갓 수확한 카카오 원두를 씹어보면 초콜릿 향은 전혀 나지 않습니다. 떫고 쓸 뿐입니다. 우리가 아는 초콜릿 풍미는 원두 안에 원래 들어 있는 것이 아니라, 며칠간의 발효 과정에서 세 그룹의 미생물이 차례로 만들어냅니다.
3개 그룹
효모, 젖산균, 초산균이 순차적으로 작용
50°C 이상
호기성 단계의 최고 온도
4~6일
제대로 진행된 발효 1배치 소요 기간
발효는 선택 사항이 아닙니다
발효는 세척 공정도, 보존 공정도 아닙니다. 풍미의 원재료를 만들어내는 공정입니다. 이 단계를 건너뛰거나 잘못 관리하면 어떤 로스팅 프로파일로도 회복할 수 없습니다.
발효 과정에서 네 가지 일이 동시에 일어나며, 다른 어떤 공정도 이를 대체하지 못합니다.
01 — 과육 분해
갓 딴 원두는 당분과 펙틴이 풍부한 흰 과육에 싸여 있습니다. 효모가 펙틴 분해 효소를 분비해 이를 무너뜨리면 즙이 빠져나가고 공기가 들어옵니다.
02 — 배아의 사멸
모든 것의 전제 조건입니다. 배아가 죽어야 비로소 내부 세포 구조가 무너지고 풍미 반응이 진행될 수 있습니다.
03 — 향미 전구체 생성
원두 속 단백질과 당이 유리 아미노산과 환원당으로 분해됩니다. 이후 로스팅 단계에서 마이야르 반응을 일으켜 초콜릿 향을 만드는 재료입니다.
04 — 떫은맛 감소와 색 변화
떫은맛을 내는 폴리페놀이 산화되고 일부 빠져나갑니다. 원두 색은 보라색에서 초콜릿 갈색으로 바뀌며, 이것이 컷 테스트로 확인하는 지표입니다.
미생물의 순서
카카오 발효에는 배양된 스타터를 넣지 않습니다. 미생물은 환경에서 옵니다. 과피 표면, 수확자의 손, 도구, 나무 상자, 공기. 놀라운 점은 이렇게 자연 발생적임에도 등장 순서가 매우 일관되다는 것입니다.
혐기성 단계 — 0~36시간
효모와 젖산균
이 시점의 발효 더미는 사실상 산소가 없고, 과육은 당분이 많으며 pH 3.0 수준으로 매우 산성입니다. 효모가 아니면 거의 살아남기 어려운 조건입니다.
효모가 먼저 등장합니다. 초기에는 Hanseniaspora opuntiae, 이후 Saccharomyces cerevisiae와 Pichia kudriavzevii가 나타납니다. 당을 알코올과 이산화탄소로 전환하고, 과육을 분해하는 펙틴 분해 효소를 만들며, 과일향과 꽃향에 기여하는 고급 알코올과 에스터를 생성합니다.
젖산균이 함께 자랍니다. 초기에는 Fructobacillus, Leuconostoc pseudomesenteroides, Lactiplantibacillus plantarum, 중후반에는 Limosilactobacillus fermentum이 우세합니다. 과당과 구연산을 젖산, 초산, 만니톨로 전환합니다.
온도는 25~30°C에서 35~40°C로 오르고, pH는 약 3.0에서 약 4.0으로 상승합니다.
호기성 단계 — 48~96시간
초산균
과육이 빠지고 공기가 들어오면서, 효모가 만든 알코올이 초산균의 먹이가 됩니다. 초기에는 Acetobacter ghanensis와 Acetobacter senegalensis, 후반에는 Acetobacter pasteurianus가 우세합니다.
알코올을 초산으로 산화시키는 반응은 강한 발열 반응입니다. 발효 더미 온도가 50°C 이상까지 치솟습니다. 전 과정에서 가장 결정적인 단계입니다.
배아는 어떻게 죽는가
초산이 껍질을 뚫고 자엽 안으로 침투해 내부 pH를 6.5에서 4.8까지 끌어내립니다. 이 pH에서 해리되지 않은 초산이 배아를 죽입니다. 알코올도 동시에 침투하고 35~50°C의 열이 상승 작용을 합니다.
배아가 죽으면 세포 하부 구조가 무너지면서, 평소 분리되어 있던 효소와 기질이 만나게 됩니다. 그때부터 단백질이 아미노산으로 분해되고 향미 전구체가 형성됩니다. 배아가 죽지 않으면 초콜릿 향도 없습니다.
발효 방식과 세 가지 변수
생물학적 원리는 어디서나 같지만, 발효 더미를 어떻게 배치하는가는 지역과 규모에 따라 다릅니다. 배치 규모는 용기에 따라 약 25kg에서 200~250kg까지 다양합니다. 바나나 잎을 덮는 더미 발효, 계단식 나무 상자, 얕은 트레이 적층, 로트 분리를 위한 소형 바구니 방식 등이 있습니다.
| 변수 | 역할 | 잘못되면 |
|---|---|---|
| 시간 | 반응 사슬이 어디까지 완결되는지 결정 | 짧으면 보라색과 떫은맛이 남고, 길면 이취가 생김 |
| 온도 | 배아 사멸과 효소 활성의 조건 | 최고 온도에 도달하지 못하면 배아가 살아남아 떫은맛이 유지됨 |
| 뒤집기 | 초산균을 위한 산소 공급, 열 분포 균일화 | 하지 않으면 안쪽과 바깥쪽 발효 정도가 달라져 로트가 균일하지 않음 |
세 가지 중 가장 과소평가되는 것이 뒤집기입니다. 뒤집지 않은 더미는 안쪽이 산소가 부족하고 가장자리는 온도가 낮아, 같은 배치 안에 발효가 충분한 원두와 부족한 원두가 섞입니다. 바이어 입장에서는 균일하지 않은 로트가 균일하게 평범한 로트보다 다루기 어렵습니다. 두 종류 원두에 동시에 맞는 로스팅 프로파일을 고를 수 없기 때문입니다.
품종군별 발효 기간
2~3일
크리올로 계열. 옅은 색 원두로 폴리페놀이 적어 짧은 시간이면 충분합니다. 과발효하면 이 품종군의 가치인 섬세한 향이 오히려 손상됩니다.
5~7일
포라스테로 · 트리니타리오 계열. 보라색 원두로 폴리페놀 함량이 높아 떫은맛을 줄이고 색을 완전히 바꾸는 데 더 오래 걸립니다.
발효 부족과 과발효
발효 부족
절단면이 보라색이거나 짙은 회색으로 남습니다. 회색 원두는 슬레이티(slaty)라 하며 사실상 발효되지 않은 상태입니다. 강한 떫은맛과 거친 쓴맛이 나고 향미 전구체가 없어 아무리 로스팅해도 초콜릿 향이 나지 않습니다. 국제 품질 평가에서는 슬레이티 비율을 대체로 3% 수준으로 제한합니다.
과발효
발효를 너무 오래 끌면 원치 않는 미생물이 번성하고 곰팡이가 침투합니다. 훈연육 같은 냄새, 부패취, 곰팡이취가 생기며 이런 이취는 로스팅으로 사라지지 않습니다. 내부 곰팡이 비율도 대체로 4% 선에서 제한됩니다.
발라바의 발효 — 나카노 마메 방식
발라바의 방식
발라바는 나카노 마메(Nakano Mame) 방식으로 카카오를 발효합니다. 나카노 선생이 연구하여 전수한 방식입니다.
시간과 온도를 엄격히 관리하여 카카오 본연의 향을 이끌어내고, 떫은맛을 줄이며, 균형 잡힌 풍미 구조를 만듭니다.
위에서 설명한 틀에 놓고 보면, 시간과 온도를 엄격히 관리한다는 것은 발효 결과를 좌우하는 세 변수 중 두 가지를 직접 통제한다는 뜻입니다. 이는 배치 간 균일성의 전제 조건이기도 합니다. 전문 바이어는 단일 로트의 최고 품질보다 이 균일성을 더 중요하게 봅니다.
발라바는 베트남 럼동(Lâm Đồng)산 카카오를 사용하며, 로스팅부터 맷돌 분쇄, 카카오 버터 압착, 체질, 성형까지 달랏 자체 공방에서 진행합니다. 카카오 파우더는 알칼리 무처리이며 카카오 버터 함량은 22~25%입니다.
출처: 미생물 순서, 속·종명, 단계별 시간, 온도와 pH 변화, 초산에 의한 배아 사멸 기전은 De Vuyst 외, FEMS Microbiology Reviews 제44권 4호(2020)에서 인용했습니다. 품종군별 발효 기간과 배치 규모는 IntechOpen이 발행한 카카오 발효 전문 챕터를 참고했습니다. 슬레이티 및 내부 곰팡이 허용 기준은 국제 카카오 품질 평가 기준을 참조했습니다. 발라바에 적용된 나카노 마메 방식에 관한 정보는 발라바가 제공한 것으로, 공개 발표된 프로토콜이 아니며 제공받은 내용을 그대로 전달하고 기술적 해석을 덧붙이지 않았습니다.
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