다양한 로스팅 기계와 열전달방식 소개

직화식 반열풍식 차이점

 

다양한 열원을 사용하여 공기를 데우거나 드럼을 직접 데우기도 하여 드럼 안에 있는 커피를 익히도록 만드는 것이 바로 로스팅입니다. 그러면 현재 사용되고 있는 가열방식의 형태와 장단점을 알아보도록 하겠습니다.

 

직화식

 

먼저 가장 원시적인 원리라고 할 수 있는 직화. 직화식은 말 그래도 불로커피를 로스팅하는 방법입니다. 가스나 전기를 연소하여 불꽃을 발생시켜 코이 들어 있는 드럼을 직접 가열하여 로스팅하는 형식입니다. 이때 드럼이 회전하며 전체가 골고루 열을 받을 수 있도록 고안되어 있으며. 드럼에 구멍이 나 있어 불꽃이 직접 커피와 접촉하지만 별도의 열풍구멍은 없습니다. 장점으로는 경제적이며 커피의 맛과 향이 직접적으로 표현되는 보다 개성적인 맛을 맛을 만들 수 있습니다. 단점으로는 그린빈의 팽창이 적고, 균일한 로스팅을 위해서는 고도의 기술이 필요하므로 보다 숙련된 로스터들이 사용하고 있습니다.

 

 

반열풍식 로스팅 기계

반열풍식

 

반열풍식은 직화식이 변형된 방식으로 직화식과 마찬가지로 불꽃이 드럼을 가열시킵니다. 그리고 드럼의 뒷부분에 뚫려 있는 통풍구를 통해 뜨거워진 공기가 들어가 로스팅이 가능하도록 고안된 방법으로 현재 가장 많이 선호하고 있는 방식입니다. 장점으로는 열효율이 좋아 직화식보다 균일한 로스팅이 가능하고 드럼 내부로 공급된 열량의 손실이 적어 원두 내부의 팽창이 쉽다는 장점이 있습니다. 단점으로는 공급된 내부의 예열시간이 직화방식에 비해 길고 고온으로 로스팅 시 풍향과 날카로운 맛이 나타날 수 있습니다.

 

열풍식

 

직화나 반열풍식과 다른 게 별도의 연소실에서 연료가 연소되어 뜨거운 공기를 발생시켜 로스팅을 진행합니다. 발생된 뜨거운 공기가 별도 흡입팬의 힘을 따라 드럼 내부로 전해져 열풍을 순환시켜 로스팅하는 방식이며 주로 자동화된 대형공장에 많이 사용됩니다. 장점은 균일하고 로스팅 시간이 짧고 대량으로 로스팅할 때 적합한 방식입니다. 아울러 공급된 열량 손실이 가장 적은 방식입니다. 단점은 직화나 반열풍 로스터에 비해 원하는 커필 스타일을 표현하기가 상대적으로 어렵고 드럼 내부의 예열시간이 가장 긴 것이 단점입니다.

 

드럼 내 열전달방식의 이해

 

열전달방식에는 크게 대류, 복사, 전도 등이 있습니다. 커피로스팅 시 드럼 내부에서 일어나는 복합적인 열흐름을 이해하면 또 다른 결과물을 얻을 수 있습니다.

 

대류(Convection)

 

대류는 기체나 액체 분자들의 이동에 의한 순환에 의해 일어나는 현상인데 열이나 전기에 의해 생성된 열이 내부의 팽창된 열에 의해 이동되고 생두와 접촉하면서 서서히 열전달이 이뤄집니다. 대류 현상으로는 열에 의해 드럼 내부가 가열되면서 공기가 드럼 내부에 갇히면서 커피의 온도가 상승하는데 커피빈과 대류공기의 온도차가 클수록 열전달은 보다 빠르게 진행된다고 볼 수 있습니다.

복사(Radiation)

 

복사는 뜨거운 물체 옆에 있으면 열이 전달되는 것을 알 수 있는데, 겨울철 따뜻한 난로 옆에 있으면 따뜻한 온기를 느낄 수 있는 일종의 열 파장 효과입니다. 전도와 대류에 비해서 복사열의 강도는 다소 약하다고 볼 수 있는데 열과 접촉하는 드럼이 가까울수록 복사열이 커집니다. 열원과 가까운 직화식 로스터와 같은 경우 로스팅 용기에서 발생하는 복사열의 영향이 큽니다.

 

전도(Conduction)

 

전도는 따뜻한 쪽에서 다른 한쪽으로 분자의 이동에 의해 생성되는 열전달의 방식이다. 드럼 내부에서 빈끼리의 접촉을 통해 온도의 전이가 일어나는데 로스터기의 구조와 드럼을 구성하는 금속열판, 커피빈의 밀도에 따라서도 각각 전도되는 열량이 다를 수 있습니다.

 

냉각(Cooling)

 

열전달을 통해 볶아진 커피원두를 냉각공기에 의해 차가운 상태로 식혀주는 것을 말합니다. 로스팅된 커피원두는 최대한 빠른 시간 내에 냉각시켜 줘야 하는데 그렇지 못할 경우에는 원두 내 화학적 반응이 계속 일어나게 됩니다. 이 과정에서 효과적인 냉각매체를 이용해서 냉각을 시켜야 합니다.