Вся электронная библиотека >>>

 Производство шоколада >>>

   

 

Физико-химические основы переработки какао бобов


Раздел: Производство

   

АРОМАТОБРАЗУЮЩИЕ ВЕЩЕСТВА

  

 

В составе ароматобразующих веществ какао обнаружены карбонильные соединения, углеводороды, спирты, эфиры, ацетали, кислоты, фенолы, фураны, амины, лак тоны, пироли, пиразины, серные и прочие соединения. Часть этих соединений встречается только в аромате какао, остальные характерны и для других    продуктов.

Можно полагать, что только в какаопродуктах содержатся вещества, которые играют важную роль в создании специфического аромата! кетоны, кислоты, эфиры и пиразины. Из 30 видов пиразинов 11 Найдены только в какаопродуктах. Из 69 гетероциклических соединений в какао бобах встречаются 16.

Наибольшее число соединений й наибольшая доля их в общем количестве летучих веществ приходятся на сложные эфиры (17,1%), кислоты (12,2%), углеводороды (11,0%), спирты (9%), пиразины (9,7%), кетоны (8%), альдегиды (7,1%). Наименьшую долю составляют фенолы (2,2%), лактоны (1,9%) и амины (2,9%). По числу пиразинов и их количеству аромат какао наиболее близок к аромату кофе и отливается от аромата обжаренных орехов. В отличие от кофе, арахиса и орехов в аромате какао отсутствуют пиридины и тиофены. В ряде работ пиразинам отводится ведущая роль в образовании специфического аромата какао [76, 79]. Однако сравнение ароматов ряда обжаренных продуктов показало присутствие одинаковых пиразинов, в то время как для каждого продукта характерен свой специфический аромат. Это является свидетельством того, что нельзя преувеличивать значение пиразинов для спецификации ароматов, образующихся при обжарке. В образовании специфического аромата какао, безусловно, участвуют многие соединения, способ - ные усиливать и изменять аромат, так как сами обладают индцви - дуальным ароматом и, кроме того, способны к образованию комплексных соединений.

Поскольку оценка изменения аромата какао в процессе техноло - гической обработки какао бобов и какаопродуктов по изменению отдельных химических соединений (альдегидов, пиразинов и др.) ароматического комплекса сложна и недостаточно объективна, в данной работе в качестве основных субстанций приняты те вещества, которые в процессе технологической обработки какао бобов могут стать источником образования альдегидов, пиразинов, сернистых и других соединений, входящих в состав ароматического комплекса какао.

Образование альдегидов может быть результатом сахароаминной реакции, открытой Майаром в 1922 г. Соответствующий альдегид возникает при разложении аминокислоты, и одновременно выделяются аммиак и диоксид углерода. Сахароаминная реакция протекает при повышенной температуре с наибольшей скоростью, но она наблюдается уже при 30-37°С. При разложении восстанавливающего сахара образуются фурфурол или оксиметилфурфурол. Альдегиды, обладая определенным запахом, в значительной степени обусловливают аромат многих пищевых продуктов.

Карамелизация Сахаров наступает при сравнительно высоких температурах (150-400°С), характерных для пиролиза. При этом образуется большое число веществ, обладающих вкусом и ароматом. Среди них следует отметить кроме альдегидов такие соединения, как кетоны, дикетоны, мальтол, производные фурана-и циклопентана и высокомолекулярные вещества с характерным горьким вкусом.

По М. Роте, наиболее реакционноспособными продуктами являются 2-кетоза и фруктоза, которые образуются из соответствующих альдоз через энол.

Промежуточные стадии реакции меланоидинообразования в зависимости от условий среды могут идти различными путями, образуя соответствующие побочные продукты £25, 53].

Большой интерес представляет выяснение возможности образования из альдегидов и других карбонильных соединений гетероциклических соединений типа пиразинов, которые сами по себе обладают ароматом. Для них характерно наличие шестичленного гетероцикла с двумя атомами азота (диазины).

Пиразины являются недостаточно изученными органическими соединениями. Однако известно, что они представляют собой очень слабые основания, легколетучие с парами воды. Смешиваются в любых соотношениях с водой, спиртом, эфиром. При обычных условиях представляют собой бесцветные кристаллы, температура плавления которых 57°С, кипения - 116°С, плотность di*= 1,0254, nf)= 1,4953.

Пиразины получают обработкой бромацетальдегида аммиаком, гидролизом ацеталей аминоацетальдегида или декарбоксилированием пиразинкарбоновых кислот, дегидрированием пиперазина и обработ - кой ацеталя иминодиацетальдегида солянокислым гидроксиламином. Ниже приведены схемы получения пиразинов в промышленности обработкой бромацетальдегида аммиаком и гидролизом ацеталей аминоацетальдегида. Вполне логично предположить возможность образования пиразинов в какаопродуктах из альдегидов. При самопроизвольной конденсации кетонов получаются диалкилдигидропиразины.

В какао бобах и продуктах из них идентифицированы различные пиразины. В обжаренных бобах с помощью газожидкостной хроматографии обнаружено девять пиразинов, из них пять содержатся в наибольшем количестве: тетраметилпиразин, триметилпиразин, 2-этилпи- разин, 2,5-диметилпиразин и 2,6-диметилпиразин, т.е. пиразины, образование которых из кетонов представлено выше.

В шоколаде со времени первоначального открытия идентифицировано 30 пиразинов: 2,6-диметилпиразин-тетраметилпиразин, триметилпиразин, 2,5-диметилпиразин, 2-метил-6-этилпиразин, 2-метил - 6-этилпиразин, 2,3-диметил-5-изоамилпиразю1, изопропил-2,5-ди- этилпиразин, 2,5-диметилбутил-З-изобутилпиразин и др.

В -процессе обжаривания какао бобов наблюдалось увеличение содержания пиразинов. В необжаренных ферментированных бобах был обнаружен единственный пиразин - тетраметилпиразин, присутствие которого некоторые исследователи связывают с деятельностью Bacillus subtilis С84] • Этот вид микроорганизмов представляет особый интерес для ферментации какао бобов, так как на последних стадиях ферментации он доминирует в микрофлоре. Известно, что Bacillus subtilis и другие микроорганизмы способны синтезировать в больших количествах ацетон и аммиак, которые могут быть предшественниками тетраметилпиразина.

Как было показано выше, в состав ароматического комплекса какао входят пирролы, относящиеся к пятичленным гетероциклам. Если исходить из известных способов их получения, можно полагать, что источником образования пирролов в какао бобах могут служить продукты окисления Сахаров (слизевая кислота и другие дикарбоновые кислоты). Пиррольный и гидрированный пиррольный циклы как структурная единица входят в состав важных биогенных соединений - аминокислот (пролин, оксипролин, триптофан )j алкалоидов и др. Пиррол и его производные можно синтезировать, действуя аммиаком на 1,4-диоксисоединения по схеме

Таким образом, возникновение разнообразных соединений, входя- ших в состав ароматического комплекса какао бобов и шоколада, связано со сложными химическими и биохимическими процессами, происходящими как при ферментации, так и при дальнейшей технологической обработке бобов. Поскольку процессы протекают одновре - менно, затруднена их оценка по изменению содержания многообразных химических веществ. В качестве суммарной характеристики процессов могут служить те изменения, которые претерпевают сахара и аминокислоты как вещества, являющиеся источником образования многих соединений, обнаруженных уже в комплексе аромата какао.

В данной работе изменение содержания Сахаров и аминокислот в какао бобах и продуктах из них принято за суммарный показатель, отражающий химические процессы и характеризующий накопление ароматических веществ при различных технологических операциях. При рассмотрении химического состава какао бобов уделено внимание веществам, которые также, бесспорно, оказывают влияние на аромат и вкус какаопродуктов. Это - органические кислоты и полифенолы. Но прежде чем перейти к рассмотрению экспериментальных данных, характеризующих изменение отдельных органических соединений какао бобов при переработке, остановимся на вопросах, связанных со структурой ткани, так как все изменения происходят на фоне структурных изменений.

 

 

СОДЕРЖАНИЕ:  Физико-химические основы переработки какао бобов

 

Смотрите также:

 

Кефир. состав кефира. как заквасить кефир из молока

Ароматобразующие мо- - лочнокислые стрептококки образуют в кефире ароматические вещества и углекислый газ.

 

Методы исследования микроорганизмов и контроля заквасок.

Культуры ароматобразующих стрептококков, комбинации и закваски мезофильных
то этот фильтрат содержит антибиотические вещества, а его культура является анта: гонистом.

 

Приготовление и применение закваски на кефирных грибках.

...увеличению содержания в закваске дрожжей и ароматобразующих бактерий.
национальных Готовый продукт должен содержать не менее 11% сухих обезжиренных молочных веществ.

 

ЗАКВАСКА. Определение состава микрофлоры кефирной закваски

Учет ароматобразующих молочнокислых бактерий проводят на плотной среде с цитратом кальция при посеве соответствующих разведений закваски и последующим...