发酵会影响巧克力的生产?——系统微生物学与生物制造综述推荐

学术   科学   2023-05-04 08:48   江苏  

埃塞俄比亚农业研究所Biruk Hirko的最新综述

Role of fermentation and microbes in cacao fermentation and their impact on cacao quality

发酵和微生物在可可发酵中的作用及其对可可品质的影响

在SMAB正式上线


原文链接

https://link.springer.com/article/10.1007/s43393-023-00160-9


    可可豆发酵生产方式多种多样,大多以传统方式进行。这种手工工艺导致产品的感官质量变化较大。根据可可发酵相关研究,发酵方法和工艺本身受多种因素影响。作者对发酵过程进行了批判性研究,发现在提高发酵工艺和最终产品质量方面,自然微生物、酶和发酵剂的作用被严重忽视。因此作者着重介绍了可可发酵过程中涉及的微生物,并将其影响因素与其所需的风味和香气联系起来;还对可可发酵的研究进展、生物活性物质的潜在健康效益及其在可可发酵中的应用进行了综述。




研究背景




       未经加工的天然新鲜可可豆不会产生巧克力味道。微生物发酵可以减少苦味和涩味,也可以促进干燥并诱导可可豆内部发生生化变化。因此,酵母发酵剂——属于酿酒酵母属、毕赤酵母属、克鲁维酵母属、念珠菌属和曲孢菌属的酵母发酵剂在可可加工中被广泛使用。可可发酵可以分为内部和外部两个阶段。内部发酵是指子叶中发生的生化变化,而外部发酵是指糖浆被微生物分解代谢。传统的可可发酵方法是使用香蕉叶或装在篮子里,但目前采用的是改进过的盒子。可可豆在收获后被包裹在发酵材料中,保存几天,在此发酵过程中,附着在豆子上的富含糖分的果肉起到了隔绝空气的作用。




科学发现


       

   基于经验传承,可可发酵过程中根据可可品种、产地、农艺实践、批量、成熟期、荚果贮藏和转豆频率的不同,微生物生长和生成的代谢物会有很大差异。

图1 可可豆发酵过程中的微生物演替

      对新鲜可可浆采用不同的发酵工艺,可以改善香气特征,缩短发酵时间。在作者的研究中,他们发现转化有助于降低乳酸的生成,并促进乙醇氧化为乙酸和多酚的氧化,最终降低酸度和涩味。发酵剂培养物起到了加速和高效可可发酵过程的作用,从而生产出高质量、均匀的发酵可可豆。

图2 代表不同发酵阶段的可可豆颜色示意图



总结展望



      

      通过研究天然微生物、酶和发酵剂,人们可以改善豆类和巧克力的发酵质量和感官特性。近几十年来,选择最佳发酵工艺、准确测量发酵过程中涉及的微生物或发酵剂培养物及其对最终巧克力的影响备受关注,但还需要进一步研究以确定准确的发酵方法和发酵条件(温度、PH值,在受控条件下)对可可豆香气和最终产品风味的影响。使用发酵剂培养对风味和香气进行小幅改善,可以使可可豆的质量保持一致,并产生显著差异,并为农民、可可贸易商和巧克力制造商扩大利润。此外,发酵剂培养物的使用可能有助于减少发酵周期、时间控制和高效的可可发酵过程,并提供高产量的发酵可可豆。


引用方式

Hirko, B., Mitiku, H. & Getu, A. Role of fermentation and microbes in cacao fermentation and their impact on cacao quality. Syst Microbiol and Biomanuf (2023). https://doi.org/10.1007/s43393-023-00160-9



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Systems Microbiology and Biomanufacturing(系统微生物学与生物制造,简称SMAB,ISSN:2662-7655) 是由江南大学与Springer Nature出版集团合作主办的英文期刊。期刊SMAB致力于为工业微生物与生物制造过程领域的新发现、新方法和新技术提供报道的平台,江南大学副校长徐岩教授担任主编,Bioresource Technology期刊主编Ashok Pandey教授担任期刊首席顾问,更多内容详见期刊主页。


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《Systems Microbiology and Biomanufacturing》(系统微生物学与生物制造,ISSN:2662-7655)是江南大学与Springer Nature出版集团合作主办的轻工技术与工程类英文期刊。
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