Дикие дрожжи и бактерии: секреты Ferdментации какао-бобов

Дикие дрожжи и бактерии формируют вкус шоколада во время ферментации какао-бобов

Вкус шоколада может сильно варьироваться от кусочка к кусочку. Некоторые шоколадные лакомства могут иметь легкий фруктовый привкус. Другие могут иметь цветочный или даже ореховый привкус. Ученые знали, что вкус шоколада определяется почвой, осадками и другими условиями на фермах, выращивающих какао-бобы. Но новые исследования показывают, что вкус шоколада в основном зависит от диких микробов, которые ферментируют какао-бобы.

Можно подумать, что вкус шоколада определяется ДНК растений какао. Но “ферментация также влияет на вкус”, — говорит Дэвид Гопалчан. “Я бы даже сказал, что она оказывает еще большее влияние на вкус”. Гопалчан изучает генетику растений в Ноттингемском университете в Англии. Он и его коллеги поделились новыми открытиями в сентябрьском журнале Nature Microbiology.

Давайте узнаем больше о шоколаде

Предыдущие исследования выявили микробы, участвующие в ферментации какао. Но эта работа “сделала все возможное, чтобы попытаться понять процесс”, — говорит Рэйчел Даттон. Этот микробиолог не принимал участия в работе. Но ее компания Microcosm Foods в Беркли, Калифорния, занимается исследованиями ферментированных продуктов.

Праздник микробов

Команда Гопульчан работала на трех фермах, принадлежащих женщинам, в Колумбии. Все они выращивают похожие сорта какао. На двух фермах производился высококачественный шоколад, а на третьей — шоколад оптом. (Цветочный, фруктовый и другие тонкие ароматы шоколада Fine chocolates отличают его от обычного шоколада оптом.)

Исследователи отслеживали температуру и рН ферментируемых зерен на каждой ферме. Они также отслеживали микробы на каждом этапе процесса.Дрожжи были одними из первых микробов, которые проникли в шоколадную плитку. Они расщепляли сахара в зернах, превращая их в спирт. В результате этого процесса в течение 24 часов ферментации выделялось тепло. Такое нагревание убивало бобы и не давало им прорасти.

Через 48 часов некоторые виды бактерий начали размножаться. Эти бактерии превращали спирт, выделяемый дрожжами, в кислоты. Это привело к повышению рН фасоли. Бактерии также расщепляли бобы и мякоть, которая их окружала. Вскоре к ним присоединились другие дрожжи и бактерии. Они превратили соединения, произведенные более ранними микробами, во вкусные молекулы.

Время и скорость изменения температуры и pH являются ключевыми для создания ароматов, говорит Эйми Дадли. Как и переходы между микробами, добавляет она. Дадли изучает генетику дрожжей, но не принимала участия в новом исследовании. Она работает в Тихоокеанском северо-западном исследовательском институте в Сиэтле, штат Вашингтон.

Лаборатория против диких микробов

Гопаулчан и его коллеги задались вопросом, могут ли они собрать команды микробиологов, чтобы повторить то, что они видели. Чтобы выяснить это, они изучили ДНК микробов, участвующих в ферментации бобов. Это позволило им выделить микробы, связанные с определенными вкусовыми соединениями. Затем они смогли предсказать комбинацию микробов, которая должна придавать шоколаду изысканный вкус на двух фермах.

Исследователи приготовили бактериально-дрожжевую смесь и подвергли ферментации небольшие партии бобов в лаборатории. Группа экспертов-дегустаторов протестировала ферментированные в лаборатории бобы. Они подтвердили, что вкусы действительно соответствуют шоколаду с двух ферм. Некоторые из этих ароматов включали ноты цветов апельсина, цитрусовых и тропических фруктов.

Однако лабораторный набор не был идеальным. В нем не было карамельного, орехового и древесного привкуса, присущего шоколаду фермерского производства. В нем также было больше травянистых ноток, чем в обычном шоколаде.Тем не менее, исследование показывает, что микробы, которые ферментируют какао, образуют предсказуемые сообщества, говорит Даттон. Она обнаружила похожие предсказуемые скопления грибков и бактерий в сыре. В сыре и шоколаде различные штаммы местных микробов привносят свои собственные ароматы.

Дизайнерские микробы

В будущем микробные смеси, изготовленные в лабораторных условиях, могут быть использованы для создания дизайнерских ароматизаторов, говорит Гопаульчан. Они могут создавать ароматы, которых не существует. Или те, которые трудно найти при естественном брожении.Но некоторые производители шоколада не поддерживают эту идею. Возьмем Луизу Беди и Мартина О’Дэйра. Они делают шоколад в магазине Luisa’s Vegan Chocolates в Ноттингеме, Англия. Изготовленные в лабораторных условиях микробные смеси “были бы категорически отвергнуты производителями крафтового шоколада и рынком сбыта”, — говорят они. Использование предварительно смешанных микробов может уменьшить разнообразие вкусов шоколада. И в этих смесях нет необходимости, поскольку “при правильном ведении сельского хозяйства шоколад уже получается вкусным”.

По словам Дадли, лабораторные микробы также могут вырабатывать слишком много некоторых соединений, придающих шоколаду изысканный вкус. “У людей очень четкая граница между тем, что действительно вкусно, а что — отвратительно”, — говорит она. “Количество этих соединений в дрожжах находится именно на той границе, которую люди считают приемлемой”. При смешивании продуктов можно перейти черту. И это может превратить шоколад из вкусного в отвратительный.

У вас есть научный вопрос? Мы можем помочь!

Отправьте свой вопрос здесь, и мы, возможно, ответим на него в следующем выпуске Science News Explorers