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[과학으로 지키는 발렌타인데이 ②] 완벽한 초콜릿을 만드는 방법

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[과학으로 지키는 발렌타인데이 ②] 완벽한 초콜릿을 만드는 방법

2016.02.11 18:00
pixabay 제공
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발렌타인데이를 맞아 사랑하는 이에게 특별한 초콜릿을 선물하려는 사람이 늘고 있다. 유명한 수제 초콜릿 가게를 찾아가기도 하고, 인터넷 등으로 독특한 조리법을 배워 직접 초콜릿을 만들기도 한다. 과학자들도 더 맛있는 초콜릿을 만들기 위해 풍미와 식감을 높이는 연구를 진행하고 있다.

 

●맛을 결정하는 건 향기와 식감

 

pixabay 제공
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음식의 맛은 복합적이다. 단맛이 대부분인 초콜릿은 향기와 식감에 따라 맛이 달라진다.

 

초콜릿 향기를 연구하는 이들 중에는 ‘벨지안 초콜릿’ 원산지인 벨기에 과학자들이 대표적이다. 벨기에 루벤대 연구진은 플랑드르생명과학연구소와 공동으로 공장에서 만든 초콜릿에 장인이 직접 만든 수제 초콜릿과 같이 깊은 풍미를 더하는 방법을 찾아냈다.

 

연구진은 초콜릿 원료인 ‘카카오콩’의 발효 과정을 개선하는 데 주력했다. 발효에 필요한 ‘효모’에 따라 카카오콩의 향이 달라지며, 이 향이 건조나 로스팅 과정에서 날아가지 않도록 만드는 방법을 새롭게 개발했다. 또 다양한 향을 낼 수 있는 새로운 효모도 직접 만들었다.

 

이 연구성과는 미국 미생물학회 학술지인 ‘응용환경미생물학(AEM)’ 지난해 11월 20일 자에 게재됐다.

 

얀 스틴셀스 연구원은 “이 방법은 맥주나 와인을 만드는 것과 비슷하다”며 “커피 향이 나는 초콜릿 등 풍미를 조절할 수 있어 다양한 사람의 취향을 만족시킬 수 있을 것”이라고 설명했다.

 

한편 독일 과학자들은 초콜릿의 ‘식감’에 주목했다. 입안에 넣으면 사르르 녹는 초콜릿 특유의 식감을 극대화하는 방법을 찾아낸 것이다.

 

하이코 브리센 독일 뮌헨공대 교수팀은 컴퓨터 시뮬레이션을 이용해 초콜릿 분자 구조의 움직임을 밝혀내고 그 결과를 ‘물리학 저널 D : 응용 물리학(Journal of Physics D : Applied Physics)’ 지난해 8월 자에 발표했다.

 

연구진은 초콜릿에 향을 입히고 식감을 만들기 위해, 고온에서 일정 시간 동안 재료를 혼합하는 ‘콘칭(conching)’ 과정을 점검했다. 그 결과 초콜릿 재료들이 잘 섞이도록 첨가하는 유화제 ‘레시틴’ 분자의 움직임이 식감에 큰 영향을 미친다는 사실을 알아내고 이 과정을 컴퓨터로 모델링했다. 

 

브리센 교수는 “초콜릿을 만드는 과정에서 레시틴이 움직이는 원리를 밝혀낸 만큼 이러한 분자단위의 동역학이 식품과학을 든든하게 뒷받침 할 것”이라고 말했다.

 

●초콜릿 변색, 건강성분 손실 막아낸다

 

pixabay 제공
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향기와 식감을 높이기 위한 연구를 한 과학자들이 있는 반면, 초콜릿의 모양을 예쁘게 유지하는 연구를 진행한 과학자도 있다.

 

스베냐 라인케 독일 함부르크공대 교수팀은 장기간 보관한 초콜릿 표면에 생기는 흰 얼룩 ‘팻 블룸(Fat bloom)’ 현상을 없앨 수 있는 방법을 찾아내 지난해 5월 미국화학회에서 발간하는 저널 ‘응용재료 및 계면(Applied Materials and Interface)’에 발표했다.

 

이들은 초콜릿의 상태변화를 확인하기 위해 방사선 실험장치까지 동원했다. 초콜릿을 X선으로 비춰 표면에 나타나는 팻 블룸 현상이 나타나는 원리를 규명한 것이다.

 

연구팀은 코코아, 설탕, 우유 가루와 코코아버터 등을 서로 다른 비율로 조합해 다양한 초콜릿을 만들고 다시 가루로 만들어 시료를 제작했다. 그리고 그 위에 해바라기 오일을 몇 방울 떨어뜨려 변화를 관찰했다. 그 결과 오일은 수 초 안에 초콜릿 내부의 미세한 공극으로 침투했고 몇 시간 뒤에는 주변 지방 성분까지 녹인 뒤 표면에 배어나오는 것으로 나타났다.

 

라인케 교수는 “초콜릿을 만드는 단계에서 공극을 작게 할 수록 ‘팻 블룸’이 느리게 나타난다”며 “초콜릿을 보관하기에 적당한 온도는 섭씨 18도”라고 설명했다.

 

초콜릿의 맛과 모양에 집중한 유럽 연구진과 달리 아프리카 가나의 과학자들은 초콜릿의 건강기능성을 높일 수 있는 연구결과를 내놓기도 했다. 

 

엠마뉴엘 아포카와 가나대 식품영양과학부 교수팀은 초콜릿 속 ‘폴리페놀’ 성분의 손실을 줄일 수 있는 방법을 지난해 3월 미국 덴버에서 열린 ‘미국화학회(ACS)’ 회의에서 발표했다. 폴리페놀은 항산화 물질로 혈압과 콜레스테롤을 낮추는 효과가 있는 것으로 알려져 있다.

 

아포카와 교수팀은 폴리페놀이 카카오콩을 볶는 과정에서 손실되는 것으로 보고 볶는 방법과 저장기간을 바꿔가며 실험했다. 카카오콩 300개를 볶기 전에 3일, 7일, 10일 동안 저장한 그룹과 저장하지 않고 바로 볶은 그룹 등 총 네 그룹으로 나누고 각각 볶는 온도와 시간을 달리해 실험했다. 그 결과 7일 동안 저장하고 섭씨 116도에서 45분 동안 볶은 카카오 콩에 항산화 물질이 가장 많이 남아있는 것으로 나타났다.

 

이처럼 다양한 연구의 대상이 된 초콜릿은 편의점에서 쉽게 구할 수 있는 것부터 수십, 수백만 원을 호가하는 고급 수제 제품까지 다양한 종류가 팔리고 있다. 밤을 꼬박 새며 손수 만든 초콜릿의 가치 역시 말할 수 없이 크다. 어떤 초콜릿이든 선물하는 사람의 정성이 가장 중요하다는 사실은 변함이 없다. 많은 과학자들의 연구성과는 그 정성을 조금이라도 더 돋보이게 해 주는 양념인 셈이다.

  

스베냐 라인케 함부르크공대 교수 제공
스베냐 라인케 독일 함부르크공대 교수 제공

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