구조에 따른 분류
1) 드럼(Drum) 방식 구조
드럼 방식은 가장 전통적인 로스팅 방식 중 하나로 19세기말부터 사용되기 시작했다. 당시에는 수동으로 조작되는 수직적 구조였으며, 조작자는 로스터 안에서 직접 움직이며 원두를 뒤집거나 섞어가며 로스팅을 진행했다. 20세기 들어서면서 자동화가 이루어졌으며, 가스나 전기를 이용한 가열 장치와 함께 사용되면서 현재 사용하고 있는 모습으로 발전하게 되었다. 현재는 다양한 크기와 종류의 드럼방식 로스팅 기계가 개발되었다. 최근에는 스마트폰과 연동하여 원격으로 로스팅 과정을 제어할 수 있는 기능을 탑재한 기계도 출시되었다.
로스팅 드럼 방식이란, 드럼이 가로축 방향으로 회전하며 열원을 통해 직접 또는 간접적으로 가열하여 가열된 공기나 열을 드럼 안으로 넣어주어 로스팅되는 방식이다. 생두와 드럼 벽면의 직접적인 접촉으로 전도열이 전달되고 드럼을 통과하는 열풍으로 대류열이 전달된다. 싱글 드럼은 드럼이 한 겹의 철판으로 만들어진 것이고 더블 드럼은 내부와 외부로 나누어 두 겹의 철판으로 만들어져 2중 구조로 되어있다. 열전도가 적게 일어나 생두가 부분적으로 타거나 그슬릴 위험이 줄어든다. 드럼 구조 방식은 원두를 균일하게 로스팅할 수 있어서 일관된 맛과 향을 만들어내는 장점이 있다. 드럼 방식 로스팅기는 전문 커피업체에서 많이 사용되며, 수작업 로스팅에서도 사용된다.
드럼 방식 로스팅기는 크게 가스와 전기 로스팅기로 나눌 수 있다. 가스 로스팅기는 원두를 빠르게 가열할 수 있어 로스팅 시간을 단축할 수 있다 반면에 전기 로스팅기는 온도를 정확하게 조절할 수 있어 원하는 로스팅의 정도를 구현할 수 있다.
드럼 방식 로스팅기는 일반적으로 상업용으로 사용되며, 대형 로스팅 공장에서 사용되는 대형 드럼 방식 로스팅기도 있습니다. 이러한 대형 로스팅기는 원두의 양을 대량으로 처리할 수 있으며, 자동화된 제어 시스템으로 로스팅 과정을 관리할 수 있어 일관된 품질을 유지할 수 있다.
2) 유동층 구조(Fluid bed)
유동층 구조는 비교적 최근에 개발된 로스팅 기계이다. 1970년대 후반부터 상용화되기 시작했다. 초기에는 식품산업에만 사용하였지만, 커피 산업에 적용이 가능하게 되면서 널리 사용하기 시작하였다.
로스팅 유동층 구조 방식이란? 드럼 방식과 달리 원두를 직접적으로 담는 드럼이 없다. 대신에, 작은 입자로 쪼개진 원두가 공기 중에서 흐르는 유동층에서 로스팅된다. 로스팅 챔버에 공기를 고속으로 불어넣어 생두를 띄워 올려 회진시 켜며 회전하는 방식으로 대류열을 대부분의 열원으로 사용한다. 공기가 원두 주위를 순환하면서 원두가 열을 흡수하고, 표면에 부여되어 있는 이산화 탄소와 물들의 기체를 제거한다.
유동층 구조의 가장 큰 장점은 열전달이 빠르다는 것이다. 드럼 방식은 원두와 드럼 사이에 공기가 열을 전달하는 반면, 유동층 구조는 공기와 원두가 직접적으로 접촉하여 열이 전달되기 때문이다. 또한 드럼 빙식과 달리 원두가 끊임없이 움직이기 때문에 균일한 로스팅이 가능하다. 로스팅이 끝나면 외부 공기를 불어넣는 방식으로 냉각시키거나 별도의 냉각기를 사용하여 냉각시킨다.
유동층 구조는 드럼 방식에 비해 작아 공간을 적게 차지하고 경제적이다. 로스팅 과정에서 적은 양기의 습기를 사용하기 때문에 로스팅 시간이 빠르다. 따라서 대량 생산을 위한 상업적인 로스팅 시설에서 많이 사용된다. 하지만 드럼 방식과 비교하면 원두 표면이 탈 위험이 거의 없으나. 공기의 흐름이 과도해 원두의 품질과 특징을 나타내는 것이 어렵다는 단점이 있다.
3) 재순환 구조
재순환 구조는 1960년대 후반 개발 되어었으며, 브라질에서 널리 사용하기 시작되어 상용화되었다. 이 방식은 드럼 안 뜨거운 공기가 순환되면서 원두를 로스팅한다.
로스팅 재순환 구조 방식이란? 드럼 안에서 원두를 직접적으로 회전시키는 것이 아니라. 로스팅에 사용에 되고 배출된 공기의 대부분을 재가열하여 드럼에 다시 순환시키는 구조이다. 대류열이 대부분의 열로 사용된다. 이러한 과정은 에너지 효율을 높이는 구조이다. 이 구조는 일반 적으로 드럼 방식 구조와 함께 사용되며, 드럼 내부에서 원두가 로스팅되는 동안 발생하는 열을 빠르게 전달하면서 로스팅의 효율성을 높인다. 또한, 열효율성이 좋고 유입되는 공기가 없어 안정적이다.
재순환 구조에서 드럼 내부에서 발생하는 열을 효율적으로 재활용하기 위해 드럼 바로 위에 열 교환기가 설치된다. 이 교환기는 드럼 내부에서 발생하는 열을 흡수하여 외부로 방출하거나, 다시 드럼 내부로 회전시킨다. 이를 통해 드럼 내부에서 발생하는 열을 최대한 활용하면서 에너지 손실을 최소화할 수 있다.
재순환 구조는 열 효율성이 높다는 장점으로 대량 생산에 적합하다. 또한 에너지를 절약하면서도 일정한 온도와 속도를 유지하여 일관된 품질의 커피를 로스팅할 수 있다. 하여 최근 커피 전문점이나 로스터리에서 많이 사용되는 방식 중 하나이다. 그러나 설치 비용이 비싸다는 단점이 있으며, 조직이 어렵고 유지보수가 어렵다는 점도 고려해야 한다.
빈센트커피학원 교재 참조