Влияние ферментации на распределение кадмия в какао-бобах
The impact of fermentation on the distribution of cadmium in cacao beans
Vanderschueren R, De Mesmaeker V, Mounicou S, Isaure MP, Doelsch E, Montalvo D, Delcour JA, Chávez E, Smolders E
Аннотация (перевод)
Значительная часть южноамериканского производства какао затронута новыми регламентами по содержанию кадмия (Cd) в какао. Данная работа была направлена на определение распределения и химических форм (специации) Cd в плодах какао, а также на мониторинг возможного перераспределения Cd в процессе ферментации какао. В плодах какао из четырех регионов концентрация Cd снижалась в следующем порядке: testa > nib ~ placenta ~ pod husk > mucilage. Распределение Cd внутри какао-бобов было успешно визуализировано с помощью масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой и лазерной абляцией (LA-ICP-MS), что подтвердило более высокую концентрацию Cd в testa, чем в nib. Анализ химических форм методом рентгеновской абсорбционной спектроскопии (XANES) неферментированных какао-бобов показал, что Cd был связан с O/N-лигандами как в nib, так и в testa. Ферментация вызывала миграцию Cd наружу из nib в testa, то есть против общего градиента концентрации. Эта миграция происходила только тогда, когда ферментация была достаточно интенсивной, чтобы снизить pH в nib до <5.0, вероятно, в результате увеличения подвижности Cd из-за проникновения органических кислот в nib. Изменение концентрации Cd в nib в пересчете на сухой вес в процессе ферментации составило в среднем снижение в 1.3 раза. Мы предполагаем, что содержание Cd в nib может быть уменьшено, если pH nib будет достаточно подкислен во время ферментации. Однако необходимо найти баланс между развитием вкусоароматического профиля и удалением Cd, поскольку чрезмерная кислотность наносит ущерб вкусу какао.
Оригинальная аннотация
A large fraction of the South-American cacao production is affected by new cadmium (Cd) regulations in cacao. This work was set up to characterize the distribution and speciation of Cd within the cacao fruit and to monitor potential Cd redistribution during cacao fermentation. In cacao fruits from four locations, Cd concentrations decreased with testa > nib ~ placenta ~ pod husk > mucilage. The distribution of Cd within cacao beans was successfully visualized using laser ablation inductively coupled plasma spectrometry (LA-ICP-MS) and confirmed higher Cd concentrations in the testa than in the nib. Speciation analysis by X-ray absorption spectroscopy (XANES) of unfermented cacao beans revealed that Cd was bound to O/N-ligands in both nib and testa. Fermentation induced an outward Cd migration from the nibs to the testa, i.e. against the total concentration gradient. This migration occurred only if the fermentation was sufficiently extensive to decrease the pH in the nib to <5.0, likely as a result of increased Cd mobility due to organic acid penetration into the nibs. The change in dry weight based nib Cd concentrations during fermentation was, on average, a factor 1.3 decrease. We propose that nib Cd can be reduced if the nib pH is sufficiently acidified during fermentation. However, a balance must be found between flavor development and Cd removal since extreme acidity is detrimental for cacao flavor.
Идентификаторы
Canonical: https://research.holos.house/w/a1b31951-8fa2-4119-a958-b6578249bf46