로스팅과 크레마 형성의 과학｜불의 온도와 압력이 만든 황금빛 과학

커피 한 잔 위에 떠 있는 황금빛 거품, ‘크레마(Crema)’는 단순히 보기 좋은 장식이 아니다. 그 안에는 커피의 로스팅 정도, 신선도, 압력, 화학 반응이 모두 응축되어 있다. 이 글에서는 로스팅 온도의 화학 반응과 크레마의 형성 원리를 연결해 커피가 어떻게 불과 압력의 과학으로 완성되는지를 이해하기 쉽게 풀어볼까한다.

1. 로스팅의 본질 - 생두가 ‘커피’로 변하는 순간

로스팅은 생두를 향과 맛이 풍부한 원두로 변화시키는 열화학 반응이다. 생두 속에는 당, 단백질, 산, 카페인, 지방질 등 1,000여 종의 화합물이 들어 있으며 열에 의해 이들이 반응하면서 향미 분자가 새롭게 생성된다. 이 과정은 ‘불의 과학’이라 불릴 만큼 복합적이다. 커피는 불과 시간, 그리고 로스터의 감각이 만들어내는 예술이자 과학이다.

2. 캐러멜화와 마이야르 반응 - 향과 색을 만드는 불의 화학

로스팅 중 약 170~190°C(340~375°F)에 이르면 캐러멜화(Caramelization)가 시작된다. 설탕이 분해되어 단맛, 쓴맛, 바디감을 더하는 단계이다. 같은 시점에서 단백질과 당이 결합하는 마이야르 반응(Maillard Reaction)이 동시에 일어나 수백 가지의 향미 화합물이 생성된다. 이 반응은 커피의 색을 갈색으로 변화시키고 초콜릿·캐러멜·견과류 향을 낳는다. 즉 캐러멜화는 ‘당의 변화’이고, 마이야르 반응은 ‘맛의 설계’다. 두 반응이 균형을 이루게되면 커피는 깊고 조화로운 풍미를 얻게 된다.

3. 크랙(First Crack & Second Crack) - 커피의 숨이 터지는 순간

온도가 190°C에 이르면 원두 내부의 수증기와 가스가 팽창하며 ‘팝콘 터지는 소리’와 같은 1차 크랙(First Crack)이 일어난다. 이 소리는 생두가 진정한 원두로 변하는 순간이다. 세포벽이 열리며 이산화탄소가 포집되고 향미가 피어난다. 로스팅을 계속하면 220°C 부근에서 2차 크랙(Second Crack)이 시작된다. 이때 세포벽이 더 파괴되어 표면에 오일이 배어나오며 쓴맛과 스모키한 향이 강해진다. 라이트 로스트는 산미와 과일향이 나오게되며, 다크 로스트는 바디감과 쓴맛이 강조된다.

4. 로스팅 온도에 따른 향미의 변화

로스팅 온도는 커피의 맛을 설계하는 나침반이다. 170°C 이하에서는 생두의 식물향과 초록빛 향이 남고, 180~190°C에서 산미와 플로럴한 향이 살아난다. 200°C를 넘어서면 단맛과 바디감이 강화되고, 210°C 이후에는 오일이 표면에 올라오며 묵직한 쓴맛이 강조된다. 따라서 목표 향미에 따라 로스팅 포인트를 조절하는 것이 중요하다. 이 작은 온도 차이가 크레마의 밀도와 맛까지 바꾼다.

5. 로스팅 중 발생하는 가스 - 크레마의 씨앗

로스팅 과정에서 생두 내부에는 다량의 이산화탄소(CO₂)가 생성된다. 이 가스는 로스팅 후 원두 질량의 약 2%를 차지하며, 원두 내부 미세공극에 저장된다. 이 CO₂는 추출 시 방출되어 크레마의 핵심 역할을 한다. 로스팅이 과도하면 세포벽이 무너져 가스가 미리 빠져나가고 로스팅이 부족하면 충분한 가스가 생기지 않는다. 이 균형이 크레마의 질감과 지속력을 결정한다.

6. 디개싱(Degassing) - 기다림이 만드는 완성도

로스팅 직후 원두는 내부에 가스가 가득 차 있다. 이를 자연스럽게 방출시키는 과정이 디개싱이다. 보통 미디엄 로스트 기준으로 48시간이 적당하며 너무 짧으면 크레마는 많지만 불안정하고, 너무 길면 가스가 빠져 크레마가 옅어진다. 디개싱은 단순한 ‘휴식’이 아니라 커피 향이 안정되고 크레마가 균형을 찾는 숙성의 시간이다.

7. 크레마 형성의 과학 - 압력, 오일, 미세 입자의 협연

에스프레소 머신의 9bar 압력은 물을 분쇄된 원두층으로 밀어 넣으며 원두 내부에 저장된 CO₂를 순간적으로 방출시킨다. 이때 방출된 기체가 커피 오일과 미세 고형분에 둘러싸이며 거품막을 만든다. 이 막이 바로 크레마다. 크레마는 세 가지 요소로 구성된다:

① 로스팅 중 생성된 CO₂

② 커피 오일

③ 미세 입자(Fines)

이들이 압력 아래에서 만나 형성된 크레마는 커피의 신선도와 추출의 완성도를 시각적으로 보여준다.

8. 크레마의 색, 두께, 지속성 - 품질의 세 가지 지표

신선한 크레마는 황금빛 갈색을 띠며 종종 ‘타이거 스트라이프’라 불리는 어두운 줄무늬가 생긴다. 적정 두께는 2~4mm이며, 1분 이상 유지될 때 이상적이다. 너무 얇거나 빨리 사라지는 크레마는 원두가 오래되었거나 추출 압력이 약한 경우다. 반대로 너무 어둡고 거친 크레마는 로스팅이 과하거나 추출이 과도했음을 의미한다. 크레마는 ‘맛의 거울’이자 커피 품질의 시각적 지표다.

9. 로스팅 정도와 크레마의 상관관계

라이트 로스트는 세포벽이 단단해 CO₂가 많이 남지만 오일이 적어 크레마가 가볍고 밝은 색을 띤다. 미디엄 로스트에서는 오일과 가스의 균형이 맞아 가장 풍부하고 안정적인 크레마가 형성된다. 다크 로스트는 세포 구조가 무너지고 오일이 많아 짙은 색의 크레마가 생기지만 빠르게 꺼진다. 따라서 진한 풍미와 안정된 크레마를 원한다면 ‘미디엄 로스트 + 48시간 디개싱’ 조합이 이상적이다.

10. 홈바리스타를 위한 실전 팁

가정에서도 완벽한 크레마를 만들 수 있다. 첫째, 신선한 원두를 사용하고 로스팅 후 2~3일간 디개싱을 거친다. 둘째, 분쇄도는 에스프레소 기준으로 곱게 맞춘다. 셋째, 탬핑 압력은 15~20kg, 추출 시간은 약 25초를 유지한다. 넷째, 머신의 온도는 90~94℃, 압력은 9bar로 설정한다. 이 조건만 지켜도, 가정에서도 바리스타급 크레마를 얻을 수 있다.

11. 요약표 - 로스팅 단계와 크레마 특성

로스팅 단계	온도(°C)	특징	크레마 특성
라이트 로스트	180~195	산미 강함, 과일 향 풍부	밝은 색, 얇고 가벼움
미디엄 로스트	200~210	단맛, 균형감, 바디 적절	황금빛, 두껍고 안정적
다크 로스트	220 이상	쓴맛 강함, 스모키한 향	짙은 색, 빠르게 사라짐

12. 한줄정리

로스팅의 불과 크레마의 압력은 서로 다른 세계처럼 보이지만, 둘 다 커피의 본질을 결정짓는 두 축이다. 불이 만든 향과 열이 품은 가스가, 압력 속에서 황금빛 거품으로 피어오르는 순간 그 안에 커피의 생명과 과학이 담겨 있다.

✔ 한줄정리: 캐러멜화의 불과 압력의 힘이 만나, 크레마라는 황금빛 과학이 탄생한다.