커피 논문 브리핑 3회: 로스팅 초반의 피라진, 고리 모양 펩타이드, 멜라노이딘

AROMA LAB PAPER BRIEFING · NO.3 커피 논문 브리핑 3회: 로스팅 초반의 피라진, 고리 모양 펩타이드, 멜라노이딘 로스팅에서 생기는 성분을 다룬 JAFC 연구 3편의 핵심과 로스터가 가져갈 내용을 정리합니다.

이번 회의 결론 3가지는 무엇입니까? 로스팅 초반에 커피에서 처음 확인되는 피라진 11가지가 생겼고 그 골격은 주로 자당에서 왔습니다. 볶은 단백질에서 생긴 고리 모양 펩타이드는 볶을수록 늘어나는 쓴 성분이었습니다. 멜라노이딘은 시험관에서 여러 기능을 보였지만 배전도가 그 값을 한 방향으로만 늘리지는 않았습니다.

1. 로스팅 초반의 비휘발성 피라진

표지한 아미노산과 자당을 생두 안에 넣어 볶자, 커피에서 처음 확인되는 피라진 11가지가 로스팅 초반에 생겼습니다.

아로마랩 리포트 표지 그림입니다.

논문	Spreng 등, Discovery of Polyhydroxyalkyl Pyrazine Generation upon Coffee Roasting by In-Bean Labeling Experiments
학술지	Journal of Agricultural and Food Chemistry 69권 23호 (2021년)
방법	표지한 유리 아미노산과 자당을 생두 안에 넣어 볶는 원두 안 실험, 고분해능 질량분석으로 비표적 분석

핵심 결과

표지는 분자의 일부 원자를 무게만 다른 동위원소로 바꾸는 방법으로, 재료의 원자가 어느 산물로 갔는지 따라갈 수 있게 해 줍니다. 이 방법으로 찾은 비휘발성 피라진 11가지는 모두 커피에서 처음 확인된 구조였습니다.

확인한 피라진 모두에서 탄소 골격의 주된 재료는 자당이었습니다. 질소 원자는 33~55%만 유리 아미노산에서 왔고, 나머지는 다른 출처에서 온 것으로 나타났습니다.

현장에서는 이렇게 씁니다

로스팅 초반을 수분만 빠지는 구간이 아니라 반응이 이미 진행되는 구간으로 읽으십시오. 같은 생두의 결과를 비교하려면 초반 구간의 시간과 온도 기록을 남기는 것이 기본입니다.

이 피라진들에 단맛이나 고소한 향이 있다거나, 자당이 많은 아라비카종이 더 많이 만든다고 소개하지 않도록 합니다. 두 내용 모두 확인된 자료가 없습니다.

연구의 한계 초록에 성분별 양과 로스팅 조건, 맛 평가가 나오지 않습니다. 같은 연구팀의 이전 실험은 15g을 볶는 샘플 로스터를 썼으므로 매장 장비와 규모 차이를 고려해야 합니다.

2. 볶은 단백질이 만든 고리 모양 펩타이드

볶은 커피에서 프롤린을 품은 고리 모양 펩타이드 5가지가 확인되었고, 후속 자료에서 이 성분은 볶을수록 늘어나는 쓴 성분이었습니다.

아로마랩 리포트 표지 그림입니다.

논문	Ginz와 Engelhardt, Identification of Proline-Based Diketopiperazines in Roasted Coffee
학술지	Journal of Agricultural and Food Chemistry 48권 8호 (2000년)
방법	볶은 커피 단백질과 볶은 원두의 물 추출물에서 성분을 분리하고, 표준 물질과 견준 두 가지 질량분석법으로 확인

핵심 결과

다이케토피페라진은 아미노산 2개가 고리 모양으로 이어진 작은 펩타이드입니다. 2000년 연구에서 찾은 5가지는 모두 한쪽이 프롤린이었고, 이듬해 같은 연구팀이 5가지를 더 보고했습니다.

같은 연구실의 후속 학위논문 초록에 따르면 이 성분의 물속 쓴맛 문턱값은 20mg/L였고, 보통 농도의 커피에서는 문턱값 아래였습니다. 그러나 배전이 깊어질수록 양이 늘었습니다.

현장에서는 이렇게 씁니다

짙은 배전의 쓴맛은 한 성분이 아니라 여러 성분의 합으로 읽으십시오. 같은 생두를 미디엄과 다크로 볶아 나란히 커핑하고, 쓴맛의 세기와 끝맛의 길이를 따로 적어 두면 차이가 분명해집니다.

에스프레소처럼 진한 한 잔에서는 문턱값에 다가갈 가능성이 있지만 추출한 에스프레소에서 잰 값은 없습니다. 손님에게 다크 로스트 쓴맛의 주된 원인이라고 소개하지 않도록 합니다.

연구의 한계 2000년 초록에는 성분의 양과 맛이 나오지 않으며, 쓴맛과 양에 대한 숫자는 후속 학위논문 초록에 기댄 것입니다.

3. 멜라노이딘의 다른 얼굴

커피의 갈색 물질 멜라노이딘은 시험관에서 항균, ACE 억제, 항산화의 여러 얼굴을 보였고, 배전도는 그 값을 한 방향으로만 늘리지 않았습니다.

아로마랩 리포트 표지 그림입니다.

논문	Rufián-Henares와 Pastoriza 2009 (항균 활성), 2007년 ACE 억제 연구, Perrone 등 2012 (결합 페놀)
학술지	Journal of Agricultural and Food Chemistry (2007년, 2009년, 2012년)
방법	커피 멜라노이딘을 분리해 시험관과 세균 배양액에서 항균, ACE 억제, 항산화를 측정

핵심 결과

2009년 연구에서 커피 멜라노이딘은 여러 병원성 세균에 항균 활성을 보였고, 그 활성은 금속을 붙잡는 성질에서 왔습니다. 2007년 연구에서는 더 강하게 가열한 멜라노이딘의 시험관 ACE 억제가 높았습니다.

2012년 연구에서 생두 클로로겐산의 1% 미만이 멜라노이딘에 들어갔지만, 강배전 음료에서는 멜라노이딘에 붙은 페놀산이 총 페놀 화합물의 최대 29%였습니다. 다만 음료의 항산화에 더 크게 기여한 것은 볶을수록 줄어드는 유리 클로로겐산이었습니다.

현장에서는 이렇게 씁니다

짙은 배전을 건강이나 항균, 혈압으로 알리지 않도록 합니다. 세 편 모두 시험관과 배양액의 결과이며, 약배전이 더 건강하다는 말도 이 결과로는 할 수 없습니다.

배전도를 바꿀 때는 색과 함께 무게 감소율과 로스팅 시간을 적으십시오. 같은 생두를 몇 단계로 볶아 단계마다 쓴맛과 질감을 적으면 잔의 차이로 배전도를 고를 수 있습니다.

연구의 한계 세 편 모두 시험관 실험이며, 사람이나 한 잔의 커피에서 잰 결과는 초록에 없습니다.

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이 글은 퍼스트펭귄 아로마랩 연구·자료 게시판의 리포트에서 핵심만 옮긴 것입니다.

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