전기 신호로 커피 맛 읽는다…풍미 정량화하는 기술 등장

美 오리건대 연구팀, 커피 전기 화학 분석
복잡 장비·시음 없이 풍미 정량화 길 열려
"품질 관리, 산업적 활용 가능"

원두에서 추출한 커피의 농도와 로스팅 등 풍미를 전기적 신호로 분석해 일관된 맛 구현에 활용할 수 있는 기술이 나왔다.

에스프레소 커피 성분을 분석하는 3개의 전기화학 전극. 미국 오리건대 연구팀

29일 연합뉴스에 따르면 미국 오리건대 연구팀은 과학 저널 '네이처 커뮤니케이션스'에서 "커피에 전극 3개를 넣고 전류를 흘리며 전기화학 반응을 분석해 풍미 프로파일을 수치화하는 방법을 개발했다"고 밝혔다.

연구를 이끈 크리스토퍼 헨든 교수는 "커피 맛은 농도와 로스팅 정도(색)가 결합된 결과인 '로스티니스(roastiness)'에 의해 좌우된다"며 "개인 취향을 반영하면서도 더 일관된 맛을 구현하는 것이 연구 목적"이라고 말했다.

커피 맛은 원두 종류와 양, 로스팅 수준, 분쇄 입자 크기, 물 온도 등 다양한 변수의 영향을 받아 작은 공정 변화도 큰 맛 차이를 만들고, 일관성 유지가 어렵다고 알려져 있다. 현재는 전문가 시음이나 굴절률을 이용한 용존 고형물(TDS) 농도 측정이 주로 쓰이지만, 농도만으로는 로스팅이나 추출 조건에 따른 화학적 차이와 풍미를 구분하기 어렵다.

연구팀은 화학 조성 변화에 민감한 전기화학 분석 장비 '퍼텐시오스타트(potentiostat)'를 활용해 커피의 풍미 요소를 객관적으로 측정했다. 이 장치는 전처리 없이 커피에 3개 전극을 넣고 전압을 가해 전류 변화를 보는 순환 전압전류법으로 용액 내 분자의 전기화학 반응을 통해 특성을 분석한다.

실험 결과, 커피 농도와 전극에서 측정된 총 전하량 사이에 뚜렷한 비례 관계가 확인됐다. 농도가 높을수록 전류 신호가 커졌는데, 이는 산성 물질과 용존 성분 증가로 반응에 참여하는 분자가 많아졌기 때문이다. 반대로 동일 농도에서도 로스팅이 강할수록 전류 신호는 감소했는데, 카페인 등 로스팅 과정에서 변한 유기물이 백금 전극 표면에 흡착돼 반응을 억제해서다.

연구팀은 "이 방법으로 커피마다 고유한 '화학적 지문(chemical fingerprint)'을 확인해 풍미를 더 정밀하게 수치화할 수 있었다"며 "원두 종류와 추출 방식에 따라 전기 신호가 명확히 구분돼 바리스타가 목표 풍미를 설정하고 반복 재현하는 데 활용할 수 있다"고 설명했다. 실제로 영국의 한 로스터리에서 겉으로 구분되지 않는 4종 샘플을 검증한 결과, 전기화학 방식으로 품질 기준 미달 샘플을 정확히 가려낸 것으로 전해졌다.

헨든 교수는 "이 방식은 사람들이 커피 한 잔에서 선호하는 요소를 객관적으로 설명할 수 있게 한다"며 "좋은 맛은 특정 로스팅 색의 원두를 원하는 농도로 추출한 결과인데, 이제 그 맛의 원인을 규명할 수 있게 됐다"고 말했다. 또 "이 기술은 커피 농도와 로스팅 정도를 분리해 정량 평가할 수 있는 초기 방법의 하나"라며 "품질 관리뿐 아니라 블렌딩 최적화와 배치 간 차이 분석 등 다양한 산업적 활용이 가능하다"고 강조했다.

김성욱 기자 abc123@asiae.co.kr