KR102066164B1

KR102066164B1 - 워터브루 커피, 이의 제조방법 및 제조장치

Info

Publication number: KR102066164B1
Application number: KR1020180044264A
Authority: KR
Inventors: 최수진; 조성아; 홍주희; 이한민; 유영남; 정영식; 윤성인; 모재영; 이원용
Original assignee: 매일유업 주식회사
Priority date: 2018-04-17
Filing date: 2018-04-17
Publication date: 2020-03-02
Anticipated expiration: 2038-04-17
Also published as: CN110384156A; KR20190120896A; CN110384156B

Abstract

본 발명은 워터브루 커피, 이의 제조방법 및 제조장치에 관한 것으로 물과 원두를 혼합하여 상기 원두의 평균입경이 0.5 내지 2 mm가 되도록 습식분쇄하는 단계; 및 습식분쇄된 커피 슬러리를 85 내지 105 ℃에서 추출하여 고온에서 휘발되는 아로마 농축액과 커피 추출액을 각각 수득하는 단계;를 포함함으로써, 쉽게 휘발되는 아로마를 함유하여 풍미를 유지하면서 수율을 높일 수 있다.

Description

워터브루 커피, 이의 제조방법 및 제조장치{Waterbrew coffee, method and apparatus for preparing the same}

본 발명은 쉽게 휘발되는 아로마를 함유하여 커피 본연의 풍미를 유지하면서 수율을 높일 수 있는 아로마 함유 커피, 이의 제조방법 및 제조장치에 관한 것이다.

커피는 커피나무 열매의 씨를 볶아서 만든 원두나 가루를 원료로 한 음료로서, 커피나무 열매가 붉게 익으면 이를 채취한 뒤 가공과정을 거치면 푸른빛을 띤 생두가 나오는데, 이것을 볶은 뒤 가루를 내어 사용한다.

맛은 쓴맛ㆍ신맛ㆍ단맛ㆍ떫은맛 등 다양한데, 쓴맛은 카페인, 떫은맛은 탄닌, 신맛은 지방산, 단맛은 당질에서 비롯된다. 지방산은 포화지방산인 팔미트산과 스테아르산, 불포화지방산인 올레신과 필수지방산인 리놀레산이다. 그밖에 수분ㅇ조단백질ㆍ추출물ㆍ조섬유ㆍ회분과 휘발성 유기산 등이 들어 있다.

커피는 자극제로서 신경계통에 작용해 정신의 활동력과 지각을 활발하게 만들어 사고를 한층 명료하게 하고, 육체적으로는 근육을 긴장시켜 노동력을 증진시키며, 이뇨작용을 도와줘 위장활동을 촉진시키는 효능이 있는 것으로 알려지고 있다.

특히, 커피 속의 마그네슘 성분은 당뇨병 억제에 도움이 되며, 클로로겐산(chlorogenic acid) 성분은 폴리페놀 화합물의 일종으로서, 생체 내에서 과산화지질의 생성 억제효과, 콜레스테롤 생합성 억제효과, 항산화 작용 및 항암작용 등을 하는 것으로 알려져 있다.

또한, 커피는 잠을 쫓는 각성효과 외에 학습능력 향상, 다이어트, 운동능력 제고, 숙취방지 및 해소, 암냄새 제거, 동맥경화 억제 등에 효과가 있는 것으로도 보고되고 있다.

한편, 커피는 그 가공방법에 따라 맛과 향 등의 풍미가 전혀 다르게 나타날 수 있어 보다 우수한 풍미를 나타내도록 하기 위한 커피 가공방법의 개발이 다양하게 이루어지고 있다. 예를 들어, 대한민국 등록특허 제10-1060203호에는 증숙 방법을 통해 향미가 좋고 유효 성분이 증가된 커피 원두를 제조하는 방법이 개시되어 있고, 대한민국 등록특허 제10-1229681호에는 솔잎을 가공하여 원두커피에 첨가함으로써 솔향이 가미된 커피의 제조방법이 개시되어 있다. 그러나, 상기 방법들은 모두 커피생두를 과량의 뜨거운 물에 처리하는 공정을 거치는데, 이 공정에서 향기성분을 발생시키는데 필수적인 아로마 성분의 손실이 불가피하여 좋은 향기의 양이 절대적으로 낮아져 품질에 치명적인 영향을 미칠 수밖에 없다.

따라서, 커피 본연의 풍미를 유지함으로써 커피의 품질을 높일 수 있는 커피 추출액의 제조방법이 요구되어 있다.

대한민국 등록특허 제10-1060203호 대한민국 등록특허 제10-1229681호 대한민국 등록특허 제10-1448184호

본 발명의 목적은 쉽게 휘발되는 아로마를 함유하여 커피 본연의 풍미를 유지하면서 커피 추출액 내의 고형분 함량 및 아로마 성분 함량 등의 수율을 높일 수 있는 아로마 함유 커피의 제조방법을 제공하는데 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 상기 제조방법에 따라 제조된 아로마 함유 커피를 제공하는데 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 상기 아로마 함유 커피를 제조하는 장치를 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 아로마 함유 커피를 제조하는 방법은 물과 원두를 혼합하여 상기 원두의 평균입경이 0.5 내지 2 mm가 되도록 습식분쇄하는 단계; 및 상기 습식분쇄된 커피 슬러리를 85 내지 105 ℃에서 추출하여 고온에서 휘발되는 아로마 농축액과 커피 추출액을 각각 수득하는 단계;를 포함할 수 있다.

상기 습식분쇄된 커피 슬러리를 추출하기 전에 저장장치에 투입하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 습식분쇄된 커피 슬러리는 추출되기 전에 30 내지 50 ℃에서 0.2 내지 0.5 atm의 압력 및 300 내지 500 rpm으로 저온에서 휘발되는 아로마 농축액 및 전처리 추출액을 수득하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 수득된 저온에서 휘발되는 아로마 농축액은 냉각되어 상기 고온에서 휘발되는 아로마 농축액과 혼합함으로써 사용될 수 있다.

상기 저온에서 휘발되는 아로마 농축액은 습식분쇄된 커피 슬러리의 전체 중량에 대하여 0.1 내지 5 중량%일 수 있다.

상기 전처리 추출액은 상기 85 내지 105 ℃에서 추출하여 고온에서 휘발되는 아로마 농축액과 커피 추출액을 수득할 수 있다.

상기 분쇄된 원두의 평균입경은 1.1 내지 1.8 mm일 수 있다.

상기 습식분쇄된 커피 슬러리는 물과 분쇄된 원두가 1 : 0.1 내지 0.2의 중량비로 혼합되는 것일 수 있다.

상기 습식분쇄 시 물의 온도는 25 내지 30 ℃일 수 있다.

상기 습식분쇄된 커피 슬러리를 추출하여 아로마 농축액과 커피 추출액을 각각 수득하는 장치는 연속식 회전형 컬럼일 수 있다.

상기 추출 시 85 내지 105 ℃의 온도에서 0.5 내지 1 atm의 압력으로 추출되며, 상기 회전형 컬럼의 속도는 300 내지 500 rpm일 수 있다.

상기 습식분쇄된 커피 슬러리 600 L를 기준으로 상기 600 L의 커피 슬러리를 1시간 동안 회전형 컬럼으로 추출한 후 커피 슬러리 대신 10 내지 12 L의 물을 10분 동안 투입할 수 있다.

상기 고온에서 추출되는 아로마 농축액은 습식분쇄된 커피 슬러리의 전체 중량에 대하여 1 내지 10 중량%일 수 있다.

또한, 상기한 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 아로마 함유 커피는 상기 제조방법에 따라 제조될 수 있다.

또한, 상기한 또 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 아로마 함유 커피를 제조하는 장치는 물과 원두를 혼합하여 상기 원두의 평균입경이 0.5 내지 2 mm가 되도록 습식분쇄하는 습식분쇄기(110); 상기 습식분쇄된 커피 슬러지를 85 내지 105 ℃에서 추출하여 고온에서 휘발되는 아로마 농축액과 커피 추출액을 각각 수득하는 제1 아로마&추출액 분리기(130); 상기 제1 아로마&추출액 분리기에서 수득된 고온에서 휘발되는 아로마 농축액을 냉각시키는 제1 냉각장치(140); 상기 제1 아로마&추출액 분리기에서 수득된 커피 추출액을 저장하는 커피 추출액 저장기(150); 및 상기 제1 냉각장치에 함유된 고온에서 휘발되는 아로마 농축액과 상기 커피 추출액 저장기 저장된 커피 추출액을 혼합하여 최종의 아로마 함유 커피를 제조하는 워터브루 제조기(160);를 포함할 수 있다.

상기 습식분쇄된 커피 슬러지를 제1 아로마&추출액 분리기(130)에 투입하기 전에 방치시키는 저장장치(120)를 더 포함할 수 있다.

상기 저장장치(120)에 저장된 커피 슬러지를 30 내지 50 ℃에서 0.2 내지 0.5 atm의 압력 및 300 내지 500 rpm으로 처리하여 저온에서 휘발되는 아로마 농축액과 전처리 추출액을 각각 수득하는 제2 아로마&추출액 분리기(170); 상기 제2 아로마&추출액 분리기에서 수득된 저온에서 휘발되는 아로마 농축액을 냉각시키는 제2 냉각장치(180); 상기 제2 아로마&추출액 분리기에서 수득된 전처리 추출액을 상기 제1 아로마&추출액 분리기(130)로 이송시키는 이송관(190); 및 상기 제2 냉각장치에서 냉각된 저온에서 휘발되는 아로마 농축액과 제1 냉각장치에서 냉각된 고온에서 휘발되는 아로마 농축액을 혼합하는 아로마 혼합기(200);를 더 포함할 수 있다.

상기 습식분쇄기(110)에서 분쇄된 원두의 평균입경은 1.1 내지 1.8 mm일 수 있다.

상기 제1 아로마&추출액 분리기(130) 및 제2 아로마&추출액 분리기(170)는 연속식 회전형 컬럼일 수 있다.

본 발명의 아로마 함유 커피는 저온에서 휘발되는 아로마 농축액 및/또는 고온에서 휘발되는 아로마 농축액을 함유하여 풍미가 우수하며, 분쇄된 원두의 평균입경이 큰 커피 슬러리를 이용하므로 아로마 성분의 함량 및 커피 추출액 내의 고형분 함량이 높다.

또한, 본 발명은 분쇄된 원두의 평균입경이 큰 커피 슬러리를 이용하며, 커피 슬러리를 처리하고 물을 투입하는 공정을 반복 수행함으로써 운행시간을 크게 늘릴 수 있어 경제적이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 아로마 함유 커피를 생산하는 과정을 나타낸 공정 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따라 아로마 함유 커피를 생산하는 과정을 나타낸 공정 흐름도이다.

이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.

본 발명의 아로마 함유 커피를 제조하는 방법은 (A) 물과 원두를 혼합하여 상기 원두의 평균입경이 0.5 내지 2 mm가 되도록 습식분쇄하는 단계; 및 (C) 상기 습식분쇄된 커피 슬러리를 85 내지 105 ℃에서 추출하여 고온에서 휘발되는 아로마 농축액과 커피 추출액을 각각 수득하는 단계;를 포함한다.

또한, 상기 습식분쇄된 커피 슬러리를 추출하기 전에 (B) 상기 (A)단계에서 제조된 습식분쇄된 커피 슬러리를 저장장치에 투입하는 단계를 더 포함할 수 있다.

먼저, 상기 (A)단계에서는 물과 원두를 혼합하여 상기 원두의 평균입경이 0.5 내지 2 mm, 바람직하게는 1.1 내지 1.8 mm, 보다 바람직하게는 1.2 내지 1.5 mm가 되도록 습식분쇄를 수행한다.

상기 원두는 볶은 원두로서, 탄산가스가 함유되어 있어 액체에 완전히 가라앉기 어려워 표면에 떠 있으므로 볶은 원두와 물을 밀폐된 분쇄기에 동시에 투입하여 혼합된 상태에서 연속적으로 분쇄하는 것이 바람직하다.

이와 같이 원두를 습식분쇄시키면 분쇄 시 휘발되기 쉬운 아로마 성분이 휘발되지 않고 액체 중에서 남아있어 추후 커피 추출물을 추출 시 다량의 아로마 성분만 따로 분리할 수 있다. 상기 아로마 성분은 커피의 향을 좌우하므로 매우 중요한 성분이다.

본 발명의 습식분쇄로 분쇄된 원두의 평균입경은 아로마 농축물의 향미, 커피 추출물 내의 커피 고형분 함량(TDS%)을 결정할 뿐만 아니라 이후 추출 (C)단계의 수율 및 공정시간을 늘릴 수 있는 면에서 중요한데, 상기 평균입경이 상기 하한치 미만인 경우에는 강한 풍미가 발생할 수 있으나 관능성이 저하되고 (C)단계의 공정 운행시간이 짧아져 경제적이지 못할 수 있으며, 상기 상한치 초과인 경우에는 커피 추출물의 커피 고형분 함량(TDS%) 및 추출 수율이 급격히 저하될 수 있다.

상기 습식분쇄된 커피 슬러리는 물과 분쇄된 원두가 1 : 0.1 내지 0.2의 중량비, 바람직하게는 1 : 0.14 내지 0.18의 중량비로 혼합된다. 이때 물을 기준으로 분쇄된 원두의 함량이 상기 하한치 미만인 경우에는 물에 추출되는 커피 고형분 함량이 적어 추출 수율이 저하 되거나 커피 향미 성분이 과소 추출되어(또는 충분히 포집 되지 않아) 풍미가 저하될 수 있으며, 상기 상한치 초과인 경우에는 이후 (C)단계에서 추출 시 커피 향미 성분이 과다 추출 되어 쓴맛과 떫은 맛을 유발하여 전체적인 커피 추출액의 관능성을 저하시킬 수 있다.

상기 원두는 볶은 강배전 원두(Agtron #30-50), 중배전 원두(Agtron #51-70), 약배전 원두(Agtron #71-100)라면 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 풍미 및 수율면에서 강배전 원두 및 중배전 원두를 사용할 수 있다. 상기 약배전 원두를 사용하는 경우에는 이미 및 산미가 강하게 발생되어 바람직하지 않다.

또한, 상기 물은 수돗물, 탈이온수, 증류수, 상기 물에 에탄올 또는 글리세린 등의 용매를 첨가한 수용액, 잔탄검 또는 아라비아검 등의 안정제를 첨가한 수용액, 커피 추출물 등 특별히 한정되지 않는다. 더욱이 25 내지 30 ℃의 물을 사용하는 이유는 수중에서 커피 원두를 분쇄함으로써 공기 중으로 커피 아로마 성분이 손실되는 것을 방지하고 수중에서 아로마 성분을 포집할 수 있으며, 상온수가 분쇄 과정에서 발생하는 열에 의해 아로마 성분이 변질되는 것을 방지할 수 있기 때문이다.

다음으로, 상기 (B)단계에서는 상기 습식분쇄된 커피 슬러리를 추출하기 전에 저장장치에 투입하여 안정화시킬 수 있다.

상기 밀폐된 습식분쇄기에서 분쇄된 커피 슬러리는 밀폐된 상태에서 역시 밀폐된 저장장치로 이송된다. 상기 이송과정이나 저장과정에서 공기에 노출되는 경우에는 휘발되기 쉬운 아로마 성분이 휘발되어 커피의 풍미가 저하되고 이미, 이취가 발생할 수 있다.

상기 커피 슬러리는 저장장치로 이송되어 10 내지 100분 동안의 안정화 과정 이후 (C)단계에서 추출 시 커피 추출액 내의 고형분 함량 및 아로마 성분의 함량이 향상될 수 있다. 예컨대, 상기 저장장치에서 안정화 과정을 수행하지 않으면 아로마 성분의 향미 안정화 및 고형분 수율이 향상되지 못할 수 있다.

상기 (A)단계에서 수득된 커피 슬러리 또는 상기 (B)단계에서 수득된 커피 슬러리는 (C)단계에서 추출시키기 전에 30 내지 50 ℃에서 0.2 내지 0.5 atm, 바람직하게는 0.3 내지 0.4 atm의 압력 및 300 내지 500 rpm, 바람직하게는 350 내지 400 rpm으로 처리하여 저온에서 휘발되는 아로마 농축액과 전처리 추출액을 수득할 수 있다. 상기 온도 하에서 압력 및 회전 속도를 가하지 않으면 아로마 성분이 추출되지 않는다.

상기 저온에서 휘발되는 아로마 농축액 및 전처리 추출액을 수득하는데 사용되는 장치는 연속식 회전형 컬럼(SCC, Spinning Cone Column)으로서, 상기 (A)단계 또는 (B)단계에서 수득된 커피 슬러리를 상기 연속식 회전형 컬럼에 처리하면 기상으로 수득되는 저온에서 휘발되는 아로마 성분과 액상으로 수득되는 전처리 추출액을 얻는다. 이때 상기 기상의 아로마 성분은 통상의 냉각방법 및 냉각장치를 사용하여 10 ℃의 이하, 바람직하게는 3 내지 7 ℃의 온도로 냉각시켜 응축시킴으로써 저온에서 휘발되는 아로마 농축액으로 수득되고, 상기 전처리 추출액은 그대로 하기 (C)단계에서 다시 처리된다. 이때, 상기 수득된 저온에서 휘발되는 아로마 농축액은 고온에서 휘발되는 아로마 농축액과 혼합하여 사용하거나 각각 사용할 수 있다.

상기 저온에서 휘발되는 아로마 농축액은 습식분쇄된 커피 슬러리의 전체 중량에 대하여 0.1 내지 5 중량%, 바람직하게는 0.5 내지 2 중량%로서 적은 양으로 수득되지만, 커피의 풍미를 확연히 향상시킬 수 있다.

상기 저온에서 휘발되는 아로마 농축액을 수득 시 온도, 압력 및 회전속도가 상기 범위를 벗어나는 경우에는 퐁미가 낮은 아로마 농축액을 수득할 수 있다.

다음으로, 상기 (C)단계에서는 상기 (A)단계 또는 (B)단계에서 제조된 커피 슬러리를 85 내지 105 ℃, 바람직하게는 95 내지 105 ℃에서 추출하여 고온에서 휘발되는 아로마 농축액과 커피 추출액을 각각 수득한다.

일예로, 상기 (A)단계 또는 (B)단계에서 제조된 커피 슬러리를 85 내지 105 ℃, 바람직하게는 95 내지 105 ℃에서 0.5 내지 1 atm, 바람직하게는 0.8 내지 1 atm의 압력 및 300 내지 500 rpm, 바람직하게는 350 내지 400 rpm으로 처리하여 고온에서 휘발되는 아로마 농축액과 커피 추출액을 각각 수득할 수 있다.

또한 다른 예로, 상기 (A)단계 또는 (B)단계에서 제조된 커피 슬러리에서 저온에서 휘발되는 아로마 농축액을 수득하고 남은 전처리 추출액을 85 내지 105 ℃, 바람직하게는 95 내지 105 ℃에서 0.5 내지 1 atm, 바람직하게는 0.8 내지 1 atm의 압력 및 300 내지 500 rpm, 바람직하게는 350 내지 400 rpm으로 다시 처리하여 고온에서 휘발되는 아로마 농축액과 커피 추출액으로 각각 수득할 수 있다. 상기 온도 하에서 압력 및 회전 속도를 가하지 않으면 아로마 성분이 추출되지 않는다.

상기 고온에서 휘발되는 아로마 농축액과 커피 추출액을 각각 수득하는데 사용되는 장치는 연속식 회전형 컬럼(SCC, Spinning Cone Column)으로서, 상기 커피 슬러리 또는 저온에서 휘발되는 아로마 농축액이 제거된 전처리 추출액을 상기 연속식 회전형 컬럼에 처리하면 기상으로 수득되는 고온에서 휘발되는 아로마 성분과 액상으로 수득되는 커피 추출액을 얻는다. 이때 상기 기상의 아로마 성분은 통상의 냉각방법 및 냉각장치를 사용하여 10 ℃의 이하, 바람직하게는 3 내지 7 ℃의 온도로 냉각시켜 응축시킴으로써 고온에서 휘발되는 아로마 농축액으로 수득된다.

상기 고온에서 휘발되는 아로마 농축액은 온도, 압력 및 회전속도 외에 상기 연속식 회전형 컬럼의 하부에서 제공되는 스팀의 공급에 의해 습식분쇄된 커피 슬러리의 전체 중량에 대하여 1 내지 10 중량%, 바람직하게는 2 내지 6 중량%로 수득된다. 상기 범위로 고온에서 휘발되는 아로마 농축액이 수득되어야 농축 후 커피 추출액에 첨가 시 최적의 풍미가 발현되고 장시간 풍미가 유지된다.

또한, 고온에서 휘발되는 아로마 농축액을 수득 시 온도, 압력 및 회전속도가 상기 범위를 벗어나는 경우에는 풍미가 낮은 아로마 농축액을 수득할 수 있다.

또한, 본 발명은 커피 슬러리에 함유된 분쇄된 원두의 평균입경이 0.5 내지 2 mm로서, 통상 커피 추출액을 제조하는데 사용되는 커피 입자에 비하여 크다. 통상 작은 입자를 사용하여 200 rpm에서 추출물을 제조(입자가 작은데 높은 회전속도로 처리하면 아로마 성분이 수득되지 않고 커피 추출액 내의 고형분 함량도 적음)하는 것과 달리, 본 발명은 입자가 큰 원두 분쇄물을 이용하므로 300 내지 500 rpm에서 추출이 가능하여 커피 추출액 내의 고형분 함량 및 아로마 성분의 함량이 높다. 또한, 입자가 큰 원두 분쇄물을 높은 회전속도로 처리하므로 연속식 회전형 컬럼(SCC)에 원두가 달라붙지 않아 연속식 회전형 컬럼을 장시간 사용하여도 커피의 품질을 저하시키지 않는다. 상기 작은 입자를 사용하여 200 rpm에서 수행하는 경우에는 원두가 연속식 회전형 컬럼에 달라붙어 장시간 사용하는 경우에 상기 장치에 달라붙은 원두의 변패에 의해 커피 추출액 및 아로마 성분의 품질이 저하되므로 세척을 자주해야 하는 번거로움이 있다.

또한, 본 발명은 상기 연속식 회전형 컬럼에 습식분쇄된 커피 슬러리를 처리 시 600 L의 커피 슬러리를 1시간 동안 추출 후에는 커피 슬러리 대신 10 내지 12 L의 물을 10분 동안 투입함으로써, 커피 슬러리만 계속 처리하는 경우에 비하여 5배 이상 운행시간이 늘어나 최대 10시간까지 쉬지 않고 운행시킬 수 있다. 특히, 1시간 동안 600 L의 커피 슬러리를 처리한 커피 추출액에 10분 동안 10 내지 12 L의 물이 투입되더라도 커피 추출액의 관능성에는 변화가 없다. 여기서, 커피 슬러리를 투입 후 물을 투입하는 연속식 회전형 컬럼은 저온에서 휘발되는 아로마 농축액과 커피 추출액을 수득할 때 사용하는 연속식 회전형 컬럼 및 고온에서 휘발되는 아로마 농축액과 전처리 추출액을 수득할 때 사용하는 연속식 회전형 컬럼 모두를 의미한다.

이와 같이 제조된 본 발명의 아로마 함유 커피는 다른 말로 '워터브루 커피'라고 할 수 있다.

또한, 본 발명은 아로마 함유 커피의 제조장치를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 아로마 함유 커피를 생산하는 과정을 나타낸 공정 흐름도이며, 도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따라 아로마 함유 커피를 생산하는 과정을 나타낸 공정 흐름도이다.

일예로 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 아로마 함유 커피의 제조장치는 습식분쇄기(110), 저장장치(120), 제1 아로마&추출액 분리기(130), 제1 냉각장치(140), 커피 추출액 저장기(150) 및 워터브루 제조기(160)를 포함하여 연속공정으로 아로마 함유 커피를 생산할 수 있다.

습식분쇄기(110)

상기 습식분쇄기(110)는 폐쇄된 상태로 존재하여 원두 호퍼와 물 탱크로부터 동시에 물과 원두를 공급받아 원두의 평균입경이 0.5 내지 2 mm, 바람직하게는 1.1 내지 1.8 mm, 보다 바람직하게는 1.2 내지 1.5 mm가 되도록 습식분쇄한다. 이때 분쇄시 열이 발생하므로 발생하는 열에 의한 향미 손실을 줄이기 위하여 물과 원두를 연속식으로 계속 주입한다.

저장장치(120)

상기 저장장치(120)는 폐쇄된 상태로 존재하며, 상기 습식분쇄된 커피 슬러지를 폐쇄된 상태의 이송관을 통해 1분 이내에 이송받아 안정화되도록 방치시킨다.

상기 저장장치(120)에 일정한 양의 커피 슬러지가 쌓이면 폐쇄된 상태의 이송관을 통해 상기 커피 슬러지를 제1 아로마&추출액 분리기(130)에 공급한다.

제1 아로마&추출액 분리기(130)

상기 제1 아로마&추출액 분리기(130)는 연속식으로 다수개의 회전판이 회전하는 장치(SCC)로서, 상기 저장장치(120) 또는 습식분쇄기(110)로부터 커피 슬러지를 공급받아 85 내지 105 ℃에서 추출한다.

제1 냉각장치(140) 및 커피 추출액 저장기(150)

상기 제1 아로마&추출액 분리기(130)에서는 기상으로 휘발되는 아로마 성분과 액상으로 추출되는 커피 추출액을 수득한다.

상기 기상으로 휘발되는 아로마 성분은 상기 제1 냉각장치(140)에서 냉각시켜 응축시킴으로써 고온에서 휘발되는 아로마 농축액으로 저장되고, 상기 액상으로 추출되는 커피 추출액은 커피 추출액 저장기(150)에 저장된다.

워터브루 제조기(160)

상기 워터브루 제조기(160)는 상기 커피 추출액 저장기(150)에 저장된 커피 추출액에 상기 제1 냉각장치(140)에 냉각된 아로마 농축액을 풍미에 따라 전부 또는 일부 첨가하여 아로마 함유 커피를 제공한다.

다른 예로 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 아로마 함유 커피의 제조장치는 상기 도 1의 공정에 제2 아로마&추출액 분리기(170), 제2 냉각장치(180), 이송관(190) 및 아로마 혼합기(200)를 더 추가할 수 있다. 상기 공정을 설명한 부분과 공통되는 부분은 생략한다.

제2 아로마&추출액 분리기(170)

상기 제2 아로마&추출액 분리기(170)는 연속식으로 다수개의 회전판이 회전하는 장치(SCC)로서, 제1 아로마&추출액 분리기(130)와 달리 저온에서 휘발되는 아로마 농축액을 수득하기 위하여 수행하는 공정이다.

상기 제2 아로마&추출액 분리기(170)는 습식분쇄기(110) 또는 저장장치(120)로부터 수득된 커피 슬러지를 공급받아 30 내지 50 ℃에서 0.2 내지 0.5 atm의 압력 및 300 내지 500 rpm으로 추출한다.

상기 습식분쇄기(110) 또는 저장장치(120)로부터 수득된 커피 슬러지의 전부가 제2 아로마&추출액 분리기(170)로 이송될 수 있지만, 상기 습식분쇄기(110) 또는 저장장치(120)로부터 수득된 커피 슬러지 중 일부는 상기 제2 아로마&추출액 분리기(170)로 이송되고, 다른 일부는 제1 아로마&추출액 분리기(130)로 이송되어 추출될 수도 있다.

제2 냉각장치(180), 이송관(190) 및 아로마 혼합기(200)

상기 제2 아로마&추출액 분리기(170)에서는 기상으로 저온에서 휘발되는 아로마 성분이 수득되므로 상기 기상으로 휘발되는 아로마 성분을 상기 제2 냉각장치(180)에서 냉각시켜 응축시킴으로써 저온에서 휘발되는 아로마 농축액을 수득한다.

또한, 상기 제2 아로마&추출액 분리기(170)에서 액상으로 추출되는 전처리 추출액은 이송관(190)을 통해 제1 아로마&추출액 분리기(130)에 투입되어 다시 추출됨으로써, 고온에서 휘발되는 아로마 농축액과 커피 추출액을 수득한다.

상기 제2 냉각장치(180)에 냉각된 저온에서 휘발되는 아로마 농축액은 아로마 혼합기(200)로 이송되고, 제1 냉각장치(140)에서 냉각된 고온에서 휘발되는 아로마 농축액 역시 아로마 혼합기(200)로 이송되어 혼합된다.

상기 커피 추출액 저장기(150)에 저장된 커피 추출액에 상기 아로마 혼합기(200)에 혼합된 아로마 농축액을 풍미에 따라 전부 또는 일부 첨가하여 아로마 함유 커피를 제공한다.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.

대조군 1. 종래 커피 추출액

산업형 드립 커피 추출 장치를 이용하여 평균 입경 1.3-1.5 mm로 분쇄된 커피 원두에 열수(95±5.0 ℃)(물:분쇄된 원두=1:0.07 중량비)로 추출하였다. 즉, 하단에 배출구가 있는 추출기에 여과천을 덮어 씌운 후 분쇄된 원두를 담고 추출기 상단의 샤워 노즐을 통해 온수를 수 차례에 걸쳐 급수하고, 추출 탱크의 바닥에서 추출한 커피추출액을 배출하고 다음 추출을 행하는 반복 추출 공정을 통해 커피추출액을 제조하였다.

실시예 1. 고온에서 휘발되는 아로마 성분 이용

폐쇄된 습식 분쇄기에 수돗물과 원두(강배전 원두, Agtron #30-50)를 동시에 투입하여 상기 원두의 평균입경이 1.27 mm가 되도록 습식분쇄를 연속적으로 수행하여 커피 슬러리(물:분쇄된 원두=1:0.1117 중량비)를 제조한 후 폐쇄된 저장장치로 1분 이내에 이송시켜 30분 동안 안정화시킨 다음 상기 커피 슬러리를 연속적으로 연속식 회전형 컬럼(SCC)에 투입하여 100 ℃에서 1 atm의 압력 및 350 rpm으로 추출 시 스팀을 가하여 기상의 고온에서 휘발되는 아로마 성분 및 커피 추출액을 수득하였다. 상기 기상의 고온에서 휘발되는 아로마 성분은 냉각되어 고온에서 휘발되는 아로마 농축액 20 중량%를 준비된 후 상기 커피 추출액 80 중량%과 혼합시켜 아로마 함유 커피를 제조하였다.

실시예 2. 고온에서 휘발되는 아로마 성분 + 저온에서 휘발되는 아로마 성분 이용

상기 실시예 1에서와 같이 저장장치에서 안정화된 커피 슬러리를 저장장치 연속적으로 제2 연속식 회전형 컬럼(SCC)에 투입하여 45 ℃에서 0.3 atm의 압력 및 350 rpm으로 추출하여 기상의 저온에서 휘발되는 아로마 성분 및 전처리 추출액을 수득하였다.

상기 저온에서 휘발되는 아로마 성분은 냉각되어 아로마 혼합기로 이송시키고, 상기 전처리 추출액은 제1 연속식 회전형 컬럼(SCC)에 투입하여 100 ℃에서 1 atm의 압력 및 350 rpm으로 추출 시 스팀을 가하여 기상의 고온에서 휘발되는 아로마 성분 및 커피 추출액을 수득하였다. 상기 기상의 고온에서 휘발되는 아로마 성분은 냉각되어 아로마 혼합기로 이송시킴으로써 저온에서 휘발되는 아로마 농축액과 혼합된다. 상기 고온 및 저온에서 휘발되는 아로마 농축 혼합액은 상기 커피 추출액과 혼합시켜 아로마 함유 커피를 제조하였다.

비교예 1. 분쇄된 원두의 평균입경 : 0.4 mm

상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 원두의 평균입경이 0.4 mm가 되도록 습식분쇄를 수행하여 아로마 함유 커피를 제조하였다.

비교예 2. 커피 슬러리 _물: 분쇄원두 = 1:0.07

상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 물:분쇄원두가 1:0.07의 중량비로 혼합된 커피 슬러리를 사용하여 아로마 함유 커피를 제조하였다.

< 시험예 >

시험예 1. 아로마 성분 측정

전처리 조건

샘플 : 3 ml

Vial volume: 20 ml

Incubation temp : 35 ℃

Incubation time : 5 min

Injection volume : 2500 ul

전자코 Heracles II E- nose 조건

Trapping temp : 15 ℃

Trapping desorption temp : 240 ℃

Constant flow(carrier gas, N2) : 1.6 ml/min

Oven temp : 40 ℃(5sec)->270 ℃(1 ℃/S)

Acquisition time : 265 sec

Detector(FID) temp : 270 ℃

Column : MXT-5, MXT-1701(전자코 전용 분석용 금속 컬럼

화학 성분	향미 노트	대조군 1	실시예 1	대조군 1 80% + 실시예 1의 아로마 20%	실시예 2	비교예 1	비교예 2
acetaldehyde	ethereal, fresh, fruity, pungent	0	4,020	0	4,130	6,151	1,295
2-propanol	alcoholic, ethereal	71	6,770	87	8,159	6,920	594
dimethyl sulfide	cabbage, fruity, gaseous, gasoline, moldy, sulfurous, vegetable soup	0	973	0	1,105	960	799
2-methylfuran	Burnt, chocolate, metallic, musty, solvent, sweet-gassy	326	67,353	669	77,501	69,445	37,851
1-propanol,2-methyl	alcoholic, bitter, chemical, glue, leek, licorice	146	15,393	189	15,448	14,005	5,614
1, but--enal	Floral, green, plastic	286	25,397	361	25,395	7,406	9,459
2,3-pendanedione	Butter, carameldized, creamy, fresh, fruity, sweet	0	2,568	0	5,184	715	1,688
ethyl isobutyrate	fruity, rubber, strawberry, sweet	0	1,604	0	1,896	597	942
methyl-2-methylbutanoate	apple, chewing gum, fruity, solvent, spirit	0	1,171	0	1,185	3,806	541
3-methylbutanoic acid	Acidic, cheese, rancid, sweaty	0	724	18	731	412	56
methylnonanedione	fruity, straw	1,230	676	593	681	375	583
vanillin	Sweet, vanilla	926	854	653	855	894	775

위 표 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 및 2에 따라 제조된 아로마 함유 커피는 대조군 1 및 비교예 2의 커피에 비하여 아로마 성분의 함량이 높은 것을 확인하였다.

또한, 실시예 1 및 2에 따라 제조된 아로마 함유 커피는 비교예 1의 커피와 성분이 많이 검출된 아로마 성분이 상이하며 그 ?량도 다른 것을 확인하였다.

또한, 실시예 2의 아로마 함유 커피는 실시예 1의 아로마 함유 커피에 비하여 아로마 성분의 함량이 높은 것을 확인하였다.

시험예 2. 커피 추출액 내의 고형분 함량

아로마 농축액과 혼합되기 직전의 커피 추출액 내에 함유된 고형분 함량을 측정하였다.

구분(단위: 중량%)	대조군 1	실시예 1	실시예 2	비교예 1	비교예 2
고형분 함량	2.0-2.4	2.5-3.3	2.5-3.3	1.5-2.1	1-1.8

위 표 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 및 2에 따라 제조된 아로마 함유 커피는 대조군 1, 비교예 1 및 비교예 2의 아로마 함유 커피에 비하여 고형분 함량이 높은 것을 확인하였다.

시험예 3. 관능 검사

실시예 및 비교예에서 제조된 아로마 함유 커피를 전문패널 17명으로 하여금 관능검사를 실시하여 9점 척도법(정도가 클수록 9점에 가까움)으로 측정하였으며, 이를 하기 표 3에 나타내었다.

구분(단위: 중량%)	대조군 1	실시예 1	실시예 2	비교예 1	비교예 2
신선한 커피 풍미 강도	7.0	8.3	8.7	7.5	7.3
커피 풍미 지속성	7.5	8.5	8.3	7.8	7.2
커피의 바디감	8.0	8.5	8.2	7.4	7.2
종합적인 기호도	7.5	8.4	8.2	7.2	7.0

위 표 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 및 2에 따라 제조된 아로마 함유 커피는 대조군 1, 비교예 1 및 2의 아로마 함유 커피에 비하여 커피원두를 분쇄 직후 바로 추출한 것과 같은 신선한 커피 풍미가 강하고 오래 지속되어 관능성이 우수한 것을 확인하였다.

특히, 실시예 2의 아로마 함유 커피는 실시예 1에 비하여 풍미가 월등히 우수한 것을 확인하였다.

100, 100`: 아로마 함유 커피의 제조장치
110: 습식분쇄기 120: 저장장치
130: 제1 아로마&추출액 분리기 140: 제1 냉각장치
150: 커피 추출액 저장기 160: 워터브루 제조기
170: 제2 아로마&추출액 분리기 180: 제2 냉각장치
190: 이송관 200: 아로마 혼합기

Claims

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물과 원두를 혼합하여 상기 원두의 평균입경이 0.5 내지 2 mm가 되도록 습식분쇄하는 습식분쇄기(110);
상기 습식분쇄된 커피 슬러지를 방치시키는 저장장치(120);
상기 저장장치에서 안정화된 커피 슬러지를 30 내지 50 ℃에서 0.2 내지 0.5 atm의 압력 및 300 내지 500 rpm으로 처리하여 저온에서 휘발되는 아로마 농축액과 전처리 추출액을 각각 수득하는 제2 아로마&추출액 분리기(170);
상기 제2 아로마&추출액 분리기에서 수득된 저온에서 휘발되는 아로마 농축액을 냉각시키는 제2 냉각장치(180);
상기 제2 아로마&추출액 분리기에서 수득된 전처리 추출액을 제1 아로마&추출액 분리기(130)로 이송시키는 이송관(190);
상기 이송받은 전처리 추출액을 85 내지 105 ℃에서 추출하여 고온에서 휘발되는 아로마 농축액과 커피 추출액을 각각 수득하는 제1 아로마&추출액 분리기(130);
상기 제1 아로마&추출액 분리기에서 수득된 고온에서 휘발되는 아로마 농축액을 냉각시키는 제1 냉각장치(140);
상기 제1 아로마&추출액 분리기에서 수득된 커피 추출액을 저장하는 커피 추출액 저장기(150);
상기 제2 냉각장치에서 냉각된 저온에서 휘발되는 아로마 농축액과 제1 냉각장치에서 냉각된 고온에서 휘발되는 아로마 농축액을 혼합하는 아로마 혼합기(200);
상기 아로마 혼합기에서 혼합된 아로마 농축액과 상기 커피 추출액 저장기 저장된 커피 추출액을 혼합하여 최종의 아로마 함유 커피를 제조하는 워터브루 제조기(160);를 포함하되,
상기 제1 아로마&추출액 분리기(130) 및 제2 아로마&추출액 분리기(170)는 연속식 회전형 컬럼으로서, 0.5 내지 1 atm의 압력 및 300 내지 500 rpm의 속도로 수행되는 것을 특징으로 하는 아로마 함유 커피의 제조장치.
제19항에 있어서, 상기 습식분쇄기(110)에서 분쇄된 원두의 평균입경은 1.1 내지 1.8 mm인 것을 특징으로 하는 아로마 함유 커피의 제조장치.
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