진한 색·강한 향이 클로로겐산 함량을 보장하지 않는 이유, 생두부터 추출까지 원문 수치로 짚어본다
30초 요약
클로로겐산은 커피 생두에 가장 풍부한 폴리페놀이지만, 로스팅 온도와 시간이 늘어날수록 급격히 줄어듭니다. Mehaya와 Mohammad가 2020년 발표한 연구에서는 220도, 40분 로스팅 시 클로로겐산이 시료 1그램당 34.181밀리그램에서 2.584밀리그램까지 줄어드는 것으로 측정됐습니다. 2009년 Moon 등의 연구에서도 230도, 12분 로스팅에서는 약 절반, 250도, 21분 로스팅에서는 거의 흔적 수준까지 감소한 것으로 나타났습니다. 즉 원두 색이 진하고 향이 강하다고 클로로겐산이 많다는 뜻은 아니며, 실제 함량은 로스팅 온도와 시간에 의해 결정됩니다.
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| 커피 생두와 다양한 로스팅 단계의 원두, 그리고 클로로겐산 화학 구조식의 정밀 비교 사진 |
생두와 원두를 연구하다 보면 반복적으로 마주치는 질문이 하나 있습니다.
"이 원두, 색이 진한 걸 보니 좋은 성분도 많겠죠?"
이 질문에 곧바로 "네"라고 답하기가 항상 조심스럽습니다. 커피의 색과 향, 그리고 실제 성분 변화는 생각보다 다른 방향으로 움직이기 때문입니다.
요즘 특히 자주 검색되는 성분이 있습니다. 바로 클로로겐산입니다. 클로로겐산 커피, 클로로겐산 효능, 클로로겐산 부작용, 클로로겐산 함량, 클로로겐산 음식처럼 연관 검색어가 꾸준히 이어지는 것을 보면, 많은 분들이 이 성분을 어려운 화학 용어가 아니라 매일 마시는 커피 한 잔의 문제로 궁금해하고 있다는 뜻입니다.
이 글에서는 생두와 원두를 함께 다뤄온 로스터 입장에서, 로스팅 온도와 클로로겐산 함량의 관계를 국제 학술지에 발표된 실제 수치로 정리해 보겠습니다.
목차
1. 클로로겐산이란 무엇인가? — 생두에 풍부한 폴리페놀
클로로겐산(Chlorogenic Acid, CGA)은 식물계에 널리 존재하는 폴리페놀 화합물입니다. 커피에서는 볶기 전 생두 단계에 특히 풍부하며, 카페오일퀸산류(CQA), 디카페오일퀸산류(diCQA), 페룰오일퀸산류(FQA) 등 여러 이성질체 형태로 존재한다고 2020년 Pimpley 등이 발표한 리뷰 논문에서 정리하고 있습니다.
여기서 자주 오해가 생깁니다. "향이 진하면 좋은 성분도 많다"고 생각하기 쉽지만, 향은 로스팅 중 새롭게 만들어지는 휘발성 성분과 관련이 깊은 반면, 클로로겐산은 오히려 열을 받으면 감소하거나 다른 물질로 전환되는 성분입니다. 같은 생두라도 로스팅 방식에 따라 향과 색은 짙어지는데, 성분의 변화 방향은 정반대일 수 있다는 뜻입니다.
연구 노트
생두 샘플을 로스팅 전후로 비교 분석하다 보면, 겉모습만으로는 절대 예측이 안 되는 순간들이 있습니다. 분명 비슷한 색으로 볶았는데 배치마다 성분 수치가 다르게 나올 때, 색이 전부가 아니라는 걸 다시 한번 확인하게 됩니다. 처음 이 결과를 받아들였을 때는 솔직히 저도 당황했었습니다.
2. 로스팅이 진행되면 클로로겐산은 얼마나 줄어들까?
생두에 풍부하던 클로로겐산은 로스팅이 진행되면서 열에 의해 점차 줄어듭니다. 2009년 Moon 등이 발표한 연구와 2020년 Mehaya와 Mohammad가 발표한 연구 모두, 로스팅 온도와 시간이 늘어날수록 클로로겐산 함량이 낮아지는 경향을 일관되게 확인했습니다.
수치로 보면 변화 폭이 상당합니다.
- Mehaya와 Mohammad(2020)의 실험에서, 220도로 40분 로스팅했을 때 클로로겐산은 시료 1그램당 34.181밀리그램에서 2.584밀리그램까지 줄었습니다.
- Moon 등(2009)의 연구에서, 230도로 12분 로스팅했을 때 총 클로로겐산은 약 절반 수준으로 감소했습니다.
- 같은 연구에서 250도로 21분 로스팅했을 때는 총 클로로겐산이 거의 흔적 수준까지 감소한 것으로 보고됐습니다.
이 데이터가 말해주는 것은 분명합니다. 로스팅은 단순히 색과 향을 만드는 공정이 아니라, 원두 안의 성분 자체를 바꾸는 화학적 과정이라는 점입니다.
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| 클로로겐산 커피 로스팅 온도별 잔존율 비교 그래프 |
3. 진한 색 커피가 클로로겐산도 더 많을까?
이 부분이 사람들의 상식과 가장 많이 부딪히는 지점입니다. 진하고 색이 짙은 커피를 보면 왠지 몸에 좋은 성분도 더 들어 있을 것 같고, 향이 확 올라오면 "제대로 된 커피"라는 인상을 받기 쉽습니다.
그런데 클로로겐산만 놓고 보면 이야기는 정반대일 수 있습니다. 로스팅이 깊어질수록 원두는 짙은 갈색으로 변하고 고소한 향과 쓴맛이 강해지지만, 바로 그 과정에서 클로로겐산은 열에 의해 감소합니다.
2017년 Fuller와 Rao가 콜드브루 추출 실험에서 발표한 연구를 보면, 미디엄 로스팅 원두에서 다크 로스팅 원두보다 3-카페오일퀸산(3-CGA) 농도가 더 높게 검출됐습니다. 로스팅 강도가 높아질수록 추출 가능한 클로로겐산 농도가 낮아지는 경향과 같은 방향입니다. 다만 이 결과는 콜드브루 추출 조건에 한정된 수치이며, 모든 추출 방식에 그대로 적용되지는 않는다는 점은 밝혀둡니다.
| 구분 | 로스팅이 약한 커피 (약배전) | 로스팅이 깊은 커피 (강배전) |
|---|---|---|
| 원두 색 | 비교적 밝은 황갈색 (시나몬~미디엄) | 짙은 갈색에서 검은빛 갈색 (풀시티~프렌치) |
| 향미 특성 | 산뜻한 산미, 풀이나 과일 같은 식물성 뉘앙스 | 고소함, 묵직한 바디감, 스모키한 쓴맛 |
| 클로로겐산 잔존 경향 | 상대적으로 높음 (Moon et al., 2009) | 상대적으로 낮음 (Moon et al., 2009; Mehaya & Mohammad, 2020) |
| 특징 | 생두 고유 성분의 흔적 관찰 가능 | 열에 의한 향미·갈변 반응이 두드러짐 |
여기서 "어느 쪽이 무조건 우월하다"는 결론을 내리려는 것은 아닙니다. 향과 바디감을 즐기기 위한 커피가 있고, 생두 성분의 변화를 더 신중히 바라보는 커피가 있을 뿐, 둘은 목적이 다른 것이지 우열의 문제가 아닙니다. 다만 색만으로 클로로겐산 함량을 단정할 수는 없으며, 정확한 함량은 품종, 로스팅 시간, 추출 방식까지 함께 고려해야 판단할 수 있습니다.
연구 노트
원두 색만 보고 성분을 짐작하려는 시도는 늘 배신당합니다. 애그트론 수치가 비슷한 두 배치를 성분 분석해보면 결과가 꽤 다르게 나오는 경우를 저는 여러 번 겪었습니다. 그럴 때마다 겉모습이 아니라 과정을 봐야 한다는 걸 다시 한번 새기게 됩니다.
4. 클로로겐산 연구, 어디까지 밝혀졌을까?
"클로로겐산 효능"은 검색량이 상당히 많은 키워드입니다. 항산화, 대사 건강, 체중 관리, 혈당 같은 단어와 함께 다뤄지는 경우가 많습니다.
2024년 Nguyen 등이 발표한 체계적 문헌고찰에서는 클로로겐산이 항산화 작용, 대사 관련 생리활성 가능성, 염증 반응 등과 관련해 다수의 연구에서 검토되어 왔다고 정리하고 있습니다. 다만 이 연구들은 세포실험, 동물실험, 인체 연구가 혼재되어 있으며, 일반 식품으로 섭취하는 커피를 특정 질환의 치료나 예방 수단처럼 설명하기는 어렵습니다.
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| 핸드드립 커피 한 잔과 클로로겐산이 풍부한 사과, 베리류 및 채소 |
5. 클로로겐산은 커피에만 있는 성분일까?
클로로겐산은 커피만의 성분이 아닙니다. 폴리페놀 계열이기 때문에 여러 식물성 식품에서도 발견되며, "클로로겐산 음식"을 검색하면 커피와 함께 차, 일부 과일과 채소가 함께 언급됩니다.
그럼에도 커피가 자주 거론되는 이유는, 커피 생두가 클로로겐산의 주요 식이 공급원 중 하나로 연구되어 왔기 때문이라고 2020년 Pimpley 등의 리뷰 논문은 설명합니다.
클로로겐산이 비교적 풍부한 것으로 언급되는 대표 식품은 다음과 같습니다.
- 감자 (특히 껍질 부분에 밀집)
- 사과 (껍질째 섭취할 때 더 많이 섭취 가능)
- 가지
- 아티초크
- 블루베리, 자두 등 일부 베리류·핵과류
- 해바라기씨
- 녹차·홍차 등 차류
이처럼 클로로겐산은 특정 식품 하나에 국한된 성분이 아니라, 여러 식물성 식품에 폭넓게 분포하는 폴리페놀입니다. 핵심은 "어떤 음식에 들어 있느냐"가 아니라 가공 방식, 열처리, 추출 방식에 따라 실제 섭취되는 양이 크게 달라진다는 점이며, 커피에서 그 차이를 만드는 대표적인 변수가 바로 로스팅입니다.
6. 클로로겐산 부작용, 정말 걱정해야 할까?
"클로로겐산 부작용"을 검색하는 분들도 많습니다. 이 부분은 성분 하나만 떼어놓고 볼 것이 아니라, 섭취 방식까지 함께 봐야 합니다.
우선, 커피처럼 식품으로 자연스럽게 섭취하는 클로로겐산과 보충제 형태의 고농축 추출물은 구분해서 볼 필요가 있습니다. 몸에 들어오는 절대량 자체가 다르기 때문입니다.
또한 "클로로겐산이 좋다니까"라는 생각으로 커피 섭취량을 갑자기 늘리면, 클로로겐산과 함께 카페인 섭취량도 늘어나면서 두근거림이나 불면, 위 불편감으로 이어질 수 있습니다. 원인은 대개 명확합니다. 클로로겐산을 챙기려다 카페인까지 함께 늘어난 것입니다.
2021년 Awwad 등이 발표한 연구에서는, 로스팅 정도가 강해질수록 클로로겐산 함량은 낮아지는 반면 카페인 함량은 일정 시점까지 오히려 높아지는 경향이 확인됐습니다. 커피 성분은 품종, 로스팅 정도, 추출 방식에 따라 함께 달라진다는 뜻입니다.
그래서 클로로겐산을 볼 때 기준은 "많으면 좋다"가 아니라, "어떤 방식으로, 어느 정도 섭취하느냐"여야 합니다.
성분 데이터를 정리하다 보면 "숫자가 높다 = 좋다"는 생각이 얼마나 위험한지 자주 느끼게 됩니다. 클로로겐산 수치만 보고 카페인 총량을 놓치면, 결국 커피를 균형 있게 이해하기 어렵습니다.
7. 로스팅 온도와 시간, 무엇이 더 중요할까?
로스팅 변수는 크게 온도와 시간 두 가지로 나뉘지만, 이 둘은 따로 움직이지 않고 서로 상호작용합니다. 낮은 온도라도 오래 볶으면 총 열 노출량은 오히려 커질 수 있고, 반대로 높은 온도라도 짧게 볶으면 노출 시간이 줄어 성분 손실이 제한될 수 있습니다.
즉 "몇 도냐"만큼 "그 온도에 얼마나 머물렀느냐"가 함께 중요합니다.
이 지점에서 최근 스페셜티 업계에서 관심을 받는 방식이 이른바 '저온 로스팅(low-temperature roasting)'입니다. 저온 로스팅은 일반적인 로스팅보다 낮은 온도 구간에서 상대적으로 완만하게 열을 전달해, 급격한 갈변 반응과 성분 손실 곡선을 조금 더 느리게 조절하려는 접근으로 이해할 수 있습니다.
앞서 살펴본 감소 곡선(Moon et al., 2009; Mehaya & Mohammad, 2020)을 고려하면, 그보다 낮은 온도대에서 로스팅 곡선을 설계할 경우 성분 손실 속도 자체를 다르게 가져갈 여지가 있다는 것이 저온 로스팅 접근의 기본 전제입니다.
다만 여기서도 단정은 금물입니다. 저온·장시간 방식이 고온·단시간 방식보다 항상 클로로겐산을 더 많이 보존한다고 일반화할 수는 없으며, 생두의 수분율과 밀도, 로스터기 구조, 열 전달 방식(전도·대류·복사의 비율) 등 여러 변수가 함께 작용합니다.
결국 "저온이냐 고온이냐"는 이분법보다, 각 온도 구간에서 시간을 어떻게 설계하느냐가 실제 성분 잔존량을 좌우하는 더 근본적인 변수라고 볼 수 있습니다.
연구 노트
온도와 시간의 상호작용을 몸으로 배운 계기가 있었습니다. 같은 배출 온도로 맞춰두고 배출 시점만 40초 늦춘 적이 있었는데, 그 짧은 차이만으로 다음 배치 성분 분석 결과가 예상보다 낮게 나왔던 겁니다. 온도만 맞추면 된다고 안일하게 생각했다가 제대로 배운 경험으로 남아 있습니다. 그 뒤로는 온도계 숫자보다 몇 도에서 몇 초를 머물렀는가를 기록하는 습관이 생겼습니다.
8. 라이트 로스팅과 저온 로스팅은 같은 말일까?
여기서 한 가지 짚고 넘어가야 할 용어 혼동이 있습니다. 흔히 "라이트 로스팅"을 "저온 로스팅"과 같은 의미로 쓰는 경우가 많은데, 온도 구간만 놓고 보면 이 둘은 엄밀히 구분되어야 합니다.
일반적으로 라이트 로스팅이라 불리는 방식도 실제로는 1차 크랙을 지나거나 그 직전까지 진행되며, 배출 온도 기준으로 대략 180도에서 200도 이상 구간에 도달하는 경우가 많습니다.
즉 색이 밝다는 이유로 "저온"이라는 표현을 붙이지만, 실제로는 이미 상당한 고온 구간을 거친 로스팅입니다.
반면 이 글에서 말하는 저온 로스팅은 그보다 훨씬 낮은, 대략 160도 미만 구간에서 1차 크랙 이전까지만 진행하는 방식을 가리킵니다. 이 구간은 라이트 로스팅이 도달하는 온도보다 명확히 낮고, 갈변 반응이 본격화되기 전 단계에 해당합니다. 따라서 당연히 커피 향이 나지 않습니다.
그래서 "밝은 색 = 저온"이라는 통념과 달리, 색상 기준의 라이트 로스팅과 온도 기준의 저온 로스팅은 서로 다른 구간을 가리키는 별개의 개념으로 봐야 합니다.
이 구분이 중요한 이유는, 클로로겐산 같은 폴리페놀 성분의 감소 곡선이 온도 구간에 따라 다르게 나타나기 때문입니다. 색상만으로 로스팅 강도를 판단하면, 실제 성분 잔존량과는 다른 결론에 도달할 수 있습니다.
연구 노트
같은 생두로 로스팅 온도 구간만 낮춰서 커브를 다시 그려본 적이 있습니다. 예상과 달리 온도만 낮춘다고 곡선이 저절로 완만해지지는 않더군요. 오히려 그 낮은 온도에서 얼마나 머무르게 하느냐를 세밀하게 조정해야, 원하는 만큼 성분 손실 속도를 늦출 수 있었습니다. 온도계 숫자 하나보다 곡선 전체의 설계가 훨씬 중요하다는 걸 그 실험을 통해 체감했습니다.
자주 묻는 질문 (FAQ)
Q1. 클로로겐산은 커피에만 있는 성분인가요?
아닙니다. 폴리페놀 계열 화합물로 차, 일부 과일과 채소 등 다양한 식물성 식품에도 존재합니다. 다만 생두가 주요 식이 공급원 중 하나로 자주 연구되어 왔다고 2020년 Pimpley 등이 정리한 바 있습니다.
Q2. 로스팅을 약하게 하면 클로로겐산이 무조건 많이 남나요?
일반적으로 로스팅 온도와 시간이 낮을수록 클로로겐산 잔존 가능성이 상대적으로 높다고 보고되지만, 품종과 생두 상태, 추출 방식에 따라서도 달라지므로 절대적인 공식은 아닙니다.
Q3. 원두 색이 진하면 클로로겐산도 많다고 볼 수 있나요?
색과 클로로겐산 함량이 항상 비례하지는 않습니다. 오히려 로스팅이 깊어질수록 클로로겐산이 감소하는 경향이 2009년 Moon 등의 연구를 비롯한 다수 연구에서 확인됩니다.
Q4. 클로로겐산을 챙기려고 커피를 많이 마셔도 되나요?
클로로겐산 섭취를 늘리려다 카페인 섭취량도 함께 늘어날 수 있어 주의가 필요합니다. 개인의 카페인 민감도와 전체 섭취량을 함께 고려하는 것이 바람직합니다.
Q5. 클로로겐산이 특정 질병을 예방하거나 치료하나요?
현재까지의 연구는 항산화, 대사 관련 생리활성 가능성 등을 검토하는 수준이며, 세포·동물·인체 연구가 혼재되어 있습니다. 식품 섭취를 치료나 예방 수단으로 단정할 근거는 아직 충분하지 않다고 2024년 Nguyen 등의 체계적 문헌고찰은 밝히고 있습니다.
마무리 — 클로로겐산 커피는 색보다 로스팅 과정을 봐야 한다
클로로겐산은 커피 생두에 풍부하게 들어 있는 폴리페놀 성분이지만, 로스팅 과정에서 열을 받으면 감소할 수 있습니다. 그래서 클로로겐산 커피를 이해하려면 단순히 색이나 향만 봐서는 부족하며, 원두의 색, 로스팅 온도, 로스팅 시간, 추출 방식까지 함께 살펴야 합니다.
다시 강조하지만, 진한 커피가 나쁘다는 뜻은 아닙니다. 다만 진한 향과 짙은 색이 클로로겐산 함량까지 보장하지는 않는다는 것입니다. 생두와 원두를 함께 연구하는 입장에서 보면, 좋은 커피를 고르는 기준도 조금 더 섬세해질 필요가 있습니다.
한 줄 요약
클로로겐산은 커피 생두에 풍부한 폴리페놀 성분으로, 로스팅 온도와 시간이 높아질수록 감소하는 경향이 있어, 커피를 고를 땐 색이나 향뿐 아니라 로스팅 과정까지 함께 살펴보는 것이 중요합니다.
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참고 문헌
- Pimpley, V., Patil, S., Srinivasan, K., Desai, N., & Murthy, P. S. (2020). The chemistry of chlorogenic acid from green coffee and its role in attenuation of obesity and diabetes. Preparative Biochemistry & Biotechnology, 50(10), 969–978. https://doi.org/10.1080/10826068.2020.1786699
- Mehaya, F. M., & Mohammad, A. A. (2020). Thermostability of bioactive compounds during roasting process of coffee beans. Heliyon, 6(11), e05508. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2020.e05508
- Moon, J. K., Yoo, H. S., & Shibamoto, T. (2009). Role of roasting conditions in the level of chlorogenic acid content in coffee beans: correlation with coffee acidity. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 57(12), 5365–5369. https://doi.org/10.1021/jf900012b
- Fuller, M., & Rao, N. Z. (2017). The effect of time, roasting temperature, and grind size on caffeine and chlorogenic acid concentrations in cold brew coffee. Scientific Reports, 7, 17979. https://doi.org/10.1038/s41598-017-18247-4
- Awwad, S., Issa, R., Alnsour, L., Albals, D., & Al-Momani, I. (2021). Quantification of caffeine and chlorogenic acid in green and roasted coffee samples using HPLC-DAD and evaluation of the effect of degree of roasting on their levels. Molecules, 26(24), 7502. https://doi.org/10.3390/molecules26247502
- Nguyen, V., Taine, E. G., Meng, D., Cui, T., & Tan, W. (2024). Chlorogenic acid: A systematic review on the biological functions, mechanistic actions, and therapeutic potentials. Nutrients, 16(7), 924. https://doi.org/10.3390/nu16070924
✒️ 글쓴이 소개
mary wells garden — 저온 로스팅 기술 특허 보유자
2013년부터 160°C 이하 저온 로스팅의 효과를 독자적으로 연구해 왔으며, 관련 로스팅 기술로 특허(제10-2916444호)를 취득했습니다. 유럽 바리스타 자격증과 국내 바리스타 자격을 보유하고 있지만 바리스타로 직접 활동하지는 않고, 오직 '저온 로스팅' 한 가지 주제에만 집중해 10년 넘게 자료를 모으고 실험해 왔습니다. 이 블로그에서는 그 과정에서 쌓은 경험과 공개된 연구 자료를 근거로, 원두의 성분 변화와 향미 보존에 관한 이야기를 전합니다.