프리인퓨전 유량이 에스프레소 추출에 미치는 영향

프리인퓨전 유량 실험

1. 서론

Stéphane Ribes의 연구(2020년 4월)는 약배전~중배전 에스프레소 로스팅 원두를 사용하여 프리인퓨전 유량이 에스프레소 추출 역학에 미치는 물리적·화학적 영향을 평가합니다. Decent Espresso 플랫폼을 활용하여 이 연구는 분쇄도와 온도 등 다른 변수를 일정하게 유지한 채, 프리인퓨전 중 초기 물 유량의 변화가 최고 추출 압력, 추출량, 총용존고형물(TDS), 추출 수율(EY)을 어떻게 변화시키는지 조사합니다.


2. 질문

  • 도징양, 분쇄도, 목표 추출량을 일정하게 유지할 때 프리인퓨전 유량을 변경하면 최고 압력과 추출 속도에 어떤 영향을 미칩니까?
  • 프리인퓨전 유량은 에스프레소 로스팅 원두의 추출 수율(EY)에 어떤 영향을 미칩니까?
  • 일정한 최고 추출 압력(~6 bar)을 유지하기 위해 서로 다른 프리인퓨전 유량에서 커피 도징량을 어떻게 조정해야 합니까?

  • 3. 방법


  • 머신 및 구성: Decent Espresso DE1PRO v1.1 머신에 Cafelat 8.0mm 실리콘 가스켓과 IMS SI 200 IM 샤워스크린(스페이서 없음)을 장착했습니다.
  • 그라인더 및 준비: SSP "High Uniformity" 버를 장착한 Mahlkönig EK43 S 그라인더를 사용했습니다. 퍽프렙에는 이중벽 스테인리스 스틸 컵, Decent 도징링과 함께 사용하는 Londinium WDT 도구, 수직 스탠드에 장착된 Hog 퍽프렙 도구, 그리고 58.5mm 평평한 매끄러운 베이스의 The Force 태퍼(2회 적용)를 사용했습니다.
  • 물 및 온도 프로토콜: 포트필터는 케틀에서 70°C로 예열했으며, 바스켓과 샤워스크린은 매 추출 전 완전히 건조시켰습니다. 미네랄을 재첨가한 Montille 물(알칼리도 50ppm CaCO3, 경도 125ppm CaCO3)을 사용했습니다. 추출은 85°C에서 하이브리드 "레버-블루밍" 프로필을 사용하여 목표 주 추출 유량 2.5mL/s로 진행했습니다.
  • 커피 및 비율: Colombia Huila Tesoro Gigante(OR Roastery의 내추럴 에스프레소 로스팅). VST 15g 무테 바스켓에 13g을 도징하여 총 추출 시간 33초 동안 30g 출력(추출 비율 2.3)을 목표로 했습니다.
  • 측정: Atago PAL 굴절계를 조정된 물로 영점 조정했으며, 모든 시료는 여과 없이 실온에서 측정하여 시료당 3~5회 측정값의 평균을 취했습니다.

  • 아래는 하이브리드 "레버" 블루밍 프로필에 사용된 매개변수입니다:

    프리인퓨전 유량 실험의 프로필 단계


    4. 진행

    1. 고정 도징량 유량 스윕: 동일한 13g 커피 도징량, 동일한 분쇄도, 동일한 목표 출력(33초 동안 30g)을 사용하여 다섯 가지 프리인퓨전 유량(2.4mL/s, 3.0mL/s, 4.0mL/s, 6.0mL/s, 8.0mL/s)을 테스트했습니다.
    2. 압력 프로필 및 EY 분석: 각 프리인퓨전 유량 설정에 대해 해당하는 최고 압력(bar)과 추출 수율(EY %)을 측정했습니다.
    3. 도징량 조정 캘리브레이션: 약 6 bar의 목표 최고 압력에 맞추어 정규화하기 위해, 서로 다른 프리인퓨전 유량에서 도징량(+0.3g에서 -0.3g)을 조정하는 두 번째 테스트 시리즈를 진행했습니다.

    5. 결과


    다음은 실험을 통해 발견된 결과로, 먼저 13g 고정 도징량으로 진행한 결과와 이후 도징량을 늘리거나 줄여 조정한 결과입니다:

    13g 고정 도징량 결과

    도징량 조정 결과

    다음 표는 모든 실험 결과를 한눈에 보여줍니다:

    프리인퓨전 유량 테스트 결과

    해당 결과는 프리인퓨전 유량이 추출 수리학과 퍽 역학을 어떻게 형성하는지에 대한 핵심 통찰을 보여줍니다:

  • 비선형 최고 압력 거동(13.0g 고정 도징량): 프리인퓨전 유량이 증가함에 따라 최고 추출 압력은 비선형의 U자형 관계를 따릅니다. 낮은 유량(2.4mL/s)에서는 압력이 약 6.4 bar에서 최고조에 달합니다. 중간 범위 유량(3.0~4.0mL/s)에서는 초기 베드 압축 감소로 인해 최고 압력이 더 낮은 수준(약 4.6~4.8 bar)으로 떨어집니다. 높은 유량(6.0~8.0mL/s)은 퍽을 초기에 격렬하게 채우고 압축하여 최고 추출 압력을 약 8.7~8.8 bar까지 급격히 끌어올립니다.
  • 압력 정규화를 위한 역방향 도징량 조정(6 bar 목표): 균일한 6 bar 최고 압력을 유지하려면 도징량이 퍽 압축을 역으로 보상해야 합니다. 중간 범위 유량(3.0~4.0mL/s)에서는 베드 저항을 약 6.2 bar로 높이기 위해 커피를 추가해야 합니다(+0.3g, 총 13.3g). 높은 유량(6.0~8.0mL/s)에서는 저항을 줄이고 최고 압력을 약 6.0 bar로 낮추기 위해 커피를 줄여야 합니다(-0.3g, 총 12.7g).
  • 추출 수율(EY) 불변성: 모든 프로필에서—고정 도징량이든 도징량 조정이든—추출 수율은 19.5%에서 20.0% 사이로 사실상 정적을 유지합니다. 이는 프리인퓨전 유량이 화학적 용매 구동 요인이라기보다 주로 수리학적 압력과 유량 역학 제어를 위한 물리적 지렛대로 작용한다는 것을 확인시켜 줍니다.


  • 6. 결론

    실험 결과는 프리인퓨전 유량이 커피 베드 저항과 퍽 압축을 어떻게 조절하는지 보여주며, 목표 추출 압력을 유지하기 위해 필요한 도징량 보정을 확립합니다.

  • 분쇄도, 커피 도징량(13g), 추출 시간(33초)을 일정하게 유지할 때 프리인퓨전 유량을 변경하면 최고 추출 압력에 어떤 영향을 미칩니까?
  • 중간 범위 프리인퓨전 유량(3.0~4.0mL/s)은 초기 베드 압축이 낮아 가장 낮은 최고 추출 압력(약 4.6~4.8 bar)을 만들어냅니다. 빠른 프리인퓨전 유량(6.0~8.0mL/s)은 커피퍽을 초기에 강하게 채우고 압축하여 최고 압력이 약 8.7~8.8 bar까지 치솟게 합니다.
  • 프리인퓨전 유량은 에스프레소 로스팅 원두의 전체 추출 수율(EY)에 어떤 영향을 미칩니까?
  • 프리인퓨전 유량은 추출 수율에 사실상 영향을 미치지 않습니다. 조정하지 않은 경우와 도징량을 조정한 경우 모두—모든 테스트 조건에서 EY는 19.5%에서 20.0% 의 좁은 범위 내에 고정되어 있습니다.
  • 추출을 일정한 최고 압력(~6 bar)으로 정규화하기 위해 서로 다른 프리인퓨전 유량에서 커피 도징량을 어떻게 조정해야 합니까?
  • 적당한 프리인퓨전 유량(3.0~4.0mL/s)의 경우 충분한 베드 저항을 형성하기 위해 도징량을 +0.3g(13.3g) 늘려야 합니다. 빠른 프리인퓨전 유량(6.0~8.0mL/s)의 경우 저항을 줄이고 높은 최고 압력을 방지하기 위해 도징량을 -0.3g(12.7g) 줄여야 합니다.

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  • 원본 : The impact of the preinfusion flow rate on espresso extraction


    john created 2026/08/22, john updated 2026/11/11