로스팅 머신

1. 로스팅 머신


(1) 로스팅 머신의 분류


① 로스팅의 열원

 로스팅의 사용 연료는 가스와 전기, 기타 연료 등으로 구분할 수 있는데, 주로 가스가 사용되나 가정용 로스팅 머신은 전기를 열원으로 한다.


② 열전달 방식에 따른 로스팅 머신 분류

 로스팅 머신은 열전달 방식에 따라 직화식과 열풍식, 반열풍식으로 구분된다. 직화식은 주로 전도열을 사용하며, 열풍식은 대류열, 반열풍식은 전도열과 대류열을 사용한다.


③ 로스팅 머신의 구성 및 로스팅 방식

 로스팅 머신은 종류에 관계없이 모두 드럼과 버너, 쿨러를 가지고 있다. 먼저 드럼에 생두를 넣고 모터로 회전시켜 교반 장치로 교반하면서, 버너로 열을 가해 로스팅을 진행한 후 쿨러에서 냉각하는 방식으로 로스팅이 진행된다. 로스팅 머신의 종류에 따른 로스팅 방식을 간략히 보면, 직화식은 드럼 내부의 생두에 버너로 직접 열을 가하는 방식에 해당하고, 열풍식은 버너를 드럼과 분리된 장소에 설치하여 열을 만든 후 그 열을 바람을 통해 드럼 내부로 보내 로스팅하는 방식이다. 반열풍식은 직화식과 열풍식을 절충한 방식에 해당한다.

[ 가열된 생두의 강제 배연 ]

 

 드럼 내부에서 가열된 생두는 많은 연기를 발생시키므로 배기 상태가 원활하지 않으면 커피에 짙은 향(스모키향)이 배어든다. 이러한 향은 커피의 풍미를 저하시키는 요인이 될 수 있으므로, 배기팬을 통해 강제적으로 배연시키는 것이 좋다.

(2) 로스팅 머신의 종류


① 직화식 머신

구조 및 특징	* 드럼과 버너, 배연 장치가 부착된 비교적 소형의 로스팅 머신으로, 드럼을 모터로 회전시켜 버너의 불꽃으로 직접 가열함 * 드럼에 뜷려있는 작은 구멍을 통해 화력이 콩에 직접 닿아 열기를 생두에 직접 전달하며, 열은 생두의 외부조직에서 내부조직으로 전달됨 *가스 압력계로 화력을 조절할 수 있으며, 댐퍼 개폐로 배연과 습기·열기를 조절함 *커피 전용 로스팅 머신으로는 직화식이 처음으로 만들어졌으며, 대표적인 직화식 머신으로는 후지로얄 (Fuji Royal)이 있음
장점 및 단점	* 생두의 특징에 따라 다양한 화력 조절과 댐퍼 조절이 가능하며, 로스팅되는 생두의 온도가 온도계에 나타나 로스팅 포인트 조절이 용이함 * 댐퍼의 미세한 조작으로 맛을 정교하게 컨트롤 할 수 있으므로 개성있는 커피를 만들 수 있음  *드럼의 두께가 얇아 예열시간이 반열풍식보다 짧음 *드럼 내부의 열량 조절이 어렵고 강한 불꽃이 드럼에 직접 닿을 수 있어 타기 쉬움 *강한 화력으로 인해 단시간 로스팅에는 적합하지 않으며, 댐퍼 조작도 복잡함 * 실내온도와 공기흐름, 외부 날씨, 환기 여부 등에 따라 민감하게 반응함 * 생두의 수분 제거가 비교적 어려워 수분함량이 많은 뉴크롭에서는 떫은 맛이나 아린 맛이 날 수 있음 * 생두 팽창 정도는 열풍식과 반열풍식에 비해 떨어짐

 

② 열풍식 머신

구조 및 특징	* 드럼을 가열해 드럼에서 콩으로 열을 전도하는 방식이 아니라, 버너로 뜨거워진 열풍을 드럼 안에 강제로 보내 로스팅하는 방식 * 공기가 깨끗한 상태에서 로스팅해야 향미에 좋은 영향을 주는 물질을 많이 생성시키고 나쁜 영향을 주는 물질을 생성하지 않음 (질소 산화물 등의 방지)
장점 및 단점	* 열풍으로 로스팅하므로 생두의 수분이 급속히 빠져나가 짧은 시간에 매우 균일하게 로스팅이 가능 * 열풍 재순환 시스템을 도입해 로스팅 했던 공기를 재사용함으로써 가스비 절감이 가능함 * 짧은 시간에 로스팅한 커피는 향은 좋으나 맛이 나쁠 수 있고, 오랜 시간 로스팅한 커피는 맛은 좋으나 향이 떨어질 수 있음 *상업용의 경우 가격이 비싸 널리 사용되지 않지만, 가정용 로스터에는 간이 열풍식이 많이 사용되어 쉽게 접할 수 있음

 

③ 반열풍식 머신

구조 및 특징

* 드럼의 아래에 있는 버너로 드럼을 가열하면서 동시에 생성된 열풍을 드럼 내부로 전달하여 로스팅하는 방식 * 기본적 구조는 직화식과 비슷하나, 버너의 불꽃이 직접 드럼에 닿지 않음 * 직화식과 열풍식의 장점을 모두 가지면 직화식의 단점을 보완하는 방식으로, 가장 많이 사용되는 방식임 *결점이 적고 합리적인 방법이며, 소형부터 공장용 대형머신까지 설계 가능함

장점 및 단점

* 외부의 영향을 덜 받으므로 화력 조절기를 통해 필요한 열량 조절이 가능함 * 일정하고 균일한 열량 공급을 통해 원두를 균일하게 팽창시키고 콩의 색깔 등 변화가 일정하며, 균일한 맛과 향을 표현할 수 있음 * 초기 흡열 시간이 비교적 길어 필요한 열량을 충분히 받아들인 후 반응할 수 있어 안정적인 커피의 맛과 향을 얻을 수 있음 * 열의 통풍이 잘 되므로 수분 함량이 많은 뉴크롭도 쉽게 로스팅할 수 있음 * 드럼의 철판이 두툼해 화력을 높여도 잘 타지 않으며, 탄맛이나 나쁜 쓴맛의 스모키향이 발생할 가능성이 적음 * 직화식보다 천천히 예열해주어야 하며, 예열시간이 충분치 않으면 원두 조직 팽창이 균일하게 일어나지 않을 수 있음 * 고가이며, 직화식보다 개성 있는 커피맛을 표현하기가 어려움 * 버너가 깨끗하게 연소하지 않으면 이상적인 로스팅이 곤란함

 

(3) 로스팅 머신(로스터기)의 구조

 로스팅 머신의 경우 드럼식 머신이 주로 사용되며, 용량은 드럼에 투입되어 한 번에 로스팅할 수 있는 생두의 중량(kg)으로 표시한다. 주요 구조(부품)에는 드럼, 호퍼, 버너, 쿨러, 모터, 샘플러, 댐퍼, 사이클론 등이 있다. 샘플러를 통해 로스팅 진행 상황을 확인할 수 있고, 댐퍼의 개폐를 통해 내부의 공기흐름과 열량을 조절할 수 있으며, 사이클론을 통해 로스팅 시 발생하는 연기를 원활하게 방출할 수 있다. 주요 부품별 기능은 다음과 같다.


① 호퍼( 투입구)

 계량한 생두를 투입하거나 담아 두는 부분으로, 주로 깔때기 모양의 통 형태를 띠고 있다. 마개가 있어 생두를 미리 넣고 예열온도가 될 때까지 대기할 수 있다. 투입 전에 너무 오래 두면 생두가 건조해질 수 있으므로, 적절한 온도가 되면 바로 투입하는 것이 좋다. 호퍼는 일체형과 분리형이 있으며, 분리형의 경우 호퍼를 다른 용도로 활용할 수 있다.


② 드럼

 호퍼를 통하여 투입된 콩이 들어가는 곳으로, 로스팅 머신의 용량은 드럼에 들어가는 양을 말한다. 드럼이 회전하면서 내부의 콩이 같이 돌아가는데, 콩을 균일하게 섞을 수 있는 드럼 내부의 교반 날개와 화력이 충분히 공급될 수 있는 적당한 회전수가 필요하다.


③ 샘플러

 로스팅 하는 중간에 드럼으로 부터 콩을 꺼내 볼 수 있는 기구로, 트라이어(Trier)라고도 한다. 적절한 시기에 샘플러를 통하여 콩을 꺼내 봄으로써 콩의 형태나, 색깔, 향을 확인할 수 있다.


④ 모터

 드럼의 회전수에 관여하는 부분으로, 모터의 회전수를 조절함으로써 콩에 열량이 충분히 공급될 수 있도록 한다. 또한 로스팅이 끝난 후 쿨러에서 콩을 냉각시키게 되는데, 냉각팬을 회전시키는 것도 모터의 역활이다.


⑤ 쿨러 (냉각기)

 배출구에서 나온 콩들이 둥근 채반 형태의 통에 담기면 쿨링팬에 의해 유입된 외부 공기로 인하여 팬 위의 콩을 식힐 수 있다. 로스팅이 끝난 후 냉각을 신속히 해주지 않으면 열로 인하여 원하는 로스팅 포인트보다 더 진행될 수 있으므로, 주의해야 한다.


⑥ 배출구

 로스팅이 끝난 콩을 빼내기 위한 부분으로, 손잡이를 들어 올리면 뚜껑이 열려 콩이 쏟아져 나온다.


⑦ 댐퍼 (Damper)

 드럼과 연통사이를 개폐하는 장치로, 로스팅 시 드럼과 실린더 내부의 공기 흐름을 조절하는 역활을 한다. 구체적인 댐퍼의 기능은 다음과 같다.

a. 드럼 내부의 산소 등 공기 흐름 조절

b. 드럼 내부의 열량 조절

c. 드럼 내부의 매연과 은피를 배출

d. 댐퍼 개폐를 통해 향미의 조절

 

⑧ 버너 (화력)

 노즐을 통해서 열을 공급하는 장치로, 로스팅 용량이 커질수록 버너의 용량도 증가한다. 가스식의 경우 별도의 버너가 부착되어 있으며, 사용하는 가스에 따라 노즐의 모양이 차이가 있다. 전기식의 경우 할로겐램프가 부착될 수 있다.


⑨ 사이클론 (집진기)

 로스팅 중에 발생하는 실버스킨이나 가루 등의 먼지가 연통을 통해 외부로 나가는 것을 막기 위해 모으는 장치를 말한다. 사이클론 내부는 주기적으로 청소해 주어야 벽에 이물질이 쌓여 통로가 막히는 것을 방지할 수 있다.