KR102023288B1 - 초콜릿, 초콜릿 유사 제품, 초콜릿 제조 키트 및 이들의 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 발효되거나 배양된 코코아 콩을 가공하는 방법은, 발효되거나 배양된 코코아 콩 또는 니브에 물을 첨가하여 현탁액을 형성하는 단계; 상기 현탁액을 습식 분쇄하는 단계; 상기 현탁액을 70℃ 이하의 온도에서 열처리하는 단계; 상기 현탁액을 3 가지의 상, 즉 수상(중질 상), 주요 성분으로서 코코아 버터를 포함하고 미량 성분으로서 고체 및/또는 물을 포함하는 지방상(경질 상), 및 코코아 분말 및 물을 포함하는 고체상으로 분리하는 단계; 및 발효 도중에 형성되거나 또는 수상을 통하여 코코아 콩을 배양하기 이전 또는 도중에 형성되거나 첨가된 아세트산을 중화 및/또는 제거하는 단계, 및 임의적으로는 코코아 버터를 지방상으로부터 분리하는 단계, 코코아 분말을 고체상으로부터 분리하는 단계, 및 코코아 아로마 및 폴리페놀성 분말을 적어도 수상으로부터 분리하는 단계를 포함하여, 상기 3 가지의 상을 개별적으로 가공하는 단계를 포함한다.
Description
본 발명은 초콜릿 또는 초콜릿 유사 제품의 제조를 위한 개선된 방법 및/또는 기술에 관한 것이다. 특정 실시태양에서, 본 발명은 개선된 미각 특성 및/또는 증가된 수준의 항산화제 및/또는 비타민을 가진 초콜릿 또는 초콜릿 유사 제품을 생성하는, 발효되거나 배양된 코코아 콩(cocoa bean)을 사용하는 코코아 콩 가공 방법 및 초콜릿 제조 방법에 관한 것이다.
코코아 콩을 그들 개개의 식품으로 가공하는데 사용되는 방법 및 단계의 타입은 향미제(flavor), 향기의 강도(intensity) 또는 항산화제 또는 비타민 함량 및 수율과 관련하여 생성되는 코코아 제품의 다양한 품질에 중대한 영향을 미친다. 이러한 이유로, 코코아 콩을 (식품류와 같은) 코코아 제품으로 가공하는데 사용되는 방법은 (시장에서 또는 다른 제품의 향상을 위해 사용하는 경우에) 그러한 제품의 상업성(commercial viability) 또는 성공 또는 수용성에 매우 중요할 수 있다.
전형적인 코코아 콩 가공 절차는 콩을 수확하고, 이어서 코코아 콩을 발효시키고 건조시키는 것으로 시작된다. 코코아 포드를 수확할 때, 부적절한 취급으로 콩을 손상시킬 수 있고 발효 및 로스팅 도중에 제품에 품질 문제가 발생할 수 있기 때문에 콩을 포드에서 조심스럽게 꺼내어 공정 중에 콩이 손상되지 않도록 해야 한다. 대부분의 유기 물질과 마찬가지로, 코코아의 발효는 공기에 노출되는 거의 즉시 시작된다. 자연적으로 발생하는 효모에서의 포자(spore)는 당질의 콩(sugary bean)에 정착하여 당을 이산화탄소, 아로마 및 알코올로 분해하고, 알코올은 다시 박테리아에 의해 제공되는 미생물 활성에 의해 아세트산으로 전환된다. 이러한 공정의 최종 단계(이하에서는 "자연 발효 공정(natural fermentation process)"이라 지칭한다)에서, 카카오 콩 내의 배아(germ)는 알콜, 아세트산, 및 상기 미생물 활성에 의해 생성된 열의 존재로 인하여 비활성화되어 초콜릿 향미제의 개발에 중요한 콩 내의 떫은맛(astringency)을 감소시킬 수 있는 효소의 방출을 초래한다. 전형적으로, 미생물 활성에 의해 자발적으로 유도되는 이러한 천연 코코아 발효 공정은, 미생물 활성이 과량의 아세트산 및/또는 상기 미생물 활성에 의해 야기되는 열에 의해 억제될 때까지 약 2일 이상 일어난다.
추가의 가공을 위하여 일단 제조되면, 발효 및 건조된 코코아 콩은 통상적인 방법 또는 종래의 방법에서는, 특허 공보 제 PCT/JP2002/012064 호에 기술된 바와 같은 가공 기법으로 처리된다.
발효가 완료된 후에도 다량의 많은 아세트산이 콩 내에 남아 있기 때문에, 아세트산의 존재로 인하여 야기되는 최종적인 코코아 제품내의 신맛과 쓴맛을 피하기 위해서는 아세트산을 콩에서 제거해야만 한다.
자발적인 미생물 활성에 의해 야기되는 상기에서 언급된 (천연 또는 자발적인) 코코아 발효 공정은 코코아 콩의 발아를 억제하고, 따라서 코코아 콩의 발아의 결과로서 생성되는 바람직하지 못한 향미의 발생을 피할 수 있는 유일한 공정은 아니다. 코코아 콩의 발아는 포드에서 콩을 제거한 직후에 새로 수확한 코코아 콩에 적용되는 특정한 물리적 및/또는 화학적 전처리에 의해 억제될 수 있다. 특히, 새로 수확한 코코아 콩을 수확한지 2일 이내에 승온, 예를 들면 25℃ 내지 70℃의 온도에서 배양함으로써 코코아 콩의 발아를 억제할 수 있다. 상기 배양이 멸균(무균) 조건하에서 수행되지 않는 경우, 자발적인 미생물 활성은, 배양의 결과로서 상기 미생물 활성이 정지될 때까지 포드로부터 코코아 콩을 제거한 후 적어도 일정한 기간 동안 일어날 수 있다. 후자의 경우, 아세트산은 (일정한 양의 코코아 콩의 배양 도중에 생성되는 아세트산의 양이 일반적으로는 동일한 양의 코코아 콩의 천연 발효에 의해 생성되는 아세트산의 양보다 적기는 하지만) 상기 미생물 활성에 기인하여 생성된다.
일반적으로, 산의 존재는 코코아 콩의 향미제 개발 가능성에 중요한 역할을 하는 것으로 간주된다. 예를 들면, 아세트산의 존재하에서 코코아 콩을 전처리하면 천연 발효가 없는 경우에조차도 초콜릿 향미제의 개발에 유리한 영향을 미칠 수 있는 것으로 밝혀졌다. 브이.씨.퀘스넬(V.C.Quesnel)의 보고서[참조: Proceedings of "1957 Cocoa Conference", pages 150-155]에서는, 아세트산의 존재하에서 배양된 발효되지 않은 코코아 콩이 아세트산의 부재하에서 배양된 발효되지 않은 코코아 콩보다 더 강한 향미를 풍긴다고 개시되어 있다. 그러나, 아세트산의 존재하에서 코코아 콩을 배양하면 초콜릿 향미의 가능성이 감소될 수 있다. 아세트산의 농도가 너무 높은 경우에 대해서는 문헌[참조: Journal of the Science of Food and Agriculture (J. Sci. Food Agric.) 1985, 36, pages 583-598]에 발표된 뵐르 비엘(Bole Biehl), 에른스트 브루너(Ernst Brunner), 데트리프 파세른(Detlef Passern), 빅터 씨. 퀘스넬(Victor C. Quesnel) 및 다니엘 아도마코(Daniel Adomako)의 "발효 코코아 콩에서의 산성화, 단백질 분해 및 향미 가능성(Acidification, Proteolysis and Flavour Potential in Fermenting Cocoa Beans)"이라는 논문에 개시되어 있다. 따라서, 발효되지 않은 코코아 콩을 아세트산의 존재하에서 배양할 경우, 강한 초콜릿 향미 가능성을 제공하는 코코아 콩을 얻기 위하여 pH 값이 특정 범위가 되도록 코코아 콩의 pH 값을 조절하는 것이 유리하다. 또한, 배양된 코코아 콩의 향미는 배양 도중에 달성되는 코코아 콩의 온도에 의존한다. 코코아 콩을 가공하기 위한 상응하는 방법은 미국 특허 제 8,501,256 B2 호에 공지되어 있으며, 상기 방법은 (i) 코코아 콩을 물리적 전처리 방법으로 처리하는 단계 및 (ii) 상기 전처리된 코코아 콩을, 상기 코코아 콩의 pH가 3.6 내지 5.5의 값에 도달할 때까지 수성 산성 매질로 적어도 한번 처리하는 단계와 같은 단계들을 포함하되, 이때 상기 콩은 단계 (ii)에서 25 내지 70℃의 온도에서 24시간 미만 동안 배양한다. 미국 특허 제 8,501,256 B2 호에 따르면, 상기 수성 산성 매질은 무기산 또는 유기산 중의 어느 하나, 바람직하게는 양쪽 친매성 산(amphiphilic acid)을 포함할 수 있지만, 그러나 아세트산의 농도가 충분할 경우에는 아세트산이 코코아 콩에 효율적으로 침투하여 생체막에 고루 스며드는 것으로 나타났기 때문에 아세트산을 사용하여 특히 양호한 결과를 얻을 수 있었다.
통상적으로, 아세트산의 농도는 전형적으로는 70 내지 180℃의 로스팅 단계 및 콘칭 단계 도중에 감소된다. 그러나, 발효된 콩 내에서의 아세트산 농도가 너무 높으면, 로스팅 및 콘칭 도중 그의 감소가 불충분하게 되며, 이는 신맛 및 쓴맛이 강한 초콜릿 제품을 생성하거나, 또는 항산화제, 방향족 물질 및 비타민의 함량을 감소시킬 수 있고, 바람직하지 않은 부산물(예를 들면, 아크릴아미드)의 형성을 초래할 수 있으며, 따라서 생산되는 코코아 버터의 품질을 저하시킬 수 있는 극단적인 조건(고온, 장시간의 열 노출(예를 들면, 과다 로스팅 및 긴 콘칭 시간) 및/또는 산성 성분들을 중화시키기 위한 알칼리화제의 사용)을 필요로 한다.
더욱이, 상기에서 설명된 이유로, 고품질의 초콜릿 또는 초콜릿 유사 제품을 제조하기 위한 종래의 공정은 단지 매우 특이한 발효 단계에서 및 비점조도(specific consistency)를 갖는 코코아 콩의 사용만을 허용하지만, 이러한 조건들은 상이한 수확 및 건조 방법 및 사용되는 발효 조건으로 인하여 유지하기가 어렵다.
콘칭은 일반적으로는 제품의 향미를 발달시키고 점도를 낮추기 위한 공정의 필수 단계로서 간주된다. 그러나, 이러한 단계는, 비교적 오랜 시간 동안 승온에서 제품을 유지하는 단계를 포함하기 때문에 에너지 집약적이다. 단축된 콘칭 시간을 갖거나 콘칭 단계를 전혀 포함하지 않고 초콜릿을 제조하는 방법 및 장치가, 초콜릿 플레이크를 기어 펌프에 전달하는 프리믹서를 사용하는 장치를 개시하고 있는 WO 2004/000028 호에 기술되어 있다. EP 2,180,793 호는, 생산 용량을 증가시키고 콘칭 시간을 콘칭시킬 혼합물의 생산 속도에 부합시키기 위한 복수의 특정 혼합 및 분쇄 단계의 구현을 제안하고 있다.
통상적인 코코아 콩 가공 단계에서 직면하게 되는 또 다른 추가적인 문제는 높은 기계적 부하 또는 전단 응력 및/또는 코코아 지방의 추출시에 도움을 주는, 사용되는 고열에 기인한 코코아 원료 물질의 세포 구획(cellular compartment)의 파괴이다. 미국 특허 제 2002/034579 A1호에서는, 발효되지 않은 콩을 세포 및 준세포 구조(cellular and sub-cellular structure)를 파괴하도록 의도적으로 처리한 다음 저향미성 코코아(low-flavor cocoa)를 얻기 위하여 산화 처리 단계로 처리하는 방법이 개시되어 있다.
이와 관련하여, WO 2010/073117 호는, 코코아 콩 또는 니브(nib) 및 물을 포함하는 현탁액을 형성하는 단계, 상기 현탁된 콩 또는 니브를 다단계로 습식 분쇄하는 단계, 상기 현탁액을 가열하는 단계, 및 기계 가공 도중에 코코아 지방의 액화 및 초콜릿 리큐어의 형성을 피하기 위하여 상기 현탁액이 수상, 지방상 및 고체상으로 분리되도록 디캔팅하는 단계를 포함하여 코코아 콩을 가공하는 방법을 개시하고 있다.
그러나, 우수한 질감과 시지 않은 맛 및 쓰지 않은 맛을 동시에 갖는 고품질의 초콜릿 제품을 제공하는 한편, 보다 짧은 콘칭 기간을 필요로 하여 제조 공정을보다 효율적으로 만들고 코코아 콩 추출물에 대한 열부하를 더 감소시키는 문제는 지금까지도 적절히 다루어지지 않았다.
따라서, 상기 단점들을 극복하는 방법 및 제품을 제공하는 것이 바람직하다.
본 발명은 본원에서 정의된 특허청구범위의 주제로 이러한 목적을 해결한다. 본 발명의 장점은 이하의 섹션에서 더 상세히 설명될 것이며, 본 발명의 개시 내용을 고려하면 추가의 장점들이 당업자에게 자명해질 것이다.
일반적으로, 하나의 양태에서, 본 발명은, 발효된 코코아 콩 또는 니브에 물을 첨가하여 현탁액을 형성하는 단계; 상기 현탁액을 습식 분쇄하는 단계; 상기 현탁액을 70℃ 이하의 온도에서 열처리하는 단계; 상기 현탁액을 3 가지의 상, 즉 수상(water phase)(중질 상), 주요 성분으로서 코코아 버터를 포함하고 미량 성분으로서 고형분 및/또는 물을 포함하는 지방상(fat phase)(경질 상), 및 코코아 분말 및 물을 포함하는 고체상(solid phase)으로 분리하는 단계; 및 발효 도중에 형성되거나 또는 수상을 통하여 코코아 콩을 배양하기 이전 또는 도중에 형성되거나 첨가된 아세트산을 중화 및/또는 제거하는 단계, 및 임의적으로는 코코아 버터를 지방상으로부터 분리하는 단계, 코코아 분말을 고체상으로부터 분리하는 단계, 및 코코아 아로마 및 폴리페놀성 분말을 적어도 수상으로부터 분리하는 단계를 포함하여, 상기 3 가지의 상을 개별적으로 가공하는 단계들을 특징으로 하여, 발효되거나 배양된 코코아 콩 또는 니브를 가공하는 방법을 제공한다.
본 발명의 또 다른 양태는 전술한 바와 같은 코코아 콩/니브 가공 방법에 의해 수득되는, 폴리페놀성 분말, 코코아 분말, 코코아 버터 및 코코아 아로마 추출물을 포함하는 초콜릿 제조 키트(chocolate construction kit)를 제공하는 것이다.
또 다른 양태에서, 본 발명은, 발효되거나 배양된 코코아 콩 또는 니브에 물을 첨가하여 현탁액을 형성하는 단계; 상기 현탁액을 습식 분쇄하는 단계; 상기 현탁액을 70℃ 이하의 온도에서 열처리하는 단계; 상기 현탁액을 3 가지의 상, 즉 수상(중질 상), 주요 성분으로서 코코아 버터를 포함하고 미량 성분으로서 고형분 및/또는 물을 포함하는 지방상(경질 상), 및 코코아 분말 및 물을 포함하는 고체상으로 분리하는 단계; 발효 도중에 형성되거나 또는 수상을 통하여 코코아 콩을 배양하기 이전 또는 도중에 형성되거나 첨가된 아세트산을 중화 및/또는 제거하는 단계, 상기 코코아 버터를 지방상으로부터 분리하는 단계, 상기 코코아 분말을 고체상으로부터 분리하는 단계, 및 상기 코코아 아로마 및 폴리페놀성 농축물을 적어도 수상으로부터 분리하는 단계를 포함하여, 상기 3 가지의 상을 개별적으로 가공하는 단계; 상기 코코아 아로마 추출물을 상기 코코아 버터 추출물과 재조합하는 단계; 상기 재조합된 추출물을 상기 코코아 분말 추출물, 폴리페놀성 분말 추출물 및/또는 밀크 분말과 혼합하는 단계; 및 상기 혼합물을 콘칭하는 단계들을 포함하여, 초콜릿 또는 초콜릿 유사 제품을 제조하는 방법을 제공한다.
본 발명의 또 다른 양태는 전술한 방법 또는 전술한 초콜릿 제조 키트를 사용하여 수득한 초콜릿 또는 초콜릿 유사 제품이다.
도 1은 본 발명에 따른 초콜릿 제조 방법뿐만 아니라 발효된 코코아 콩을 초콜릿 제조 키트의 제공까지 가공하는 방법을 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 상 분리시에 수상의 예시적인 처리 단계를 개략적으로 도시한 것이다.
도 3a는 지방상, 고체상 및 수상의 분리 및 처리 후에 수득되는 분획물을 사용하여 다크 초콜릿/밀크 초콜릿을 제조하는 예시적인 방법을 개략적으로 도시한 것이다.
도 3b는 지방상, 고체상 및 수상의 분리 및 처리 후에 수득되는 분획물을 사용하여 화이트 초콜릿을 제조하는 예시적인 방법을 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 상 분리시에 수상의 예시적인 처리 단계를 개략적으로 도시한 것이다.
도 3a는 지방상, 고체상 및 수상의 분리 및 처리 후에 수득되는 분획물을 사용하여 다크 초콜릿/밀크 초콜릿을 제조하는 예시적인 방법을 개략적으로 도시한 것이다.
도 3b는 지방상, 고체상 및 수상의 분리 및 처리 후에 수득되는 분획물을 사용하여 화이트 초콜릿을 제조하는 예시적인 방법을 개략적으로 도시한 것이다.
본 발명의 보다 완전한 이해를 돕기 위하여, 본 발명의 예시적인 실시태양에 대한 하기의 설명을 참조한다:
발효된 코코아 콩 및/또는
니브의
가공 방법
본 발명의 제 1 실시태양에 따른 발효된 코코아 콩 또는 니브를 가공하기 위한 방법은 일반적으로는, 발효되거나 배양된 코코아 콩 또는 니브에 물을 첨가하여 현탁액을 형성하는 단계; 상기 현탁액을 습식 분쇄하는 단계; 상기 현탁액을 70℃ 이하의 온도에서 열처리하는 단계; 상기 현탁액을 3 가지의 상, 즉 수상(중질 상), 주요 성분으로서 코코아 버터를 포함하고 미량 성분으로서 고체 및/또는 물을 포함하는 지방상(경질 상), 및 코코아 분말 및 물을 포함하는 고체상으로 분리하는 단계; 및 발효 도중에 형성되거나 또는 수상을 통하여 코코아 콩을 배양하기 전 또는 도중에 형성되거나 첨가된 아세트산을 중화 및/또는 제거하는 단계, 코코아 버터를 지방상으로부터 분리하는 단계, 코코아 분말을 고체상으로부터 분리하는 단계, 및 코코아 아로마 및 폴리페놀성 농축물을 적어도 수상으로부터 분리하는 단계를 포함하여, 상기 3 가지의 상을 개별적으로 가공하는 단계들을 특징으로 한다.
"코코아 버터를 지방상으로부터 분리한다(separating cocoa butter from the fat phase)" 및 "코코아 분말을 고체상으로부터 분리한다(separating cocoa powder from the solid phase)"는 표현은, (지방상 내의) 주요 성분인 코코아 버터 또는 (고체상 내의) 코코아 분말의 농도가 각각 달성되는 조작을 지칭한다. "코코아 아로마 및 폴리페놀성 분말을 적어도 수상으로부터 분리한다(separating cocoa aroma and a polyphenolic powder from at least the water phase)"는 표현은 코코아 아로마 및 폴리페놀성 분말이 각각의 상으로부터 농축된 형태로 회수되는 조작을 지칭한다. 이러한 조작은, 예를 들면, 여과, 건조 공정(예를 들면, 임의적으로는 진공 조건하에서의 잔수의 증발) 및/또는 원심분리를 포함할 수 있지만, 이들로 국한되는 것은 아니다.
초기에, 본 발명의 코코아 가공 기술은 일반적으로는 발효되거나 배양된 코코아 콩/니브의 분쇄 이전에 또는 분쇄 도중에 물을 첨가하여 상기 발효되거나 배양된 코코아 콩 또는 니브의 현탁액을 형성하는 것으로 시작한다. 출발 물질로서, 완전한 발효되거나 배양된 콩이 사용될 수 있거나, 또는 이어서 콩이 더 작은 불완전한 콩 입자(예를 들면, 코코아 니브)로 파괴되는 "파괴" 단계에서 처리된 발효되거나 배양된 콩이 사용될 수 있다.
물을 첨가하여 코코아 콩/니브 현탁액을 형성한다.
특별히 한정되는 것은 아니지만, 형성된 현탁액 중의 물 대 코코아 콩/니브의 중량비는 바람직하게는 1:1 내지 6:1, 보다 바람직하게는 2:1 내지 4:1, 특히 바람직하게는 약 3:1이며, 이는 유리하게는 추가 단계(예를 들면, 촉진된 펌핑, 분쇄 및 보다 용이한 상 분리 단계)에서의 가공성에 영향을 미친다.
추가의 향미제를 도입하는 관점에서 바람직한 경우, 대용적인 물-함유 액체, 바람직하게는 커피, 차 및, 예를 들면, 과일 쥬스, 과일 쥬스 농축액, 밀크와 같은 60 내지 약 95 중량%의 물 함량을 갖는 액체 중의 하나 이상으로부터 선택되는 액체도 또한 물의 공급원으로서 사용될 수 있다. 이러한 경우, 형성된 현탁액 중의 물 함량은 상기에서 정의된 비율에 속하는 것이 바람직하다. 추가의 방법 단계에서의 열적 부하가 비교적 낮기 때문에, 상기 액체에 기인하는 온도-민감성 향미제가 유지되고 코코아 콩의 일차 및 이차 향미제와 양호하게 상호작용할 수 있다.
커피 맛을 내는 코코아 제품을 얻기 위하여, (완전하거나 파괴된 로스팅되지 않거나 로스팅된) 커피 콩을 수중에서 현탁액을 형성할 때 발효된 코코아 콩/리브에 혼합할 수 있지만, 단, 코코아 콩/니브는 커피 콩의 함량이 습식 분쇄 및 상 분리 단계를 방해하거나 부정적인 영향을 미치지 않도록 콩 혼합물에서 주요 부분을 형성한다. 커피 콩 함량은 바람직하게는 콩 혼합물의 20 중량% 미만, 보다 바람직하게는 10 중량% 미만이다.
코코아 콩/니브는 단일 또는 다중 습식 분쇄 단계(들)로 처리하여 바람직하게는 50㎛ 이하, 보다 바람직하게는 40㎛ 이하, 보다 더 바람직하게는 20㎛ 이하의 콩 입자 크기를 생성시킨다. 콩 입자를 이러한 크기 범위로 감소시키면 콩 입자 물질의 노출된 표면적이 실질적으로 증가하므로, (예를 들면, 화학 용매보다는 물로) 콩 입자 물질의 노출된 표면을 보다 효율적으로 습윤시켜 (지방 또는 지질, 방향족 물질, 및/또는 폴리페놀의 추출의 개선과 같은) 추출 결과를 개선시킬 수 있다. 콩 입자 크기 감소는, 예를 들면, 디스크 밀(예를 들면, 천공된 디스크 밀), 콜로이드 밀 (예를 들면, 톱니식 콜로이드 밀), 또는 커런덤 스톤 밀(corundum stone mill)을 사용함으로써 달성될 수 있다. 적어도 하나의 분쇄 단계에서, 코코아 콩 세포는 침연된 코코아 콩의 증가 된 가용 표면적으로 인하여 용매(물)가 코코아 콩 물질을 더 잘 습윤시킬 수 있도록 침연시키는 것이 바람직하다. 습식 밀링에 사용되는 방법 및 장치는, 현저한 마찰열 생성 또는 높은 기계적인 힘에 의한 바람직하지 않은 유화가 회피되는 한은 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면, 다수의 분쇄 단계를 사용할 경우, (예를 들면, 임의적으로는 추가의 물을 사용하는) 거친 습식 분쇄 단계는 천공된 디스크 밀을 사용하여 수행될 수 있으며, 거칠게 밀링된 현탁액은 미분 단계를 위하여 톱니식 콜로이드 밀로 펌핑될 수 있다.
습식 분쇄 단계 이후, 현탁액은 총괄 열부하를 감소시키고 유화를 방지하기 위하여 약 70℃ 이하의 온도에서 열처리된다. 코코아 버터 수율과 방향제, 항산화제 및/또는 비타민과 같은 바람직한 향미제의 보존 사이의 균형의 관점에서, 가열 온도는 43 내지 65℃인 것이 바람직하다. 코코아 버터 액화 및/또는 향상된 기계적 상 분리의 관점에서, 45 내지 50℃ 범위의 가열 온도가 특히 바람직하다. 이로 국한되는 것은 아니지만, 습식-밀링된 현탁액의 가열은 스크랩형 또는 관형 열교환기에 의해 수행될 수 있다.
그 후, 상 분리를 실행함으로써 3 개의 상, 즉 수상(중질 상), 주요 성분으로서 코코아 버터 및 미량 성분으로서 고체 및/또는 물을 포함하는 지방상(경질 상), 및 코코아 분말 및 물을 포함하는 고체상을 수득한다. 또한, 고체상은 잔류 코코아 버터를 전체 건조 중량에 대하여 30 중량% 이하, 바람직하게는 27 중량% 미만, 보다 바람직하게는 20 중량% 미만의 함량으로 포함할 수 있다. 바람직하게는, 디캔터 또는 노즐 분리기와 같은 원심력을 이용하는 장치를 이용하여 기계적 입자 분리를 달성할 수 있다. 예를 들면, 현탁액은 액체(들)로부터 조질 또는 대형 또는 다량의 고체를 분리하기 위하여 디캔팅될 수 있으며, 이어서 더 소형 및/또는 미세한 고체 입자가 액체로부터 더 분리될 수 있고/있거나 오일 제품이 비-오일 제품으로부터 분리될 수 있다.
수상(중질 상), 지방상(경질 상) 및 고체상 사이의 개선된 분리를 달성하기 위하여 다수의 상 분리 및 재조합 단계가 사용될 수 있다. 예를 들면, 초기 디캔팅 단계에 의해 수득된 지방상을 추가로 여과 또는 원심분리하여 잔류 미립자 또는 물을 지방상으로부터 분리하고, 이렇게 수득된 미립자 및 물을 초기 디캔팅 단계로부터 및 상기 상들의 후속 가공 단계에서 물 및 고체상과 재결합시킬 수 있다. 또한, 수상은, 예를 들면, 미립자를 제거하고 액체의 탁도를 감소시키기 위하여 진공 회전 필터를 사용하여 여과함으로써 추가의 정제 단계로 처리될 수 있다.
3 개의 상(즉, 수상(중질 상), 지방상(경질 상) 및 고체상)의 분리시, 도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 이들 상을 독립적으로 처리하여 (지방상으로부터) 코코아 버터, (고체상으로부터) 코코아 분말, (적어도 수상으로부터, 선택적으로는 고상으로부터) 코코아 아로마 및 (수상으로부터) 폴리페놀성 농축물을 분리한다.
전술한 바와 같이, 지방상(경질 상)은 (건조/로스팅 단계 이전 또는 도중에 선택적으로 고체상에 첨가될 수 있는) 미립자 및 (아로마 회수 이전에 선택적으로 수상에 첨가될 수 있는) 잔류수(residue water)를 제거하기 위하여 (예를 들면, 진동 스크린을 사용하여) 여과될 수 있고/있거나 3-상 분리기(예를 들면, 원심분리기)로 이송될 수 있다. 코코아 버터는 정제된 지방상을 여과함으로써 수득된다.
3 개의 상으로 분리한 후에 수득되는 (습윤) 고체상을 가열가능한 롤 분쇄기로 임의적으로 처리하여 입자 크기를 감소시키고 예비-건조를 시작할 수 있다. 또한, 당, 당액 및/또는 과일 주스를 건조 전에 분리된 코코아 고형분에 임의로 첨가하여 건조/로스팅 공정 도중에 향미제 발달을 개선할 수도 있다.
3 개의 상으로 분리한 후에 수득되는 고체상을 55℃ 내지 100℃의 온도에서, 바람직하게는 열부하를 감소시키고 건강-유도 성분을 보존하는 관점에서는 감압하에 55℃ 내지 70℃에서 선택되는 온도에서 부드럽게 건조시키는 동시에 로스팅하여 로스팅된 향미제 및 다른 방향족 화합물이 수집될 수 있도록 할 수 있다. 경우에 따라, 상기 향미제 및 다른 방향족 화합물이 코코아 콩 가공 방법의 추가의 진행시에 코코아 버터 또는 수상의 아로마 회수 단계에 첨가될 수 있다.
건조/로스팅을 수행하는 방법은 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 드럼 건조기에서 달성될 수 있다.
바람직한 실시태양에서, 건조/로스팅 단계는 초콜릿 콘칭을 위한 EP 0 711 505 A1 호에 개시되어 있는 바와 같은 혼합 장치에서 수행된다. 이러한 혼합 장치는 그의 축과 수평으로 정렬되고 단부 플레이트에 의해 그의 대향 단부에서 폐쇄되며, 예를 들면, 바디의 내벽을 소정의 온도로 유지하도록 투열성 오일 또는 다른 유체가 통과하여 흐르는 동축 가열 또는 냉각 재킷을 구비한 실린더형 관형 바디(tubular body)를 포함한다. 관형 바디는 고체상을 위한 유입구 및 유출구 개구를 갖는다. 유출구 개구는 덕트에 의해 건조된 제품으로부터 아로마 상을 분리하는 장치와 연통한다. 이러한 장치는, 관형 바디 내에서 회전하도록 지지되고, 그의 블레이드는 나선형으로 배열되어 가공할 고체상을 원심 분리하는 동시에 이를 유출구 개구쪽으로 이송하도록 배향되는, 블레이드형 로터를 더 포함한다. 이러한 혼합 장치를 사용하면, 유리하게는 건조/로스팅 단계 및 로스팅된 향미제 및 다른 방향족 화합물의 분리를 연속적으로 수행할 수 있으며, 또한 코코아 콩의 가공에서 코코아 분말(건조 코코아 물질)의 제조까지의 가공기간을 20분 미만, 전형적으로는 15분 미만으로 현저하게 촉진시킬 수 있다.
전술한 코코아 콩/니브 가공 방법에서, 발효 도중에 형성되거나 또는 코코아 콩의 배양 이전에 또는 도중에 형성되거나 첨가되는 대부분의 아세트산은 수상에서 발견될 것이며, 따라서 상 분리시에 수상을 적절히 처리함으로써 편리하게 중화 및/또는 제거될 수 있다. 이러한 이유로, 수용성 산은 상 분리 전에 pH 조건의 조정과 관련하여 및/또는 코코아 콩 또는 니브 내에서의 향미 발달을 개선시킬 목적으로 바람직하다고 여겨지는 임의의 바람직한 양으로 첨가될 수 있는데, 이는 그들의 첨가가 반드시 최종 제품에서 신맛 또는 쓴맛을 유발하지 않기 때문이다.
수상을 통하여 유리 아세트산을 제거하는 방법은 특별히 제한되지 않으며, 당업계에 공지된 임의의 적절한 방법으로 수행될 수 있다. 예를 들면, 아세트산은, 예를 들면, 증류(예를 들면, 추출 증류 또는 반응 증류), 추출(예를 들면, 액체-액체 추출), 에멀젼형 액상막 공정(emulsion-type liquid membrane process), 염석(salting out) 또는 이들의 조합에 의해 수상으로부터 제거될 수 있다. 대안적으로, 아세트산은, 코코아 아로마 및 폴리페놀성 분말이 그로부터 선택적으로 추출되는 경우에는, 수상 중에 잔류할 수 있다. 도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 유리 아세트산 및 선택적으로는 다른 수용성 성분은 탈방향족화(dearomatisation) 단계 이전에 또는 도중에, 및/또는 농축 단계 이전에 또는 도중에 수상으로부터 제거될 수 있다.
수상을 통한 유리 아세트산의 중화 및/또는 제거는 종래 기술에서 개시된 방법에 비해 중요한 장점을 가지며, 이러한 장점 중의 몇 가지가 이하에서 논의될 것이다:
아세트산은 고체상을 건조/로스팅 단계로 처리하기 전에 수상을 통하여 코코아 콩 또는 니브로부터 추출된다. 따라서, 아세트산을 증발시키기 위하여 발효된 코코아 콩 상에서 장시간 건조/로스팅 및 높은 열부하가 요구되지 않으며, 그로 인하여 고함량의 방향족 향미제, 항산화제, 비타민이 보존될 수 있다. 또한, 콘칭 공정의 지속 기간이 현저하게 감소될 수 있다.
또한, 물의 사용 및 그의 제거와 관련된 비교적 높은 비용이 저온에서의 가열 및 가속된 건조/로스팅 및 콘칭 단계에 기인한 에너지 절약보다도 훨씬 더 중요하기 때문에, 본 발명에 따른 방법은 또한 통상적인 코코아 제품의 제조 방법과 비교하였을 때 경제적인 이점을 갖는다.
또한, 통상적인 코코아 제품 제조와는 대조적으로, 비교적 높은 아세트산 함량을 갖는 코코아 콩 및/또는 다양한 발효 단계에 있는 코코아 콩이 초콜릿과 같은 고품질의 코코아 제품을 제조하는데 사용될 수 있다.
본 발명의 또 다른 이점은 (쓴맛 및/또는 떫은맛의 저분자량 폴리페놀(예를 들면, 카테킨)과 같은) 원하지 않는 친수성 성분도 마찬가지로 수상을 통하여 제거될 수 있다는 것이다.
또한, 디캔팅 단계에서 수득되는 수상도 또한 목적하는 향미제를 함유하며, 이는 수상을 제 1 농축 단계로 처리하여 방향족 화합물을 수득함으로써 회수될 수 있는 것으로 밝혀졌다. 또한, 코코아 향미제의 증강은 역류 증류(즉, 향미제 화합물 및 물을 분리하기 위하여)를 이용하여 달성할 수 있다.
임의의 제 2 농축 단계에서, 폴리페놀성 분말을 얻기 위하여 과량의 물의 증발 단계가 수행될 수 있다.
원하지 않는 물의 제거는, 사용되는 경우, 바람직하게는 물 현탁된 향미제 화합물을 생성시킬 수 있는 증발 기술을 이용하여 달성할 수 있다. 또한, 농축된 폴리페놀이 생성될 수 있다. 또 다른 추가의 실시태양에서, 회수된 코코아 향미제는 바람직하게는 열부하를 최소화하기 위하여 저압(300 mbar 미만) 및 실온에서 수행되는 역류 증류(예를 들면, 물로부터 향미제 성분을 분리하기 위하여)에 의해 강화될 수 있다.
일반적으로, 코코아 추출물(즉, 코코아 버터, 코코아 분말, 코코아 아로마 및 폴리페놀성 농축물)의 미생물 부패가 있는 경우, 이러한 물질은 진공 탈기 장치(vacuum deaerator)를 사용하여 탈취시킬 수 있다. 또한, 미생물 오염이 발생하는 경우에는, 파스칼화(pascalisation)와 같은 고압 처리가 가능하다(예를 들면, 이러한 처리는 방향족 화합물을 보존할 수 있기 때문에 바람직하다). 그러나, 미생물 부패 및 오염이 모두 발생하는 경우에는, 열처리 및 탈취 단계가 사용될 수 있다. 그러나, 유리하게는, 본 발명에 따른 방법은 코코아 콩/니브의 신속한 처리를 가능하게 하므로, 미생물의 성장이 최소로 유지될 수 있다.
본원에서 기술되는 기술(들)을 이용하면, 코코아 콩을 효율적으로 처리하여 건조 및 추출된 코코아 분말, 소수성 코코아 향미제를 가진 코코아 버터, 친수성 코코아 향미제, 및 폴리페놀 농축물을 상업적으로 가치있는 바람직한 수율로 제조할 수 있다. 또한, 특정의 생성된 코코아 제품은 바람직한 수준의 항산화제 및/또는 비타민을 보유 또는 함유하고/하거나, 실제로는, 식품류에 사용되는 경우 당 첨가 (또는, 적어도, 고수준의 당 첨가)를 필요로 하지 않는 보다 바람직한 (예를 들면, 쓴맛이 적은) 향미제를 보유한다.
초콜릿 제조 키트(
Chocolate
Construction
Kit
)
제 2 실시태양에서는, 상기에서 약술된 제 1 실시태양에서 설명된 방법 단계에 따라 제조된 복수의 코코아 콩 추출 생성물을 포함하는 초콜릿 제조 키트가 제공된다. 달리 말하면, 본 발명에 따른 초콜릿 제조 키트는 전술한 바와 같은 코코아 콩/니브 가공 방법에 의해 수득된 폴리페놀성 분말, 코코아 분말, 코코아 버터 및 코코아 아로마 추출물을 필수적으로 포함한다. 본 발명의 키트에서 사용되는 (경우에 따라 배합될 수 있는) 추출물의 바람직한 실시태양을 하기에서 명시할 것이다:
바람직한 실시태양에서, 코코아 버터는, 2-아세틸피라진, 메틸피라진, 테트라메틸피라진, 2,3-디메틸피라진, 2,6-디메틸피라진, 2,5-디메틸피라진, 트리메틸피라진, 에틸피라진, 2-에틸-3-메틸피라진, 2-에틸-6-메틸피라진, 2-에틸-5-메틸피라진, 2-에틸-3,6-디메틸피라진, 2-에틸-3,4-디메틸피라진, 2,3-디에틸-5-메틸피라진, 2-이소프로필-3-메톡시피라진, 2-이소부틸-3-메톡시피라진, 2-에틸-3,4-디메틸피라진, 1-메틸-1H-피롤, 에틸-2-메틸 부타노에이트, 3-메틸부틸 아세테이트, 2-헵타논, 헥실 아세테이트, 리날로올, 벤질 알콜, 2-페닐에탄올, 에틸 신나메이트, 2-펜에틸 아세테이트, 2-페닐-2-부테날, 에틸옥타노에이트, 4-에틸 과이어콜, 4-비닐 과이어콜; 바닐린, 이소부타날, 2-메틸 부타날, 이소발레르알데히드, 아세토인, 디아세틸, 푸르푸랄, 2-아세틸푸란, 벤즈알데히드, 5-메틸푸르푸랄, 2-퓨란메탄올, 메티오날, 페닐아세트알데히드, 및 4-메틸페놀을, 코코아 버터의 총 중량을 기준으로 적어도 5 mg/kg, 보다 바람직하게는 적어도 20 mg/kg, 특히 바람직하게는 적어도 40 mg/kg의 총 농도로 포함한다. 추가의 실시태양에서, 코코아 버터는, 코코아 버터의 총 중량을 기준으로 바람직하게는 15 mg/kg 미만, 보다 바람직하게는 14 mg/kg 미만, 특히 바람직하게는 13 mg/kg 미만의 아세트산, 프로피온산, 이소부티르산, 2-메틸부티르산, 3-메틸부타노산, 및 펜타노산의 총 농도를 갖는다.
바람직한 실시태양에서, 코코아 분말은, 2-아세틸피라진, 메틸피라진, 테트라메틸피라진, 2,3-디메틸피라진, 2,6-디메틸피라진, 2,5-디메틸피라진, 트리메틸피라진, 에틸피라진, 2-에틸-3-메틸피라진, 2-에틸-6-메틸피라진, 2-에틸-5-메틸피라진, 2-에틸-3,6-디메틸피라진, 2-에틸-3,4-디메틸피라진, 2,3-디에틸-5-메틸피라진, 2-이소프로필-3-메톡시피라진, 2-이소부틸-3-메톡시피라진, 2-에틸-3,4-디메틸피라진, 1-메틸-1H-피롤, 에틸-2-메틸 부타노에이트, 3-메틸부틸 아세테이트, 2-헵타논, 헥실 아세테이트, 리날로올, 벤질 알콜, 2-페닐에탄올, 에틸 신나메이트, 2-펜에틸 아세테이트, 2-페닐-2-부테날, 에틸옥타노에이트, 4-에틸 과이어콜, 4-비닐 과이어콜; 바닐린, 이소부타날, 2-메틸 부타날, 이소발레르알데히드, 아세토인, 디아세틸, 푸르푸랄, 2-아세틸푸란, 벤즈알데히드, 5-메틸푸르푸랄, 2-퓨란메탄올, 메티오날, 페닐아세트알데히드, 및 4-메틸페놀을, 코코아 분말의 총 중량을 기준으로 적어도 8 mg/kg, 보다 바람직하게는 적어도 9 mg/kg, 특히 바람직하게는 적어도 10 mg/kg의 총 농도로 포함한다. 추가의 실시태양에서, 코코아 분말은, 코코아 분말의 총 중량을 기준으로 각각 바람직하게는 60 mg/kg 미만, 보다 바람직하게는 50 mg/kg 미만, 특히 바람직하게는 45 mg/kg 미만의 아세트산, 프로피온산, 이소부티르산, 2-메틸부티르산, 3-메틸부타노산, 및 펜타노산의 총 농도를 갖는다.
바람직한 실시태양에서, 코코아 아로마는, 2-아세틸피라진, 메틸피라진, 테트라메틸피라진, 2,3-디메틸피라진, 2,6-디메틸피라진, 2,5-디메틸피라진, 트리메틸피라진, 에틸피라진, 2-에틸-3-메틸피라진, 2-에틸-6-메틸피라진, 2-에틸-5-메틸피라진, 2-에틸-3,6-디메틸피라진, 2-에틸-3,4-디메틸피라진, 2,3-디에틸-5-메틸피라진, 2-이소프로필-3-메톡시피라진, 2-이소부틸-3-메톡시피라진, 2-에틸-3,4-디메틸피라진, 1-메틸-1H-피롤, 에틸-2-메틸 부타노에이트, 3-메틸부틸 아세테이트, 2-헵타논, 헥실 아세테이트, 리날로올, 벤질 알콜, 2-페닐에탄올, 에틸 신나메이트, 2-펜에틸 아세테이트, 2-페닐-2-부테날, 에틸옥타노에이트, 4-에틸 과이어콜, 4-비닐 과이어콜; 바닐린, 이소부타날, 2-메틸 부타날, 이소발레르알데히드, 아세토인, 디아세틸, 푸르푸랄, 2-아세틸푸란, 벤즈알데히드, 5-메틸푸르푸랄, 2-퓨란메탄올, 메티오날, 페닐아세트알데히드, 및 4-메틸페놀을, 코코아 아로마의 총 중량을 기준으로 적어도 800 mg/kg, 보다 바람직하게는 적어도 1 g/kg, 특히 바람직하게는 적어도 1.5 g/kg의 총 농도로 포함한다. 추가의 실시태양에서, 코코아 아로마는, 코코아 아로마의 총 중량을 기준으로 각각 바람직하게는 50 g/kg 미만, 보다 바람직하게는 20 g/kg 미만, 특히 바람직하게는 5 g/kg 미만의 아세트산, 프로피온산, 이소부티르산, 2-메틸부티르산, 3-메틸부타노산, 및 펜타노산의 총 농도를 갖는다.
바람직한 실시태양에서, 폴리페놀성 분말은, 2-아세틸피라진, 메틸피라진, 테트라메틸피라진, 2,3-디메틸피라진, 2,6-디메틸피라진, 2,5-디메틸피라진, 트리메틸피라진, 에틸피라진, 2-에틸-3-메틸피라진, 2-에틸-6-메틸피라진, 2-에틸-5-메틸피라진, 2-에틸-3,6-디메틸피라진, 2-에틸-3,4-디메틸피라진, 2,3-디에틸-5-메틸피라진, 2-이소프로필-3-메톡시피라진, 2-이소부틸-3-메톡시피라진, 2-에틸-3,4-디메틸피라진, 1-메틸-1H-피롤, 에틸-2-메틸 부타노에이트, 3-메틸부틸 아세테이트, 2-헵타논, 헥실 아세테이트, 리날로올, 벤질 알콜, 2-페닐에탄올, 에틸 신나메이트, 2-펜에틸 아세테이트, 2-페닐-2-부테날, 에틸옥타노에이트, 4-에틸 과이어콜, 4-비닐 과이어콜; 바닐린, 이소부타날, 2-메틸 부타날, 이소발레르알데히드, 아세토인, 디아세틸, 푸르푸랄, 2-아세틸푸란, 벤즈알데히드, 5-메틸푸르푸랄, 2-퓨란메탄올, 메티오날, 페닐아세트알데히드, 및 4-메틸페놀을, 폴리페놀성 분말의 총 중량을 기준으로 적어도 1 mg/kg, 보다 바람직하게는 적어도 1.4 mg/kg, 특히 바람직하게는 적어도 1.8 mg/kg의 총 농도로 포함한다. 추가의 실시태양에서, 폴리페놀성 분말은, 코코아 분말의 총 중량을 기준으로 각각 바람직하게는 2 g/kg 미만, 보다 바람직하게는 1 g/kg 미만, 특히 바람직하게는 0.5 g/kg 미만의 아세트산, 프로피온산, 이소부티르산, 2-메틸부티르산, 3-메틸부타노산, 및 펜타노산의 총 농도를 갖는다.
각각의 추출물에서 상기에서 언급된 총 농도는 당업자에게 공지된 통상적인 가스 크로마토그래피-질량 크로마토그래피(GC-MS) 방법을 통하여 측정할 수 있다.
추가의 바람직한 실시태양에서, 코코아 분말은 적어도 20 mg ECE((-)-에피카테킨 당량)/g 탈지된 건조 물질, 보다 바람직하게는 적어도 30 mg ECE/g 탈지된 건조 물질, 특히 바람직하게는 적어도 40 mg ECE/g 탈지된 건조 물질의 총 폴리페놀 함량을 갖는다. 바람직하게는, 코코아 분말은 적어도 10 mg ECE/g 탈지된 건조 물질, 보다 바람직하게는 적어도 20 mg ECE/g 탈지된 건조 물질, 특히 바람직하게는 적어도 30 mg ECE/g 탈지된 건조 물질의 플라보노이드 농도를 갖는다. 또 다른 바람직한 실시태양에서, 코코아 분말은 적어도 2 mg PCE(프로시아니딘 B2 당량)/g 탈지된 건조 물질, 보다 바람직하게는 적어도 3 mg PCE/g 탈지된 건조 물질, 특히 바람직하게는 적어도 4 mg PCE/g 탈지된 건조 물질의 프로안토시아니딘 농도를 갖는다.
추가의 바람직한 실시태양에서, 폴리페놀성 분말은 적어도 50 mg ECE/g 탈지된 건조 물질, 보다 바람직하게는 적어도 60 mg ECE/g 탈지된 건조 물질, 특히 바람직하게는 적어도 65 mg ECE/g 탈지된 건조 물질의 총 폴리페놀 함량을 갖는다. 바람직하게는, 폴리페놀성 분말은 적어도 20 mg ECE/g 탈지된 건조 물질, 보다 바람직하게는 적어도 30 mg ECE/g 탈지된 건조 물질, 특히 바람직하게는 적어도 35 mg ECE/g 탈지된 건조 물질의 플라보노이드 농도를 갖는다. 또 다른 바람직한 실시태양에서, 폴리페놀성 분말은 적어도 2 mg PCE/g 탈지된 건조 물질, 보다 바람직하게는 적어도 3 mg PCE/g 탈지된 건조 물질, 특히 바람직하게는 적어도 4 mg PCE/g 탈지된 건조 물질의 프로안토시아니딘 농도를 갖는다.
총 폴리페놀 함량, 및 플라보노이드 및 프로안토시아니딘 농도는 당업자에게 공지된 통상적인 분광광도법(spectrophotometric method)에 의해 측정할 수 있다. 예를 들면, 총 폴리페놀 함량은 문헌[참조: Folin-Ciocalteu index, Off . J. Eur . Communities 1990, 41, 178-179, and Cooper et al., J. Agric . Food Chem 2008, 56, 260-265]에 개시된 방법에 따라, 표준물로서 (-)-에피카테킨을 사용하는 폴린-치오칼트 분석법(Folin-Ciocalteu assay)을 이용하여 측정할 수 있다. 총 플라보노이드 함량은, 예를 들면, 문헌[참조: Emelda et al. Int . J. ChemTech Res . 2014, 6(4), 2363-2367]에 따라, 표준물로서 (-)-에피카테킨을 사용하는 염화알루미늄 비색 분석법(aluminum chloride colorimetric assay)을 이용하여 측정할 수 있다. 표준물로서 프로시아니딘 B2를 사용하는 (예를 들면, 베이츠-스미스 분석법(Bates-Smith assay) 또는 포터법(Porter method)과 같은) 산-부탄올 방법을 이용하여 프로안토시아니딘의 함량을 분광광도측정법으로 측정할 수 있다.
추출물의 아로마 프로파일을 예시하는 예로서, 수성 현탁액을 형성하기 전에 및 수상(water phase)으로부터 아세트산을 중화하고/하거나 제거하지 않고서 로스팅되는 로스팅되지 않은 코코아 콩에서 출발하는 도 1에 도시된 예시적인 도식에 따라 코코아 버터, 코코아 분말, 코코아 아로마 및 폴리페놀성 분말을 제조한다.
상이한 타입의 향미제는 GC-MS를 이용하여 시판되고 있는 코코아 분말 및 코코아 버터뿐만 아니라 본 발명에서 특허청구된 방법에 의해 수득된 코코아 버터, 코코아 분말 및 수상(및 각각의 아로마 상)에서 정량화되었다. 구체적으로는, 날냄새/흙냄새 향미제(raw/earthy flavor)는 2-아세틸피라진, 메틸피라진, 테트라메틸피라진, 2,3-디메틸피라진, 2,6-디메틸피라진, 2,5-디메틸피라진, 트리메틸피라진, 에틸피라진, 2-에틸-3-메틸피라진, 2-에틸-6-메틸피라진, 2-에틸-5-메틸피라진, 2-에틸-3,6-디메틸피라진, 2-에틸-3,4-디메틸피라진, 2,3-디에틸-5-메틸피라진, 2-이소프로필-3-메톡시피라진, 2-이소부틸-3-메톡시피라진, 2-에틸-3,4-디메틸피라진의 총 농도에 의해 정량화되었고; 과일향/꽃향기 향미제(fruity/flowery flavor)는 1-메틸-1H-피롤, 에틸-2-메틸 부타노에이트, 3-메틸부틸 아세테이트, 2-헵타논, 헥실 아세테이트, 리날로올, 벤질 알콜, 2-페닐에탄올, 에틸 신나메이트, 2-펜에틸 아세테이트, 2-페닐-2-부테날 및 에틸옥타노에이트의 총 농도에 의해 정량화되었고; 스파이시한 향미제(spicy flavor)는 4-에틸 과이어콜 및 4-비닐 과이어콜의 총 농도에 의해 정량화되었고; 맥아/버터 향미제(malty/buttery flavor)는 바닐린, 이소부타날, 2-메틸 부타날, 이소발레르알데히드, 아세토인 및 디아세틸의 총 농도에 의해 정량화되었고; 그을린 맛/로스팅된 향미제(grilled/roasted flavor)는 푸르푸랄, 2-아세틸푸란, 벤즈알데히드, 5-메틸푸르푸랄, 2-퓨란메탄올, 메티오날, 페닐아세트알데히드 및 4-메틸페놀의 총 농도에 의해 정량화되었으며; 쏘는 맛/산성 향미제(stinging/acidic flavor)는 아세트산, 프로피온산, 이소부티르산, 2-메틸부티르산, 3-메틸부타노산 및 펜타노산의 총 농도에 의해 정량화되었다. 측정 결과가 하기 표 1에 나타나 있다.
표 1에 나타나 있는 바와 같이, 유쾌하게 인지되는 향미제(즉, 생취/흙취, 과일향/꽃향기, 스파이시향, 맥아향/버터향/로스팅 향미제)의 총 함량은 시판되고 있는 코코아 버터와 비교하였을 때 본 발명의 방법에 의해 수득된 코코아 버터에서 실질적으로 더 높다. 본 발명의 방법에 의해 수득된 코코아 분말을 통상적인 방법으로 제조된 코코아 분말과 비교하였을 경우에 대해서도 동일한 관찰이 이루어졌다. 그에 반해서, 이들 추출물에서의 쏘는 맛/산성 향미제의 농도는 시판되고 있는 제품보다 현저히 낮은데, 그 이유는 그의 상당 부분이 수상 내에 잔류하기 때문이다. 아세트산 및 다른 원하지 않는 수용성 성분을 제거 및/또는 중화시킴으로써, 유쾌하게 인지되는 향미를 희생시키지 않으면서 생성되는 제품내의 불쾌한 신맛, 쓴맛 및/또는 쏘는 맛을 쉽게 피할 수 있다.
예로서, 도 1에 예시된 방법에 의해 수득된 코코아 추출물 및 다크 초콜릿의 폴리페놀, 플라보노이드 및 프로안토시아니딘 함량은 폴린-치오칼트 분석법, 염화알루미늄 비색 분석법(이들 두 가지 분석법 모두 표준물로서 (-)-에피카테킨을 사용) 및 (표준물로서 프로시아니딘 B2를 사용하는) 산-부탄올 방법을 이용하여 유사하게 분석하였다. 측정 결과가 하기 표 2에 나타나 있다.
| (로스팅되지 않은) 생 코코아 콩 | (로스팅된) 생 코코아 콩 | 상 분리 후의 고체상 | 상 분리 후의 수상 | 폴리페놀성 분말 | 초콜릿 제품 | |
| 총 폴리페놀 농도 (mg ECE*/g 탈지된 건조 물질) |
84.1±2.7 |
64.4±1.3 |
60.4±2.7 |
2.1±0.1 |
66.2±3.9 |
23.5±0.6 |
| 플라보노이드 농도 (mg ECE/g 탈지된 건조 물질) |
57.8±2.9 |
40.8±1.8 |
37.2±2.4 |
1.2±0.1 |
39.7±2.4 |
14.1±0.3 |
| 프로안토시아니딘 농도 (mgPCE**/g 탈지된 건조 물질) |
7.0±0.6 |
5.2±0.1 |
5.5±0.1 |
- |
4.0±1.0 |
1.8±0.2 |
* (-)-에피카테킨 당량
** 프로시아니딘 B2 당량
본 발명의 방법은 코코아 콩에 존재하는 고함량의 폴리페놀, 플라보노이드 및/또는 프로안토시아니딘이 추출물 중에 보존됨으로써, 양호한 아로마 프로파일 이외에도 최종 초콜릿 제품에서 건강에 좋은 성분들이 최적의 수율로 수득될 수 있다는 사실을 보여준다.
따라서, 본 발명에 따른 초콜릿 제조 키트는 유리하게는 아주 다양한 고품질의 초콜릿 제품을 위한 출발 물질을 제공하되, 이때 (쓴맛 및/또는 떫은맛의 저분자량 폴리페놀(예를 들면 카테킨)과 같은) 수용성의 바람직하지 않은 친수성 성분은 코코아 콩/니브의 수용성 아로마 성분, 폴리페놀성 성분 및 비타민을 유지하고 낮은 열적 부담에 기인하는 그의 높은 농도를 보존하면서 제거될 수 있다.
따라서, 사용된 콩/니브의 특정 발효 등급에 관계없이, 코코아 콩의 기원, 다양성 및 빈티지(vintage)의 전형적인 특성을 인지할 수 있는 매우 다양한 종류의 초콜릿 제품을 제조할 수 있다.
이하에서는, 초콜릿 제조 키트, 또는 제 1 실시태양에 따른 방법으로 수득한 추출물을 기본으로 하는 초콜릿 및 초콜릿 유사 제품의 예시적인 제조 방법을 설명한다.
초콜릿 제품의 제조 방법
제 1 실시태양에서 제시된 방법 단계에 따라 제조된 복수의 코코아 콩 추출 생성물은, 하기의 제 3 실시태양에서 기술되는 바와 같이, 매우 다양한 종류의 초콜릿 제품의 제조에 사용될 수 있다.
도 3a는 다크 초콜릿 및 밀크 초콜릿의 제조 방법의 일례를 도시한 것으로, 여기에서는 (도 2에 도시된 바와 같이) 건조/로스팅 단계로부터 수득된 수상 및/또는 임의로는 로스팅된 코코아 아로마의 탈방향족화로부터 수득된 코코아 아로마 추출물을 일차적으로 코코아 버터에 첨가한다. 콘칭 단계를 거치기 전에, 건조되고 로스팅된 고형 코코아 분말을 아로마가 첨가된 코코아 버터와 혼합한 다음 미분한다. 폴리페놀 분말을 원하는 만큼 혼합물에 첨가하여 최종 제품에 보다 강한 향미제와 더 고함량의 항산화제를 제공할 수 있다. 향미제의 추가적인 테일러링(tailoring) 또는 향미제의 개발은 당, 감미료, 코코아 펄프 및/또는 과일 주스 중의 하나 이상을 첨가함으로써 수행될 수 있다. 밀크 초콜릿의 제조를 위하여, 바람직하게는 혼합 단계 이전에 분유가 추가로 첨가된다. 선택적으로, 유화제(예를 들면, 레시틴)를 콘칭 이전에 첨가하여 점도를 감소시키고, 당 결정화 및 초콜릿의 유동 특성을 제어하고, 성분의 균질 혼합에 도움을 줄 수 있다. 또한, 예를 들면, 바닐라, 럼(rum) 등과 같은 추가의 성분 및 향미제가 콘칭 단계 이전에 또는 콘칭 단계 도중에 첨가될 수도 있다.
콘칭 공정은 건조한 코코아에서 맛을 내는 물질을 지방 상태로 재분배하는 동시에, 초콜릿에서 원하지 않는 아세트산, 프로피온산 및 부티르산을 제거하고 수분을 감소시키며 제품의 향미를 부드럽게 만든다. 콘칭의 온도는 상이한 타입의 초콜릿의 종류에 따라 조절되며 다양하다(밀크 초콜릿의 경우 약 49℃ 내지 다크 초콜릿의 경우 82℃ 이하). 어느 정도는 온도에 의존하지만, 통상적인 초콜릿 제조 공정에서의 콘칭 기간은 양호한 결과를 얻기 위해서는 일반적으로는 16시간 내지 72시간 이하의 범위이다. 본 발명에 따른 방법에서, 콘칭 기간은 바람직하게는 16시간 미만, 보다 바람직하게는 12시간 미만, 전형적으로는 10시간 이하이다. 따라서, 긴 콘칭 시간에서 관찰되는 바람직한 아로마 특성의 손실은 발생하지 않는다.
도 3b에 도시되어 있는 바와 같은 본 발명에 따른 초콜릿 제조 방법에 의해 제조될 수 있는 대체 초콜릿 제품으로는 일반적으로는, 생산자의 레시피에 따라, 코코아 버터, 당, 밀크 고형분, 유화제(예를 들면, 레시틴 ), 뿐만 아니라 임의적으로는 바닐라 향미제의 블렌드인 화이트 초콜릿이 언급될 수 있다.
화이트 초콜릿을 제조하기 위한 종래의 방법은 탈취처리된 코코아 버터의 사용을 포함한다. 구체적으로, 코코아 버터는 통상적으로는 제거되어야만 하는 코코아 버터내의 고함량의 쓴맛 성분에 기여하는 코코아 리큐르(cocoa liquor)의 알칼리화를 포함하는 방법에 의해 제조되며, 이는 유기 용매 또는 증기 주입에 의해 추출하여 화이트 초콜릿의 추가 제조를 위한 악취가 적고, 쓴맛이 없으며, 향미제가 없는 코코아 버터 주성분을 제공함으로써 달성될 수 있다. 그러나, 이러한 공정은 코코아 버터에서 비타민 및 항산화제의 함량을 감소시키는 것으로 알려져 있다.
유리하게는, 본원에 기술된 기술을 사용하여, 쓴맛이 더 적은 코코아 버터를 얻을 수 있으므로, 경우에 따라서는, 이를 화이트 초콜릿의 제조에 사용할 수 있도록 만들고 또한 비타민 또는 항산화제와 같은 고함량의 바람직한 성분을 보존하기 위해서는 맛이 순한 코코아 버터 가공만이 필요하다.
또한, 코코아 버터를 원하는 미각에 따라 제 1 실시태양의 방법에 의해 수득되는 바와 같은 코코아 아로마 및/또는 로스팅된 코코아 아로마 및/또는 폴리페놀성 분말과 재조합함으로써 특징적이고 독특한 코코아 향미제를 갖는 화이트 초콜릿을 제조할 수 있다.
본 발명의 방법에 의해 수득되는 초콜릿 또는 초콜릿 유사 제품은 임의의 적합한 형태를 취할 수 있으며, 예를 들면, 블록 또는 막대 형태로 포장되어 판매될 수 있고, 코팅제로서 필링되어 사용될 수 있고, 다른 제과류 및 제빵류 용도에서 (예를 들면, 케이크 코팅제 또는 필링제, 비스킷 코팅제 또는 필링제, 스폰지 코팅제 또는 필링제 또는 아이스크림용 코팅층으로서) 사용될 수 있다. 또한, 수득된 초콜릿 또는 초콜릿 유사 제품은 임의적으로는 제품의 최종 사용 전에 추가의 첨가제를 첨가할 수 있다.
상기 개시 내용을 고려하여 볼 때, 많은 다른 특징, 수정 및 개선이 당업자에게 자명해질 것이다.
Claims (16)
- 발효되거나 배양된 코코아 콩(cocoa bean) 또는 니브(nib)에 물을 첨가하여 현탁액을 형성하는 단계;
상기 현탁액을 습식 분쇄하는 단계;
상기 현탁액을 70℃ 이하의 온도에서 열처리하는 단계;
상기 현탁액을 수상(중질 상), 주요 성분으로서 코코아 버터를 포함하고 미량 성분으로서 고형분, 물 또는 이들 둘다를 포함하는 지방상(경질 상), 및 코코아 분말 및 물을 포함하는 고체상으로 분리하는 단계; 및
상기 3 가지의 상을 개별적으로 가공하는 단계로서,
상기 수상 중 코코아 콩의 발효 도중에 형성되거나 또는 배양 이전 또는 도중에 형성되거나 첨가된 아세트산을 중화하는 단계, 상기 수상으로부터 상기 아세트산을 제거하는 단계 또는 이들 둘다를 포함하고,
상기 코코아 버터를 상기 지방상으로부터 분리하는 단계,
상기 코코아 분말을 상기 고체상으로부터 분리하는 단계, 및
코코아 아로마 및 폴리페놀성 분말을 적어도 상기 수상으로부터 분리하는 단계를 포함하는, 단계
를 포함하는, 발효되거나 배양된 코코아 콩을 가공하는 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 아세트산을 증류, 추출, 에멀젼형 액상막(liquid membrane) 공정, 염석(salting out) 또는 이들의 조합에 의해 상기 수상으로부터 제거하는, 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 수상을 하나 이상의 농축 단계(들)로 처리하여 상기 코코아 아로마 및 폴리페놀성 분말 추출물을 수득하고,
상기 농축 단계는, 여과, 건조 또는 원심분리의 방법으로, 코코아 아로마 및 폴리페놀성 분말을 농축된 형태로 적어도 상기 수상으로부터 회수하는 것을 포함하는,
방법. - 제 3 항에 있어서,
상기 아세트산을 농축 단계(들) 이전에 또는 도중에 상기 수상으로부터 제거하는, 방법. - 제 1 항에 있어서,
코코아 아로마 및 폴리페놀성 분말을 상기 수상 및 상기 고체상으로부터 추출하는, 방법. - 제 1 항에 있어서,
방향족 화합물 및 코코아 고형분을 수득하기 위하여, 상기 3 가지 상으로 분리한 후 건조기 내에서 상기 고체상을 건조하는 단계를 더 포함하는 방법. - 제 6 항에 있어서,
상기 건조기가 드럼식 건조기인, 방법. - 제 6 항에 있어서,
상기 건조기가,
축과 수평으로 정렬되고 단부 플레이트에 의해 대향 단부들에서 폐쇄되는, 고체상을 위한 유입구 및 유출구 개구를 갖는 실린더형 관형 바디;
동축(coaxial) 가열 또는 냉각 재킷; 및
상기 관형 바디 내에서 회전하도록 지지되고, 블레이드가 나선형으로 배열되고 가공할 고체상을 원심 분리하는 동시에 이를 유출구 개구쪽으로 이송하도록 배향된, 블레이드형 로터
를 포함하는 혼합 장치이고, 이때
상기 유출구 개구는, 연속적으로 코코아 고형분을 건조하고 방향족 화합물을 분리하도록 아로마 상을 건조된 제품으로부터 분리하는 장치와, 덕트에 의해 연통하는, 방법. - 제 1 항 내지 제 8 항중 어느 한 항에 있어서,
상기 코코아 가공 단계를, 비수성 용매의 부재하에서, 물을 함유하는 용매를 사용함으로써 수행하는, 방법. - 제 1 항 내지 제 8 항중 어느 한 항에 있어서,
상기 각각의 코코아 가공 단계를 70℃ 이하의 온도에서 수행하는, 방법. - 제 1 항의 방법에 의해 수득되는, 코코아 버터, 코코아 분말, 폴리페놀성 분말 및 코코아 아로마 추출물을 포함하는 초콜릿 제조 키트(chocolate construction kit).
- 발효되거나 배양된 코코아 콩 또는 니브에 물을 첨가하여 현탁액을 형성하는 단계;
상기 현탁액을 습식 분쇄하는 단계;
상기 현탁액을 70℃ 이하의 온도에서 열처리하는 단계;
상기 현탁액을 3 가지의 상, 즉 수상(중질 상), 주요 성분으로서 코코아 버터를 포함하고 미량 성분으로서 고형분, 물 또는 이들 둘다를 포함하는 지방상(경질 상), 및 코코아 분말 및 물을 포함하는 고체상으로 분리하는 단계;
상기 3 가지의 상을 개별적으로 가공하는 단계로서,
상기 수상 중 코코아 콩의 발효 도중에 형성되거나 또는 배양 이전 또는 도중에 형성되거나 첨가된 아세트산을 중화하는 단계, 상기 수상으로부터 상기 아세트산을 제거하는 단계 또는 이들 둘다,
코코아 버터를 상기 지방상으로부터 분리하는 단계,
코코아 분말을 상기 고체상으로부터 분리하는 단계, 및
코코아 아로마 및 폴리페놀성 농축물을 적어도 상기 수상으로부터 분리하는 단계를 포함하는, 상기 3 가지의 상을 개별적으로 가공하는 단계;
상기 코코아 아로마 추출물을 상기 코코아 버터 추출물과 재조합하는 단계;
상기 재조합된 추출물을 하나 이상의 상기 코코아 분말 추출물, 상기 폴리페놀성 분말 추출물 및 밀크 분말과 혼합하는 단계; 및
상기 혼합물을 콘칭(conching)하는 단계
를 포함하는, 초콜릿 또는 초콜릿 유사 제품을 제조하는 방법. - 제 12 항에 있어서,
상기 재조합된 추출물을 적어도 상기 코코아 분말 추출물 및 상기 폴리페놀성 분말 추출물과 혼합하는, 방법. - 제 12 항에 있어서,
상기 재조합된 추출물을 당, 감미료 또는 코코아 펄프와 더 혼합하는, 방법. - 제 12 항 내지 제 14 항중 어느 한 항에 따른 방법에 의해 수득되는 초콜릿.
- 제 12 항 내지 제 14 항중 어느 한 항에 따른 방법에 의해 수득되는 초콜릿 유사 제품.
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