평면형과 원뿔형 비교: 드립 브루 커피에서 가루 크기만큼 중요한 바스켓 형태 – 25 Magazine, Issue 8

평면형과 원뿔형 비교: 드립 브루 커피에서 가루 크기만큼 중요한 바스켓 형태  – 25 Magazine, Issue 8

적어도 커피 애호가들이 모인 자리에서 열정적인 논쟁을 시작하는 가장 확실한 방법 중 하나는 드립 브루 필터 바스켓의 가장 좋은 형태는 무엇인가? 라는 간단한 질문을 던지는 것입니다.

선임 연구원인 SCOTT FROST 박사JEAN-XAVIER GUINARDWILLIAM D. RISTENPART 교수가 SCA와 Breville Corporation과 제휴하여 진행 중인 연구 프로젝트의 초기 결과에 대해 얘기합니다.

 최근에 드립 커피 브루어를 사기 위해 쇼핑해 본적이 있다면 최신 브루어에 “준원뿔형” 또는 “평면 바닥형” 필터 바스켓(그림 1 참조)이 있음을 알아차렸을 것입니다. 준원뿔형 바스켓의 팬들은 커피 그라운드를 통한 흐름 향상, 추출 균일성 증가, 그리고 그에 따른 맛 개선에 대해 설득력 있게 설명하는 경향이 있습니다. 하지만 평면 바닥형 바스켓의 팬들도 이런 이점을 평면 바닥형 바스켓의 장점으로 들기 때문에 혼란스러울 수 있습니다. 한 가지 의견이 옳다는 증거는 개인적인 맛 실험에서 얻은 일화적인 결과와 관련이 있는 경우가 많습니다.

그림 1: 평면 바닥형과 준원뿔형(“콘”) 브루 바스켓의 그림

지금까지는 이 질문에 대한 과학적이고 정확한 답을 제시하는 확실한 데이터가 없었습니다.

SCA는 2017년에 기존의 드립 브루 커피 브루잉 관리 차트를 확장하고 업데이트하기 위한 연구를 캘리포니아 대학교의 데이비스 커피 센터에 의뢰했습니다. 이 연구는 진행 중(매우 고무적인 초기 결과!)이지만, 저희는 첫 “웜업” 프로젝트로 (그리고 우리의 열정적인 논쟁을 해결하기 위해) 평면 바닥형 대 준원뿔형 필터 바스켓의 질문에 대한 답을 찾기로 결정했습니다. 다행히 저희는 전체 프로젝트 비용을 지원하고 쉽게 교체할 수 있는 평면 바닥형 및 준원뿔형 바스켓이 모두 포함된 Precision Home Brewers를 제공한 Breville Corporation와 제휴했습니다. 기본 개념은 다른 모든 변수(로스트 수준, 수온, 유속 등)를 일정하게 유지하는 데 주의를 기울이고 바스켓의 형태가 우려낸 커피에 특별히 미치는 영향을 평가하는 것이었습니다.

실험 설계

“어떤 형태가 더 좋은가?” 라는 질문에 답하기 전에, “차이가 있긴 한가?” 라는 질문에 먼저 답해야 합니다. 커피 애호가들의 확신에도 불구하고, 실제로는 인지할 수 있거나 통계적으로 유의미한 차이가 없을 수 있습니다. 차이가 있는지 확인하기 위해, “삼각형 실험”이라고도 하는 “구별 실험”을 먼저 사용했습니다. 이 실험에서는 패널리스트들에게 두 개는 동일하고 하나는 다른 커피 세 잔을 제공했습니다. 패널리스트의 임무는 어느 커피가 다른지 구별하는 것이었습니다. 각 패널리스트가 단지 운으로만 다른 커피를 올바르게 구별할 확률은 3분의 1이므로, 패널리스트가 다른 컵을 올바르게 구별하는 경우가 33%보다 훨씬 더 많아야 합니다. 그렇지 않으면 유의미한 차이가 없음을 의미합니다.

이 실험에서는 우려낸 커피를 UC 데이비스 커피 센터의 감각 묘사 격리 부스에서 맛볼 45명의 비전문가 패널리스트를 모집했습니다. 기존의 커핑 테이블과 매우 다른 이 부스는 패널리스트를 격리하여 상황으로 인한 편견을 최소화하고 커피를 진정한 맹검 방식으로 서빙할 수 있도록 설계되었습니다. 부스에는 커피가 짙게 보이는 정도에 따른 기대 편견을 최소화하기 위한 적색등도 있었습니다.

삼각형 실험에는 두 바스켓 형태와 두 가지 그라인드 크기(미디엄과 미디엄-파인)를 모두 사용하는 “2 x 2” 요인 설계라는 것을 사용했습니다. 이 “요인 설계”는 가능한 바스켓 형태와 그라인드 크기의 조합(표 1)을 모두 사용하여 여섯 가지의 삼각형 실험을 실시했다고 말하는 유식한 방법입니다. 옅은 로스트와 진한 로스트를 비교하는 일곱 번째 삼각형 실험도 실시하여 내부 보정 및 대조 실험으로 사용했습니다. 실험에서는 브루 바스켓 형태와 그라운드 크기의 영향을 확인하는 데 집중했습니다.

실험을 실시하는 데 가장 힘든 일 중 하나는 뜨겁게 우려낸 커피 삼각형을 서빙하는 방법이 중요하기 때문에 커피 서빙의 세세한 사항을 똑같이 유지하는 것이었습니다. 예를 들어 커피 두 잔이 다른 한 잔보다 더 뜨거우면 패널리스트는 맛의 차이가 아니라 온도 차이만 느끼게 되므로, 서로 다르게 우려낸 커피를 모두 정확히 똑같은 온도로 서빙하기 위한 절차를 정해야 했습니다. 이와 마찬가지로, 실험 보조원마다 커피를 따르는 높이가 다를 수 있기 때문에 커피를 “따르는 높이”를 일정하게 맞춰야 했습니다. 이 높이에 따라 커피 위에 생기는 거품 수의 차이만 보고 다른 커피가 무엇인지 알 수도 있기 때문입니다. 저희는 실험의 정확성을 보장하기 위한 이런 세세한 문제를 해결하는 데 꽤 많은 시간을 보냈습니다.

결과 계산

실험에서 직관적인 생각에 반하는 흥미로운 결과를 얻었기 때문에 노력을 기울인 가치가 있었습니다. 실험 결과는 표 1에 요약되어 있습니다. 첫 행에 초점을 맞추면, 미디엄 그라인드를 사용하여 평면형과 원뿔형 바스켓 형태를 비교했을 때 패널리스트 45명 중 25명이 다른 컵을 올바르게 구별했음을 확인할 수 있습니다. 패널리스트의 3분의 1에 해당하는 15명이 단지 운만으로 올바르게 선택할 수 있다고 기대되기 때문에 25명이 올바르게 선택한 것이 통계적으로 유의미한지 아니면 우연일 뿐인지 확인하는 것이 중요했습니다. 그러기 위해 저희는 연속적인 동전 던지기에 대해 설명하는 확률 유형인 “이항 확률 분포”라는 것을 사용했습니다. 하지만 이 실험에서는 “동전”의 앞면이 나올 확률이 33%에 불과합니다. 이 분포를 사용하여 패널리스트 25명이 올바른 컵을 순전히 운으로만 맞추는 확률인 “p-값”을 계산할 수 있었습니다. 여기서 p-값은 0.004로, 이는 실험을 1,000번 반복하면 1,000번의 실험 중에 4번만 패널리스트 25명이 올바르게 선택할 것이라고 기대됨을 의미합니다. 이 확률은 매우 낮습니다! 즉, 이 결과는 우연이 아니며, 두 커피 사이에 통계적으로 유의하고 지각 가능한 차이가 있습니다. 더 미세한 그라인드를 사용하여 평면형과 원뿔형을 비교한 실험에서도 25명 중 23명이 올바른 컵을 구별하여 p-값 = 0.024인 유사한 결과가 얻어졌습니다.

표 1: 브루 베드 형태와 그라인드 크기 비교.

그러므로 실험 데이터에 따르면 바스켓 형태가 맛에 영향을 미친다고 주장하는 모든 커피 애호가들의 주장이 맞다고 할 수 있습니다.

하지만 놀랍게도 삼각형 실험에서는 비전문가 패널리스트들이 그라인드 크기의 차이를 구별할 수 없다는 결과도 얻어졌습니다. 표 1의 3, 4 행에는 바스켓 형태는 같지만 다른 그라인드 크기를 사용하여 우려낸 삼각형 실험 결과가 표시되어 있습니다. 평면 바닥형 브루어의 경우 18명의 패널리스트만 올바른 컵을 선택했고, 원뿔형 브루어의 경우 15명에 그쳤습니다. 이 비율은 무작위 확률과 별 차이가 없습니다. 게다가 그라인드 크기의 차이가 작은 것도 아니었습니다. “미디엄 그라인드”의 평균 입자 크기는 1,065미크론이고 “미디엄-파인 그라인드”의 평균 입자 크기는 799미크론으로, 차이는 25%였습니다. 그라인드 크기를 정확하게 제어하는 것이 매우 중요하다고 계속 주장하는 커피 애호가들의 생각과 달리, 적어도 드립 브루의 경우 일반인은 (최소한 이 그라인드 크기 범위에서) 차이를 구별할 수 없는 것으로 나타났습니다.

위에서 설명한 삼각형 실험에서는 지각 가능한 차이가 있는 것으로 나타났지만, 차이가 무엇인지는 이 실험을 통해 알 수 없습니다. 이 문제를 해결하기 위해, 다음에는 일련의 세부적인 “감각 묘사” 실험을 실시했습니다. 이 유형의 실험에서는 (전문가) 패널리스트들에게 “그을은 맛,” “감귤 맛,” “쓴 맛” 등과 같은 다양한 맛 특성의 강도를 평가해 달라고 했습니다. 그런 다음 가장 성적이 좋은(즉, 삼각형 잔을 가장 많이 올바르게 구별한) 패널리스트를 전문가 패널에 참여하도록 초대하고 이들을 대상으로 적절한 감각 기준을 사용한 WCR 시음 용어 교육을 진행했습니다. 그런 다음 바스켓 형태 두 가지, 그라인드 크기 두 가지, 로스트 수준 두 가지를 사용하는 “2 x 2 x 2” 설계 요인으로 8가지 표본 유형에 대해 26가지 맛 특성을 평가하도록 했습니다. 전문가 패널은 각 브루를 감각 묘사 격리 부스에서 맹검하고 26가지 특성의 순위를 숫자로 정했습니다.

전문가 패널리스트 12명이 각각 26가지 특성을 측정하고 8가지의 상이한 표본을 삼중으로 반복하여 평가한 이 실험에서는 12 × 26 × 8 × 3 = 7,488개의 개별 데이터 포인트가 얻어졌습니다. 이렇게 큰 데이터 집합을 나타내기는 말할 나위 없이 힘듭니다. 그림 2에는 “주성분 분석”, 즉 PCA라고 하는 것을 나타내는 요약 그림이 있습니다. PCA는 큰 데이터 집합을 선택하고 가장 의미 있는 “주성분”으로 줄여서 가장 유사하고 유사하지 않은 모집단을 파악하는 고급 통계 기법입니다.

그림 2: 실험 결과 얻은 주성분 분석(PCA) 그림. 위쪽 그림에는 가장 유사한 통계 결과가 그룹으로 표시되어 있습니다. 이 그림에서 옅은 로스트와 진한 로스트의 차이가 가장 크지만 바스켓 형태도 유의미한 차이를 가져옴을 확인할 수 있습니다. 아래쪽 그림에는 각 그룹의 맛 특성이 요약되어 있습니다. 위쪽 그림을 아래쪽 그림의 맵으로 사용하십시오. 옅은 로스트 커피의 콘에서는 쓴 맛, 감귤 맛 및 베리 맛이 조금씩 느껴졌고, 바스켓에서는 건포도, 말린 과일 및 단 꽃 맛이 조금씩 느껴졌습니다.

PCA 그림에서 기억할 사항이 몇 개 있습니다. 첫째는 두 가지 로스트가 가로로 크게 분리되어 표시되어 있다는 사실로 증명되는 옅고 짙은 로스트 간에 큰 차이가 있다는 어느 정도 예상된 결과입니다. 더 흥미로운 사실은 특정 로스트(예: 왼쪽의 옅은 로스트)의 경우 바스켓 형태도 유의미한 차이를 가져왔다는 것입니다. 평면 바닥형 바스켓은 말린 과일, 단 맛 및 꽃 향의 강도가 더 센 맛 특성을 더한 반면, 원뿔형 바스켓은 감귤, 베리 및 쓴 맛을 더 많이 더했습니다. 바스켓 형태도 마찬가지로 짙은 로스트에 영향을 미쳐 평면 바닥형이 더 강렬한 초콜릿, 코코아 및 나무 같은 맛을 더하고 원뿔형은 훨씬 더 강한 쓴 맛을 더했습니다.

무엇이 가장 좋은가?

이 질문은 중요하므로 반복해서 말씀드리겠습니다. 이 실험에서는 정확히 똑같은 커피와 똑같은 물과 똑같은 온도와 똑같은 유속을 사용하고 단지 필터 바스켓의 형태만 변경하여 우려낸 커피의 맛 프로필을 매우 지각 가능하고 통계적으로 유의미한 방법으로 바꿀 수 있었습니다.

차이가 있고 차이가 무엇인지 입증한 후, 마지막 질문은 “왜 차이가 있는가?”였습니다. 바스켓 형태는 액체가 커피 그라운드의 베드를 통해 흐르는 방법에 영향을 미치며, 따라서 분자가 단단한 커피 그라운드 밖으로 나와 액체 안으로 이동하는 “대량 이송” 과정을 변경합니다. 이 과정의 기초를 이루는 세부 사항은 복잡하며, UC 데이비스 커피 센터(UC Davis Coffee Center)에서는 이를 비롯한 커피 브루잉의 여러 측면을 매우 깊고 활발하게 조사하고 있습니다.

하지만 지금은 어떤 바스켓 형태가 “가장 좋은지” 알고 싶을 수 있습니다. 답은 물론 각자에게 가장 맛이 좋은 브루 방법이 “가장 좋다”는 것이며, 결정은 각 개인의 몫입니다. 하지만 적어도 다음 번에 누군가가 평면 바닥형과 원뿔형 필터 바스켓의 장점에 대해 논쟁하려고 하면 이 기사에서 본 실제 데이터를 사용하여 논쟁에 보탬이 될 수 있을 것입니다.

WILLIAM D. RISTENPART JEAN-XAVIER GUINARD 교수SCOTT FROST 박사가 최근에 선임 연구원 임기를 마친 캘리포니아 대학교(UC)에 있는 데이비스 커피 센터의 공동 책임자입니다.

드립에 대해 깊이 알아보기: Ristenpart 교수와 Scott Frost 박사와 Mackenzie Batali는 보스턴에서 4월 11일부터 14일까지 열릴 스페셜티 커피 엑스포에서 이 협업 연구의 세 가지 측면에 대해 강연할 예정입니다. 전체 엑스포 일정은 coffeeexpo.org에서 확인할 수 있습니다.

 

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