커피 풍미를 전기 신호로 정량화하는 새로운 기술 개발

미국 오리건대학교 연구팀이 커피의 맛을 전기 화학적 분석을 통해 정량화할 수 있는 혁신적인 기술을 발표했다. 발표 내용은 과학 저널 '네이처 커뮤니케이션스'에 게재되었으며, 이 연구는 커피의 농도와 로스팅 정도를 정확히 파악하여 맛의 일관성을 유지하는 데 기여할 것으로 기대되고 있다.

커피의 맛은 원두의 종류, 양, 로스팅 수준, 분쇄 입자 크기, 물 온도 등 여러 요소의 복합적인 결과물이며, 이러한 변수는 미세한 공정 변화에 따라 크게 달라질 수 있다. 기존에는 전문가가 제공하는 시음이나 굴절률을 이용한 용존 고형물(TDS) 농도 측정에 의존했으나, 농도만으로는 풍미를 정확히 구분하기 어려웠다.

연구팀은 화학 조성 변화에 민감한 장비인 '퍼텐시오스타트(potentiostat)'를 사용하여 커피의 풍미를 객관적으로 측정할 수 있는 방법을 개발하였다. 이 장치는 커피 샘플에 세 개의 전극을 삽입하고 전압을 가하여 전류 변화를 기록함으로써 용액 내 분자의 전기화학 반응을 분석하게 된다. 실험 결과, 커피 농도와 전극에서 측정된 총 전하량 간 뚜렷한 비례 관계가 나타났으며, 농도가 증가할수록 전류 신호가 강해지는 것으로 확인되었다. 반면, 동일 농도에서 로스팅이 더 강할수록 전류 신호는 감소하는 경향을 보였고, 이는 로스팅 과정에서 생성된 유기물이 전극 표면에 흡착되어 반응을 저해하기 때문으로 해석되었다.

연구팀은 이 기술을 통해 각 커피가 가지는 고유한 '화학적 지문(chemical fingerprint)'을 파악할 수 있었으며, 이를 통해 바리스타가 특정한 풍미를 설정하고 이를 꾸준히 재현할 수 있는 방법을 제시하였다. 실제로 영국의 한 로스터리에서 커피 샘플 4종을 분석한 결과, 전기화학적 방법으로 품질 기준에 미달하는 샘플을 정확하게 식별하는 성과를 거두었다.

이 기술의 개발을 이끈 크리스토퍼 헨든 교수는 "이 방식은 소비자들이 커피의 선호 요소를 객관적으로 이해할 수 있도록 돕는다"며, "좋은 커피 맛은 특정 로스팅 색의 원두를 일정 농도로 추출한 결과이며, 우리는 이제 그 맛의 원인을 규명할 수 있게 되었다"고 말했다. 그는 또한 "이 기술은 커피 농도와 로스팅 정도를 분리하여 정량 평가할 수 있는 초기 방법의 하나이며, 품질 관리, 블렌딩 최적화 및 배치 간 차이 분석 등 다양한 산업적 활용이 가능하다"고 강조했다.