 사용 - 무생물 매개 타가 수분만 허용
T3: 미세그물천 사용 - 자가 수분만 허용
T4: 노출 - 모든 수분 가능
T5: 수술 제거 후 노출 - 타가 수분만 허용
T6: 수술 제거 후 미세그물천 - 모든 수분 불가능
T7: 수술 제거 및 수작업 다른 나무의 화분 사용해 수분 후 미세그물천
T8: 수술 제거 및 수작업 자기 나무의 화분 사용해 수분 후 미세그물천
실험 결과, 열매 결실과 생산량(무게) 및 물리적 품질 평균은 다음과 같았다.
T1: 69.4 68.2 10.2
T2: 13.2 14.3 2.0
T3: 74.1 66.9 10.1
T4: 82.9 93.3 14.7
T5: 60.2 58.8 8.9
T6: 3.2 6.4 0.9
T7: 66.0 51.1 7.5
T8: 61.8 51.0 7.2
이에 따르면, 모든 수분 경로를 차단한 T6을 제외하고, 열매 결실 및 열매 생산량 면에서 T4가 타 실험군 대비 유의하게 수치가 높았다. 저자는 또한, 실험군 간 비교를 통해 커피 열매 결실에 곤충의 평균 기여도는 16.3, 최대 26.7%로서 타 연구 결과인 10-30%내에 들어간다고 말한다. 한편, 관능 점수는 81.25-83.63으로 나타났으며 이는 곤충 매개 차단 유무와는 관계 없었다.
인용(APA): Gómez, J. H., Benavides, P., Maldonado, J. D., Jaramillo, J., Acevedo, F. E., & Gil, Z. N. (2023). Flower-Visiting Insects Ensure Coffee Yield and Quality. Agriculture, 13(7), 1392.
링크: https://www.mdpi.com/2077-0472/13/7/1392
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요약: Zignol팀(2023)은 에티오피아 남서부 지역의 삼림 아래 공간에서 과거, 현재 및 미래 식생을 조사한 결과, 현재의 커피 재배지는 기온 상승으로 인해 보다 고지대로 옮겨야 할 필요가 있을 수 있고, 현 식생은 중고도에서는 어느 정도 거시 기후를 완충해 줄 수 있으며, 현재 우기 시작기에 상대 습도가 감소하고 있는데 이것이 커피 생산에 악영향을 미칠 수 있다고 말한다. 또한 저자는 실험 방법 면에서 현장 측정 대신 원격 감지 자료를 사용해 미소 기후 예측이 가능하다고 말한다.
인용(APA): Zignol, F., Kjellström, E., Hylander, K., Ayalew, B., Zewdie, B., Rodríguez-Gijón, A., & Tack, A. J. (2023). The understory microclimate in agroforestry now and in the future–a case study of Arabica coffee in its native range. Agricultural and Forest Meteorology, 340, 109586.
링크: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0168192323002770
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요약: Jiao팀(2023)은 RFID칩을 사용하는 커피 머신에서의 신호 충돌 문제(RFID리더가 여러 개 있고 리더에서 동시에 신호를 보낼 경우 RFID태그가 모두에게 응답하지 못하는 상황)에 대해 태그 유형과 태그 번호를 각각 감지하는 2차원 배열식 감지 리더기를 사용해 충돌을 회피할 수 있다고 말한다.
인용(APA): Jiao, Y. U., Chenghai, L. I., Chaoxue, C. H. E. N., Lifeng, S. H. A. O., & Bifeng, X. U. (2023). Collision-free process technology for arrayed multipoint devices in coffee machines. Food Science and Technology, 43.
링크: https://fstjournal.com.br/revista/article/view/95
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요약: Poláková팀(2023)은 커피 가공 부산물로서 실버스킨과 말린 열매 껍질(까스까라)가 항산화력이 강하다고 말한다.(DPPH 라디칼 제거능력에 대해 아라비카와 카네포라에서 각각 58.17, 46.65, 36.54, 41.12%) 또한, 실험에서 총 폴리페놀 함량은 로부스타종의 부산물(각각 11.15, 49.14g GAE/kg, 이에 비해 아라비카는 각각 1.65, 2.59)이 높고 섬유소는 아라비카종의 까스까라(37.57%)를 제외하면 모두 높은 편(아라비카의 실버스킨 64.73%, 로부스타의 실버스킨과 까스까라에서 각각 61.06, 63.75%)이었다. 클로로겐산 함량은 각각 0.38, 0.50, 0.60, 0.52mg/g로 아라비카종의 실버스킨이 특히 낮은 반면 카페인 함량은 5.77, 8.01, 4.12, 0.48mg/g 로 실버스킨에서는 높고 로부스타종의 까스까라는 특히 낮았다. 한편, 저자는 관능 평가에서는 허용 가능 수치인 70%에 도달한 샘플은 없다고 언급한다.
인용(APA): Poláková, K., Bobková, A., Demianová, A., Bobko, M., Lidiková, J., Jurčaga, L., ... & Tóth, T. (2023). Quality Attributes and Sensory Acceptance of Different Botanical Coffee Co-Products. Foods, 12(14), 2675.
링크: https://www.mdpi.com/2304-8158/12/14/2675
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요약: Ramalakshmana팀(2023)은 인도 안드라 프라데시 주 동부 가트에서 일반 자연림림과 커피 혼농 임업지에서의 식물 다양성을 살펴, 자연림(63종 중 교목 44종, 관목 5종, 초본 14종)과 혼농임업지(총 42종 중 교목 45종, 관목 1종, 초본 6종)의 교목, 관목, 초본 별 생물 다양성 지수가 Wiener 지수(Shannon-Wiener 지수, 종마다 다양성이 높을수록 전체 수치가 높음, 희소 품종의 다양성 평가에 유리)로는 3.26 - 2.91, 1.53 - 0.00, 2.57 - 1.77, Simpson 지수(Shannon-Wiener 지수 대비 주점종의 다양성 평가에 유리)로는 0.95 - 0.92, 0.77 - 0.00, 0.91 - 0.82 로 나타났다고 말한다. 한편, Jaccard 유사성 지수에서는 양자의 유사성이 교목 72%, 관목 20%, 초본 33%로 나타났다. 저자는 이에 따라 자연림의 식물 다양성이 더 높은데 이는 나무 종 밀도가 적어 땅에까지 도달하는 빛의 양이 많아 관목과 초본종이 더 많은 때문이라고 설명한다.
인용(APA): Ramalakshmana, J., Babu, Y. R., & Padal, S. B. A Comparative study on Biodiversity of Plant species between Natural forest and Coffee agro forest in Eastern Ghats of Andhra Pradesh, India.
링크: https://www.researchgate.net/profile/J-Ramalakshmana/publication/372151396_A_Comparative_study_on_Biodiversity_of_Plant_species_between_Natural_forest_and_Coffee_agro_forest_in_Eastern_Ghats_of_Andhra_Pradesh_India/links/64ac43d895bbbe0c6e257686/A-Comparative-study-on-Biodiversity-of-Plant-species-between-Natural-forest-and-Coffee-agro-forest-in-Eastern-Ghats-of-Andhra-Pradesh-India.pdf
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요약: Jeldu팀(2023)은 에티오피아 야유 커피 삼림 생태계 보호지구(해발 1240-2400m, 화산토 기반의 갈색 페리솔 토양, 연 1798mm 다우지로 우기는 4-9월 및 12월, 평균기온 18.7도, 기온 폭 11.1-27.7도) 에서 인위적 및 환경 요소가 식물 조성과 성장, 생존에 미치는 영향에 대해 살핀 결과, 방해 수준이 클수록 부지 기반 다양성, 기능적 고른 정도, 기능적 풍부도, 기능 우회, 기능 분산, 집합 평균 최고 높이는 낮아지는데 비해 집합 평균 나무 밀도, 집합 평균 잎 면적, 집합 평균 씨앗 무게는 커지고, 종 풍부도가 높을수록 부지 기반 다양성, 기능적 풍부도, 기능적 고른 정도, 기능 우회, 기능 분산, 집합 평균 나무 밀도, 집합 평균 최고 높이는 높아지고, 집합 평균 잎 면적, 집합 평균 씨앗 무게는 낮아진다고 말한다. 저자는 특히 잎 면적과 씨앗 무게가 방해 수준에는 비례하고 종 풍부도에 반비례하는 점에 관해, 나쁜 환경에서 생존을 위한 전략 / 남은 공간 부족으로 인한 경쟁을 원인으로 꼽았다.
인용(APA): Jeldu, F. A., Feyisa, M. T., & Woldeamanuel, T. (2023). Functional and Species Diversity across Disturbance Levels and Environmental Variables in Yayu Coffee Forest Biosphere Reserve, Southwest Ethiopia.
링크: https://www.preprints.org/manuscript/202307.0692/v1
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요약: Miri팀(2023)은 생두를 장기(12개월 이상) 보관할 때 독성 물질 생산 위험 미생물인 아스페르길루스 곰팡이(아스페르길루스 파라시티쿠스)를 억제하기 위한 에센셜 오일로 멘톨과 유지놀의 사용 가능성에 대한 실험 결과, 두 성분은 각각 400μg/ml, 300μg/ml 에서 곰팡이 성장을 완전히 억제하며, 각각300, 200 μg/ml 농도에서는 포자 발아를 9.33, 5.66% 줄였으며, 훈증 처리한 생두의 12개월 보관시 두 물질은 곰팡이에 대해 62.5%, 73.21% 보호 증가 효과를 보였다고 말한다.
인용(APA): Miri, Y. B., Nouasri, A., Benabdallah, A., Benslama, A., Tacer-Caba, Z., Laassami, A., ... & Simal-Gandara, J. (2023). Antifungal effects of selected menthol and eugenol in vapors on green coffee beans during long-term storage. Heliyon.
링크: https://www.cell.com/heliyon/pdf/S2405-8440(23)05346-X.pdf
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요약: Cempaka팀(2023)은 발효 코코아 가루를 혼입한 아라비카 - 까스까라 혼합 음료(코코아-커피 총 6.6g에 대해 코코아 가루 비율 56-80%, 까스까라 1g, 스테비아 감미료 2.6g, 물 90ml)에 대한 화학적, 관능 평가 결과, 음료 밝기(Lab 색상표에서 L값 53-34), pH(5.82-6.22), 총 고형분 함량(5.17-5.90)은 코코아 함량이 적을수록 높게 나타났다고 말한다. 관능 평가에서는 각 음료가 초콜릿, 모카, 캐러멜, 단맛, 로스티드 등 항목에서 유의한 차이를 보였는데, 가장 선호도가 높은 음료는 코코아 함량이 80%인 음료라고 말한다.
인용(APA): Cempaka, L., Annisaa, D. N., David, W., & Ramadhan, K. (2023). Physicochemical and Sensory Analysis of Cocoa-Coffee Blend Drink Using the Check-All-That-Apply (CATA). Asia Pacific Journal of Sustainable Agriculture, Food and Energy, 11(1), 29-36.
링크: https://ojs.bakrie.ac.id/index.php/APJSAFE/article/view/209
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요약: Panyathep팀(2023)은 결장암 수술 후 감염 문제와 관련해, 생두 추출물을 에틸 아세테이트를 사용해 추출할 때 녹지 않은(불용성) 물질에는 클로로겐산이 풍부하고, 에틸 아세테이트 불용성 물질과 클로로겐산 모두 결장암 세포의 톨-유사 수용체 4(TLR4) 발현을 억제함으로써 염증 반응을 억제하는 효과가 있지만, 에틸 아세테이트 불용성 물질은 이에 더해 염증 발현 관련 다양한 매개체 발현 및 분비 억제 및 암세포의 활성화 매개체인 NF-κB 를 비활성화해 전이를 억제하는 등 더 큰 억제력이 있다고 말한다.
인용(APA): Panyathep, A., Punturee, K., & Chewonarin, T. (2023). Inhibitory Effects of Chlorogenic Acid Containing Green Coffee Bean Extract on Lipopolysaccharide-Induced Inflammatory Responses and Progression of Colon Cancer Cell Line. Foods, 12(14), 2648.
링크: https://www.mdpi.com/2304-8158/12/14/2648
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요약: Gebreselassie팀(2023)은 에티오피아 남부 12개 커피 재배 환경에서 17개 커피 유전자형의 수확량 및 수확 안전성을 평가한 결과, 유전자형, 재배 환경, 유전자형과 재배 환경의 상호 작용은 각각 3.26, 71.74, 17.52%의 영향력을 미치는 것으로 나타났다고 말한다. 저자는 수익성이 높은 유전자형과 환경 형태를 확인하고, 가장 우수하고 안정적인 유전자형(AW7705) 및 수확량은 가장 높지만 불안정하기에 특정 지역에서 가능성이 있는 유전자형(AW105)를 선정했다.
인용(APA): Gebreselassie, H., Tesfaye, B., Gedebo, A., & Tolessa, K. (2023). Genotype by environment interaction and stability analysis using AMMI and GGE-biplot models for yield of Arabica coffee genotypes in south Ethiopia. Journal of Crop Science and Biotechnology, 1-13.
링크: https://link.springer.com/article/10.1007/s12892-023-00213-4
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요약: ALI(2023)는 에티오피아 오로미아 커피 재배인 조합원 350명에 대한 설문 조사를 통해, 협동조합의 신뢰와 정보 공유는 조합원의 만족도에 유의한 양의 영향을 주는데 비해 조합의 기회주의적 행태는 조합원의 만족도에 유의한 음의 영향을 미쳤는데, 다만 이러한 음의 관련성은 조합원 참여도가 높으면 억제된다고 말한다. 저자는 이에 따라, 조합의 신뢰와 정보 공유를 장려하는 외, 조합원의 업무 참여를 높일 것을 주문했다.
인용(APA): ALI, A. A. Factors Influencing Members' Economic Satisfaction In Cooperatives: The Case Of Oromia Coffee Farmer Cooperative Union In Oromia Regional State Of Ethiopia.
링크: https://seybold-report.com/wp-content/uploads/2023/07/ABDULAZIZ074.pdf
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요약: Kumar팀(2023)은 CxR(코페아 콘겐시스(F, 모계) x 코페아 카네포라(M, 부계), 인도에서 음료 품질 개선 및 고밀도 재배 목적으로 개발) 품종의 종 분리 문제와 관련해, DNA마커(RAPD 프라이머로 3개, ISSR프라이머로 5개)를 선정해 각각 9개, 12개의 다형성 밴드(RAPD 에서 400-1200bp 밴드 범위, ISSR 에서 100-2000bp 범위)를 생성했다고 말한다. 저자는 해당 종 특이적 마커가 부모에게서 자손 및 역교배 자손으로 유전된다고 말한다.
인용(APA): Kumar, D., Nanthini, B., Rao, S. P., Krishnan, Y., Sethuraman, T., & Doss, G. (2023). Inheritance of RAPD and ISSR markers in hybrid derivatives of inter-specific coffee hybrid (Coffea congensis Froehner x Coffea canephora Pierre): Implications on genetic improvement and plant variety protection.
링크: https://www.researchsquare.com/article/rs-3057978/v1
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요약: Bratthäll팀(2023)은 2가 양이온 커피 추출물에 미치는 영향과 관련해, 염화마그네슘및 염화칼슘을 추출 작업 전후에 첨가하고 추출물 속 유기산의 변화를 살핀(크로마토그래피-질량 분광 및 핵자기 공명) 결과, 대다수 유기산은 비슷한 함량을 보였다고 말한다.
상세: 저자는 아라비카 강로스팅 블렌드 커피 제품(케냐-중미-브라질)을 프렌치 프레스 추출(커피 11g, 물 200ml, 93도, 5분)하되 추출 전후에 염화칼슘 및 염화마그네슘을 첨가해 추출액 내 총 농도가 100, 1000ppm 이 되도록 만들고 유기산의 변화를 살폈다.
실험 결과, 100ppm 실험군은 염화칼슘 첨가시는 전첨가와 후첨가 모두 대다수 산에서 유사 또는 높게 나타난데 비해(전참가시 퀸산 함량은 감소) 염화마그네슘 첨가시는 후첨가 경우 퀸산이 최대 20% 감소했다.
1000ppm 실험군은 염화칼슘 첨가시는 시트르산, 말산이 각각 70%, 25-40% 감소했고 염화마그네슘 첨가시는 시트르산, 말산, 퀸산이 40-60% 감소했으나 퀸산은 염화칼슘 후첨가시 약간량만 감소했고 락트산은 변화가 없었다. 다만 핵자기공명 측정에서는 염화마그네슘 첨가시 시트르산 함량이 증가(전첨가 20%, 후첨가 30-40%)한 것으로 나타났다.
전첨가와 후첨가시 함량은 적긴 해도 유의한 차이가 있었는데, 그 경향성은 따로 없었다. (시트르산은 전첨가와 후첨가 차이가 없는데 비해, 말산은 염화칼슘 1000ppm 첨가시에, 락트산은 염화칼슘 첨가시 및 염화마그네슘 1000ppm 첨가시에 후첨가 쪽 함량이 낮아졌고, 퀸산은 염화마그네슘 첨가시 및 염화칼슘 100ppm 첨가시에 후첨가 쪽 함량이 낮아짐) 또한 이 결과는 크로마토그래피-질량 분광과 핵자기공명 측정치가 약간 달랐다.
이러한 영향과 관련해, 저자는 2가 양이온 물질 첨가시 유기산 함량 감소가 나타나는데 대해, 양이온과 유기산의 결합이 일어나고, 커피층에서 추출하는 상황에 첨가하는 경우(전첨가)보다는 추출된 커피액에 첨가하는 경우(후첨가)가 첨가물에 의한 상호작용이 더 크며, 이는 유기산이 극성 물질로서 물에 의한 추출 정도가 높기 때문에 양이온이 더해진다고 해서 추출이 더 용이하지는 않다고 말한다. 저자는 이에 비해 유기 향미 화합물은 양이온에 의해 추출이 더 활성화되므로 마그네슘이 풍부한 물을 사용하면 추출력이 더 늘어난다고 덧붙인다.
인용(APA): Bratthäll, T., Figueira, J., & Nording, M. L. Influence of Divalent Cations on the Extraction of Organic Acids in Coffee Determined by Gc-Ms and Nmr. Available at SSRN 4503405.
링크: https://papers.ssrn.com/sol3/papers.cfm?abstract_id=4503405
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요약: Dong팀(2023)은 케냐산 생두를 사용한 실험에서, 생두의 수분 함량을 38.77% 로 해 단기간(2분) 가열을 통한 부풀림, 전자레인지 가열을 통한 부풀림을 거친 경우 커피의 다공성이 각각 21.77%, 32.64%로 나타났으며, 미세 구조가 유의하게 달라져 향미 개선 원두 생성 가능성이 있다고 말한다.
인용(APA): Dong, W., Kitamura, Y., Kokawa, M., Suzuki, T., & Zhao, N. (2023). Microstructural Modification of Green Coffee Beans through Drying and Puffing.
링크: https://www.researchsquare.com/article/rs-3134092/v1
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