可可醱酵 (Cacao fermentation)

可可製成
巧克力製程

收穫 (Harvesting)

可可果實必須在樹上完全成熟才能採收,如此才能有果肉糖分較高的良好可可種子,接著才能充分的醱酵而產生良好的風味,採收後的可可果實需放在室內3~4天熟成後,再剖開將種子挖出進行醱酵。每株可可樹能採收可可豆約1~1.5公斤,一般每甲地約可收375公斤的可可豆。

醱酵 (Fermentation)

簡單來說,醱酵能將緊緊包裹著可可豆的果肉 (Pulp)去除,並減少苦澀味。其利用大地存在的天然酵母菌以及其他某些細菌產生的,將可可豆及外包果肉挖下放至於底面有孔洞的的醱酵箱內,任其自然醱酵,其長短與可可品種及季節有關,短者3~4天,長到6~12天,發酵首日果肉變成汁液排掉,溫度上升至45度左右,中途攪拌數次防止溫度過高,最後完成醱酵時溫度約50度,果肉在醱酵過程中會產生酒精及二氧化碳,酒精再變成醋酸,種子內的蛋白質被分解成胺基酸,發芽能力喪失,單寧類物質凝固,苦澀味降低,外觀上種子內部顏色由紫轉為棕色,豆仁會收縮與種皮剝離。

好!接下來我們要更詳細的看可可醱酵的過程,請耐心地細細品嘗!

醱酵過程中其實其中發生的反應錯綜複雜,但主要是以酵母菌 (Yeast)、乳酸菌 (Lactic acid bacteria)與醋酸菌 (Acetic acid bacteria)這三種菌所進行的一連串過程,才使得可可有其特殊風味!

醱酵菌株成長曲線醱酵產物曲線

上圖可知,可可發酵整個過程中,三種菌株的生長情形以及產生的產物,醱酵前兩天主要是酵母菌做厭氣醱酵,將蔗糖 (Sucrose)、葡萄糖  (Glucose)及果糖 (Fructose)轉化成酒精 (Ethanol)以及二氧化碳,此過程會放熱因而使得醱酵槽升溫至35至40度C。

螢幕擷取畫面 (3)

此外也將生成許多有機酸,包括乙酸 (Acetic acid)、草酸 (Oxalic acid)、磷酸 (Phosphoric acid)、琥珀酸 (Succinic acid)及蘋果酸 (Malic acid),以及氣味分子包括醛類、羰基化合物、酯類(揮發性果香)、脂肪酸、高級醇、有機酸、酚類和含硫化合物。而在醱酵的前24小時,酵母菌經由果膠分解酶使得可可豆上的果肉液化,產生汁液進而排除,也讓空氣能進入可可豆之間以便使醋酸菌進行接下來的好氧醱酵。

48小時後醋酸菌開始作用,造成以下反應發生:
螢幕擷取畫面 (4).png

醋酸穿過可可豆殼,在高溫下殺死了可可豆和破壞內部的細胞結構,蛋白質因酵素而降解為多肽和氨基酸形成巧克力香味的前驅物,而糖(葡萄糖/果糖)也被釋放成為香味前驅物,另外,部分的多酚類物質被氧化並聚合成大型的單寧分子,因此使得澀味減少,部分多酚和可可鹼/咖啡因擴散並從豆子中滲出,因此降低澀味和苦味。

整個可可豆醱酵過程果肉與顏色的變化如同下圖所示:

醱酵過程圖1醱酵過程圖2

果肉慢慢被分解而轉為汁液排除,可可豆種皮由乳白色漸漸轉為咖啡色,而種仁則是由紫色轉為紅褐色,這就是可可豆醱酵的整個過程與變化。

最後,來講講可可豆的香氣分子有哪些吧!

● 生物鹼 (Alkaloids)

可可鹼 (Theobromine) (約含2% to 3%):苦味
咖啡因 (Caffeine) (約含0.2%):苦味

● 多酚類 (Polyphenols)

原花青素 (Proanthocyanidins) (約含0.1%):澀味
兒茶素 (Catechins) (約含0.05%):苦味

● 吡 (ㄅㄧˋ)嗪 (ㄑㄧㄣˊ) (Pyrazines) (Strecker降解與梅納反應產生)

四甲基吡嗪 (Tetramethylpyrazine) :巧克力、咖啡
三甲基吡嗪 (Trimethylpyrazine) :可可、堅果、花生

● 酯類 (Esters) (醱酵產生)

乙酸異戊酯 (Isoamyl acetate):水果、香蕉
2-乙酸苯乙酯 (2-Phenylethylacetate):花香、蜂蜜
乙基-2-甲基丁酯 (Ethyl-2-methylbutanoate):果香

● 醇類 (Alcohols) (醱酵產生)

2-庚醇 (2-Heptanol):果香、青草味
2-苯乙醇 (2-phenylethanol):花香、蜂蜜

● 醛酮類 (Aldehydes and ketones) (Strecker降解產生)

2-甲基丁醛 (2-Methylbutanal):巧克力
3-甲基丁醛 (3-methylbutanal):巧克力
可卡醛 (5-Methyl-2-phenyl-2-hexenal):苦味
苯乙酮 (Acetophenone):花香

● 酸 (Acids) (烤焙時會揮發約70%)

乙酸 (Acetic acid):果酸味
丙酸 (propionic acid):果酸味
丁酸 (butyric acid):果酸味

圖片1

因為如此多的氣味分子才能使得可可能有如此豐富有層次的香氣!以上就是整個可可醱酵的過程,如有發現任何有誤的地方歡迎糾正討論,如有侵犯著作權的地方我們會立刻刪除,若有疑問也歡迎留言討論唷!
也歡迎大家分享唷!

 

資料來源:
台灣大學農業化學系博士生 許宸 整理
Funky Chocolate 翻譯、整理
Zoi Papalexandratou et al.(2016)It's Gettin’ Hot in Here: Breeding Robust Yeast Starter Cultures for Cocoa Fermentation. Trends in Microbiology Vol.24, No.3 等數篇國內外期刊
網站資料都歡迎大家分享與討論!
引用本網站文章請註明:
「資料來源:Funky Chocolate 文章網址:https://funkychocolatetw.wordpress.com/」

 

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