Влияние ферментации на распределение кадмия в какао-бобах
The impact of fermentation on the distribution of cadmium in cacao beans
Ruth Vanderschueren, Vincent De Mesmaeker, Sandra Mounicou, Marie‐Pierre Isaure, Emmanuel Doelsch, Daniela Montalvo, Jan A. Delcour, Eduardo Chávez, Erik Smolders
Аннотация (перевод)
Значительная доля южноамериканского производства какао подпадает под действие новых нормативных ограничений по кадмию (Cd) в какао. Настоящая работа была поставлена с целью характеризации распределения и спектра форм Cd в плодах какао и мониторинга возможной перераспределения Cd в процессе ферментации какао. В плодах какао из четырёх локаций концентрации Cd уменьшались в ряду: testa > nib ~ placenta ~ pod husk > mucilage. Распределение Cd внутри какао-бобов было успешно визуализировано с помощью лазерной абляции с индуктивно-связанной плазменной спектроскопией (LA-ICP-MS), что подтвердило более высокие концентрации Cd в testa по сравнению с nib. Спекциация Cd с помощью рентгеновской абсорбционной спектроскопии (XANES) неферментированных какао-бобов показала, что Cd связан с O/N-лигандами как в nib, так и в testa. Ферментация вызывала внешний выход Cd из nib в testa, т.е. против общего концентрационного градиента. Этот выход происходил только в том случае, если ферментация была достаточно интенсивной для снижения pH в nib до <5,0, вероятно, вследствие увеличения подвижности Cd благодаря проникновению органических кислот в nib. Изменение концентраций Cd в nib, пересчитанных на сухую массу, в процессе ферментации составило в среднем снижение в 1,3 раза. Мы предполагаем, что содержание Cd в nib можно уменьшить, если pH nib достаточно снижается за счёт закисления в процессе ферментации. Однако необходимо найти баланс между развитием вкуса и удалением Cd, поскольку экстремальная кислотность вредна для вкуса 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/fbd04c33-4970-489e-9d0e-4fafda284b4c
DOI: 10.1016/j.foodres.2019.108743
OpenAlex: W2980546057