GN⁺: 음향 공동 현상을 이용한 3분 만에 완성되는 콜드 브루 커피

음향 기술을 활용한 콜드브루 커피 추출 시간 단축

• UNSW 시드니의 엔지니어들은 음파를 활용하여 콜드브루 커피를 만드는 시간을 몇 시간에서 불과 몇 분으로 단축시킴
• 콜드브루 커피 팬들은 보통 핫브루 커피에 비해 더 부드럽고 산미와 쓴맛이 적은 맛을 선호하지만, 완전히 우려내고 차가운 물만 사용하여 향을 서서히 추출하려면 12~24시간이 걸린다는 단점이 있음
• 아침에 서둘러 카페인이 필요한 경우에는 적합하지 않음

초음파 반응기를 활용한 콜드브루 추출 가속화

• UNSW 연구팀은 기존 Breville 에스프레소 머신 모델을 활용하고 자체 특허 음향 전달 시스템을 결합하여 콜드브루 추출 속도를 높이는 과제에 착수함
• 이 시스템은 볼트 클램프 변환기를 금속 혼을 통해 추출 바스켓과 연결하여 표준 에스프레소 필터 바스켓을 강력한 초음파 반응기로 변환시킴
• 반응기는 38.8kHz 주파수의 음파를 벽면의 여러 지점에 주입하여 반응기 내부에 음향 공동 현상이 발생하는 여러 영역을 생성함
• 이 설정으로 추출 수율과 카페인 농도를 초음파 처리하지 않은 샘플에 비해 2배로 높일 수 있음

커피 향과 풍미를 빠르게 추출하는 초음파 공정

• 연구 책임자인 UNSW 화학공학부 식품가공 엔지니어 Francisco Trujillo 박사에 따르면 초음파 공정은 음향 공동 현상으로 인해 커피 원두의 오일, 풍미, 향 추출 속도를 높임
• 음향 기포가 분쇄된 커피 근처에서 붕괴될 때 커피 입자를 부수고 파쇄할 수 있는 충분한 힘을 가진 마이크로제트를 생성하여 커피의 향과 풍미 추출을 강화함
• 이를 통해 일반적으로 12~24시간이 걸리는 공정 시간을 3분 미만으로 크게 단축시킬 수 있음
• 연구팀의 목표는 이 공정을 일반 에스프레소 커피를 만드는 것처럼 쉽게 만드는 것이었음

커피 머신 제조사와 소비자들에게 유용한 기술

• 이미 커피 머신을 제조하는 회사에서 이 기술을 활용할 수 있어, 소비자들이 집에서 3분 미만으로 초음파 콜드브루를 즐길 수 있게 됨
• 커피숍과 레스토랑에서도 대형 반산업용 추출 장치와 냉장 공간 없이 주문형 콜드브루를 공급할 수 있게 되어 수요 증가에 대응할 수 있음

관능평가를 통한 품질 검증

• 퀸즐랜드대학교 연구팀과 협력하여 1분/3분 동안 초음파 처리한 샘플과 24시간 저온 추출한 샘플을 비교 분석함
• 향, 질감, 풍미, 여운 등을 평가한 결과 1분 초음파 처리 샘플이 24시간 콜드브루와 유사한 평가를 받았으나 향 강도와 다크 초콜릿 향은 약간 낮게 평가됨
• 3분 초음파 처리 샘플은 24시간 콜드브루와 유사한 다크 초콜릿 향과 향 강도를 보였으나 약간 더 쓴맛이 있었음
• 소비자의 선호도에 따라 1~3분 사이의 초음파 처리 시간이 24시간 콜드브루와 비슷한 커피를 만들기에 이상적임

식음료 산업에 파급력 있는 기술

• 초음파 기술은 건조, 추출, 유화, 결정화 등 식품 산업 전반에 걸쳐 공정 속도와 효율성을 높이는 데 활용될 수 있음
• 이 기술은 차 우려내는 공정 속도를 높이는 데에도 사용될 수 있음
• 커피숍, 레스토랑, 심지어 가정에서도 주문형 콜드브루를 생산할 수 있게 되어 대형 추출기나 냉장 설비가 필요 없어짐

GN⁺의 의견

• 커피 시장에서 콜드브루의 인기가 높아지고 있는 상황에서 초음파를 활용한 신속 추출 기술은 업계에 큰 영향을 미칠 것으로 보임. 특히 대형 커피 체인들이 이 기술을 도입한다면 콜드브루 시장을 선도할 수 있을 것임
• 다만 전통적인 방식의 콜드브루를 고수하는 매니아층의 반발이 있을 수 있음. 기존 콜드브루와의 맛 차이를 더 면밀히 분석하고 개선해 나가는 노력이 필요해 보임
• 가정용 커피 머신에 이 기술이 접목된다면 소비자들의 편의성이 크게 개선될 것임. 특히 바쁜 아침 시간에 맛있는 콜드브루를 빠르게 추출할 수 있게 되면 인기가 높아질 것으로 예상됨
• 차(tea) 우려내는 공정에도 초음파 기술 활용 가능성을 언급한 점이 흥미로움. 전통차 시장에서도 신속 추출에 대한 수요가 있을 것으로 보임. 다만 차의 종류에 따라 최적의 음파 조건을 찾는 추가 연구가 필요할 것임
• 초음파 혼을 기존 에스프레소 머신에 결합하는 방식은 범용성이 높아 보임. 다양한 제조사의 머신에 후착될 수 있도록 표준화된 설계가 뒷받침되어야 할 것임. 아울러 내구성, A/S 측면에서의 품질 관리도 중요할 것으로 보임

[neo]

Hacker News 의견

요약:

• 많은 커피숍에서 실제 콜드브루가 아닌 냉장 보관한 핫브루 커피를 콜드브루로 팔고 있음

• 콜드브루를 데워달라는 요청을 거절하거나 비웃는 경우가 있음

• 논문에 따르면 콜드브루가 핫브루보다 산도가 낮은지는 불분명함

• 음파 캐비테이션 추출 방식이 콜드브루를 교반하는 것과 어떤 차이가 있는지 궁금함

• Osma Pro라는 음파 캐비테이션 콜드브루 머신을 사용 중이라는 댓글

  • 해당 회사는 생존하지 못했고, 가격과 성능에 대한 불만이 많았음
  • 하지만 댓글 작성자의 머신은 잘 작동하며 매일 아침 사용 중

• 콜드브루를 만드는 일반적인 방법

  • 프렌치 프레스에 찬물을 붓고 하룻밤 냉장 보관 후 프레스하여 드립 필터로 걸러내기
  • 에스프레소용 잘게 간 원두를 사용하는 것이 비결
  • 자세한 레시피 링크 첨부

• 주얼리, 의치, 안경 등을 세척하는 초음파 기기를 사용하여 식물에서 향을 추출한 예술 프로젝트

  • 일반적인 침출 과정에 비해 매우 빠른 속도로 추출 가능
  • 여러 초음파 기기를 시도해 봤으며, 저렴한 중국산 제품도 성능은 좋지만 소음이 큼

• 크라우드 펀딩으로 제작된 Osma라는 음파 캐비테이션 방식의 인스턴트 콜드브루 머신

  • 지금은 단종된 것으로 보임
  • 멋진 컨셉이었지만 성능이 좋지 않았다는 의견

• 초음파 기술은 건조, 추출, 유화, 결정화 등 식품 산업 전반에 적용 가능

  • 오래 전부터 에탄올로 향을 추출하는 데 초음파 기술이 사용되어 왔음

• 피에조 소자가 저렴하고 활용도가 높아 초음파 기술이 더 널리 사용될 것으로 보임

• 전자레인지나 초음파 세척기를 사용하면 많은 일이 더 빨리 진행됨

• 저렴한 초음파 세척조를 사용해 콜드브루를 시도해 볼 계획