Teamwork für das Schoko-Aroma: Erst die Zusammenarbeit mehrerer Mikroorganismen lässt das typische Schokoladenaroma entstehen. Denn nur, wenn Hefen, Milchsäure und Essigsäurebakterien bei der Fermentation der Kakaobohnen zusammenwirken, entstehen die Vorläufer der Schoko-Aromen, wie deutsche Forscher jetzt festgestellt haben. Diese Erkenntnis könnte Aromen und Qualität der Kakaoernten verbessern helfen, hoffen die Forscher.
Ob als Tafel, Praline, Brotaufstrich oder Eis: Rund zehn Kilogramm Schokolade verspeisen wir Deutschen im Schnitt pro Jahr. Bevor jedoch die Schokolade in die Supermärkte kommt, hat sie einen weiten Weg hinter sich. Die Kakaobohnen werden unter anderem fermentiert, geröstet, zermahlen, gewalzt mit anderen Zutaten gemischt. „Die Verarbeitung beginnt direkt nach der Ernte der Kakaofrüchte“, sagt Christoph Wittmann von der Universität des Saarlandes. „Die Bauern decken die in den Früchten enthaltenen Kakaobohnen und das anhaftende Fruchtfleisch mit Bananenblättern ab.“
Erster genauer Blick in die Fermentation
So fermentiert das Gemisch mehrere Tage in der Sonne. Dabei setzen natürliche Mikroorganismen die Nährstoffe aus dem Kakao so um, dass daraus Vorstufen des Schokoladenaromas entstehen. Was dabei unter den Bananenblättern genau vonstattengeht, haben Wittmann und sein Team gemeinsam mit Forschern des Nestlé Research Centers in Lausanne herausgefunden. Die Wissenschaftler haben hierzu die einzelnen Fermentationsschritte in Laborstudien untersucht.
„Wir haben dabei das Innenleben der Mikroorganismen bei der Arbeit beobachtet und herausgefunden, wie sie einzelne Nährstoffe umsetzen und sich an der Kakao-Fermentation beteiligen“, erklärt Wittmann. „Wir haben gewissermaßen einen Blick auf den molekularen Verkehr durch die Stoffwechselwege der Zellen geworfen, etwa so, als ob, man den Straßenverkehr in einer Großstadt aus der Luft beobachtet.“ Schon lange bekannt ist, dass bei der Fermentation Hefen, Milch- und Essigsäurebakterien beteiligt sind.
Nur gemeinsam sind sie wirkungsvoll
Wie sich nun aber zeigte, kommt es unter diesen Mikroben zu einer richtigen Zusammenarbeit, aus der schließlich Acetat entsteht, die Schlüsselsubstanz für die spätere Aromaentwicklung. Die Acetat-bildenden Essigsäurebakterien brauchen zwei Nährstoffe: Milchsäure sowie den Alkohol Ethanol. Diese werden in der mikrobiellen Gemeinschaft von anderen Mikroorganismen bereitgestellt, von Milchsäurebakterien und Hefen.
„Fehlt bei diesen Vorgängen eine bestimmte Substanz oder auch einer der Mikroorganismen, kann später das gewünschte Aroma nicht entfaltet werden“, so Wittmann. Für die Produktion der Schokolade bedeutet dies, dass eine ausgewogene Zusammensetzung der richtigen Mikroorganismen nötig ist. „Durch den Einsatz von natürlichen Starterkulturen, die die richtige Kombination der Mikroorganismen enthalten, könnten Kakaobauern den Ertrag von Kakao-Fermentationen verbessern“, so der Saarbrücker Forscher. (Applied Environmental Microbiology, 2014; doi: 10.1128/AEM.01048-14)
(Universität des Saarlandes, 14.07.2014 – NPO)
