Ферментация какао что это
Ферментация какао бобов
Основной составляющей в процессе изготовления шоколада и шоколадных изделий являются какао-бобы.
Какао-бобы добываются из плодов дерева какао. Созревшие плоды обладают вытянутой формой, окраска варьируется от желтого оттенка до красного цвета. После созревания плоды срезаются при помощи широких ножей на длинных шестах, собираются и разрезаются на две или четыре части. Сами какао-бобы – семена, скрывающиеся в мякоти внутри плода.
Первоначально, семена содержат большое количество дубильных веществ, из-за чего обладают горьким, сильно вяжущим вкусом и не могут быть использованы в шоколадном производстве. После сбора начинается ферментация какао-бобов.
Как происходит ферментация?
После того, как бобы собраны, они должны пойти несколько стадий обработки.
Начальная стадия – ферментация, которая производится прямо на месте сбора, в естественных условиях. От правильно проведенной ферментации напрямую зависит вкус и качество конечного продукта.
Благодаря воздействию солнца и микроорганизмов, содержащихся в плодовой мякоти, внутри корзин начинается брожение. В результате химических процессов, какао-бобы теряют способность к прорастанию, вкус становится более мягким, появляется характерный аромат шоколада.
Плоды, прошедшие ферментацию, тщательно моют и просушивают. Процесс сушки происходит либо на солнце, либо в специальных сушильных аппаратах. В процессе плоды теряют от 40 до 60% влаги. После сушки готовая продукция имеет влажность до 7%. Благодаря этому бобы могут транспортироваться, и хранится дольше. Затем готовые бобы упаковываются и отправляются на экспорт.
Кондитерские товары
Ферментация является первоначальной стадией обработки свежих какао-бобов и производится на плантациях. Вынутые из плодовой мякоти семена с остатком сладкой мякоти собирают в кучи или ящики, укрывают банановыми листьями и оставляют на 2-7 дней. Под влиянием микроорганизмов и плодовой мякоти происходит сначала спиртовое, а затем уксусно-кислое брожение. Температура в массе повышается до 50 °С. Под влиянием ферментов протекают различные химические реакции. В результате семена теряют всхожесть, приобретают коричневый цвет за счет окисления дубильных веществ и образования темноокрашенных флобофенов. Полифенолы также взаимодействуют с белками и образуют нерастворимые соединения. Возрастает содержание органических кислот, происходит протеолиз белка, гидролизуется сахароза. Какао-бобы становятся менее терпкими, смягчается их горький вкус, возникает характерный аромат, оболочка легче отделяется от ядра. При недостаточной ферментации в бобах частично остаются антоцианы с вяжущим горьким вкусом, синей или пурпурной окраской (пигмент «красное какао»). Прошедшие ферментацию бобы высушивают на солнце или в сушилках до влажности 6-7 %.
Первичная переработка какао-бобов
Под влиянием высокой температуры происходит конденсация дубильных веществ, изменяются антоцианы и усиливается коричневый цвет какао-бобов, смягчается кислый и вяжущий вкус, появляется приятный, горьковатый привкус. Летучие органические кислоты частично удаляются, денатурируются белки. Улучшается и развивается аромат какао-бобов в результате сахароаминных реакций. Эффективным способом термической обработки является нагрев какао-бобов в электромагнитном поле токов высокой частоты до конечной температуры 134 °С и влажности 1,5-2,5 %. Данный способ сокращает процесс в 2-3 раза, какао-бобы приобретают тонкий шоколадный аромат, приятный вкус и высокую хрупкость.
После термической обработки какао-бобы быстро охлаждают и направляют в дробильно-сортировочную машину. Полученную при дроблении крупку сортируют по размеру на фракции, отделяют зародыш и какавеллу. Мелкие фракции крупки содержат больше какавеллы, они менее ценны, чем крупные. Применение гидротермической обработки какао-бобов перед дроблением снижает засоренность крупки, какавелла получается крупнее и легче отделяется от нее. Важным является получение чистой крупки с содержанием какавеллы це более 1,5 %.
По новой технологической экономически обоснованной схеме проводят раздельную термическую обработку целых какао-бобов и крупной фракции крупки до влажности 2,5 % мелкой крупки.
Тертое какао изщелых какао-бобов и крупной фракции крупки используют для приготовления шоколада. Положительным фактором является обработка какао-крупки свежей молочной сывороткой. Это повышает дисперсность тертого какао, улучшает вкусовые и ароматические свойства.
Секрет ферментации какао или как формируется вкус и аромат шоколада
Как только какао-бобы вместе с мякотью извлечены из плода, нельзя терять ни минуты. Мякоть замедляет прорастание бобов в закрытом плоде, но когда его открывают, она быстро разлагается и начинает бродить при температуре выше 25°С, к тому же прорастание бобов также начинается сразу. Процесс ферментации важен не только для извлечения аромата из бобов, но и для подготовки их к хранению.
Чтобы начать процесс ферментации фермеры складывают бобы на банановые листья, прижимая их кусками древесины, или кладут их в хорошо проветриваемые корзины или деревянные ящики. Затем бобы опять накрывают банановыми листьями, и природа делает свое дело.
Продолжительность ферментации зависит от сорта какао, количества бобов и используемого метода. В основном, она составляет 4-6 дней.
Николас Каму (Nicholas Camu), управляющий отделом инноваций в ферментации:
«Ферментация какао может создать неповторимые оттенки вкуса или испортить вкус совсем. Если все сделано правильно, результат превзойдет любые ожидания».
Из первых уст: Николас Каму (Nicholas Camu), управляющий отделом инноваций в ферментации
Когда Николас Каму изучал промышленную микробиологию в Открытом Университете Брюсселя, Barry Callebaut предложил ему посвятить его докторскую диссертацию процессу ферментации какао. Николас Каму с радостью согласился воспользоваться этим уникальным шансом, чтобы отправиться в Африку и изучать какао в полях. Сразу после защиты, его пригласили в компанию для продолжения его исследования и применения результатов на практике. Мы задали ему несколько вопросов.
Какова цель ферментации какао?
«Раньше процесс ферментации рассматривался только как способ избавиться от мякоти, окружающей какао-бобы. Сегодня нам известно, что он оказывает огромное влияние на вкус и запах получаемого из бобов шоколада. И хотя сейчас ферментация также остается самой легкой процедурой избавления от мякоти, ей уделяется должное внимание, ведь она способствует целому ряду химических процессов, определяющих оттенки вкуса. При последующей обжарке бобов, эти нотки несут шоколаду неповторимый вкус и запах, которые мы все так любим. Если обжаривать бобы, не прошедшие процесс ферментации, получаемый шоколад будет вяжущего неприятного вкуса. Кроме того, ферментация не дает бобам гнить, обеспечивая их хранение для перевозки на дальние расстояния.»
Как происходит процесс ферментации?
Каковы современные методы проведения ферментации?
«В Африке наиболее часто используется процедура складывания бобов в кучи. На земле расстилаются листья бананов. Сырые бобы складываются сверху и накрываются еще одним слоем листьев. Вот и весь секрет. Это дешево и легко осуществимо, ведь листья бананов растут повсеместно. На мой взгляд, это и самый лучший способ, так как можно избежать негативного воздействия от прошлого процесса брожения: от предыдущей партии не остается бактерий или плесени. Когда какао выращивается на небольших фермах, ферментация обычно происходит в плетеных корзинах вместительностью 50 кг каждая, устланных банановыми листьями. Это тоже неплохой метод, так как ферментация происходит равномерно.
В Бразилии и Азии, где плантации какао, как правило, больше, применяется способ каскадной ферментации в ящиках. Ящики вмещают от 1 до 3 тонн бобов. Так как при этой процедуре требуется большое количество бобов, они свозятся с нескольких плантаций в один пункт, где и расположены ящики. Весь процесс ферментации может контролироваться, по этой причине он теоретически дает бобы лучшего качества. Но самой большой проблемой является создание таких ящиков. В прошлом их делали из твердой древесины, не поддающейся гниению. Сегодня все больше и больше фермеров используют более мягкие и дешевые разновидности древесины, и это негативно влияет на качество бобов из-за того, что может оставить запах гниющей древесины или плесени. К тому же после каждой партии бобов ящики надо тщательно чистить, чтобы не допустить распространения плесени на следующие партии.»
Откуда берутся все микроорганизмы? Можно ли это сравнить с производством вина, где бактерии и дрожжи просто содержатся в винограде и внутри деревянных бочек?
«Да, это хорошее сравнение. Микроорганизмы, необходимые для процесса ферментации какао естественным образом обитают на плантациях. Дрожжи присутствуют в корзинах и ящиках или в почве, бактерии молочной кислоты живут на руках у фермеров, их ножах и мачете и на банановых листьях. Средой обитания бактерий уксусной кислоты является воздух, поэтому экваториальные регионы такие влажные.»
«Во многих случаях да. Однако чем дольше длится процесс ферментации, тем больше расходы фермеров, оплачивающих труд рабочих. Помимо этого, спрос на какао намного больше предложения на мировых рынках, так что нетрудно найти покупателя даже низкокачественного какао. Но у компании Barry Callebaut другие принципы работы. Мы ищем только какао высшего качества для изготовления лучшего шоколада. Вот почему, если есть возможность, мы стремимся сотрудничать с кооперативами фермеров, обучая их самым надежным способам ферментации и сушки.»
Означает ли это, что для производства шоколада компания Ваггу Callebaut использует только какао бобы, прошедшие ферментацию должным образом?
«Абсолютно точно. Мы проверяем каждый мешок приобретаемых бобов, чтобы убедиться в их настоящем вкусе. Мы не можем позволить себе покупать бобы низкого качества, так как это отразится на вкусе шоколада, который должен соответствовать стандарту. Для нас такая практика просто неприменима.»
Ароматное и ординарное какао
Какао – это один из самых восхитительных продуктов, созданных природой. Оно дарит нам неповторимый и любимый многими вкус шоколада. И этот вкус практически невозможно воссоздать искусственно. Именно поэтому в составе любого шоколада или шоколадного десерта в том или ином объёме обязательно присутствует какао. Ароматное или ординарное, оно одинаково воздействует на наш организм – бодрит, наполняет энергией и приносит радость.
На мировом рынке принято разделять какао-бобы на две категории – на ароматные и ординарные. Первая категория высоко ценится среди производителей какао-продуктов премиального класса и изготовителей шоколада bean to bar. Вторая – на хорошем счету у крупных компаний, которые в больших масштабах поставляют на рынки какао-продукты и шоколад. И те, и другие какао-бобы востребованы, но используют их в различных целях, по-разному их перерабатывают и, соответственно, получают разный конечный продукт.
В чём же заключается принципиальная разница между двумя типами какао-бобов? Давайте попытаемся разобраться во всех нюансах этого вопроса.
Ординарное какао
Ординарное какао – это тот самый, знакомый всем нам с детства, шоколадный вкус. Он может быть более или менее горьким и терпким, насыщенным или мягким, выразительным или нежным, однако вы всегда сможете узнать его. Этот буквально вездесущий вкус встречается в тысячах вариаций – в конфетах, начинках, десертах, напитках, выпечке и многом-многом другом. Он любим сотнями миллионов людей, живущими в разных уголках мира.
Ординарное какао производят буквально везде, где это возможно. Вопреки расхожему мнению, оно растёт не только в Африке, но и в таких странах, как Эквадор, Колумбия, Индонезия, Бразилия, и т.д. Впрочем, основной объём его производства приходится на Западную Африку и некоторые острова Индонезийского архипелага. На мировом рынке количество ординарного какао может достигать, в зависимости от года, до 97% от общего объёма производства.
Хотим отметить, что словосочетание «ординарное какао», в нашем понимании, ни в коей мере не является синонимом словам «плохое» и «некачественное». Это просто обычное какао с узнаваемым шоколадным вкусом. В нём может не быть яркости и богатства послевкусий, но это не делает его плохим продуктом. Прошедшее грамотную обработку и переработку, такое какао прекрасно подходит для создания качественных продуктов, в том числе и хорошего шоколада.
Ординарное какао обладает достаточно высокой устойчивостью к заболеваниям. Оно не слишком прихотливо в уходе и часто обладает высокой урожайностью, что делает его более привлекательным для фермеров, чем ароматное. Именно эти качества позволили ему широко распространиться практически по всем странам-производителям какао и заполнить собой весь рынок. Главной причиной этому стала большая уязвимость какао-деревьев к различным заболеваниям. Из них самыми разрушительными с экономической точки зрения являются чёрная стручковая гниль, которую вызывают микроорганизмы Phytophthora, и грибок Moniliophthora perniciosa, провоцирующий болезнь, известную как ведьмины мётлы. Начиная с конца XVIII века распространение этих заболеваний приводило не только к гибели урожаев и упадку плантаций, но и к полному исчезновению некоторых уникальных сортов.
Типичным примером является Эквадор. Эта страна в 1915 году была крупнейшим производителем какао в мире, экспортируя примерно 40 000 тонн бобов в год. Однако к 1925 году из-за того, что местные плантации сначала поразила чёрная стручковая гниль, впервые появившаяся здесь в 1850-х годах, а затем ведьмины мётлы (1920 г.), экспорт сократился примерно до 15 000 тонн. Для того, чтобы эти заболевания полностью не истребили эквадорское какао, местные учёные стали скрещивать его с более устойчивыми и урожайным сортами. Так возник самый культивируемый ныне эквадорский гибрид CCN-51, в котором прослеживаются следы Iquitos (45,4%), LAN 21 Criollo (22,2%) Amelonado (21,5%) и Nacional (
1%). Благодаря своей устойчивости к заболеваниям и высокой урожайности он практически повсеместно заменил собой местный Nacional Arriba. Из-за этого существование уникального ароматного сорта, получившего название «жемчужина Эквадора», было поставлено под угрозу.
С аналогичными проблемами в разные годы сталкивались Бразилия, Тринидад, Колумбия, Суринам, а также многие страны Центральной Америки и Карибского бассейна. Необходимость спасти какао как сельскохозяйственную культуру привела к тому, что на смену местным уникальным сортам пришли стойкие гибриды, которые уже нельзя было отнести к fino de aroma. Так ординарное какао вытеснило собой fino de aroma.
Ароматное какао
Наверняка многие из вас сталкивались с такими понятиями, как fino de aroma или fine or flavour cocoa. Эти термины являются синонимами. Ими принято называть бобы, обладающие «прекрасным ароматом» 1 и необычным вкусом. У нас в стране почему-то принято называть этот тип какао ароматическим, однако, на наш взгляд это не совсем верное определение. Более подходящим нам представляется словосочетание «ароматное какао», по аналогии с ароматным кофе, ароматным чаем, ароматной сигарой и т.д.
Объём производства какао fino de aroma невелик. В зависимости от года, его количество на мировых рынках может колебаться от 3 до 8% от общемирового урожая. Редкие и часто дорогостоящие сорта какао-бобов доступны не каждому. Чаще всего они попадают в руки к производителям, специализирующимся на создании шоколада bean to bar и какао-продуктов высокого класса. Крупные компании не слишком заинтересованы в использовании дорогого сырья, которое, к тому же, может менять свой вкус в зависимости от партии. Однако и они приобретают ароматное какао, хоть и в небольших количествах, для создания купажей.
Нестабильность вкуса – одна из отличительных черт, присущих какао fino de aroma. Если от ординарных бобов можно ожидать узнаваемого шоколадного профиля, то с ароматными сортами всё сложнее. На их вкус и аромат способны повлиять не только климатические условия, но и каждый из этапов их обработки, начиная со сбора урожая и заканчивая обжаркой. Впрочем, основные характерные черты, свойственные тому или иному сорту, в целом сохраняются. При определённом уровне вкусового опыта вы вполне сможете отличить эквадорское ароматное какао от венесуэльского или перуанского. Однако палитра нот, а также уровень таких показателей, как терпкость, горчинка или кислинка, у ароматных сортов могут изменяться. В этом отношении у них много общего с хорошим вином или specialty кофе.
Если бы нас попросили в двух словах описать какао-бобы fino de aroma, то мы бы выбрали слова «необычные» и «многогранные». В свойственный им широкий спектр послевкусий могут входить ноты фруктов, ягод, цветов, орехов, овощей, леденцов, а также травяные, древесные оттенки и т.д. Зачастую они очень сильно отличаются от вкуса, который мы привыкли воспринимать как шоколадный. Например, к таким сортам относятся какао Перу, Marañón и Гватемала, Lachuá. Порой шоколад, созданный из них, больше походит на необычный десерт.
Ароматное какао – это не только местные, коренные сорта. К нему относятся и гибриды, полученные в результате как естественного, так и искусственного скрещивания. Такими, например, являются Никарагуа, Nicaliso (Amelonado + Criollo + Nacional + Boliviano), Индонезия, Бали (Java A Criollo ICCRI 3/4 + Trinitario RCL Panther + Trinitario BLB), Венесуэла, Carenero (Trinitario + Criollo Barlovento), Эквадор Esmeraldas (Nacional + Criollo) и многие другие.
С выращиванием ароматного какао связано много трудностей. Оно требует тщательного ухода и деликатной обработки. Ему необходима естественная затенённость, отсутствие агрессивной обработки от вредителей, качественная ферментация и сушка. Для подавляющего большинства производителей создать такие условия представляется практически невозможным. Кроме того, ароматное какао обладает низкой устойчивостью к заболеваниям и невысокой урожайностью, что делает его выращивание невыгодными для небольших хозяйств. Поэтому фермеры, занимающиеся его культивированием, часто объединяются в кооперативы, либо получают поддержку от компаний и неправительственных организаций, заинтересованных в сохранении уникальных сортов.
Немного о стандартах
Описывая какао fino de aroma многие проводят аналогию со specialty кофе. Это довольно близкое сравнение, однако не идеальное. Если качество кофе принято определять по 100-балльной шкале и для него установлены довольно жёсткие стандарты, которым необходимо следовать на каждом этапе производства, то с какао всё значительно сложнее. Лишь во втором десятилетии XXI века появились международные стандарты, которые позволили определять принадлежность бобов к категории fino de aroma. Так Международная организация по какао (ICCO) предлагает разделять ароматное какао на два типа: «Fine cocoa» и «Flavor cocoa». Определение этим понятиям было дано лишь в 2017 году Экспертной рабочей группой ICCO. В документе, озаглавленном «A Working Definition of Fine or Flavour Cocoa», сказано примерно следующее:
Fine cocoa – это какао, которое имеет сложный вкусовой профиль. Как правило, оно обладает большим генетическим разнообразием, а также имеет важное историческое и культурное значение для той местности, где произрастает. Его вкус формируется благодаря особенностям среды, в которой оно было выращено, терруару, опыту производителя, а также особенностям ферментации и сушки. Оно не должно иметь никаких вкусовых дефектов, в число которых входят привкусы плесени, затхлости, грязи, гари, перебродивших бобов, гнили и разложения.
В соответствии с International Cocoa Agreement 2010 года определение fino de aroma не распространяется на какао-бобы, прошедшие видоизменённую или «искусственную» ферментацию, в ходе которой были использованы ароматизаторы, фруктовая мякоть или различные соки и нектары.
О значимости процесса ферментации
В настоящее время известно, как минимум, о 29 500 гибридах и более 10 генетических кластерах какао. Помимо генотипа, на вкусовой потенциал сырых какао-бобов влияют условия выращивания, климат, состав почвы и множество других факторов. Однако формирование их основных характеристик продолжается и во время послеуборочных процессов, включающих в себя ферментацию, сушку и обжарку.
Главные различия между ароматным и ординарным какао заключаются во вкусе и аромате. Они не затрагивают такие характеристики, как естественное содержание какао-масла, плотность какаовеллы, форма или цвет и т.д. При этом высокое качество обработки ординарных бобов ни в коем случает не позволяет причислить их к категории fino de aroma. Но и не всё какао с хорошей генетикой после обработки может считаться ароматным.
Значимость ферментации можно описать на примере Доминиканской Республики, на территории которой произрастают какао-деревья, относящиеся исключительно к категории fino de aroma. Все какао-бобы, которые производят в этой стране, происходят от одних и тех же растений и ничем изначально не отличаются друг от друга. Однако после обработки они естественным образом разделяются на два типа:
Вывод можно сделать однозначный: как бы ни была прекрасна генетика какао-бобов, отсутствие ферментации буквально обесценивает их, ведь в них не происходит необходимых для развития вкуса и аромата процессов.
Проблема неферментированного какао довольно болезненна не только для Доминиканской Республики, но и для Гаити, и некоторых островов Индонезийского архипелага. Чтобы снизить объёмы производства некачественных бобов в этих странах создаются кооперативы и общественные организации, которые оказывают фермерам поддержку и занимаются их обучением.
В заключение
Какао – это не только плод тяжёлого труда множества людей, но и часть экосистемы нашей планеты. Его выращивание и обработка включает в себя множество невероятно сложных процессов. Создание этого продукта требует знаний, времени и энтузиазма. В работе с ним существует так много различных нюансов, что каждый производитель какао-бобов, без исключения, заслуживает уважения.
Ежегодно спрос на какао и продукты, созданные из него, постепенно увеличивается. Особенно это стало заметно в последние десятилетия. Крупнейшим рынком производителей, потребителей и экспортёров какао сейчас считается Европа. Он невероятно разнообразен, т.к. европейские компании приобретают бобы разного происхождения, различных категорий и качества. Благодаря этому они могут удовлетворить запросы и крупных, и мелких производителей шоколада. Объём импорта какао-бобов, как ординарных, так и ароматных, только в страны Европы по данным на 2019 год составил почти 2,5 млн. тонн. 5 Любопытно, что 80% из них были поставлены напрямую от производителей. Это говорит о росте интереса к какао-бобам, чьё происхождение можно проследить не только до страны, но и до кооператива или даже фермы.
В заключение хотим ещё раз подчеркнуть, что любое какао – это вкусный, хороший и полезный продукт. Не важно, чему вы отдаёте предпочтение – узнаваемому вкусу ординарного какао или необычным и удивляющим профилям, свойственным сортам fino de aroma. Не отказывайте себе в удовольствии полакомиться шоколадом, вкусным десертом или напитком, ведь все продукты, содержащие какао, созданы для того, чтобы приносить радость и наслаждение!
Ферментация какао бобов – этапы ферментации
Переработка какао-бобов в какаопродукты
Ферментация является первоначальной стадией обработки свежих какао-бобов и производится непосредственно на плантациях на местах сбора урожая.
Свежие семена, освобожденные от мякоти, складывают в деревянные ящики, земляные ямы или насыпают в кучи и сверху укрывают слоем банановых листьев. В некоторых странах ферментацию какао-бобов проводят в ящиках. Длительность ферментации выбирается в зависимости от сортовых особенностей бобов. Ферментация благородных сортов длится 2-3 дня, потребительских 5-7 дней. За это время прилипшие к бобам остатки мякоти разлагаются, температура в массе бобов повышается до 45-50°С. Конечная температура при прочих равных условиях зависит от количества бобов. К концу первых суток, когда температура достигает 32-33°С, бобы хорошо перемешивают для равномерной ферментации их во всех слоях. Вторично перемешивают их к концу вторых суток, когда температура бобов составляет 37-38°С. К концу третьих суток ферментации температура достигает 45-50°С.
Различают внешнюю и внутреннюю ферментацию. Под внешней ферментацией понимают химические процессы, происходящие в пульпе под влиянием микроорганизмов, – спиртовое брожение, переходящее в уксуснокислое брожение.
Под внутренней ферментацией понимают сложные, но недостаточно изученные процессы, в результате которых в ходе технологической обработки таких бобов возможно образование вкусовых и ароматических веществ. Внутренняя ферментация, по-видимому, и играет основную роль и определяет вкусовые качества ферментированных какао-бобов.
Исследования какао-бобов до и после ферментации показали, что изменения претерпевает ряд органических соединений, содержащихся в них.
Все реакции дают экзотермический эффект. Количество тепла особенно возрастает к концу вторых суток, когда начинает преобладать уксуснокислое брожение. При дальнейшем повышении темпепературы сверх 40°С наблюдается уменьшение уксуснокислого брожения.
Одновременно с процессом брожения Сахаров пульпы наблюдается разжижение ее в результате действия ферментов на пектиновые вещества. В стекающей с бобов жидкости в процессе ферментации незначительно возрастает количество теобромина в результате диффузии его из тканей боба в пульпу, а водная часть пульпы, содержащая уксусную кислоту и спирт, переходит частично в семядоли и увеличивает их влажность.
В результате ферментации пульпы создаются предпосылки для ферментативных реакций в самих какао-бобах. В семенах какао-бобов происходят биохимические ферментативные и химические процессы, в результате которых изменяется окраска бобов от белой или фиолетовой до коричневой или коричнево-красной и образуются соединения, обусловливающие последующее образование вкусовых и ароматических веществ, смягчается горький и терпкий вкус. При ферментации какао-бобы очищаются от плодовой мякоти и в результате действия на зародыш тепла, уксусной кислоты и спирта теряют всхожесть.
Через какаовеллу, с одной стороны, происходит проникновение образующихся спирта, уксусной кислоты и тепла внутрь боба, с другой – утечка из семядоли разнообразных химических компонентов, которые растворяются в жидкости, проникающей в боб из разжиженной пульпы. Вода участвует в растворении и диффузии полифенолов. Этанол и уксусная кислота способствуют этому процессу.
Читайте также:
Полифенолы, белки и сахара служат основными субстратами для действия ферментов при ферментации.
При ферментации происходят следующие процессы:
1) снижается содержание фенольных соединений в какао-бобах, происходит гидролиз антоцианов с образованием арабинозы и галактозы; более полный гидролиз антоцианов обусловливает хороший аромат; для гидролиза важны высокие температуры (45-50°С) и определенная концентрация уксусной кислоты (1-2%);
2) значительно снижается количество растворимых белков в какао-бобах вследствие взаимодействия полифенолов с белками и образованием нерастворимых белково-фенольных комплексов;
3) возрастает содержание растворимого азота в результате протеолиза белка; количество белка снижается;
4) постепенно снижается активность ферментов (полифенолоксидазы, В-галактозидазы, протеиназы, амилазы и пероксидазы);
5) сахароза гидролизуется до инвертного сахара;
6) уменьшается содержание теобромина и кофеина вследствие их частичного перехода в пульпу.
При ферментации какао-бобов не претерпевают изменений крахмал и какао-масло.
Какао-бобы, прошедшие ферментацию, подвергают сушке. Во время сушки происходит не только удаление излишней влаги, но и завершение биохимических, ферментативных процессов, поэтому сушка проводится при температуре, не разрушающей сразу ферменты. При сушке какао-бобов наблюдается снижение содержания фенольных соединений в результате их окисления и конденсации при доступе большого количества воздуха и действия полифенолоксидазы и увеличение содержания нерастворимых фенолов вследствие полимеризации.
Сушка какао-бобов способствует дальнейшему улучшению их вкусовых качеств, появлению полноценного аромата и усилению окраски. Оптимальная температура сушки около 40°С. Бобы сушат на солнце, или нагретым воздухом, или паром до влажности 6-7%.
Ферментация бобов какао
БОБЫ КАКАО
СОРТА БОБОВ КАКАО
Основное сырье для шоколадного производства бобы какао являются семенами дерева какао (Theobroma сасао L.), произрастающего в тропической полосе земного шара.
В литературе имеются указания на то, что отдельные дикорастущие экземпляры дерева какао встречаются и севернее тропиков. По происхождению бобы какао подразделяются на
3 группы.
1. Американские (около 35% мирового обора бобов какао): Арриба, Тринидад, Гренада, Пуарто Рико, Куба, Байя и др.
2. Африканские (60%): Аккра, С-Томе, Камерун и др.
3. Азиатские (1,5%): Ява, Цейлон и др.
Секрет ферментации какао или как формируется вкус и аромат шоколада
Чтобы придать шоколаду чудесный вкус и аромат, какао – бобы подвергаются длительной обработке. Обжарка и конширование будут завершающими этапами, окончательно формирующими запах, который невозможно достичь без совокупности каждого из этих процессов. Первым этапом по извлечению аромата из бобов является их ферментация или естественное брожение.
Как только какао-бобы вместе с мякотью извлечены из плода, нельзя терять ни минуты. Мякоть замедляет прорастание бобов в закрытом плоде, но когда его открывают, она быстро разлагается и начинает бродить при температуре выше 25°С, к тому же прорастание бобов также начинается сразу. Процесс ферментации важен не только для извлечения аромата из бобов, но и для подготовки их к хранению.
Чтобы начать процесс ферментации фермеры складывают бобы на банановые листья, прижимая их кусками древесины, или кладут их в хорошо проветриваемые корзины или деревянные ящики. Затем бобы опять накрывают банановыми листьями, и природа делает свое дело.
Принцип ферментации для бобов и алкоголя, например, при получении вина, почти одинаковый. Как и виноград, мякоть содержит сахара с высоким уровнем кислотности. Это идеальные условия для появления микроорганизмов или ферментов, которые присутствуют в естественной среде – на деревьях, в почве, даже в воздухе. Изначально эти ферменты превращают большую часть сахаров в алкоголь. К тому же, мякоть начинает лопаться, вытекать и испаряться. В течение первых 24-36 часов ферментации вся мякоть обычно вытекает.
В последующие несколько дней одни ферменты сменяются другими – дрожжи, бактерии молочной и уксусной кислот – и каждые дают начало разным химическим реакциям в бобах. Эти изменения крайне важны для получения аромата будущего шоколада. Что же происходит в результате? В итоге уменьшается горечь, и аминокислоты вместе с простыми сахарами обусловливают запах шоколада и формируют аромат. Чем лучше прошел процесс ферментации бобов, тем лучше будут их вкусовые и ароматические характеристики. Ферментация также делает стенки бобов проницаемыми, высвобождая энзимы, влияющие на пигмент, содержащийся в бобах. В зависимости от сорта какао бобы меняют цвет от белого до светло-коричневого, если это Криолло и от пурпурного до красновато-коричневого в случае с Форастеро.
Ферментация – экзотермический процесс, который подразумевает выделение тепла. Всего за 48 часов температура внутри оболочки боба может подняться до 50°С. Чтобы не допустить перегрева бобов или неравномерного распространения тепла, необходимо постоянно переворачивать. Это также способствует выработке кислорода, положительно влияющего на ферменты. При переворачивании бобы нужно вручную отделять друг от друга, иначе процесс ферментации будет проходить неправильно. При этом остатки плодов или другие посторонние примеси удаляются.
Продолжительность ферментации зависит от сорта какао, количества бобов и используемого метода. В основном, она составляет 4-6 дней.
Николас Каму (Nicholas Camu), управляющий отделом инноваций в ферментации:
“Ферментация какао может создать неповторимые оттенки вкуса или испортить вкус совсем. Если все сделано правильно, результат превзойдет любые ожидания”.
Из первых уст: Николас Каму (Nicholas Camu), управляющий отделом инноваций в ферментации
Когда Николас Каму изучал промышленную микробиологию в Открытом Университете Брюсселя, Barry Callebaut предложил ему посвятить его докторскую диссертацию процессу ферментации какао. Николас Каму с радостью согласился воспользоваться этим уникальным шансом, чтобы отправиться в Африку и изучать какао в полях. Сразу после защиты, его пригласили в компанию для продолжения его исследования и применения результатов на практике. Мы задали ему несколько вопросов.
Какова цель ферментации какао?
“Раньше процесс ферментации рассматривался только как способ избавиться от мякоти, окружающей какао-бобы. Сегодня нам известно, что он оказывает огромное влияние на вкус и запах получаемого из бобов шоколада. И хотя сейчас ферментация также остается самой легкой процедурой избавления от мякоти, ей уделяется должное внимание, ведь она способствует целому ряду химических процессов, определяющих оттенки вкуса. При последующей обжарке бобов, эти нотки несут шоколаду неповторимый вкус и запах, которые мы все так любим. Если обжаривать бобы, не прошедшие процесс ферментации, получаемый шоколад будет вяжущего неприятного вкуса. Кроме того, ферментация не дает бобам гнить, обеспечивая их хранение для перевозки на дальние расстояния.”
Как происходит процесс ферментации?
Каковы современные методы проведения ферментации?
“В Африке наиболее часто используется процедура складывания бобов в кучи. На земле расстилаются листья бананов. Сырые бобы складываются сверху и накрываются еще одним слоем листьев. Вот и весь секрет. Это дешево и легко осуществимо, ведь листья бананов растут повсеместно. На мой взгляд, это и самый лучший способ, так как можно избежать негативного воздействия от прошлого процесса брожения: от предыдущей партии не остается бактерий или плесени. Когда какао выращивается на небольших фермах, ферментация обычно происходит в плетеных корзинах вместительностью 50 кг каждая, устланных банановыми листьями. Это тоже неплохой метод, так как ферментация происходит равномерно.
В Бразилии и Азии, где плантации какао, как правило, больше, применяется способ каскадной ферментации в ящиках. Ящики вмещают от 1 до 3 тонн бобов. Так как при этой процедуре требуется большое количество бобов, они свозятся с нескольких плантаций в один пункт, где и расположены ящики. Весь процесс ферментации может контролироваться, по этой причине он теоретически дает бобы лучшего качества. Но самой большой проблемой является создание таких ящиков. В прошлом их делали из твердой древесины, не поддающейся гниению. Сегодня все больше и больше фермеров используют более мягкие и дешевые разновидности древесины, и это негативно влияет на качество бобов из-за того, что может оставить запах гниющей древесины или плесени. К тому же после каждой партии бобов ящики надо тщательно чистить, чтобы не допустить распространения плесени на следующие партии.”
Откуда берутся все микроорганизмы? Можно ли это сравнить с производством вина, где бактерии и дрожжи просто содержатся в винограде и внутри деревянных бочек?
“Да, это хорошее сравнение. Микроорганизмы, необходимые для процесса ферментации какао естественным образом обитают на плантациях. Дрожжи присутствуют в корзинах и ящиках или в почве, бактерии молочной кислоты живут на руках у фермеров, их ножах и мачете и на банановых листьях. Средой обитания бактерий уксусной кислоты является воздух, поэтому экваториальные регионы такие влажные.”
Ферментация какао – важнейшая процедура для получения вкусовых оттенков шоколада. Поэтому компания Barry Callebaut уделяет особое внимание отбору бобов, прошедших правильную ферментацию и сушку. Является ли столь высокая цена мотивацией для фермеров, контролирующих процесс ферментации?
“Во многих случаях да. Однако чем дольше длится процесс ферментации, тем больше расходы фермеров, оплачивающих труд рабочих. Помимо этого, спрос на какао намного больше предложения на мировых рынках, так что нетрудно найти покупателя даже низкокачественного какао. Но у компании Barry Callebaut другие принципы работы. Мы ищем только какао высшего качества для изготовления лучшего шоколада. Вот почему, если есть возможность, мы стремимся сотрудничать с кооперативами фермеров, обучая их самым надежным способам ферментации и сушки.”
Означает ли это, что для производства шоколада компания Ваггу Callebaut использует только какао бобы, прошедшие ферментацию должным образом?
“Абсолютно точно. Мы проверяем каждый мешок приобретаемых бобов, чтобы убедиться в их настоящем вкусе. Мы не можем позволить себе покупать бобы низкого качества, так как это отразится на вкусе шоколада, который должен соответствовать стандарту. Для нас такая практика просто неприменима.”
Сбор и переработка какао-бобов
Какао, дерево, чье научное название – Теоброма Какао, было так названо в 1753 году шведским ботаником Карлом Линнеем. Theobroma по-гречески означает «пища богов», а какао – это испанская адаптация названия майя для дерева: kakaw.
Считается, что дерево какао эволюционировало из района Верхней Амазонки в месте, которое теперь включает части Перу, Эквадора и Колумбии. Позже, вероятно, с помощью ранних индейцев, оно распространилось на север через Анды и в Центральную Америку, где он стало частью их диеты и культуры.
Какао-деревья по внешнему виду напоминают яблони. Это довольно крупные, вечнозеленые деревья, семейства стеркулиевых. Они лучше всего растут под пологом тропических лесов, не редко достигая высоты более 12 метров. Для успешного развития, они должны быть защищены от прямых солнечных лучей и ветра, особенно на ранних стадиях роста. На окультуриных плантациях, для удобства сбора урожаев, высоту этих деревьев стараются ограничевать 5-7 метрами, обрезая их верхушки.
У какао-дерева широкие темные листья длиной около 25 см и бледные цветы, из которых растут стручки фасоли.
Уроженец тропических лесов Центральной и Южной Америки, какао-деревья в настоящее время выращиваются во многих тропических местах по всему миру. Чтобы создать плантацию деревьев какао необходимо соблюдать определенные условия.
На выделенной площадке для плантаций, как правила отвоеванной у тропического леса, молодые какао деревья должны перемежовываться с новыми постоянными или временными тенистыми деревьями, такими как кокосовые пальмы, или банановая поросль. Часто на крупных азиатских плантациях какао-деревья и кокосовые пальмы высаживаются вместе. Это удобно, так как обе эти культуры собирают в коммерческих целях.
Какао-деревья начинают приносить плоды, когда им испонится три-четыре года. Они образуют мелкие, малозаметные восковидные розовые и белые цветы, которые кастут пучками на стволах и крупных ветках в течение всего года. Что является очень необычным. Каждый цветок цветет всего один день. В процессе развития только лишь небольшая часть этих цветов превращается в плоды, которые в дальнейшем созревают в течение пяти месяцев. Деревья тщательно обрезаются, чтобы их было легче собирать.
Каждое дерево дает в среднем около 20-30 стручков в год. Чтобы получить 450г. шоколада, требуется урожай всего года с одного дерева.
Какао Стручки и Бобы
С каждого какао-дерева можно получить два урожая какао-бобов в год. Продолжительность плодоношения одного дерева может достигать 30-80 лет. Причем цветки могут образовываться в любое время, независимо от сезона. Считается, что растение окончательно созревает к седьмому году своей жизни.
Внешний вид плода какао дерева напоминает небольшую по размеру вытянутую дыню. Плоды созревают до насыщенного золотисто-оранжевого цвета, длиной около 20-25см. и 500г. в весе.
В каждом из них, в окружении сладкой белой мякоти, находится “капсула”, в которой содержится от 20 до 75 миндалевидных семян, длиной около двух сантиметров. Это и есть какао-бобы.
Какао-бобы очень питательны; они состоят в основном из жира (50%) и углеводов (25%). Кроме того, какао содержит белки, теобромин, ниацин, минералы (включая кальций, железо, калий, магний, натрий и фосфор) и витамины А, В1, В2 и В6.
Узнать больше о строении какао-боба, также его химическом составе вы сможете прочитав материал изложенный в статьях:
Типы какао-бобов
Есть три широких известных типа какао – Forastero и Criollo, а также Trinitario, это гибрид предыдущих двух. В пределах этих типов существуют еще несколько вариантов.
Forastero
Наиболее часто выращиваемым какао является форастеро. Скорее всего, он родом из бассейна Амазонки. Сегодня Forastero выращивается в основном в Африке, Эквадоре и Бразилии, и на его долю приходится 80% мировых поставок какао. Что же делает его настолько популярным, – то, что этот вид намного более устойчив и менее восприимчив к болезням. У него гораздо более высокий урожай, чем у сорта Криолло. Какао Forastero имеет бобы фиолетового цвета и в основном используется для придания шоколаду насыщенного вкуса. Его горький вкус имеет короткую продолжительность и не поддерживается вторичными ароматами, поэтому его часто смешивают с с другими сортами. Есть много подвидов Форастеро: Амелонадо, Кундеамор и Калабачилло, и это лишь некоторые из них. Какао Амелонадо является наиболее широко посаженным какао из всех.
Название Forastero было получило от испанцев, которые поначалу импортировали какао исключительно из Венесуэлы.
От какао-плода до шоколада: на плантации (часть 1)
С чего начинается шоколад? Конечно же, с какао-бобов. От того, насколько качественными и ароматными они будут, зависит вкус любимого нами лакомства.
В этой статье речь пойдет о том, что происходит с какао-бобами на плантации, какую обработку они проходят с момента сбора до передачи изготовителям шоколада.
Но прежде, чем мы начнем, хотим сказать, ради чего затевалась эта статья. Главная ее цель – рассказать о том, что влияет на вкус и аромат какао. А влияет на них целый ряд факторов, из которых мы выделяем три главных:
В предыдущей статье мы немного рассказали о влиянии на вкус какао генетики и терруара. Эта статья посвящена первым этапам обработки бобов.
Немного о какао-деревьях
В отличие от большинства продовольственных культур, какао-деревья плодоносят непрерывно. Сбор урожая, однако, обычно происходит один или два раза в год. Чаще всего он совпадает с сезоном дождей и длится в течение нескольких месяцев. Время сбора зависит от страны произрастания, климата и сорта какао. Например, в Эквадоре основной урожай снимают в марте-июне, а промежуточный – в декабре и январе.
Как правило, какао выращивают не из семян, а размножают черенкованием, поэтому деревья на одной плантации нередко бывают клонами друг друга. Использование черенков имеет большое преимущество: когда все растения на плантации обладают одними и теми же генами, урожай поспевает почти одновременно. Это облегчает сбор плодов, так как этот процесс приходится на определенный промежуток времени, а не растягивается на 4-5 месяцев.
Сбор урожая и извлечение бобов
Какао-деревья отличаются хрупкостью, поэтому фермеры собирают урожай с большой осторожностью. Используя острые ножи, мачете или ножницы, они первым делом срезают плоды, которые растут на нижних ветвях и стволе. Лишь затем снимают урожай с верхних ветвей.
Срезанные какао-плоды могут храниться не более пяти дней, поэтому бобы стараются как можно быстрее извлечь. Происходит это обычно прямо на плантации. Толстую, но довольно хрупкую оболочку плодов разрубают острыми мачете. Бобы, окруженные сладкой мякотью, вынимают и складывают в ящики или выкладывают кучей на крупные листья, чаще всего банановые. Пустые оболочки плодов оставляют на плантации в качестве удобрения, либо перерабатывают и добавляют в корм для скота.
Ферментация (брожение)
Ферментация вызывает химические, биохимические и физические изменения в бобах. Обычно это заметно по тому, как изменяется внешний вид, запах и температура мякоти. Сразу после извлечения бобов их цвет может варьироваться от молочно-белого до фиолетового, но со временем они приобретают светло- или темно-коричневую окраску.
О качестве ферментации можно судить по виду какао-бобов в разрезе:
Сушка
Сушка помогает полностью остановить процесс брожения и избавляет бобы от избыточного содержания воды – их первоначальная влажность (50-55%) снижается до 6-8%.
Сушат какао-бобы обычно под лучами солнца. Их могут выкладывать на цемент, асфальтированные площадки, пластиковые листы или специально установленные помосты. На ночь над ними устанавливают навесы, защищающие от дождя и росы.
Для равномерного просушивания бобы регулярно и часто переворачивают с помощью лопат или широких граблей.
На некоторых плантациях используют автоматические сушильные машины, упрощающие процесс сушки.
Хранение
Сушат и хранят какао-бобы в хорошо проветриваемых местах, так как из-за высокого содержания масла (около 50%) они легко и быстро поглощают запахи, от чего могут утратить свой истинный аромат.
Необходимого уровня влажности какао достигает только когда его помещают в полотняные или джутовые мешки. Однако если требуется хранить бобы продолжительное время, их упаковывают в пластик или полиэтилен.
На этом первая часть обработки заканчивается. Упакованные какао-бобы отправляют в разные концы мира, где им предстоит пройти еще не один цикл переработки.
В заключение
Обработка какао на этом не заканчивается. О том, что происходит после того, как оно попадает на фабрику или оказывается в руках у производителей шоколада, мы расскажем в следующей статье.
Всё, что вы хотели знать о шоколаде: от какао-боба до плитки
Этим пятничным вечером я расскажу вам о шоколаде, и какой путь он проделывает прежде чем стать манящим сладким сокровищем.
С чего все начинается? С какао-боба. Или точнее дерева, на котором оно произрастает.
1. Выращивание: Выращивание какао требует определенных климатических условий: высокой влажности, высокой температуры и сухого периода не более 3 месяцев в году. Эти условия существуют на земном шаре между Тропиком Рака и Тропиком Козерога. Какао-деревья начинают плодоносить на пятый год.
2. Сбор урожая: Дерево какао относится к роду каулифлоровых, цветы появляются на стволе дерева и развиваются из спящих почек. Из всех появившихся цветов, менее 10% опыляются естественным путем и еще меньше достигают стадии какао-плода. Чтобы плоды созрели требуется 4-6 месяцев. Каждый какао-плод содержит 30-40 зерен, защищенных сладко-кислой оболочкой. Спелые плоды отличаются по цвету и собираются с деревьев вручную.
3. Вскрытие какао-плодов: После сбора с деревьев, плоды хранятся не более 2-5 дней, так как потом они будут негодны для ферментации. Какао-плоды осторожно вскрываются при помощи не острого орудия. Вскрытие необходимо производить так, чтобы не повредить бобы.
4. Ферментация: После вскрытия плодов, бобы с мякотью отделяются от кожуры вручную, и подготавливаются к следующему этапу — ферментации. Традиционно бобы в мякоти складывают в кучи, накрывают листьями банановых деревьев, и оставляют для естественной ферментации. Так как бобы при этом находятся в мякоти плода, начинается ферментация. Во время этого процесса ростки каждого какао-боба отмирают и появляются ароматы. Ферментация длится от 5 до 7 дней.
5. Сушка какао-бобов: Оптимальный аромат развивается, если бобы сушатся на солнце. Бобы могут сушиться разложенными на ткани на земле или же в отапливаемых теплицах. Идеальные условия сушки – в защищенном крышей месте, что позволяет бобам сушиться даже при непогоде. Сухие бобы для наилучшего последующего хранения не должны содержать более 6 — 8% влажности.
6. Контроль качества какао-бобов: В центрах сбора продукции, собранные у фермеров бобы контролируются, проходя проверку выборочными тестами, затем сортируются, взвешиваются, упаковываются в джутовые мешки и отправляются на склады хранения.
Далее, что же происходит с какао-бобами? Я расскажу на примере французского бренда Cacao Barry®, одного из лидеров мирового рынка шоколада.
7. Очистка бобов: После прибытия во Францию проверяется происхождение сырья и проводятся дополнительные тесты, чтоб подтвердить его качество. Затем бобы очищаются от оболочки и других попутных загрязнений. Cacao Barry® гарантирует, что в его продукции содержится 98,25% очищенных бобов, без оболочки, что минимизирует потерю аромата.
8. Обжарка: Очищенные зерна обжариваются в соответствии со спецификациями каждого шоколада Cacao Barry®. Обжарка позволяет избежать развития плесени и грибков в бобах, а также влияет на органолептические качества, полученные на этапах ферментации и сушки. Чтобы получить лучший из возможных ароматов, компания постоянно ищем совершенное равновесие между используемой температурой и длительностью обжарки. Для сохранения естественного и чистейшего аромата какао, компания минимизирует время обжарки для некоторых видов своего шоколада.
9. Измельчение нибсов: Для получения какао-массы, какао-нибсы перемалываются до размера 12-15 микрон, при этом выделяется насыщенный аромат, легко узнаваемый при дегустации. Помол происходит в три этапа, в результате которых получается очень гладкая паста. Эта паста называется какао-масса. Качество данной какао-массы проверяется посредством тестирования многими экспертами и только потом используется в изготовлении шоколада.
10. Прессование массы: Мы получаем какао-масло путем отжима, отделяя при этом побочные твердые элементы. Оставшийся после отжима какао-жмых может быть разным по процентному содержанию жирного вещества, в зависимости от того, как его собираются использовать далее. Этот жмых является сырьем для изготовления какао-порошка методом пульверизации.
11. Смешивание ингредиентов: Как только какао-масса протестирована и одобрена специально обученными дегустаторами, начинается процесс изготовления шоколада. Первый этап состоит из добавления в миксер правильных ингредиентов: какао-массы и сахара (и молока, для изготовления молочного шоколада). Ингредиенты тщательно перемешиваются, чтобы получить правильную текстуру, позволяющую перейти к последующей обработке.
12. Измельчение какао-жмыха: Для получения качественного продукта, помол происходит в два этапа.Предварительный помол осуществляется с помощью двух цилиндров, а затем производится на машине с четырьмя цилиндрами. Размер получаемых при помоле частиц влияет затем на свойства конечного шоколадного продукта, такие как: таяние и послевкусие во рту.
13. Конширование: В зависимости от предназначения промежуточного продукта, смешанная и обработанная в миксере шоколадная масса может быть подвергнута коншированию. Этот процесс состоит в нагревании шоколадной массы до определенной температуры при постоянном размешивании, что позволяет снизить процентное содержание влаги в массе и уменьшить кислотность. После нескольких часов конширования можно добавить какао-масло, чтобы получить продукт необходимой текучести.
14. Формование: После темперирования шоколад формуется в виде блоков или в виде каллет (таких маленьких «таблеточек»), что является оптимальным форматом для шеф-кондитеров, создающих свои рецепты.
15. Контроль качества в процессе производства. На всех стадиях производства размер частиц какао-продуктов, процентное содержание жира и текучесть, регулярно замеряются и контролируются, чтобы получить конечный продукт самого высокого качества.
Вот такой большой путь проделывает какао-боб, чтобы стать шоколадом отличного качества!