KR102469671B1 - 카카오 발효청을 이용한 천연 발효 카카오 및 초콜릿 - Google Patents

Abstract

본 발명은 카카오 발효청을 이용한 발효 카카오 및 초콜릿에 관한 것으로, 카카오 100 중량부를 기준으로, 물 50 내지 150 중량부, 23 내지 25 brix의 농축 식혜물 50 ~ 150 중량부를 첨가한 후 25 내지 35일간 25℃ 내지 28℃의 온도에서 발효된 카카오 발효청과, a) 제1항 또는 제2항의 카카오 발효청 100 중량부를 기준으로, 건조된 카카오 120 내지 200 중량부를 혼합하고 밀봉하여 발효하는 단계와; b) 상기 a 단계에 의해 발효된 카카오를 저온 건조하는 단계를 포함하는 천연 발효 카카오 제조방법 및 상기 방법으로 제조된 카카오로 제조한 초콜릿이 개시된다.

Description

카카오 발효청을 이용한 천연 발효 카카오 및 초콜릿 {Fermented cacao and chocolate using cacao fermentation}

본 발명은 카카오 발효청을 이용한 천연 발효 카카오 및 초콜릿에 관한 것이다.

<카카오 일반 특성>

카카오는 카카오나무, 공식명칭으로는 'Theobroma cacao'의 열매로부터 얻어지는데, 'Theobroma'는 그리스어로 '신들의 음식(food of the gods)'을 의미한다. 흔히 카카오(cacao)와 코코아(cocoa)는 같은 의미를 지니는 말로 혼용되고 있다. 카카오나무의 원산지는 오늘날의 콜롬비아와 베네수엘라에 해당하는 남미지역으로 알려져 있으며, 유럽인들에 의해 아시아 및 서아프리카로 전파되었다. 카카오나무는 적도를 중심으로 남북위 10도 이내의 열대우림지역에서 주로 재배된다. 카카오나무의 생육에 적합한 온도는 연평균 최고기온 30 ~ 32 ℃ , 최저기온 18 ~ 21 ℃ 이고, 연간 강수량은 1,500 ~ 2,000mm이다. 카카오나무를 심은 후 열매를 맺기까지는 5년이 소요되며, 수령 25년 내지 30년이 될 때까지 계속해서 열매를 맺는다.

카카오나무의 주요 품종으로는 크리올로(Criollo), 포라스테로(Forastero), 트리니타리오(Trinitario)의 세 가지가 있다. 크리올로는 18세기 중엽까지 가장 많이 재배되었던 품종이나, 오늘날에는 거의 재배되지 않고 있다. 크리올로는 다른 품종에 비해 수확량이 적고 병충해 저항성도 낮아 재배가 크게 줄어들었으나, 최고 품질의 카카오를 생산하는 것으로 알려져 있다. 포라스테로는 오늘날 가장 널리 재배되고 있는 품종으로 전 세계 카카오 생산량의 95%를 차지하는 품종이다. 포라스테로 품종 가운데는 Amelonado가 코트디부아르, 가나 등 서아프리카에서 가장 많이 재배되고 있다. 트리니타리오는 크리올로와 포라스테로의 교배종으로, 포라스테로보다는 훨씬 더 품질이 우수하고 크리올로보다는 수확량 및 병충해 저항성이 우수한 것으로 알려져 있다.

<카카오 생산과정>

카카오나무의 열매는 럭비공 모양처럼 생겼는데, 흔히 '카카오포드(cacao pod)'로 불린다. 색깔은 짙은 갈색에서부터 오렌지색, 빨간색, 노란색, 녹색 등으로 매우 다양하며, 숙성하여 수확할 때가 되면 노란색 또는 오렌지색으로 바뀌게 된다. 특히 이채로운 점은 다른 과일나무들은 대개 새로 난 가지의 끝에서 열매가 달리는 반면, 카카오나무는 몸통(줄기)이나 굵은 가지, 심지어는 밑동에서 열매가 달린다는 것이다.

카카오포드는 개화한 지 5 ~ 6개월 후에 숙성하기 시작한다. 카카오포드를 쪼개면 30 ~ 50개의 씨앗이 들어있는데, 이를 '카카오콩(cacao bean)'이라고 부른다. 마치 콩깍지(pod) 속에 콩알(bean)이 들어 있는 모습을 연상할 수 있다. 카카오콩은 납작한 아몬드(almond) 모양을 하고 있으며, 새콤달콤한 맛이 나는 흰색의 얇은 과육으로 덮여 있다.

카카오콩은 발효, 건조, 로스팅(roasting) 등 여러 단계의 가공과정을 거쳐 마침내 우리가 좋아하는 초콜릿, 코코아 등으로 탄생하게 된다.

카카오포드가 숙성되고 나면 마셰티(machete)라고 불리는 칼을 사용하거나 전정용(剪定用) 낫처럼 칼날이 달린 장대를 사용하여 수확하게 된다. 카카오포드는 나무의 몸통이나 큰 가지에 달리기 때문에 잔가지에 높이 열매가 달리는 다른 과일나무에 비해 손으로 수확하기가 훨씬 더 수월하다. 이 때 주의해야 할 점은 이듬해에 줄기나 큰가지에서 열매가 맺을 수 있도록 줄기나 가지를 손상하지 말아야 한다는 것이다. 매년 카카오나무의 줄기와 큰 가지에는 무수히 많은 꽃이 피지만, 이 가운데 약 1% 정도만이 결실에 성공하여 카카오포드를 생산하게 된다. 따라서 좋은 결실을 얻으려면 꽃과 열매가 맺히는 줄기나 큰 가지가 손상되지 않도록 각별한 주의를 기울여야 한다.

카카오포드의 수확은 사실상 어느 한 시기에 국한되지 않고 연중 지속된다.

한 나무에 달리는 카카오포드라도 비슷한 시기에 한꺼번에 숙성되지는 않기 때문에 수확작업이 연중 정기적으로 이루어져야 한다. 본격적인 수확기 동안에는 일주일에 3 ~ 4번씩 수확이 이루어지곤 한다. 수확된 카카오포드는 농장의 한 곳에 모아서 7 ~ 10일 동안 야적해 두었다가 카카오콩을 꺼낸다.

카카오포드에서 카카오콩을 꺼내는 방법은 카카오포드를 나무곤봉으로 때려서 두동강 낸 다음 카카오콩을 손으로 긁어내거나 마셰티(machete)와 같은 칼을 사용하여 반으로 쪼갠 후 손으로 카카오콩을 긁어낸다. 카카오포드에서 꺼낸 카카오콩은 아직 하얀색의 얇은 과육에 둘러싸여 있는데, 이후 발효 및 건조과정을 거치게 된다.

카카오포드에서 꺼낸 카카오콩을 한데 모은 다음 발효과정을 거친다. 가나에서는 주로 바나나 잎을 바닥에 깐 다음 그 위에 카카오콩을 쌓아놓고 다시 그 위에 바나나잎을 덮어놓는 방법을 사용한다. 발효과정에서 카카오콩을 둘러싸고 있던 얇은 과육이 미생물의 작용으로 녹아내리게 되는 한편 카카오콩이 발아하지 못하게 된다. 발효과정은 카카오콩의 내부에서 효소활동, 산화, 단백질의 아미노산으로의 분해 등과 같은 화학적 작용을 일으켜서 초콜릿의 풍미(flavor)를 생성하는 한편 색깔의 변화를 가져온다. 카카오콩은 원래 쓴 맛이 강하게 나지만 발효과정을 거치면서 쓴 맛이 누그러지고 고유의 풍미를 생성하게 되기 때문에 발효과정은 카카오콩의 품질을 결정하는데 있어서 매우 중요한 단계이다. 카카오콩의 발효기간은 원두의 종류에 따라 다르긴 하지만 보통 2 ~ 3일에서 5일까지 소요된다.

발효를 마친 카카오콩은 건조과정을 거치면서 습도가 약 60%에서 6 ~ 8%로 줄어들게 된다. 가나에서는 보통 대나무로 만든 평상에 카카오콩을 펼쳐 널어서 햇빛에 말린다. 카카오콩의 건조가 제대로 이루어지지 않으면 이취(異臭)가 발생하고 풍미를 잃게 되기 때문에 자주 뒤집어주어 고르게 마르도록 해야 한다. 건조기간은 날씨에 따라 다르지만 보통 5일에서 14일 정도가 소요된다. 알맞게 건조한 카카오콩은 4 ~ 5년 간 저장이 가능하다.

건조를 마친 카카오콩은 마대(jute bag)에 담겨 유통된다. 카카오콩이 담긴 마대 한자루의 무게는 보통 60 ~ 65kg 수준이다. 가공공장으로 보내진 카카오콩은 여러 단계의 공정을 거쳐 초콜릿, 코코아(cocoa powder) 등으로 만들어진다.

가공공장으로 보내진 카카오콩은 먼저 정선(精選, cleaning)과정을 거쳐 불순물을 제거한 다음 커피원두를 볶는 것처럼 로스팅(roasting)과정을 거치면서 짙은 갈색으로 바뀐다.

볶은 원두는 바람에 날려 껍질을 제거하고 알맹이만 골라내는 풍선(風選, winnowing) 과정을 거치는데, 여기서 최종적으로 남은 알맹이를 '카카오닙(cacao nib)'이라고 부른다.

카카오닙을 분쇄(grinding)하여 만든 페이스트(paste)는 '초콜릿 원액(chocolate liquor)', '코코아 원액(cocoa liquor)', '코코아매스(cocoa mass)' 등 다양한 이름으로 불려진다.

'Liquor'는 술을 의미하지만, '초콜릿 원액' 속에는 알코올 성분이 전혀 들어있지 않다.

초콜릿 원액은 추가적인 가공공정(압착)을 거쳐 기름을 추출하는데, 이 기름을 '코코아 버터(cocoa butter)'라고 부르고, 나머지 깻묵을 '코코아 고형물(cocoa solid)' 또는 '코코아 프레스 케이크(cocoa presscake)'라고 부른다. 마치 콩을 분쇄하여 콩기름(대두유, 大豆油)을 짜고 그 나머지로 콩깻묵(대두박, 大豆粕)을 얻는 것과 같은 원리라고 할 수 있다.

'코코아 고형물' 또는 '코코아 프레스 케이크'를 건조시켜 가루로 만든 것이 '코코아 분말(cocoa powder)'인데, 흔히 우리가 뜨거운 물에 타서 음료수로 먹는 '코코아(cocoa)'가 바로 이것이다.

초콜릿 원액은 이와 같이 '코코아 버터'와 '코코아 고형물'로 가공하기도 하지만, 그 자체에다 코코아 버터를 추가하여 직접 초콜릿을 만들기도 한다. 이러한 이유로 '코코아 버터'의 수요가 '코코아 고형물'의 수요보다 더 많아지게 되면서 남아도는 '코코아 고형물'은 '코코아 분말(즉, 일반적으로 불리는 코코아)'로 상품화되어 초콜릿보다 저렴한 가격으로 팔리게 된다. 초콜릿은 기본적으로 '초콜릿 원액'과 '코코아 버터'를 섞어서 만드는데, 여기에다 설탕, 바닐라, 우유(밀크 초콜릿) 등의 원료를 섞기도 한다.

이후 정련(conching), 적온처리(tempering), 성형(molding) 등의 과정을 거쳐 초콜릿이 완성된다.

공개특허공보 특1997-0068854

본 발명의 목적은 카카오 발효청을 이용한 천연 발효 카카오 및 초콜릿을 제공하는 것이다.

그러나 본 발명의 목적은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기와 같은 본 발명의 목적은 카카오 100 중량부를 기준으로, 물 50 내지 150 중량부, 농축 식혜물 50 ~ 150 중량부를 첨가한 후 25 내지 35일간 25℃ 내지 28℃의 온도에서 발효된 카카오 발효청에 의해 달성될 수 있다.

여기서, 상기 농축 식혜물은 23 내지 25 brix일 수 있다.

또한, 본 발명의 목적은 다른 카테고리로서, a) 제1항 또는 제2항의 카카오 발효청 100 중량부를 기준으로, 건조된 카카오 120 내지 200 중량부를 혼합하고 밀봉하여 발효하는 단계와; b) 상기 a 단계에 의해 발효된 카카오를 저온 건조하는 단계를 포함하는 천연 발효 카카오 제조방법에 의해서도 달성될 수 있다.

여기서, a 단계는 5 내지 10일동안 18℃ 내지 22℃의 온도에서 수행될 수 있다.

또한, 본 발명의 목적은 또 다른 카테고리로서, 상기 방법으로 제조된 카카오로 제조한 초콜릿에 의해서도 달성될 수 있다.

본 발명에 의하면, 초콜릿의 부드러운 정도와 풍미가 더욱 향상되는 효과가 있다.

본 발명의 효과는 이상의 효과로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도1은 본 발명에 따른 카카오 발효청의 제조 방법을 나타낸 도면,
도2는 본 발명에 따른 카카오 발효청을 이용한 천연 발효 카카오의 제조 방법을 나타낸 도면.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 이하에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 또한 공지기술의 경우에도 상세한 설명을 생략할 수 있다.

도1 및 도2를 참조하면, 본 발명은 카카오 발효청 제조방법과, 카카오 발효청을 이용한 발효 카카오 제조방법을 제공한다.

카카오 발효청 제조방법은 1차 발효 카카오(1)를 선별하는 단계(S10)와, 선별된 1차 발효 카카오(1)를 세척하는 단계(S20)와, 세척된 1차 발효 카카오(1a) 100 중량부를 기준으로 물 50 내지 150 중량부, 고형물을 걸러낸 23 내지 25 brix의 농축 식혜물 50 내지 150 중량부를 첨가하여 혼합하는 단계(S30)와, S30 단계의 혼합물을 25일 내지 35일간 25℃ 내지 28℃의 온도로 발효하는 단계(S40)를 포함하며, S40 단계가 완료되면 액상만을 추출함으로써 카카오 발효청(10)을 얻을 수 있다(S50).

S30 단계에서 세척된 1차 발효 카카오(1a) 100 중량부를 기준으로 농축 식혜물을 50 중량부 미만으로 혼합하면 카카오 발효청(10)의 당도가 저하된다.

농축 식혜물을 150 중량부를 초과하여 혼합하면 당도가 불필요하게 높아질 뿐 아니라, 이것으로 얻은 카카오 발효청(10)을 발효 카카오 제조방법에 이용하면, 점성이 높아져서 혐기 발효 중 건조된 1차 발효 카카오(1b)에 충분히 침투할 수 없으며, 혐기 발효 기간이 늘어난다.

S40 단계에서 25℃ 내지 28℃의 온도로 25일 미만으로 혼합물을 발효하면, 적정 점성을 얻을 수 없고, 폴리페놀, 폴라보노이드, 카테킨 등의 주요 유효성분이 적정 수준 이하로 수득된다. 여기서 적정 수준이란 1차 발효 카카오(1a)의 각각의 유효성분 100을 기준으로 70% 이상을 의미한다.

25℃ 내지 28℃의 온도로 35일을 초과하여 혼합물을 발효하면, 적정 점성 보다 높아지고 1차 발효 카카오(1a)에서 쓴맛을 나타내는 테오브로민이 적정 수준 이상으로 수득되어 최종 산물인 카카오 발효청(10)이 쓴맛이 강하게 나타난다. 테오브로민이 적정 수준 이상으로 수득된다 함은 1차 발효 카카오(1a)에 포함된 테오브로민 100을 기준으로 50% 이상을 의미한다.

발효 카카오 제조방법은 1차 발효 카카오(1)를 선별하는 단계(S110)와, 선별된 1차 발효 카카오(1)를 세척하고 완전히 건조하는 단계(S120)와, a) 상기 카카오 발효청 제조방법으로 제조된 카카오 발효청(10) 100 중량부를 기준으로 상기 S120 단계에 의해 얻은 건조된 1차 발효 카카오(1b) 120 내지 200 중량부를 혼합하고 밀봉하여 혐기 발효하는 단계와, b) a 단계에 의해 발효된 카카오를 5 내지 10일동안 18℃ 내지 22℃의 온도에서 저온 건조하는 단계를 포함하며, b 단계까지 완료되면 천연 발효 카카오(2)를 얻을 수 있다.

여기서 18℃ 미만의 온도 또는 22℃ 초과의 온도로 건조한 천연 발효 카카오(2)는 18℃ 내지 22℃의 온도에서 건조한 천연 발효 카카오(2) 대비 초콜릿으로 제조시 부드러운 풍미가 저감된다.

카카오 발효청 제조방법 및 발효 카카오 제조방법에서의 1차 발효 카카오(1)란, 생산지에 따라 발효 방식에 차이가 있지만, 일예로서 발명의 배경이 되는 기술에 기재된 '가나에서는 주로 바나나 잎을 바닥에 깐 다음 그 위에 카카오콩을 쌓아놓고 다시 그 위에 바나나 잎을 덮어놓는 방법을 사용한다. 발효과정에서 카카오콩을 둘러싸고 있던 얇은 과육이 미생물의 작용으로 녹아내리게 되는 한편 카카오콩이 발아하지 못하게 된다. 발효 과정은 카카오콩의 내부에서 효소활동, 산화, 단백질의 아미노산으로의 분해 등과 같은 화학적 작용을 일으켜서 초콜릿의 풍미(flavor)를 생성하는 한편 색깔의 변화를 가져온다. 카카오콩은 원래 쓴 맛이 강하게 나지만 발효과정을 거치면서 쓴 맛이 누그러지고 고유의 풍미를 생성하게 되기 때문에 발효과정은 카카오콩의 품질을 결정하는데 있어서 매우 중요한 단계이다. 카카오콩의 발효기간은 원두의 종류에 따라 다르긴 하지만 보통 2 ~ 3일에서 5일까지 소요된다.'와 같은 가나의 방식으로 발효된 것일 수 있다.

<실시예 1. 카카오 발효청 및 천연 발효 카카오를 이용한 초콜릿 제조>

선별되고 세척된 1차 발효 카카오(1a) 10kg과, 물 10ℓ와, 24 brix의 농축 식혜물 10ℓ을 혼합하고, 27℃의 온도 조건에서 30일간 발효하여 액상의 카카오 발효청(10)을 획득하였다.

다음으로, 카카오 발효청(10) 3kg과, 건조된 1차 발효 카카오(1b) 5kg을 골고루 혼합하고 밀봉하여 혐기 발효하고, 발효된 카카오를 7일 동안 20℃에서 자연 건조하여 천연 발효 카카오(2)를 획득하였으며, 이를 이용하여 통상의 초콜릿 제조 방법으로 초콜릿을 제조하였다.

<비교예 1>

상기 실시예 1과 동일하게 초콜릿을 제조하되, 24 brix의 농축 식혜물을 4ℓ로 사용하여 획득된 카카오 발효청(10)을 이용한 점이 다르다.

<비교예 2>

상기 실시예 1과 동일하게 초콜릿을 제조하되, 27℃의 온도 조건에서 24일간 발효하여 획득된 카카오 발효청(10)을 이용한 점이 다르다.

<비교예 3>

상기 실시예 1과 동일하게 초콜릿을 제조하되, 27℃의 온도 조건에서 36일간 발효하여 획득된 카카오 발효청(10)을 이용한 점이 다르다.

<비교예 4>

상기 실시예 1과 동일하게 초콜릿을 제조하되, 16℃의 온도로 건조한 천연 발효 카카오(2)를 이용한 점이 다르다.

<비교예 5>

상기 실시예 1과 동일하게 초콜릿을 제조하되, 23℃의 온도로 건조한 천연 발효 카카오(2)를 이용한 점이 다르다.

<관능평가>

성인남녀 100명을 대상으로 상기 실시예 1 및 비교예 1 내지 5의 초콜릿의 단맛, 풍미, 부드러운 정도, 선호도에 대하여 시식을 통해 확인한 결과, 표 1과 같은 평가를 얻게 되었다. 평가는 5점 척도(아주 좋음(5점), 좋음(4점), 보통(3점), 나쁨(2점), 아주 나쁨(1점))로 조사 하였다.

	단맛의 정도	풍미	부드러운 정도	선호도
실시예1	4.0	4.5	4.3	4.7
비교예1	2.9	2.5	3.7	3.0
비교예2	3.7	2.5	3.2	3.1
비교예3	3.0	2.1	3.1	2.9
비교에4	3.7	2.1	2.5	2.3
비교예5	3.9	2.0	2.8	2.4

상기 표 1을 참조하면, 본 발명의 실시예 1의 방법으로 제조한 초콜릿이 단맛의 정도, 풍미, 부드러운 정도 및 전체적인 선호도에서 비교예 1 내지 5보다 높았다. 특히, 카카오 발효청(10)의 제조방법 및 발효 카카오 제조방법을 조합하여 초콜릿을 제조한 실시예1의 경우 풍미가 현저히 높은 결과를 얻었다.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.

그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

1: 1차 발효 카카오
1a: 세척된 1차 발효 카카오
1b: 건조된 1차 발효 카카오
2: 천연 발효 카카오
10: 카카오 발효청

Claims (5)

1. 삭제
2. 삭제
3. a) 1차 발효 카카오를 선별하고 세척한 후, 세척된 카카오 10kg에 물 10ℓ, 24 brix의 농축 식혜물 10ℓ를 첨가한 후 30일간 27℃에서 발효된 카카오 발효청을 제조하는 단계;
   b) 새로운 1차 발효 카카오를 선별하고 세척한 후 건조하여, 건조된 1차 발효 카카오를 얻는 단계;
   c) 상기 a)단계에서 제조된 카카오 발효청 3kg에, 상기 b)단계에서 건조된 1차 발효 카카오 5kg를 혼합하고 밀봉하여 혐기 발효하는 단계; 및,
   d) 상기 c) 단계에 의해 혐기 발효된 카카오를 7일 동안 20℃에서 건조하는 단계;
   를 포함하는 혐기 발효 카카오의 제조방법.
4. 제3항의 방법으로 제조된 혐기 발효 카카오.
5. 제4항의 혐기 발효 카카오로 제조한 초콜릿.

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