브루잉 컨트롤 차트(Coffee Brewing Control Chart)

안녕하세요. 홍차맛커피입니다.

오늘은 브루잉 컨트롤 차트(coffee brewing control chart)에

대해 이야기하려고 합니다.

이 차트는

다른 변수(추출 도구, 물의 온도, 분쇄도, 추출 시간)는

고려하지 않습니다.
오직 커피와 물의 관계만을 표시합니다.

 

coffee brewing control chart 출처: Pinterest

위의 도표는

SCAA(Specialty Coffee Association of America)에서

제공하는 브루잉 컨트롤 차트입니다.

이 차트를 통해서 커피
추출 수율(Extraction Yield),
커피의 추출 농도(TDS, Total Dissolved Solids),
Brew Ratio(추출 비율)의 관계를 알 수 있습니다.

도표의 X축은 추출 수율을 나타내고

Y축은 추출 농도를 그리고

대각선은 추출 비율을 나타냅니다.

추출된 커피는 농도(strength)와

수율(extraction)의 균형에 의해 결정됩니다.

이 차트에 따르면 농도는 1.15~1.35%이고

수율은 18~22%일 때

이상적인 커피가 됩니다.

수율이 18% 이하이면

과소 추출(Under Extraction)이고

22% 이상이면(Over Extraction)입니다.

---

 

추출 수율(Extraction Yield)

 

추출 수율(Extraction Yield)이란
분쇄된 커피의 양에서

얼마만큼 커피 성분이

물에 녹았는지를 나타내는 비율입니다.

 

 

수율이 20%라면

10g의 분쇄된 커피를 사용 시

총 2g의 성분이 추출되었음을 뜻 합니다.

추출 수율 = 물속에 녹은 커피 성분의 양(g) / 사용한 원두량(g)
Extraction = Dissolved solids / Ground

 

 

추출 농도(Strength, 총용존고형물, Total Dissolved Solids(TDS))

 

추출 농도(Strength, TDS)란

커피 안에 녹아 있는

커피 성분과 물의 비율입니다.

만약 1.18% TDS가 측정되었다면,

1.18%의 커피와 98.2%의 물이

포함되었다는 것을 나타냅니다.

추출 농도 = 물속에 녹은 커피 성분의 양(g) / 물의 양(g)
Strength = Dissolved solids / Water

 

 

차트를 보면 TDS로 농도가 표현되어있습니다.

추출 비율(Brewing Ratio)

 

추출 비율(Brewing Ratio)이란

커피를 만드는데 사용한

분쇄한 커피와 물의 비율입니다.

 

추출비율 = 사용한 원두량(g) / 사용한 물양(g)

Brewing ratio = Grounds / Water

 

그리고 

차트에서는 고정된 물의 양(1.9L)에
분쇄한 커피 135g, 128g, 121g, 113g,

106g, 99g, 92g, 85g, 78g을
변화하여
위와 같이 대각선, 기울기로 나타냅니다.

 

사용한 커피를 1로 놓고

사용된 물의 양을 비율로 따지면
135g(1:14), 128g(1:14.8), 121g(1:15.7),

113g(1:16.8), 106g(1:17.9), 99g(1:19.2),

92g(1:20.7), 85g(1:22.4), 78g(1:24.4)의

비율이 나옵니다.

 

결론적으로
차트의 이상적인 구간을 지나는 선은 3개이고

각각 1:16.8, 1:17.9, 1:19.2 이므로

coffee brewing control chart가

의미하는 바는
커피 20g으로 한잔의 커피를 만들려면
336 ~ 384g의 물을 사용하라는 뜻입니다.

 

SCAA표준이 아닌

미국 표준 골든컵(Golden Cup)은

1리터의 물에 55g(1:18)의 분쇄된 커피를

사용합니다.

 

---

 

 

다시 수학 시간으로 돌아가 보죠
X축과 Y축이 있고

거기에 1차 그래프가 그려져 있다면
거기엔 반드시 수식이 존재합니다. ^^;;;

Extraction = Dissolved solids / Ground
Strength = Dissolved solids / Water
Brewing ratio = Grounds / Water

바로 아래와 같은 수식이 나옵니다.
Strength(TDS) = Brewing ratio ⅹ Extraction

검증을 해볼까요
Dissolved solids / Water = (Grounds / Water ) ⅹ(Dissolved solids / Ground)
머 약분하고 정리하면 양변이 같게 나옵니다. ^^;;

 

그러므로 우리가 원하는 추출 수율은

 

Extraction = Strength / Brewing ratio

 = Strength / (Grounds / Water)

= Strength ⅹ (Water/ Grounds )

입니다.

 

쉽죠 ^^;;

 

---

 

벗뜨 그러나 

위의 Brewing Ratio는 물이 고정되어있는

제조할 때 커피의 양에 따른 비율입니다.

 

위의 차트 55g, 1:18.1를 예를 들어보겠습니다.

위의 수식대로

TDS = Brewing ratio ⅹExt

1.24 = 0.055 ⅹ 20

20에 0.055를 곱하면 1.1이 나옵니다.

어라.....이상하다...

그래프와 수식이 틀려요. ^^;;;

그럼 잘못 그려진 차트일까요?

 

---

 

여기에서 한가지 가정을 해보려고 합니다.

물론 제 맘대로 입니다.

학술적 근거나 과학적근거는 없습니다.

 

추출비율이란 무엇일까요?

 

일정양의 커피을 가지고 커피를  얼마나 추출할까?

이것이 추출비율입니다.

다시말하면

20g의 커피로 얼마나 추출할까?

 

그러므로 추출비율은

Brewing ratio = Grounds / Water

= Grounds(커피양) / Water(추출된 커피양)

입니다.

 

다시 

Coffee Brewing Control Chart로 돌아갑니다.

55g의 커피를 1000ml에 추출하면

커피는 커피양의 두배 110g(55g ⅹ 2)의 물을 먹는다고 가정하면

추출액은 890ml입니다.

즉

추출비율은 55g / 890ml

0.062입니다.

1.24 = 0.062 ⅹ 20

 

또다른 예를 들어볼까요?

45g의 커피를 1000ml에 추출하면

커피는 커피양의 두배 110g(45g ⅹ 2)의 물을 먹는다고 가정하면

추출액은 910ml입니다.

즉

추출비율은 45g / 910ml

0.049입니다.

0.98 = 0.049 ⅹ 20

 

즉

Coffee Brewing Control Chart는

물 사용량으로 표현이 되어있지만

실제로는 추출액을 기준으로 그래프를 그렸다라고

생각해도 무방할것 같습니다..

 

결론적으로 커피수율은

Extraction = Strength / Brewing ratio

 = Strength / (Grounds / Water)

= Strength ⅹ (Water/ Grounds )

= TDS ⅹ (추출된 커피양 / 사용한커피양 )

입니다.

 

 

자 여기서 농도를 낮추고 싶다면 어떻게 해야 할까요?

Extraction = Dissolved solids / Ground
Strength = Dissolved solids / Water

 

Dissolved solids를 기준으로

Dissolved solids = Strength(측정TDS) * Water(추출된 커피양)

                                                        = Strength(원하는TDS) * Water(추출된 커피양+ 가수할 물의양)

 

양변을 정리해 봅시다.

 

Water(가수할 물의양) =

Strength(측정TDS) / Strength(원하는TDS) * Water(사용한 물양) - Water(사용한 물양)

입니다.

 

 

https://redcoffee.tistory.com/120

Total Dissolved Solids(TDS) 측정하기

 

 

브루잉(Brewing) 이야기 04 - 추출 원리(침지와 투과)