본 논문은 카카오콩에 대한 반열풍식 로스팅의 최적 조건을 탐색하고, 콘칭 온도와 시간에 따른 항산화능 분석을 통해 기능성 초콜릿의 가공 조건에 대한 기초 자료를 제공하고자 하였다. 또한 설탕 및 대체감미료를 적용한 초콜릿의 블룸 현상에 따른 물성학적 및 관능적인 차이를 분석함으로써, 각 초콜릿의 블룸 내성 차이 및 대표적인 특성을 제시하고자 하였다.
라디칼 소거능 및 기능성 성분 함량 분석 결과, 카카오닙에서는모든 실험에서 가열을 하지 않은 생시료가 가장 높은 값을 보였다. 또한 로스팅 처리군 내에서는 로스팅 이후 25분까지는 시간 경과에 따라 항산화능이 증가하였다. 커버춰는 콘칭 온도가 높을수록 항산화능 및 기능성 성분의 함량이 높게 측정되었다.
대표적인 카테킨 유래 화합물 정량 결과, 카카오닙 중에서는 생시료가 모든 항목에서 로스팅 처리군에 비해 높은 값을 보였다 (p<0.05). 로스팅 처리군 내에서는 Procyanidin B2와 catechin, epicatechin의 함량이 25분까지는 로스팅 시간이 길어짐에 따라 증가하였으나, 30분 처리 시료는 25분 처리 시료에 비해 감소하였다 (p<0.05). 커버춰의 경우, 콘칭 시간이 경과할수록 대체로 procyanidin B1의 함량이 증가하였고, 60 ℃에서 48시간 콘칭을 거친 카카오매스함량 70%인 시료가 모든 시료들 중 가장 많은 카테킨 유래 화합물을 함유한 것으로 나타났다.
감미료를 달리하여 제조한 초콜릿의 표면 특성을 관찰한 결과,블룸 현상이 진행될수록 표면의 갈색 정도가 옅어지며 흰색 지방 결정의 수가 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 색도 및 백색도는 블룸 현상의 심화에 따라 값이 증가하였다. FE-SEM 분석에서는 울퉁불퉁한 대조군의 표면이 10회 차에서 매끄러워진 뒤 20, 30회에 걸쳐 흰색 결정의 수와 범위가 늘어났다. 종합적으로 블룸 단계에 따른 양상의 변화 정도는 설탕 첨가군 (S군)이 가장 컸으며, 말티톨 첨가군 (M군), 타가토스 첨가군 (T군)의 순으로 적어졌다.
초콜릿의 중성지방 결정 및 지방산 조성을 분석한 결과, XRD의 결과에서는 S군에서 Ⅴ형에서 Ⅵ형으로의 전환이 가장 빠르고 뚜렷하게 나타났으며 그 후로 T군, M군의 순이었다. DSC 분석 결과 Tonset를 제외한 Tpeak, Tend, ΔHmelt 값은 블룸 현상 진행에 따라 증가하는 경향을 보였다. 지방산의 조성은 블룸 유도 후 SFA가 증가하였고 MUFA, PUFA가 감소하였으나 큰 차이는 없었다.
각 초콜릿의 텍스처 및 관능적 특성을 알아보고자 침투시험 및 정량적 묘사분석을 수행한 결과, 블룸 현상이 심화될수록 경도 (hardness)의 값은 감소하였다 (p<0.05). 또한 블룸 현상이 진행될수록 블룸 면적 및 색깔, 부서짐성, 껄끄러움, 쓴 맛, 텁텁함이 증가하였고 (p<0.05) 융해시간은 증가하는 경향이나 대체로 유의적이지 않았다. 한편 경도, 씹힘성, 단 맛, 전체 향미 강도, 코코아 향은 블룸 유도 횟수에 따라 감소하였다.
이상의 결과들을 종합하여 볼 때, 항산화능 및 기능성 물질의 함량을 최대화하기 위해서는 200 ℃에서 25분 간의 로스팅 및 60 ℃에서 70% 카카오매스함량의 조성으로 48시간 동안 콘칭을 수행하는 것이 가장 바람직한 조건으로 나타났다. 또한 초콜릿의 블룸 현상이 진행될수록 모든 색도 수치가 증가하고, Ⅴ형의 지방 결정이 Ⅵ형으로 전환되며, 융해에 필요한 온도가 상승함으로써 물성학적 및 관능적인 차이가 유발되는 것을 관찰할 수 있었다. 종합적으로 보았을 때 타가토스 첨가군이 블룸 현상에 대한 변화가 가장 적은 것으로 확인되었다. 이러한 연구결과는 물성학적인 변화가 적은 항당뇨기능성 초콜릿의 제조를 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.