최근 케냐 엠부 지역 내 소규모 스페셜티 커피 원두 농장들이 선호하는 내추럴 가공법이 원두 내 미생물 다양성에 미치는 영향과 이로 인해 변하는 화학성분 그리고 궁극적으로 커피 컵 품질에 미치는 영향을 체계적으로 분석하였다.
1. 연구 배경 및 필요성
케냐는 전통적으로 워시드(washed) 가공법이 주를 이루었으나, 최근 내추럴(natural) 가공법 채택 농장이 증가하면서 발효 미생물군의 구성 변화와 그 영향에 대한 심도 있는 연구가 요구된다. 특히 엠부 지역의 독특한 토양과 기후 조건이 미생물군 다양성에 미치는 영향 역시 간과할 수 없는 변수이다.
2. 연구 대상 및 방법
- 농장 선정: 엠부 지역 내 5개 대표 소규모 농장(각기 해발 1500~1700m, 다양한 품종 재배)
- 가공법: 동일 원두를 워시드 가공과 내추럴 가공으로 처리
- 미생물 분석: 고처리량 시퀀싱 기술(16S rRNA 및 ITS 시퀀싱)을 활용하여 발효 중 세균 및 효모 다양성 파악
- 화학 분석: GC-MS 및 HPLC를 이용해 주요 향미 화합물(페닐라닐에틸 메틸에테르, 클로로겐산, 트리고넬린 등) 및 유기산 함량 측정
- 컵 품질 평가: SCAA 캡핑 프로토콜에 따른 전문가 테이스팅 및 향미 프로파일링
3. 미생물 다양성 및 발효 특징
내추럴 가공의 경우, 워시드 대비 훨씬 더 다양한 Lactobacillus spp.와 Pichia spp.가 우점하는 경향을 보였다. 이는 초기 건습 상태에서 미생물 군집이 더 복잡하게 형성되어, 발효 초기 pH 변화 및 산도 발현에 직접적인 영향을 미치는 것으로 나타났다. 일부 발효 균주는 내추럴 공정 중 당 분해 및 복잡한 향미 전구체의 생합성을 촉진시키는 역할을 하였다.
4. 원두 화학성분 변화
내추럴 가공 원두는 다량의 설탕, 휘발성 유기산(주로 젖산 및 아세트산류), 그리고 페닐프로판계 화합물이 증가하였다. 이러한 성분들은 자연 건조 과정에서 미생물-매개 작용에 의해 합성되거나 농축된 결과이다. 반면 워시드 공정의 원두는 클로로겐산 및 카페인 함량이 상대적으로 높아 청량한 산미와 깔끔한 후미를 갖는 특징을 나타냈다.
5. 컵 품질 및 향미 프로파일
전문가 테이스팅 결과 내추럴 가공 원두는 복합적인 과실 향(자몽, 베리류)과 장미, 와인 향이 부각되며, 입안에서의 질감이 더 두텁고 매끄러운 편이었다. 산미는 젖산에서 기인하는 유기산 중심으로 모호하면서도 풍부한 느낌을 주었다. 반면, 워시드는 향미가 명료하고 산미가 깨끗하며 여운이 길게 남았다. 농장별 미생물 다양성 차이가 컵 특성 세부 요소(단맛의 균형, 떫은 맛의 정도, 산미 유형)와도 유의미한 상관관계를 보였다.
6. 심층 토의
특히 내추럴 가공 중 우점하는 Pichia yeasts의 발효 대사 산물이 2,3-부탄디올 및 고급 에스테르류 생산에 기여하여 클린 컵 품질과 상반되는 복합적 풍미를 창출하는 기전을 제시할 수 있었다. 또한 산지 토양 미생물과 농장별 관행 차이가 발효 균주 유입에 차별적 영향을 주어 최종 컵 프로파일에 미세 조정을 일으킴을 확인하였다.
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