고주파 초음파를 이용해 에스프레소를 추출하는 방법이 개발됐다. 커피의 맛은 그대로 유지하면서, 소비되는 에너지를 무려 약 75% 절감할 가능성에 시선이 집중됐다.
호주 연구팀은 국제 학술지 Journal of Food Engineering 최신호에 실험 보고서를 내고 초음파를 이용한 에스프레소 커피 추출 결과 소비 에너지 약 75% 절감 효과가 확인됐다고 전했다.
연구팀은 2024년 초음파를 이용, 콜드브루 커피 추출 시간을 단 3분으로 단축하는 기술을 선보인 바 있다. 이번에 소비 에너지 절감에 초점을 맞춘 연구팀은 커피 가루를 채우는 바스켓 측면에 초음파 혼(ultrasonic horn)을 부착해 어떤 효과가 일어나는지 살폈다.
실험에 참여한 시드니대학교 앨리슨 존스 연구원은 “물에 우려낸 커피처럼 차가운 물이 아니라 20~30℃의 물로 에스프레소 추출 시간을 단축하려 했다”며 “에스프레소는 곱게 간 커피 가루에 끓는 물을 압력 상태로 넣어 만드는데, 일반 커피보다 훨씬 진한 것이 특징”이라고 설명했다.
이어 “우리가 제작한 장치는 초음파가 물속에서 생성된 미세한 기포를 파괴하고 커피의 향미 성분이나 카페인 등을 추출하도록 촉진하는 구조”라며 “소비 에너지가 크게 줄어드는 것은 물론, 맛도 변화가 없었다”고 덧붙였다.
실험 결과, 커피 바스켓 하부의 초음파 혼이 접촉하는 지점뿐 아니라 바스켓 전체가 진동해, 초음파 에너지가 여러 지점에서 커피 가루로 전달됐다. 약 22℃ 물을 사용해 곱게 간 커피 가루에 100W 초음파를 3분간 쏘자 총 용해 고형분은 최대 9.86%에 이르러 일반 에스프레소 기준인 8~12%를 충족했다. 초음파를 사용한 추출수율은 18.03%였는데, 이는 균형 잡힌 추출의 기준으로 여겨지는 18~22% 범위에 들어간다.
초음파를 이용해 뽑아낸 에스프레소는 기존 제품과 비교해 카페인 농도, 클로로겐산 농도, pH(수소이온 농도), 색조에 큰 차이가 없었다. 향 성분의 전체적 구성도 일반 에스프레소와 비슷했다. 저온 추출에서도 일정한 품질을 유지했다.
주 1회 이상 커피를 마시는 100명을 모아 실시한 맛 실험 결과도 성공적이었다. 초음파로 추출한 에스프레소와 일반 에스프레소를 실온에 맞춰 제공했는데, 향과 풍미, 쓴맛, 전반적인 선호도 모두 기존 제품과 평가가 비슷했다. 소비 에너지 측정에서는 동일한 음료 농도를 적용할 때, 초음파 추출 시스템의 사용 전력이 기존 에스프레소 머신의 24.3%에 불과했다.
앨리슨 연구원은 “초음파 추출 방식을 활용하면 농축된 저온 커피를 병음료, 우유가 들어간 음료, 콜드브루 등 다양한 제품에 적용할 수 있다”며 “이번 기술은 커피 산업의 진보를 가져올 것”이라고 기대했다.
이윤서 기자 lys@sputnik.kr
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