テオブロマカカオの起源
チョコレートはテオブロマカカオの木の種から派生しています。 それは北の南および中央アメリカの湿気のある、熱帯地域に普通あります。 チョコレートの主な生産国は、コートジボワール、ガーナ、インドネシア、ブラジル、ナイジェリア、カメルーン、マレーシア、エクアドルである。 Criollo、Forastero、Trinitarioなど、いくつかのタイプのツリーが発見されています。 しかし、ほとんどのチョコレート生産者は、Criolloが病気に非常に敏感であるため、現在ForasteroとTrinitarioを使用しています。
発酵
発酵は、カカオ豆がチョコレートを作る際に施される最初のプロセスです。 このプロセスは通常7日間続きます。 発酵はこの木の豆を囲むペクチン質のパルプで起こる。 子葉の内部で起こる生化学的および酵素的反応は、様々な香味化合物を引き起こす。 カカオ豆を取り巻く果肉は、酵母、乳酸菌、酢酸菌などの様々な微生物によって発酵されています。 酵母からのエタノールのようなこれらの微生物によって生成された高温および生成物は、豆を殺し、チョコレートの風味に寄与する。
種子が収穫されると、通常はすぐに発酵が開始されます。 ココアポッドの中の豆は、微生物が成長できないような環境にあります。 しかし、ココアポッドを開いて切断すると、豆は微生物に曝され、発酵プロセスが開始される。 微生物は、労働者の手、ナイフ、洗われていないバスケット、および発酵ボックス上の乾燥した粘液から生じる。
バナナの葉に包まれた容器は、最大2000kgの豆を発酵させるために使用されます。 豆は、可溶化された白クリーム、粘液（タンパク質/砂糖コート）パルプで覆われており、パルプ細胞壁とココア蜂蜜（”汗”）との間の接着剤の分解は、豆を含む箱の穴を
発酵プロセスの初期段階では、酵母はエタノールを生産し、ペクチンを分解する酵素を分泌する。 その後、細菌（乳酸および酢酸細菌）が出現し、好気性胞子形成細菌および糸状真菌が続く。
物理的条件
物理的条件への変化
クエン酸の存在により、パルプはpH3.0から3.5の酸性環境です。 酵母はクエン酸を使用すると、pHは約4.8〜5.0に増加します。 酵母はまた、糖（グルコース、ショ糖、およびフルクトース）をエタノールに変換し、エタノールの濃度を一日または二日間増加させる。 その後、酢酸菌によって酢酸に酸化的に代謝されるにつれて濃度は徐々に減少する。 温度はおよそ20から25º Cから48から50º cに微生物によって、約運ばれる生化学的なプロセスの副産物として熱の解放によるプロセス中上昇します。
酵母
酵母は、発酵の初期段階など、酸性環境や低酸素レベルでよく成長します。 これらの初期段階では、酵母は細菌によるさらなる発酵のための道を開く上で非常に重要である。 ショ糖、グルコース、フルクトースなどの糖をエタノールやCO2に変換し、クエン酸を使い切ってパルプの酸性度を低下させ、チョコレートの香りに寄与し、風味の開発に重要な芳香族化合物を生成する。 豆の状態の変動に対処するために、いくつかの酵母は、pHなどの変動を緩衝するために弱い有機酸を産生する。 これは空気が流れることができるココアでキャビティを作成する。 しかし、この増加した空気の流れは、pHおよびアルコールの濃度の増加とともに、最終的に酵母を殺す。
発酵の最初の24から36時間の顕著な酵母には、Kloeckera apis（栽培された全酵母の約70-90％）、Kloeckera javanicaおよびKloeckera africana、Candida pelliculosaおよびCandida humicola（全酵母の5％未満）、Rhodotorula rubraおよびRhodotorula glutinisが含まれる。 Saccharomyces cerevisiaeとCandida tropicalisも最初の24-36時間の間に顕著であったが、発酵の終わりまでに死亡した。 ほとんどは約37から40º Cまで、そしておよそ5-10%のエタノールまでだけ育ちました。
乳酸菌
乳酸菌は、パルプと”汗”が分解されて排水され、酵母が死んでいるときに成長し始めます。 乳酸菌の主な機能は、パルプ糖（グルコースおよびフルクトース）およびクエン酸を代謝して乳酸、酢酸、エタノールおよびマンニトールを産生することである。 乳酸菌はまた、炭素源としてクエン酸塩を使用する酵母の能力に貢献すると考えられてきました。 これらの製品は酢酸菌の増殖に適しており、エタノールを酢酸に変換し、最終的なカカオ豆の死の副産物として熱を放出することができます。
発酵の最初の36から48時間の優勢な乳酸菌には、Lactobacillus cellobiosus（栽培された全乳酸菌の60-85％）、Lactobacillus plantarum、Lactobacillus hilgardii（全細菌の2％のみ）（1）、Lactobacillus fermentum、Leuconostoc mesenteroides、Lactococcus lactisが含まれる。 ほとんどは40から45º Cの間で、そして7からおよそ10%のエタノールでよく育ちました。
酢酸菌
発酵の終わりに向かって、酵母と乳酸菌の存在が低下し、発酵ヒープがより通気されるようになります。 従ってこれらの条件はすっぱい酸の細菌の開発をもたらすことができます。 この細菌はエタノールを酢酸に酸化し、さらに酢酸を二酸化炭素および水に酸化する。 これらの生物は、子葉中のタンパク質の拡散および加水分解を引き起こす高温でのカカオ豆の酸性化のために代謝される。 酢酸の細菌は主にチョコレート味の前駆物質を形作ります。 これらには、Acetobacter属のメンバーだけでなく、Gluconobacter
好気性胞子形成細菌
高温および曝気の増加に伴うpHの増加が含まれ、Bacillus属の好気性胞子形成細菌の発 これには、Ｂ．ｐｕｍｉｌｕｓ、Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｌｉｃｈｅｎｉｆｏｒｍｉｓ、ｂａｃｉｌｌｕｓ ｓｕｂｔｉｌｉｓおよびＢａｃｉｌｌｕｓ ｃｅｒｅｕｓが含まれる。 バチルス属。 発酵の好気性段階の間に見つけられてチョコレートのflavoringに責任があるために見つけられました。 好気性胞子形成細菌は、発酵が長すぎるために継続した場合、酸性度と時々オフflavoringを引き起こす化合物を形成します。
糸状菌
糸状菌は発酵した塊のよく通気された部分にも見られます。 それらはパルプのいくつかの加水分解を引き起こし、酸を作り出すかもしれませんが微生物連続で重要考慮されません。 糸状菌のうち，Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓｆｕｍｉｇａｔｕｓおよびｍｕｃｏｒｒａｃｅｍｏｕｓは発酵の終わりまで真菌集団中に最も存在する。 これらの真菌は45℃より高い温度で増殖することはできませんが、約50℃の温度で単離することができます。
乾燥&焙煎
乾燥-焙煎プロセスには、乳酸菌、酢酸菌、好気性胞子形成菌などの微生物が非常に少ない部分が含まれています。 残りの微生物は、熱のレベルが上昇し、湿度が低下するなどの条件として内胚葉を形成し始め、乾燥条件が正しくない場合にはカビが形成され始めることができるが、他にはあまり知られていない。
かつては日光を利用して豆を広範囲に広げる豆乾燥が行われていましたが、最近では温度や湿度を調整する大型の機械を使用するように進化してきましたが、伝統的な方法で豆を乾燥させることもあります。 乾燥は豆がそれを覆うプラスチックの部分が付いている箱に置かれるとき始まり、豆はおよそ50°cから60°cの程度で焼かれている間回り、含水率が約7から10%に落ちるまで数日の間乾燥する。 豆が乾燥する速度は、条件が正しくない場合、真菌などの微生物が形成され始める可能性があるチョコレート製造の研究に関与する重要な要因でもあ チョコレート生産のこの段階では、チョコレートの風味を変えることができるので、微生物の量を最小限に抑えたいと考えています。 研究は低い湿気の急速な乾燥および高湿度の遅い乾燥がカカオ豆により有害だったことが分りました。 彼らは、これが電解質の漏れによるものであると判断し、乾燥の最適速度を決定するならば、機械的および代謝的ストレスから行われる損傷の最小量がおそらく最適な点であると結論づけた。 また、低温で乾燥するか、高温で乾燥すると乾燥から時折中断することによって、良好な結果を得るための条件がもたらされることを見出した。 数年後、研究者の別のグループは、特にカカオ豆を乾燥させるための最適な条件は、40℃の温度と8.3cmの深さであったことを決定したが、彼らはそれが味にどのように影響するかについて言及していなかったこれは、生成される遊離アミノ酸の量を最小限に抑えました。
乾燥したら、豆をきれいにして残りの微生物を取り除き、余分な材料を取り除き、約120℃で焙煎し、残りの微生物をすべて殺し、風味と香りを引き出します。 いくつかの企業は、チョコレートの開発に関与している細菌や真菌は、実際にはそうでないときに危険としてブランド化されているという事実を宣伝していることが知られている必要がある場合。 焙煎後、カカオ豆は豆のペン先の部分だけが残っているまで掃除され、チョコレートが液体状態になるまで接地され、加熱されます。 プロセスは、チョコレートがその光沢のある外観を与えられている焼戻しとして知られているステップで終了します。
味と香り
チョコレートの風味に影響を与えると思われるいくつかの要因があり、豆の果肉を構成する成分も含まれています。 脂質は、その全体的な重量のカカオ豆（約50％）の大部分を占めています。 ある研究では、遊離脂肪酸の濃度は、カカオ豆中の脂質物質の真菌分解に伴って増加し、チョコレートの風味に影響を与えると主張している。
酸
豆果肉の発酵中に、細菌はアルコール、酢酸、有機酸などの様々な生成物を生成し、それらはすべて豆の死に寄与する可能性があります。 豆の死から起こる化学変化はココアの最初の香り、着色、および味に加える;乾燥および焙焼の段階で終了するかどれがすべて。 A.aceti、A.pasteurianusおよびGluconobacter oxydansのような酢酸は、カカオ豆の発酵の間に香りおよび臭気の役割を担います。 それらは代謝糖および有機酸から様々な副生成物を生成することができ、これらの副生成物は発酵中のカカオ豆の香りに寄与することができる。
酵母
酵母は、エタノールと最終的には酢酸を生成することによってカカオ豆の発酵に重要な役割を果たし、豆の死につながります。乾燥プロセスの後で、豆のポッドの含水量はチョコレートの独特のflavoringそして臭気を作成するために豆が焼かれるその時点で非常に減ります。 酵母は、焙煎された豆の最終的なチョコレートの味に重要な役割を果たします。 また、酵母が放出する酵素がチョコレート前駆体成分にとって重要であることが見出されている。 カカオ豆が実際に焙煎されたときにのみ、特徴的なチョコレートの香りが発生します。
Bacillus
Bacillus細菌もカカオ豆の発酵プロセスに関与しており、主に発酵の最終段階では、プロセスの環境条件がより好気性（酸素含有）で酸性度が低い。 同定されているこれらのバチルス細菌のいくつかには、枯草菌、バチルスstearothermophilus、バチルスcereus、バチルスlicheniformis、バチルスcoagulans、およびバチルスpumilusが含まれる。 バチルス細菌による有機酸およびピラジンの生産は、生産された酵素がカカオ豆に入り、内部の化学量を変化させることによって、ココアの風味に影
気候
気候条件、収穫期、カカオポッドの熟度（豆果肉の品質を含む）はすべてカカオ豆の発酵に影響します。 さらに、製造された異なる風味は、カカオ豆の化学組成中のエステルの存在に関連している。 これらのエステルはAcetobacterおよびGluconobacterのようなイーストそして酢酸の細菌の存在につながりました。 しかし、すべてのチョコレートの臭いが微生物の存在によるものではありません。 臭気のいくつかは発酵プロセスの熱条件によるものであった。 これらのオフflavoringsのいくつかは、乾燥プロセスにおける汚染の結果であった可能性があります。
チョコレートの健康上の利点
フラボノイドが多い食品を定期的に摂取すると、心血管疾患のリスクが低下することが研究されています。 心血管の健康への細目、flavan-3-ols（falvanols）として知られているフラボノイドの特定のサブグループはチョコレートのようなココアプロダクトに、あります。 様々な研究は、血圧の改善、およびフラバノールを含むココア製品の消費による内皮細胞および血小板の機能を示している。 ダークチョコレートがミルクチョコレートと比較して健康に良い理由は、一食当たり、ダークチョコレートはミルクチョコレートよりもフラボノイドの量が約2.5倍; これは部分的に腸によってそれらのフラボノイドの吸収を禁じるミルクチョコレートのミルクが原因であるかもしれません。 ダークチョコレートには、ミルクチョコレートよりもフェノールとカテキンの濃度が高い。
テオブロマカカオ植物に有害な影響を与えているいくつかの様々な真菌性疾患があります。 南アメリカ原産の主要な二つの病気は、真菌Crinipellis perniciosa（魔女のほうき病としても知られている）とMoniliophthora roreri（フロスティポッド腐敗またはmoniliasis病）によって引き起こされます。 これらの真菌は、Theobroma L.およびHerrania Goudot、特にチョコレートの供給源であるt.cacaoに感染する。 この感染は、最終的に組織の損傷をもたらし、カカオの肥大と過形成を引き起こします。 C.perniciosa担子胞子はカカオ分裂組織に感染し、これは宿主の芽”魔女のほうき”の新たに無秩序な成長をもたらす。 C. perniciosaはまた植物の殻を突破し、カカオの種を破壊することによってカカオ豆のポッドの成長の初期段階に感染します。 M.roreri（frosty pod rot）病原体は、TheobromaおよびHerrania種にのみ見出される。 それは外および内部のカカオの豆のポッドの損傷で起因し、豆のポッドの完全な死そして損失の結果。
現在の研究
A.グルコシルトランスフェラーゼは、細菌が子供の歯のような表面に付着することを可能にする。 カカオ豆の殻のエキス（CBHE）を含んでいるマウスウォッシュの新型は反glucosyltransferaseおよび抗菌性の活動を援助するために開発され、見つけられました。 調査は偽薬のグループ対実際のCBHEのグループのmutansの連鎖球菌の計算の相違の観察によって行なわれています。 CBHEのマウスウォッシュはmutansの連鎖球菌の計算を下げ、子供の歯のプラークの蓄積を取り払う平均としてテストされ、調査は有望な結果があるために示
豆の外側の微生物活動と内部の化学プロセスとの相互作用を観察するために、様々なツールを使用することができる。 変性勾配ゲル電気泳動（DGGE）は、ココアの発酵中の微生物の変化を監視するために使用されます。 近赤外（NIR）分光法は、カカオ豆の様々な成分を決定するために使用されます。 いくつかのココア発酵豆サンプルを24時間間隔で採取し、乾燥させ、NIRによって、ならびにDGGEによって同時に分析する。 培養依存性および培養非依存性の方法を用いて、ガーナのココア発酵の微生物学は、DGGEを用いて決定された発酵がNIRのそれと相関しているかどうかを
C.大腸菌K12株から大腸菌HD701にpur400遺伝子のコンジュゲートは、それらにスクロースを水素に代謝する能力を与えます。 研究は、大腸菌に共役したpur400の有無にかかわらず、大腸菌で行われた、親株は、組換え体がすることができたが、水素にショ糖を代謝することができな これのための適用はチョコレートのような食糧の生産からの無駄に有毒廃棄物のbioremediationに生じる。 研究者らは、チョコレート廃棄物を取り、大腸菌にそれを供給することによって、細菌が見返りに水素を生成することができたことを発見しました。 さらに、研究者はこの水素を使用して、燃料電池を介して小型ファンに電力を供給することができました。
D.チョコレートの風味前駆体を開発するためには、テオブロマカカオの発酵が必要です。 この現在の研究では、発酵中にカカオ種子にKluyveromyces marxianusとして知られるハイブリッド酵母株を接種して、ペクチン分解活性の増加がチョコレートのより良い品質を作成するかどうかを確認する対照的な研究を見ています。 結果は、ハイブリッド酵母は、種子タンパク質の全体的な分解に影響を与えるだけでなく、滴定可能な酸性度を減少させたことを示した; 全体的に，Ｋｌｕｙｖｅｒｏｍｙｃｅｓｍａｒｘｉａｎｕｓを接種した豆は，自然発酵カカオ豆よりも好ましいものであった。 最終製品のよりよい質の作成のこの好みは発酵の種の固まりの通気を高めることによって発酵の最初の24時間の改善に成功の多くを負う。
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