La importancia de la fermentación sobre la calidad final del … · 2019-07-23 · La importancia de la fermentación sobre la calidad final del chocolate I Congreso Internacional

La importancia de la fermentación sobre la calidad final del chocolate

I Congreso Internacional Alternativas

Tecnológicas en Amazonía, INIAP, 10-11

Julio 2019

Dr Boulanger Renaud, CIRAD, UMR Qualisud

Equipo 1 : Calidad sensorial de los productos frescos y transformados

UMR 95 QUALISUD

Estrategías para la obtención de alimentos de calidad

1. «Calidad sensorial de los productos frescos y transformados »

3. « Procesos de transformación y de estabilización de productos agroalimentarios »

2. « Control de los contaminantes de la cadena alimenticia »

Las 5 equipos de la Unidad

QUALISUD

4. « Fisiología de la calidad »

5. « Efectos sanitarios de los alimentos»

4

El sabor del chocolate

Méthylxanthines

Polyfenoles

Alcoholes

AldehídosCétonas

EsteresPyrazinas

Lactones

Pyridinas

Afoakwa, 2008; Bonvehi et al., 2005; Counet et al., 2002, Franco et al., 2013; Luna

et al., 2002; Liu et al., 2015; Magi et al., 2012; Nazaruddin et al., 2001

AzucaresCompuestos aromáticos:

Se han descrito más de

900 compuestos volátiles

Ácidos

Furanos …

2

El aroma del chocolate

5

6

El aroma del chocolate

Afoakwa, 2016; Braga, 2018; Counet, 2002; Crafack, 2014; Frauendorfer & Schieberle,

2008; Jinap, 1998; Liu, 2017; Nightingale, 2012; Rodriguez-Campos, 2012; Serra

Bonvehi, 2005

Pirazinas

2,5-dimethylpyrazine

2,6-dimethylpyrazine

trimethylpyrazine

tetramethylpyrazine

Avellana, Tostado,

cacao & tierra

Aldehidos

Chocolate & malta

2-methylpropanal

2-methylbutanal

3-methylbutanal

2-phenylacetaldehyde

Esteres

Afrutado2-phenylethylacetate

Ácidos

carboxílicos

Rancio

acetic acid

2-methylbutanoic acid

3-methylbutanoic acid

Alcoholes

2-phenylethanol

linalool

Afrutado & floral

Principales familias de compuestos organicos volátiles

el cacao, las etapas de transformación del cacao

I - Le cacao

Le process

Fermentati

on

Aqua Sucrose Glucose Fructose Pectines Cellulose Hemicellulose

Azote

total citrate pH

80-85% 0-2% 4-5% 4-6% 1-2% 1-1,5% 0,50% 0,10% 1-2% 3,5-4,5

Mazorcas

Cosecha y quebra

Corte fresco de grano de

cacao

Pulpa mucilaginosa

embrión o germen

cotiledón

cáscara

el cacao, las etapas de transformación del cacao

FermentaciónCacao

secoSecado

Mazorcas

Cosecha y quebra

* Remoción del mucílago.* La muerte del embrión* Disminución del amargor y la astringencia en el grano* Formación de precursores de aroma

* Reducir la humedad hasta un 7,5 / 8%. * Eliminación del ácido acético. * Continuar y generar reacciones bioquímicas en los granos. * Cambio de color (oxidación de polifenoles)* Papel en la calidad aromática.

Inicio de la fermentación

Tiempo (h)

Te

mp

era

tura

(°C

)

Desgrane: colonización delevaduras

C6H12O6

CO2

Levaduras

2 C2H5OH + 93.3 kJ

Desarrollo de bacteriasLácticas

C6H12O6 C3H6O3

Evolución de los microorganismos durante la fermentación


Tiempo (h)

Te

mp

era

tura

(°C

)

Desgrane: colonización delevaduras

C6H12O6

CO2

Levaduras

2 C2H5OH + 93.3 kJ

Desarrollo de bacteriasLácticas

C6H12O6 C3H6O3



Tiempo (h)

Te

mp

era

tura

(°C

)Evolución de los microorganismos durante la fermentación


Tiempo (h)

Te

mp

era

tura

(°C

)

48 72 96 120 144

H2O

CH3COOH + 469 kJ2 C2H5OH + 496 kJ

O2

Fermentación del grano

Anaeróbia Aeróbia Oxidativa



Tiempo (h)

Te

mp

era

tura

(°C

)

48 72 96 120 144

Bacterias esporuladas

Hongos filamentosos

Producción de “Off-Flavors”

Producción de “Off-Flavors”y Micotoxinas


Candida aaseri

4%

Candida boidinii 1%

Candida ethanolica

9%

Candida intermedia 3%

Candida jaroonii 1%

Candida perarugosa 1%

Candida sarboxylosa 1%

Candida tropicalis 1%

Hanseniaspora meyeri 1%

Hanseniaspora opuntiae 5%

Kluyveromyces marxianus 1%

Pichia kudriavzevii

25%

Pichia kluyveri

8%

Pichia sp.

1%

Saccharomyces

cerevisiae

25%

Saturnispora diversa

1%

Schwanniomyces

etchellsii 1%

Torulaspora

delbrueckii

4%

Torulaspora franciscae

(pretoriensis)

3%

Wickerhamomyces pijperi

4%

Ejemplo de la diversidad de levaduras encontradas en

las fermentaciones

20 diferentes especias con Pichia kudriavzevii y Saccharomyces cerevisiae presente en la mayoría

Granos secos Granos sin secar

Compuestos non

volátiles

Compuestos volátiles

Análisis Sensorial

Análisis

Cosecha

Granos frescos

EnsayosFermentación

0 41 2 3

dias

15

Estudio sobre la evolución de compuestos volátiles

durante el tratamiento pos-cosecha

© photos Emile Cros

Fermentación

16

© photos Emile Cros17

0

5

10

15

20

25

30

35

40

0

2

4

6

8

10

0 1 2 3 4

acid

es (u.a

.)

aire (

u.a

)

días de fermentación

Influence de la fermentation

aldéhydes alcools cétones esters acides

cacao non secado

Influencia de la fermentación

Resultados sobre les COV del granos

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0 1 2 3 4

air

e (

u.a

,)

jours de fermentation

Influence de la fermentation

pyrazines furannes phénols

Influencia de la fermentación


Dias de fermentación

Influence de la fermentation et du séchage

0

2

4

0 1 2 3 4


aire (u

.a

.)

0

2

4

6

8

10

12

acid

es (u

.a

.)

aldéhydes alcools cétones esters acides

cacao sec



Influencia de la fermentación y del secado

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

0 1 2 3 4

air

e (

a.u

.)



cacao seco

Influencia de la fermentación y del secado


Influencia del secado



0

1

2

0 1 2 3 4

sec-f

rais

(u

.a)


Influence du séchage

aldéhydes cétones esters




0.0

0.5

1.0

1.5

0 1 2 3 4

sec-

fra

is (

u.a

)


Influence du séchage





0

4

8

12

0

2

4

1 2 3 4 5 6 7

sa

cch

arose

(g

/kg)

Su

cres

réd

ucte

urs

(g/k

g)

dias de fermentación

Sucres = f(fermentation)

Saccharose

Glucose

Fructose

Sucres réducteurs

25

Resultados sobre les compuestos non volátiles del granos (azucares)

0

2

4

6

8

10

1 2 3 4 5 6 7

AA

L (

g/k

g)


AAL = f(fermentation)

26

Resultados sobre les compuestos non volátiles del granos (ácidos amines)

0

10

20

30

40

50

1 2 3 4 5 6 7

g / k

g


Polifenoles = f(fermentation)

Procyanidine B2

Epicatechine

27

Resultados sobre les compuestos non volatiles del granos (polifenoles)

PURINAS

El contenido (de 20 à 30 %)

Difusión / posible fuente de nitrógeno para microflora (uso)

En relación indirecta con la amargura

PROCYANIDINES (polyfenoles):

El contenido (+/- 90 %)Difusión / oxidación / polimerizacióndirectamente relacionado con la astringencia y el color

28

Resultados sobre les compuestos non volatiles del granos

Papel de estos compuestos secundarios en la

producción de compuestos aromáticos

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

1/1/0 1/1/0.25 1/1/0.5 1/1/0.75 1/1/1

Fru / AAL / Epi

mg

/ m

ole

Fru

0

20

40

60

80

100

120

3-méthylbutanal 2-méthylpropanal

2,5-diMP

2000

2500

3000

3500

4000

4500

5000

1/1/0 1/1/0.25 1/1/0.5 1/1/0.75 1/1/1 1/1/1.25

Fru / AAL / théobromine

mg

/ m

ole

/ F

ru0

50

100

150

200

250

300

350

3-méthylbutanal 2-méthylpropanal 2,5-diMP

Polyfenoles Purinas

29

Pulpa

Levaduras

Azucares +++

Etanol

1. Desarrollo de las levaduras Produccion de etanolDegradación de la pulpaIncremento de PH de 3 a 4.5.

Bacterias acéticas

2. Desarrollo de bacterias acéticas.

Acido acético

Acido acético

Proteínas péptidos + aminoácidos libres

Oxidación de los polifenoles

3. Entrada de ácido acético en el cotiledón

pH más bajo

Aparición de los precursores del aroma

Temperatura +++

O2 +++

pH = 3

Air

Air

Disrupcion celularMuerte del embriónTransformaciones bioquimicasProducción de compuestos volátiles

¿Transferencia de

compuestos aromáticos?

COV?

Cotiledón cáscara

Esquema general del desarrollo del aroma

GRANOS FRESCOS

Sustancias de reserva

Constitución aroma

PulpaCotiledón

31

Aroma fermentativo

Constitución aroma

(notas afrutadas, florales)

Aroma termico(chocolate, tostado)

Torrefacción

GRANOS TOSTADOS

Fermentación

y secado

GRANOS FERMENTADOS,

SECOS

Aroma fermentativo

Arôme termico

Constitución aroma

Sustancias de reserva

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