科学揭示如何制作完美的巧克力

可可菌种可能引发巧克力发酵的复兴。
Cacao Beans in seed pods next to chocolate chunks in cacao seed pod
标准化发酵工艺可带来更高质量、更可靠的可可收割技术。图片来源:Mimi Chu Leung

听起来可能有些刺耳,但这是事实:有巧克力,也有巧克力。任何比较过普通超市货品和高档品种的人都能体会其中的区别。但究竟是什么将日常的糖果棒与顶级的巧克力区分开来呢?为了找到答案,诺丁汉大学生物科学学院的研究团队深入研究了这种最受欢迎的甜点之一的化学复杂性。

他们的研究结果于8月18日发表在《自然微生物学》杂志上,表明这主要归结于发酵过程——这是收割过程中一个臭名昭著的不确定阶段。但在与可可豆农民合作后,该团队现在相信他们已经确定了控制质量的独特元素组合。他们表示,通过调整类似于酿造啤酒的可可发酵剂,我们正处于高品质巧克力新时代的边缘。

从可可到巧克力

早在5300多年前,前西班牙殖民时期的南美社区就驯化了可可树Theobroma cacao),然后将这种热带常绿植物引入中美洲社会。可可最初用于宗教仪式,而多种文化则使用可可豆本身作为货币

可可的收割始于剥开可可树的豆荚,将外壳与果肉和种子分离。然后将后者两种成分堆积在一起,任其发酵,果肉在此过程中液化。在此阶段,淡黄色的种子会变成深棕色甚至紫罗兰色,随后被取出进行另外3到7天的进一步干燥和发酵。正是在发酵过程之后,制造商通常开始将豆子称为可可(cocoa)而非可可豆(cacao)。之后,它们被磨碎并运往世界各地。

生物科学家们从源头——可可豆(Theobroma cacao)——开始进行这项研究。该团队在整个发酵过程中检查了可可豆的温度、pH值和微生物群落,以确定导致最终产品的关键变化和细节。他们发现,发酵本身仍然是拼图中最重要的部分之一。它为风味复杂性、香气成熟以及初始豆子苦味的减少设定了标准。

“发酵是一个天然的、由微生物驱动的过程,通常直接在可可农场进行,在那里采摘的豆子被堆放在盒子、堆或篮子里,”研究第一作者、微生物生态学家David Gopaulchan在一份声明中表示。“在这些环境中,来自周围环境的天然细菌和真菌分解豆子,产生构成巧克力最终味道和香气的关键化学物质。”

但Golpaulchan的团队对这种不受管制的、他描述为“自发”和“很大程度上不可控”的发酵过程的不确定性感到特别震惊。

“农民对哪些微生物占主导地位或发酵过程如何展开几乎没有影响,”他解释说。“因此,发酵,从而豆子的风味和质量,在每次收割、农场、地区和国家之间差异很大。”

“有效地驯化”巧克力

然后,该团队与哥伦比亚巧克力农民合作,通过开发一组特定的细菌和真菌微生物混合物,在实验室中复制他们的可可发酵条件。经过微调,他们人工创造的微观社区提供了产生同样高品质巧克力的适当条件。基本上,他们成功地设计了一个“食谱”,用于控制那些波动巨大的可可发酵问题。

Gopaulchan说:“我们所做的发现对于帮助巧克力生产商能够持续地最大化他们的可可产量非常重要,因为我们已经证明他们可以依靠可衡量的指标,如特定的pH值、温度和微生物动态,来可靠地预测和实现一致的风味成果。”

Gopaulchan将最近的工作描述为“有效地驯化”了可可发酵本身,开启了一个新时代,为农民提供定义好的发酵剂来标准化他们的工作。他将其与啤酒、面包奶酪生产的发酵剂的开发进行了比较,以及它们的引入如何彻底改变了这些行业。

尽管这个新时代可能很快就会变得风味十足,但它并没有解决该行业一些更大的社会政治问题。巧克力制造长期以来因其沉重的环境负担以及广泛依赖童工而受到批评。即使质量开始全面提高,并且可以以更符合道德的方式生产,这种甜点的甜味可能仍会被其苦涩的联想所压制。

 

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