[发明专利]发酵可可豆的方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于发酵可可豆的方法。其还涉及酵母用于此类方法的用途。

背景技术

可可产品由可可树(Theobroma cacao)的豆制成。成熟果实(荚果)直接起源于可可树干并且壁较厚，并且包含30-40个豆(种子)。每个豆由被外种皮(种皮)包围的两片子叶和胚芽(胚根)组成并且包裹在甜的白色粘性果肉(占种子鲜重的约40％)中。

可可豆的收获后处理开始于打开荚果并从果实中移除种子以进行发酵。在发酵之后，可对豆进行洗涤并然后干燥。干燥通常在日光中进行并且要花费1至3周。一旦干燥到6-7％的湿度，就将豆储存于仓库的袋中直至销售和出口。

可可的发酵具有多个目的。首先，其有利于去除果肉。其次，其产生乙醇和乙酸，所述乙醇和乙酸连同所产生的热扩散到豆中，这致使种子胚芽死亡。第三，其致使豆的植物细胞壁分解，并且释放的内源性酶诱导豆内的生化反应，导致巧克力调味剂的前体。

通常，可可通过天然存在的酵母、乳酸菌(LAB)和醋酸菌(AAB)的聚生体自然发酵。实际发酵发生在包围可可豆的粘性果肉中并且持续5至7天。

根据R.F.Schwan和A.E.Wheals，Critical Reviews in Food Science and Nutrition，2004，44，205-221，可可果肉包含82-87％水、10-15％糖(葡萄糖、果糖和蔗糖)、2-3％戊聚糖、1-1.5％果胶、3％柠檬酸、蛋白质、氨基酸、维生素、矿物质。其初始pH为约3.6。

发酵的初始阶段由酵母和乳酸菌主导。利用酵母的醇发酵致使糖转化为乙醇和CO₂。此外，发酵包括柠檬酸降解、果胶降解和挥发物(主要为杂醇、脂肪酸和脂肪酸酯)的产生。

虽然一些乳酸菌菌种将葡萄糖转化为乳酸、乙酸、乙醇和CO₂(异型乳酸发酵)，但是利用乳酸菌的乳酸发酵主要包括将糖转化为乳酸(同型乳酸发酵)。果糖可被一些乳酸菌还原为甘露糖醇，并且还可发生柠檬酸同化。乳酸发酵受益于低pH、高含糖量、低乙醇并因而可在醇发酵结束时发生。柠檬酸转化导致pH升高并且可能有助于可可调味剂。

乙酸发酵通过醋酸菌进行。其包括将乙醇氧化为乙酸。虽然糖发酵成乙醇是厌氧的(即，可在不存在氧气时进行)，但乙醇转化成乙酸却是有氧的并且需要存在氧气。

通常应当理解，醇和乙酸发酵两者可能对于获得高品质可可是必须的。然而，并非总是需要乳酸发酵，因为当乳酸进入子叶时其不能蒸发并可因而影响可可豆的品质。

果肉降解酶导致称为“浆汁”的液体排出。R.Buamah等人，World Journal of Microbiology and Biotechnology，1997，13，457-462描述了酵母培养物对可可发酵的影响及其对浆汁收率的影响。具体地，文章描述了脆壁克鲁维酵母(Kluyveromyces fragilis)、薛瓦酵母(Saccharomyces chevalieri)、Candida norvengensis和白色球拟酵母(Torulopsis candida)特定ATCC菌株的使用。该文档描述了两个实验：第一个在无菌环境(即，不存在其它微生物)中使用酵母或酵母的组合；第二个为正常自然发酵而无需添加酵母。

WO 2013/064678描述了在可可发酵中克鲁维毕赤酵母(Pichia kluyveri)菌种的起动酵母的使用。发酵按实验室规模进行。然而，其并未公开该酵母能够通过发酵碳水化合物产生乙醇和乙酸两者。

J.Sanchez等人，Lebensmittel Wissenschaft und Technologie，1985，18(2)，69-75描述了采用脆壁克鲁维酵母、诞沫假丝酵母(Candida zeylanoides)和薛瓦酵母菌种的纯酵母培养物进行发酵，其它条件与自然发酵(其被用作对照)的那些相同。然而，使用脆壁克鲁维酵母的结果并未示出相比于自然发酵有改进，并且使用诞沫假丝酵母的那些是适度的。然而，该文献并未公开任何酵母都能够通过发酵碳水化合物产生乙醇和乙酸两者。