Влияние молочнокислых бактерий (Weissella confusa и Lactiplantibacillus plantarum) и типа ферментации на качество какао сортов Nacional и CCN-51 (Theobroma cacao L.)
Effect of Lactic Acid Bacteria (Weissella confusa and Lactiplantibacillus plantarum) and Fermentation Type on the Quality of Nacional and CCN-51 Cocoa (Theobroma cacao L.)
Jhoan Alfredo Plua-Montiel, Luis Humberto Vásquez Cortez, Juan Diego Valenzuela-Cobos, Roberto Barragán, Simón Pérez-Martínez, Naga Raju Maddela, Matteo Radice, Diego Barzallo, Fernando Javier Cobos-Mora, Sanyi Lorena Rodríguez Cevallos
Аннотация (перевод)
Ферментация какао — это важнейший послеуборочный процесс, определяющий физико-химическое и сенсорное качество какао-бобов посредством сложных микробных и биохимических превращений. В данном исследовании оценивалось влияние отобранных молочнокислых бактерий (LAB), а именно Weissella confusa и Lactiplantibacillus plantarum, и системы ферментации на динамику ферментации и конечное качество двух генотипов какао (т. е. Theobroma cacao L.; Nacional и CCN-51). Был применен полностью рандомизированный факториальный план 2 × 2 × 2 с учетом генотипов какао, видов LAB и системы ферментации (т. е. лабораторная ферментация и каскадная ферментация в ящиках). В процессе ферментации pH, температура и общее содержание растворимых сухих веществ (°Brix) контролировались через 0, 24, 48 и 72 h. Кроме того, оценивались параметры теста на срез и физико-химические свойства готовой какао-пасты. Результаты показали постепенное снижение pH (с 3.13 до 4.17), сопровождающееся повышением температуры до 46.50 °C и заметным снижением содержания растворимых сухих веществ на заключительных стадиях ферментации, что отражает интенсивный микробный метаболизм и утилизацию субстрата. Образцы, инокулированные L. plantarum, продемонстрировали наибольшую долю хорошо ферментированных бобов (до 93.73%), что свидетельствует о повышенной эффективности ферментации. Кроме того, взаимодействие между генотипом какао, видами LAB и системой ферментации оказало существенное влияние на физико-химические свойства готовой какао-пасты, включая влажность, жир, золу, pH и °Brix. В целом контролируемая ферментация с использованием отобранных видов LAB представляет собой перспективную биотехнологическую стратегию для повышения стабильности ферментации какао и улучшения послеуборочного качества какао.
Оригинальная аннотация
Cocoa fermentation is a critical postharvest process that determines the physicochemical and sensory quality of cocoa beans through complex microbial and biochemical transformations. This study evaluated the effect of selected lactic acid bacteria (LAB), i.e., Weissella confusa and Lactiplantibacillus plantarum, and the fermentation system on the fermentation dynamics and final quality of two cocoa genotypes (i.e., Theobroma cacao L.; Nacional and CCN-51). A completely randomized 2 × 2 × 2 factorial design was applied, considering cocoa genotypes, LAB species, and fermentation system (i.e., laboratory fermentation and cascade-type box fermentation). During fermentation, pH, temperature, and total soluble solids (°Brix) were monitored at 0, 24, 48, and 72 h. In addition, cut test parameters and the physicochemical properties of the final cocoa paste were evaluated. The results showed a progressive decrease in pH (from 3.13 to 4.17), accompanied by a temperature increase up to 46.50 °C and a marked reduction in soluble solids during the final fermentation stages, reflecting intense microbial metabolism and substrate utilization. Treatments inoculated with L. plantarum achieved the highest proportion of well-fermented beans (up to 93.73%), indicating enhanced fermentation performance. Furthermore, the physicochemical properties of the final cocoa paste, including moisture, fat, ash, pH, and °Brix, were significantly influenced by the interaction among cocoa genotype, LAB species, and fermentation system. Overall, controlled fermentation using selected LAB species represents a promising biotechnological strategy for improving cocoa fermentation consistency and enhancing postharvest cocoa quality.
Идентификаторы
Canonical: https://research.holos.house/w/ebfb2a00-3a02-4509-bbb6-b9be33071eaa
DOI: 10.3390/applmicrobiol6080097
OpenAlex: W7202367959