Ученые из Ноттингемского университета в Великобритании воссоздали процесс естественного брожения какао-бобов в лабораторных условиях, чтобы выяснить, возможно ли улучшить вкус конечного продукта искусственно. Исследование показало, что использование определенных штаммов микроорганизмов способно влиять на вкусовые характеристики и определять качество шоколада.
Формирование вкусовых качеств таких продуктов, как вино, пиво, сыр или шоколад, зависит от деятельности микроорганизмов. В то время как при брожении вина и при изготовлении сыра дрожжи и бактерии добавляются и контролируются, ферментация какао-бобов протекает естественным путем, что приводит к ее неравномерности. Это влияет на вкус – некоторые оттенки могут проявляться в виде горечи.
Бактерии, присутствующие в свежесобранных ягодах, инициируют химические процессы в бобах, которые определяют свойства конечного продукта. Фермеры, собирая урожай и выкладывая его в корзины или ящики с хорошей вентиляцией, не могут изменить преобладание определенных видов грибков и бактерий — этот процесс определяется естественными факторами.
«Необжаренные какао-бобы обладают ограниченными вкусовыми качествами, часто проявляя горечь и вяжущие свойства. В то время как ферментированные какао-бобы способны раскрыть сложные вкусовые оттенки с меньшей горечью и терпкостью. Таким образом, ферментация играет ключевую роль в улучшении аромата и вкуса шоколада», — отметили исследователи в своей публикации, опубликованной в журнале Nature Microbiology.
Влияние абиотических факторов (таких как свет, температура, влажность, осадки, ветер, атмосферное давление, химический состав атмосферы, воды и почвы) и биотических факторов (включая бактерии, грибы, растения и животных) на процесс ферментации было исследовано учеными. В течение двух лет вегетации они фиксировали температуру и pH (показатель кислотности или водородный показатель) во время ферментации бобов на ферме, расположенной в департаменте Сантадер – главном колумбийском регионе по производству какао.
Для оценки биотических маркеров исследователи отобрали еще две фермы, расположенные в регионах Уила и Антиокия, и из ферментированных бобов с этих трех ферм приготовили какао-ликер. Дегустационная комиссия отметила вкус бобов из Сантадера и Уилы, сравнив его с эталонным образцом из Мадагаскара. Какао-ликер, изготовленный из бобов Антиокии, отличался менее разнообразным вкусовым профилем.
Исследователи также выявили микробные сообщества, которые влияют на состав продукта в зависимости от времени и места проведения ферментации. Для анализа генетического материала было отобрано девять штаммов ферментирующих микроорганизмов (пять видов бактерий и четыре вида грибов) из партий бобов, отличающихся насыщенным вкусом. После этого биотехнологи смогли воссоздать изменчивый естественный процесс ферментации в лабораторных условиях.
Для уничтожения нежелательных микроорганизмов какао-бобы подвергли стерилизации, затем ферментировали, используя специально подобранные микроорганизмы, и перемололи в какао тертое. Эксперты также оценили этот ликер, выявив в нем новые вкусовые оттенки. Исследования продемонстрировали, что определенные микробные закваски способны стабильно воспроизводить и изменять характеристики высококачественного шоколада при контролируемых параметрах. Это открывает для производителей какао возможность максимально эффективно использовать собранный урожай.