겉은 탔는데 속은 덜 익었습니다

겉이 타고 속이 덜 익는 이유는 하나입니다. 표면에 들어가는 열이 속으로 옮겨 가는 속도보다 빠르기 때문입니다.

열이 어디서 오는지부터 확인하십시오. 복사열의 몫이 크면 표면만 먼저 달아오릅니다. 대류를 늘리고 초반 화력을 낮추면 대부분 잡힙니다.

먼저 증상이 맞는지 확인하십시오.

원두를 반으로 갈라 단면을 보십시오.

겉과 속의 색이 뚜렷하게 다르면 이 경우입니다. 겉은 진한 갈색인데 속이 옅은 황갈색으로 남아 있습니다. 여러 알을 갈라 보시면 개체 차이도 함께 드러납니다.

분쇄해서 색을 비교하는 방법도 있습니다.

원두 표면의 색과 분쇄한 가루의 색이 크게 차이 나면 속이 덜 익은 것입니다. 색도계를 쓰신다면 표면 값과 분쇄 값을 각각 재어 비교하시면 됩니다.

확인 항목	정상	이 증상
단면 색	겉과 속이 비슷합니다	속이 뚜렷하게 밝습니다
분쇄 색	표면과 비슷합니다	분쇄 후 밝아집니다
향	단내가 납니다	곡물 냄새가 섞입니다
맛	신맛과 단맛이 붙습니다	탄맛과 풋내가 같이 납니다
여운	깨끗합니다	떫음이 남습니다

왜 이렇게 됩니까?

콩은 열을 세 가지 경로로 받습니다.

뜨거운 공기가 실어 오는 대류열, 드럼 벽에 닿아 전해지는 전도열, 그리고 빛의 형태로 오는 복사열입니다. 세 가지는 성격이 다릅니다. 대류는 콩 전체를 고르게 감싸고, 전도는 닿는 면에만 작용하며, 복사는 그 순간 노출된 표면만 데웁니다.

복사열은 표면에서 멈춥니다.

근적외선이 콩 안으로 들어가는 깊이는 1밀리미터가 되지 않습니다. 반면 커피콩의 열전도율은 0.1에서 0.2 W/mK 수준이라 표면에서 받은 열이 안쪽으로 퍼지는 속도가 느립니다. 표면은 이미 갈변하는데 중심은 아직 수분을 빼고 있는 상태가 만들어집니다.

노출 순간의 온도 상승은 계산으로 확인됩니다.

반무한체 모형으로 계산하면 복사 강도 5, 15, 30 kW/m²에서 0.5초 노출마다 표면이 각각 약 7도, 22도, 44도 올라갑니다. 갈변 반응은 온도에 지수로 반응하므로 이 봉우리가 평균 온도보다 훨씬 크게 작용합니다.

색이 짙어질수록 복사를 더 흡수합니다.

생두는 근적외선을 상당 부분 반사하지만 갈변이 진행되면 흡수율이 올라갑니다. 할로겐 광원 기준으로 실효 흡수가 0.61에서 0.90 수준까지 올라간다는 계산이 있습니다. 같은 출력을 유지해도 후반으로 갈수록 콩이 받는 열이 커집니다. 겉이 먼저 타는 흐름이 뒤로 갈수록 심해지는 이유입니다.

무엇을 바꾸면 됩니까?

초반 복사 몫을 낮추고 대류를 늘리십시오.

복사 위주로 열을 넣으면 표면만 앞서갑니다. 같은 총 열량이라도 대류의 비중이 크면 콩 전체가 비슷하게 데워집니다. 공기량을 올릴 수 있는 기계라면 초반에 공기 쪽 비중을 키워 보십시오.

배치량을 기계 용량에 맞추십시오.

적게 넣으면 콩이 받는 열이 집중되고 드럼 벽과 닿는 시간도 길어집니다. 표기 용량의 절반에서 팔십 퍼센트 사이가 대체로 안정적입니다.

갈변이 시작되면 출력을 단계적으로 낮추십시오.

색이 짙어질수록 같은 출력에서 들어가는 열이 커집니다. 출력을 그대로 두는 것은 화력을 올리는 것과 같습니다. 1차 크랙 전후에서 한 단계씩 내리는 운용이 여기에 해당합니다.

원인	확인 방법	조치
복사 몫 과다	복사 열원의 출력 기록	초반 출력을 낮춥니다
대류 부족	배기와 공기량 설정	공기량을 올립니다
배치량 부족	투입 무게와 표기 용량	용량에 맞춰 늘립니다
후반 출력 유지	갈변 이후 출력 기록	단계적으로 낮춥니다
생두 크기 편차	스크린 사이즈	고른 로트로 바꿉니다

생두 때문일 수도 있습니까?

크기와 밀도가 고르지 않으면 같은 조건에서도 갈립니다.

큰 콩과 작은 콩이 섞여 있으면 작은 쪽이 먼저 익습니다. 내추럴 가공 생두는 표면 색이 짙어 초반 복사 흡수가 다르게 시작됩니다. 기계를 바꾸기 전에 로트가 바뀌지 않았는지 먼저 확인하십시오.

수분이 많은 생두는 속이 더 늦게 따라옵니다.

중심의 물을 빼는 데 시간이 더 걸리므로 표면과의 차이가 벌어집니다. 새 로트에서 이 증상이 갑자기 나타났다면 수분 조건을 의심해 보십시오.

자주 묻는 질문

Q. 시간을 늘리면 해결됩니까?

표면이 이미 앞서 있는 상태에서 시간만 늘리면 겉이 더 탑니다. 초반 열의 성격을 바꾸는 쪽이 먼저입니다.

Q. 온도를 낮추면 되지 않습니까?

전체 온도를 낮추면 속도가 느려질 뿐 겉과 속의 차이는 그대로 남습니다. 복사와 대류의 비중을 조정하셔야 합니다.

Q. 가정용 기계에서도 같은 일이 생깁니까?

생깁니다. 조절 항목이 적어 원인을 가리기 어려울 뿐입니다. 배치량부터 맞춰 보십시오.

Q. 단면이 조금 다른 것은 정상입니까?

완전히 같기는 어렵습니다. 여러 알을 갈라 보고 대부분에서 뚜렷한 차이가 보일 때 문제로 봅니다.

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