KR100199089B1 - 카카오 가공공정 - Google Patents

Abstract

본 발명은 카카오의 가공공정에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 카카오 콩을 세척하고 열풍을 가한 후 닙(Nib)과 쉘(Shell)을 분리한 다음 닙을 소석회, 무수 포도당, 설탕, 씨유 및 물을 함유한 용액과 반응시킨 후, 로스팅(roasting)하고 이를 3단계로 밀링하여 입도 30μ 이하의 카카오 매스를 제조하는 카카오의 가공공정에 관한 것이다.

Description

카카오 가공공정

도면은 본 발명에 따른 카카오 콩의 가공공정을 개략적으로 나타낸 공정도이다.

본 발명은 카카오의 가공공정에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 카카오 콩을 세척하고 열풍을 가한 후 닙(Nib)과 쉘(Shell)을 분리한 다음 닙을 소석회, 무수 포도당, 설탕, 씨유 및 물을 함유한 용액과 반응시킨 후, 로스팅(roasting)하고 이를 3단계로 밀링하여 입도 30μ 이하의 카카오 매스를 제조하는 카카오의 가공공정에 관한 것이다.

카카오는 벽오동과의 교목으로서 열대 아메리카가 원산이며, 기원전부터 재배하였고, 지금은 아메리카뿐만 아니라 아프리카 서부, 자바, 인도, 스리랑카 등 열대 각처에서 재배하고 있다. 카카오의 종차 배젖이 없고, 비대한 떡잎이 있다. 종자는 약 2%의 데오브로민(theobromin)과 약간의 카페인 및 50%의 지방으로 되어 있다. 성숙한 열매에서 종자를 꺼내서 깨끗한 곳에 쌓아 놓고 며칠동안 발효시키면 적갈색으로 변하며 향기가 난다. 이것을 물에 씻어서 건조시킨 것이 카카오 콩이며, 볶아서 분말로 만든 것이 카카오 페이스트(cacao paste)이다. 여기에 설탕, 우유 및 향료를 첨가하여 굳힌 것이 쵸콜렛이다. 카카오버터(cacao butter)는 카카오 페이스트를 압축시킨 것이고 특별한 향기와 풍미가 있으며, 반투명한 황색이다. 그 찌꺼기를 분말로 만든 것이 코코아 분말이다. 데오브로민은 알칼로이드의 일종이며 신장에 대하여 강력한 작용을 하므로 이뇨제로도 사용된다.

일반적인 식품가공 방법으로 카카오 콩을 가공하는 공정은 우선, 카카오 콩을 세척하고 카카오 콩의 닙(nib) 부분과 쉘(shell) 부분을 분리한 후 밀링하여 닙을 반액상(Liquor)의 상태로 물 등을 함유하는 용액과 반응시킨 후 다시 밀링한다.

그러나, 상기와 같이 반액상의 상태인 닙을 용액과 반응시키는 경우 첨가 가능한 수분의 함량이 소량이고 가공공정의 조절이 용이하지 못하며, 이에 따라 카카오의 깊은 향을 낼 수 없는 문제가 있다.

따라서, 본 발명에서는 상기와 같은 종래의 카카오 콩의 가공공정상의 문제점을 해결하기 위하여 연구노력한 결과, 카카오 콩을 닙과 쉘로 분리한 후, 고체상태의 닙을 용액과 반응시킴으로써 가공할 수 있는 수분의 함량을 증가시킬 뿐만 아니라 용액의 성분을 다양화할 수 있는 카카오 콩의 가공공정을 개발하게 되었다.

본 발명은 카카오 가공 공정상에서 함유할 수 있는 수분의 함량을 증가시키고 깊은 카카오 향을 낼 수 있으며, 완전살균이 가능한 카카오 가공 공정을 제공하는 데 그 목적이 있다.

이하, 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 카카오 콩을 세척하고 이를 닙과 쉘로 분리하여 카카오 콩을 가공하는 공정에 있어서, 상기에서 분리된 카카오 닙 90~91.74 중량%와 용액 8.26~10 중량%를 반응시킨 후 로스팅(roasting)한 다음 밀링하는 것을 그 특징으로 한다.

이와같은 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 카카오의 깊은 향을 낼수 있도록 한 카카오 가공공정에 관한 것으로서, 각 단계별 가공공정을 상세히 설명하면 다음과 같다.

첫번째로 세척과정(cleaning)으로, 이는 통상의 방법으로서 카카오 콩에 섞여있는 이물질을 제거하는 공정이다. 이때는 일반곡물의 세척방법과 동일하며 자기분리기(magnetic separator), 바람 및 이석기 등을 이용하여 금속, 비철금속, 돌 등을 비중차를 이용하여 처리한다.

두번째로 로스팅(Roasting)과정으로 카카오 콩에 열을 가하여 카카오 콩의 쉘이 들뜨게하여 닙( nib)과 쉘의 분리를 용이하게 한다. 이때, 가열과정은 종래의 경우 직화식 또는 배치식으로 가열온도는 100~130 ℃이고, 처리시간은 30~40분 동안이다. 그러나, 본 발명에서는 로스팅과정을 수행하기 전에 스탬 스크류(steam screw)를 통해 스팀을 공급하여 쉘과 닙의 분리를 용이하게 한다. 이때, 수분의 함량은 카카오 콩 100 중량부에 대하여 0.5~2.5 중량부이며, 그 투입속도는 시간당 1.38M/T이다. 이와같이 스팀을 가하면 카카오 콩의 수분함량이 5~7%로써, 종래의 방법에 따른 것에 비하여 수분함량이 증가한다. 그리고, 수분을 공급함과 동시에 유동층 건조기(fluid bed)를 통해 열풍을 통과시켜 간접식으로 열처리를 하여서 닙과 쉘을 분리시킨다. 이때 열풍의 온도는 150~200 ℃정도이며, 처리시간은 1~2분이다.

세번째로 허스킹(Husking)과정으로, 상기 로스팅을 통해 들뜬 상태인 카카오 콩을 섭취가능한 닙 부분과 섭취 불가능한 쉘 부분으로 분리하는 공정으로 충격분쇄기(Impact Crusher)를 이용하여 카카오 콩에 충격을 주어서 콩을 몇조각으로 깬 다음 바람으로 비중차가 다른 닙과 쉘로 분리하는데, 이때는 에어아스피레이션채널(Air Aspiration Channel)을 사용하여 닙보다 쉘의 비중이 작은 성질을 이용하여 분리가 이루어지도록 한다.

이와같이 닙을 분리한 후 닙 사일로(silo)에 보관한다.

통상의 방법에서는 상기와 같이 분리된 닙을 밀링하고 반액상의 상태로 반응시키며 고온·고압에서 살균처리 후 재차 밀링하는 공정으로 이루어진다.

그러나, 본 발명에서는 상기의 닙 사일로에 보관된 고체상의 닙 90~91.74 중량%를 용액 8.26~10 중량%와 함께 반응기에 투입하여 반응시킨다. 이때, 반응조건은 129~130 ℃, 1.20~1.26 바아(bar)의 압력하에서 수행되며, 이 범위를 벗어나면 닙의 알칼리화의 미진한 부분으로 풍미가 약하고 미생물 번식이 우려되며, 과다하게 진행하면 건조시 수분의 잔유로 인한 건조가 힘든 문제가 있다.

본 발명에서 고체상의 닙과 함께 첨가되는 용액은 물 100 중량부와 소석회 0.4~1.0 중량부, 설탕 2.5~10 중량부, 씨유 0.5~5.0 중량부 및 무수포도당 2.5~10 중량부를 혼합하여 이루어진 것으로서, 종래에 첨가되던 용액에 비하여 물의 함량이 10배 정도 증가된 것이다.

종래의 경우는 반액상(liquor)으로 반응하므로 유리된 지방들이 일종의 격벽인 피막을 형성하여 열처리시 열전도도가 떨어져서 마이어(Millard) 반응이 약하게 일어난다. 그러나 본 발명에서는 닙을 갈지않은 상태로, 각각 6~9 ㎟, 3~2 ㎟, 2~1 ㎟, 1 ㎟ 의 메쉬를 통과하는 닙을 5종으로 나누어서 분별하여 사일로에 보관하여 이를 반응조에서 고온·고압으로 살균 및 알칼리화(alkalizing) 한다.

이와 같이 닙 자체로 반응시 종래의 액상에 비하여 유지의 피막에 의한 저항이 약하고 입자 개개에 수분침투가 용이하며 일반세균의 살균이 거의 완벽할 정도로 되어서 쵸콜렛의 주성분인 카카오의 깊은 향기 성분의 발현과 위생적으로 완벽히 처리될 수 있다.

이때, 첨가되는 닙의 함량이 90중량% 미만이면 과다한 수분함유로 인하여 반응후 잔유 수분이 5% 이상이 되어 문제가 있고, 91.74 중량%를 초과하면 열전도의 과다로 인한 문제가 발생된다.

다섯번째로 건조공정(Drying)으로, 종래에는 반응후 곧바로 분말화 처리를 하지만, 본 발명에서는 반응시 첨가된 다량의 수분을 제거하기 위한 전단계로써 닙의 수분을 약 2~3% 제거하는 공정으로 110~130℃의 열풍으로 건조한다.

여섯번째로 로스팅 공정(Roasting)으로, 로스터(roaster)를 통과시켜 닙의 수분을 7~8%정도 제거하여 자체 수분을 약 3%로 유지하며 로스팅시 두단계로서 온도를 110~130℃로 처리하여 닙 자체의 수분감소 뿐만 아니라 향기 성분의 발현과 미생물 살균의 효과를 얻을 수 있다.

마지막으로, 분말화 공정(Grinding)으로 종래의 경우는 상기의 다섯번째 공정과 여섯번째 공정이 반응공정 이전에 일어나고, 곧바로 분말화가 된다.

그러나, 본 발명에서는 상기와 같이 건조 및 로스팅 공정이 완료된 닙을 밀링하여 걸쭉한 상태인 페이스트(paste)상으로 만든다. 닙은 상온에서는 고체상태이고, 가온하여 50~60℃를 유지하면 페이스트인 액상이 된다. 이런 상태를 코코아 리쿼(cocoa liquor), 코코아 매스(cocoa mass), 코코아 페이스트(cocoa paste), 비터 쵸콜렛(bitter chocolate) 등으로 부른다. 코코아 리쿼는 유지함량이 50~55%이며, 이것을 종래 공정에서는 밀이나 롤러를 이용하여 분말화한다. 그러나, 본 발명에서는 쉐어밀(Shear mill, 170μ 정도 유지)과 스톤밀(stone mill, 70μ 정도 유지) 및 볼밀(ball mill, 30μ 이하) 등 3단계 공정을 거쳐서 30μ 이하의 입도를 가지는 카카오 매스를 만든다.

상기와 같이 본 발명의 카카오 가공공정은 카카오 콩을 닙과 쉘로 분리하여 고체상의 닙과 다량의 수분을 함유한 용액과 반응시켜 이를 건조하고 분말화함으로써 카카오의 맛과 향을 유지할 수 있는 방법이라 할 수 있다.

본 발명에 따라 가공된 카카오와 종래 가공방법에 따라 닙을 반액상으로 반응시키고 건조시켜 분말화한 카카오에 대하여 60℃의 보온상태의 반액상 상태에서 시식하는 방법으로 관능평가한 결과는 다음 표에 나타낸 바와 같다.

상기 표의 결과로부터 본 발명에 따라 가공된 카카오는 종래 방법에 따라 가공된 것에 비하여 피롤과 피라진의 생성정도를 나타내는 아로마 인덱스가 높아 풍미가 개선됨을 알 수 있다.

Claims (4)

1. 카카오 콩을 세척하고 이를 닙과 쉘로 분리한 후 분리된 닙을 수용개상의 당을 가하고 가열가압하여서 카카오 콩을 가공하는 공정에 있어서, 상기에서 분리된 닙 90~91.74 중량%와 물 100중량부, 소석회 0.4~1.0 중량부, 설탕 2.5~10 중량부, 씨유 0.5~5.0 중량부 및 무수포도당 2.5~10 중량부를 혼합한 용액 8.26~10중량%를 129~130℃, 1.20~1.26 바아(bar)의 압력하에서 반응시킨 후 로스팅(roasting)한 다음 밀링하는 것을 특징으로 하는 카카오 가공공정.
2. 제1항에 있어서, 상기 밀링은 쉐어밀, 스톤밀 및 볼밀을 거쳐 수행됨을 특징으로 하는 카카오 가공공정.
3. 제1항에 있어서, 상기 공정을 거친 카카오 리쿼는 입도가 30μ이하인 것임을 특징으로 하는 카카오 가공공정.
4. 제1항에 따라 제조된 것임을 특징으로 하는 카카오 매스.