Микробное разнообразие и вклад в образование летучих соединений в процессе ферментации ароматических какао-бобов
Microbial Diversity and Contribution to the Formation of Volatile Compounds during Fine-Flavor Cacao Bean Fermentation
Joel Tigrero-Vaca, María Gabriela Maridueña-Zavala, Hui‐ling Liao, Mónica Prado-Lince, Cynthia Sulay Zambrano-Vera, Lorena Monserrate-Maggi, Juan Manuel Cevallos‐Cevallos
Аннотация (перевод)
Спрос на какао непрерывно растет, а колебания цен на какао связывают с ароматом ферментированных какао-бобов. Однако роль микроорганизмов в образовании летучих ароматических соединений в процессе ферментации остается неясной. Микробное разнообразие в какао Nacional × Trinitario было охарактеризовано в ходе спонтанной ферментации с использованием культурозависимых методов и секвенирования нового поколения (NGS) ампликонов ДНК. Какао-бобы, подвергнутые спонтанной ферментации в течение 0, 24, 48, 72 и 96 h, стерилизовали УФ-излучением перед инокуляцией изолятов микроорганизмов, полученных культурозависимыми методами. Образование летучих соединений в инокулированных какао-бобах оценивали с помощью GC-MS. Виды, изолированные в процессе ферментации, включали дрожжи, такие как Saccharomyces cerevisiae и Candida metapsilosis; молочнокислые бактерии (LAB), такие как Limosilactobacillus fermentum и Liquorilactobacillus nagelii; уксуснокислые бактерии (AAB), такие как Acetobacter pasteurianus, Acetobacter ghanensis и Acetobacter syzygii, а также другие виды, такие как Bacillus subtilis и Bacillus amyloliquefaciens. Кроме того, NGS выявило обилие микроорганизмов окружающей среды, включая, помимо прочих, Escherichia spp., Pantoea spp., Staphylococcus spp., Botrytis spp., Tetrapisispora spp. и Pichia spp. В ходе лабораторной ферментации инокуляция S. cerevisiae в основном приводила к образованию спиртов, тогда как LAB и AAB на протяжении всей ферментации продуцировали летучие вещества с цветочными, миндальными и фруктовыми нотами, при этом AAB также продуцировали уксусную кислоту с кислым ароматом. Аналогично, инокуляция C. metapsilosis и Bacillus spp. в какао-бобы, ферментированные в течение 96 h, приводила к образованию сложных эфиров с цветочными ароматами. Это первое сообщение, описывающее роль микроорганизмов в образовании летучих соединений при ферментации ароматических какао-бобов.
Оригинальная аннотация
Cacao demand is continuously increasing, and variations in cacao prices have been associated with the aroma of fermented cacao beans. However, the role of microorganisms in the formation of volatile-aroma compounds during fermentation remains unclear. Microbial diversity in Nacional × Trinitario cacao was characterized during spontaneous fermentation by using culture-based methods and next-generation sequencing (NGS) of DNA amplicons. Cacao beans that were spontaneously fermented for 0, 24, 48, 72 and 96 h were UV-sterilized prior to the inoculation of the microbial isolates obtained by the culture-based methods. The volatile formation in inoculated cacao beans was evaluated by GC-MS. The species isolated during fermentation included yeast, such as Saccharomyces cerevisiae and Candida metapsilosis; lactic acid bacteria (LAB), such as Limosilactobacillus fermentum and Liquorilactobacillus nagelii; acetic acid bacteria (AAB), such as Acetobacter pasteurianus, Acetobacter ghanensis and Acetobacter syzygii, as well as other species, such as Bacillus subtilis and Bacillus amyloliquefaciens. Additionally, NGS revealed an abundance of environmental microorganisms, including Escherichia spp., Pantoea spp., Staphylococcus spp., Botrytis spp., Tetrapisispora spp. and Pichia spp., among others. During the lab-scale fermentation, the inoculation of S. cerevisiae mostly yielded alcohols, while LAB and AAB produced volatiles associated with floral, almond and fruity notes throughout the fermentation, but AAB also produced acetic acid with a sour aroma. Similarly, the inoculation of C. metapsilosis and Bacillus spp. in 96 h fermented cacao beans yielded esters with floral aromas. This is the first report describing the role of microorganisms in volatile formation during fine-flavor cacao fermentation.
Идентификаторы
Canonical: https://research.holos.house/w/d1c56978-67d4-4eb5-b8a5-dd715a1960e0
DOI: 10.3390/foods11070915
OpenAlex: W4223573904