초콜릿 맛은 발효균 덕분…“맥주·치즈처럼 풍미 표준화 가능”

英노팅엄대, 카카오 열매 발효균 규명
“발효 과정 표준화, 산업 성장 기대”

초콜릿은 카카오나무 열매의 씨앗으로 만든다. 영국 과학자들이 카카오 씨앗 발효에 관여해 초콜릿의 풍미를 결정짓는 미생물을 찾아냈다./Mimi Chu Leung

초콜릿의 깊은 풍미를 내는 비밀이 밝혀졌다. 초콜릿 제조의 첫 단계인 카카오 씨앗 발효 과정에서 향과 맛을 결정하는 미생물을 찾아낸 것이다. 지금까지는 카카오가 자라는 지역의 기후와 토양에 따라 맛이 달라졌지만, 앞으로는 세계 어디서든 초콜릿의 풍미를 똑같이 재현할 수 있게 됐다.

가브리엘 카스티요(Gabriel Castrillo) 영국 노팅엄대 교수연구진은 “카카오 발효 과정에서 특정 미생물이 고급 초콜릿 풍미와 밀접하게 연결돼 있다는 사실을 확인했다”고 19일 국제 학술지 ‘네이처 미생물학(Nature Microbiology)’에 발표했다.

초콜릿 맛은 카카오 열매 수확 직후 시작되는 발효가 결정한다. 카카오 열매의 씨앗이 발효된 것이 초콜릿의 원료인 코코아 콩(cocoa bean)이다. 발효는 쓴맛을 줄이고 향과 풍미를 복합적으로 만드는 토대다.

지금까지는 수확한 카카오 열매를 농장에 쌓아두면 주변 미생물이 자연스럽게 개입해 발효가 진행됐다. 와인이나 치즈, 빵 반죽처럼 특정 미생물을 인위적으로 넣는 방식이 아니어서, 수확 시기와 농장, 지역, 나라에 따라 초콜릿의 맛과 품질이 크게 달랐다.

연구진은 콜롬비아의 카카오 농장 3곳을 조사한 결과, 안티오키아(Antioquia) 지역의 한 농장에서 특정 세균(박테리아)과 곰팡이, 그리고 이들의 대사 활동이 초콜릿의 깊은 풍미에 결정적 역할을 한다는 사실을 확인했다. 또 온도·산성도(pH) 같은 무생물적 요인과 미생물 군집 같은 생물적 요인 모두 풍미 발현의 중요한 지표임을 발견했다.

연구진은 카카오 열매 발효에 관여하는 미생물들의 DNA를 해독해 미생물 간 상호작용과 대사 경로를 추적했다. 이를 토대로 세균과 곰팡이로 구성된 맞춤형 발효 미생물 군집을 설계했다. 이 군집을 활용한 실험실 발표에서도 고급 풍미가 그대로 재현됐고, 감별인들의 시식 평가와 대사체 분석을 통해서 검증됐다.

논문 제1 저자인 데이비드 고폴찬(David Gopaulchan) 박사는 “초콜릿 생산자들이 이제는 pH, 온도, 미생물 변화 같은 지표를 통해 맛을 예측하고 일관된 품질을 얻을 수 있음을 보여줬다”며 “자연에 맡겨졌던 발효가 과학적 관리로 전환되는 계기”라고 말했다.

고폴찬 박사는 또 “맥주와 치즈 산업이 발효를 일으키는 종균(種菌)인 스타터로 혁신을 이뤘듯, 카카오 발효도 데이터와 미생물, 풍미 최적화를 기반으로 한 새로운 시대를 맞게 될 것”이라고 했다.

연구진은 앞으로 이 과정을 발전시켜 세계 어디서든 안정적으로 고급 초콜릿을 생산하고, 나아가 새로운 풍미까지 창출할 수 있을 것이라고 기대했다.

참고 자료

Nature Microbiology(2025), DOI: https://doi.org/10.1038/s41564-025-02077-6

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