커피 입자들의 퀄리티 분석을 위한 보다 직관적이고 유용한 지표를 고민하고 있습니다.
얼마전 Jonathan Gagne의 패트리온 포스팅을 보고 예전부터 고민하던 내용들을 상당 부분 정리할 수 있었고 아직 러프한 아이디어이긴 하지만 하나씩 정리해보는 중입니다.
- 지금부터 외계어 조금 -
아이디어의 핵심은 분쇄된 입자에 대한 정량 지표를 만들수 있는가?였고, Jonathan의 경우는 입자들의 PSD 가운데 median 값과 <100um의 부피 분율을 활용하는 아이디어를 가지고 있었지만 median 값은 입자들의 기본적인 핵심 분포를 가늠하기 어려운 감이 있습니다.
특히 동일한 세팅에서 서로 다른 그라인더들이 만들어내는 입도 분포를 확인해보기 위해서는 보다 직관적인 기준 지표가 필요했는데, 기본적으로 Burr gap이 만드는 간극이 가장 큰 영향을 미치는 Mode 값을 기준으로 하는 것이 이 아이디어의 핵심입니다.
저의 아이디어에서는 Mode 값을 기준으로 더 큰 입자들을 전체 부피 분율에서 제거합니다. 또한 의도한 것과는 큰 상관 없이 생성되는 경향이 있는 100um이하의 입자들 역시 데이터에서 제거합니다.
이렇게 남은 입자들의 분포를 Standard 분포라고 가정하는데, 이 가정이 타당하다면 입자들의 양은 그라인더의 버 세팅에 가장 의존적일 것이라고 생각되는 일반적인 입자의 영역을 대변하게 됩니다.(물론 <100um 의 입자들, 즉 미분들이 나쁘다는 의미는 절대 아닙니다.)
이렇게 정리된 Standard 입자들의 부피 분율은 입자들의 Mode 값(최빈값)과 함께 2차원의 그래프 상에 표시가 됩니다.
첨부한 이미지 중 하나는 이러한 SPR 값과 Mode 값으로 그라인더의 입도 분포 품질을 보다 직관적으로 나타내기 위해 Diameter 값을 역배열시킨 차트입니다. 예컨데 동일한 에스프레소 추출 유량을 만드는 서로 다른 그라인더의 SPR vs MODE 포인트들은 우상단으로 배치될 수록 보다 균일한 입자라 가정할 수 있습니다.
아직 더 보완해야할 기본적인 해석의 요소들이 있습니다. 이건 더 외계어 같기 때문에 기본적 컨셉만 살짝 공개해봤습니다. 커피를 위한 입도 품질 분석은 일반적인 입자들의 품질 분석과는 좀 많은 차이가 있어 보입니다.
앞으로의 개선과 더불어 여러가지 피드백을 통해 보다 나은 분석 지표들로 발전시켜가야겠습니다. 불금되시구요.
예전에 ek43으로 분쇄한 가루로 레이저회절입도분석기 의뢰를 했던적이 있었는데 입도분포와 더불어 surface area 자료도 같이 첨부해주셨습니다.
100um간격으로 계산해보니 <100um 구간의 표면적이 mode 구간을 역전하게 되더라구요.
문의해보니 제 기억으로는 머신으로 측정한건 아니고 입도분포를 표면적으로 환산한거라고 하셨던것 같네요.
그 덕분에 <100um구간의 입자가 상당히 맛에 있어서 유의미하지 않을까 싶어 100um간격으로 입자를 모아 각각 테이스팅한다고 고생했던 기억이 있네요.
그 자료의 신빙성이 있는지 모르겠어서 의문이 남네요.
아시는바가 있으신지 궁금합니다.
맞다면 그라인딩 퀄리티 분석에 <100um도 포함되어야하지 않을까 싶구요.
문제는 100um 이하의 미분의 생성은 전체적인 입자의 범위에서 본다면 분쇄 균일도라는 관점에서 해석을 난해하게 만드는 기준이 됩니다. 그라인딩 퀄리티를 "unimodal"한 정도로 따져본다면 그라인더가 의도한 특정 입자을 얼마나 잘 만들어내는가?가 핵심이 되어야 하기 때문에 <100um 입자와 mode 값 이상의 입자들을 제외하는 아이디어도 분석에 활용 할 수 있습니다.
물론 단순히 이 데이터 하나만 가지고 그라인딩의 전체 퀄리티를 분석하는 것은 의미가 없습니다. 추출에 기여하는 그라인딩 퀄리티는 도표의 (b)값을 제외하는 것 [(c) + (d)값] 이 말씀대로 더 큰 의미를 가질 수 있습니다.
따라서 순수하게 그라인더의 Unimodal의 성향과 함께 추출에 효율적인 다양한 지표들을 함께 분석해봐야 할 것 같습니다.
참고로 써주신 내용과 같이 일반적인 PDA 에서는 직경 대 부피 값으로 표면적, 입자수를 Calculation하여 수학적으로 표현해내는 것이 맞습니다. ^^
확실히 그라인딩 퀄리티만을 보려면 mode값을 참고해야겠네요.