"Справжні Віллі Вонки". Як вчені шукають і знаходять нові смаки шоколаду

Теплий резонансний звук флейти повільно посилюється - і різко контрастує з наступним записом, у якому домінує дисонансна скрипка. "Відчувається напруження", - каже звукорежисер і за сумісництвом науковець Феліпе Рейносо-Карвальо, який створив ці треки. Він виявив, що вони мають дивовижну силу - змінювати смак шоколаду.

Шоколад - це культова їжа. Відколи близько 180 років тому кондитери винайшли плитку шоколаду, вона захопила уяву мільярдів людей у всьому світі, хоча її рецепт - досить простий. Візьміть ферментовані смажені боби какао-дерева, подрібніть до стану пасти, нагрійте та змішайте з цукром, какао-маслом і, можливо, молоком, і дайте охолонути.

Втім, плідна фантазія шоколатьє почала вигадувати нескінченні варіації на цю тему. Деякі з них маніпулюють нашою психікою - як-от шоколадні яйця "Кіндер-сюрприз", які приваблюють загадкою, яку містять усередині. до речі, цей винахід 2024 року святкуватиме своє 50-річчя.

Інші виробники роблять акцент на сировині - наприклад, бразильська шоколатьє Луїза Абрамс створює свої незвичні батончики з дикого какао з Амазонки, плоди якого місцеві жителі збирають на каное.

Однак якими б не були наші шоколадні уподобання, нам завжди хочеться ще. Американці споживають у середньому 9 кг шоколаду на рік, що робить їх другими найбільшими споживачами шоколаду у світі після швейцарців, які їдять майже 12 кг на рік. І як би дивно це не звучало, вчені навіть виявили статистичну кореляцію між споживанням шоколаду в країні та кількістю лауреатів Нобелівської премії.

Тим часом такі вчені, як Рейносо-Карвальо, який зараз вивчає сенсорний маркетинг у Школі менеджменту Андського університету у Боготі, Колумбія, відкривають нові способи покращити наші враження від споживання шоколаду.

Інші науковці досліджують ферментовані какао-боби та вивчають бактерії, які відповідають за смак шоколаду, щоб зрозуміти, яким чином ці мікроорганізми створюють ті чи інші смакові нотки.

Також є вчені, які заглиблюються в генетику какао-дерева, щоб зрозуміти, чи може селекція запропонувати нові особливості, які зацікавлять фермерів і споживачів.

І ті відкриття, які роблять ці справжні Віллі Вонки, можуть визначити майбутнє шоколаду.

Інтерес Рейноси-Карвальо до того, як звук може впливати на смак, викликала робота Чарльза Спенса, психолога-експериментатора з Оксфордського університету. Він вивчає, як органи чуття, крім власне смаку та запаху, впливають на наше сприйняття їжі - й одного разу виявив, що коли чуєш хрускіт чипсів, це робить смачнішим їхнє споживання.

Коли Рейноса-Карвальо, який жив у Бельгії, вирішив співпрацювати зі Спенсом, предметом дослідження вони, цілком логічно, обрали шоколад.

"Тут можна детально ознайомитись із характеристиками шоколаду", - каже він, посилаючись на широкий спектр виробників високоякісного шоколаду, готових експериментувати.

У рамках свого дослідження вчені працювали з Домініком Персоном, керівником The Chocolate Line, відомого магазину шоколаду в Брюгге. Вони хотіли з'ясувати, чи може звук зробити смак шоколад більш кремовим, не змінюючи при цьому характеристики самого кондитерського виробу.

The Chocolate Line випустила серію темного шоколаду з двома різними рівнями вмісту какао - 71% і 80%. У їхніх рецептах не було ані вершків, ані молока. Кожен тип виготовили у двох формах: гладкого, округлого купола і дорогоцінного каменя з гострими кутами.

Потім Рейноса-Карвальо створив дві хвилинні музичні композиції, під акомпанемент яких люди мали їсти шоколад. Дослідники пропонували учасникам різні комбінації форми шоколаду, вмісту какао та музичного супроводу, а потім просили їх оцінити кремовість його смаку, щоб побачити, чи впливав якимось чином звук на сприйняття їжі.

"Результати були приголомшливими, - каже Рейноса-Карвальо. - Музика впливала на смак більше, ніж форма і вміст какао".

Шоколад, який учасники їли під акомпанемент флейти, незалежно від його форми та рецептури, здавався їм водночас солодшим та кремовішим. Дисонансна скрипка, своєю чергою, робила для них смак шоколаду менш вершковими та більш гіркими. Ці відмінності не були великими – за семибальною шкалою різниця в оцінках досягала одного балу – але їх послідовно відзначали усі учасники.

Ми звикли думати, що смак і аромат притаманні саме тому, що ми їмо. Але насправді смак формується в мозку того, хто їсть. Тож змінивши те, що відчуває мозок, можна змінити навіть дуже фундаментальні речі.

Популяція мікробів, яка на той час, коли плитка досягає споживачів, вже давно не існує, також має вирішальне значення для смаку шоколаду. Фермери, які вирощують какао, розкривають масивні стручки та виймають липкі білі нутрощі, в яких містяться какао-боби, у дерев’яні ящики або складають їх у купи. Там відбувається процес ферментації, доки боби не змінять колір з блідого на червонувато-коричневий.

Якщо ви спробуєте зробити шоколад із неферментованих бобів, ви будете розчаровані. "Плаский і каламутний" - такими двома словами описує його смак Мартін О’Дейр, співзасновник Firetree Chocolates.

Александр Дж. Тейлор, харчовий мікробіолог з Університету Іллінойсу пояснює допитливим споживачам: "Якщо ви пробували 100% какао, воно дуже гірке. Уявіть собі цей смак, але в 10, 30, 50 разів гірший - залежно від бобів".

Що ж відбувається під час ферментації? Для високоякісного какао, яке використовують провідні виробники, ферментація триває приблизно шість днів, каже О'Дейр. Цей процес контрольованого розкладання відбувається завдяки мікробам з рук фермерів, із ґрунту та з самої рослини. Вони можуть потрапляти до бобів навіть з тих самих дерев’яних коробок, у яких вони лежать, каже Луїза Вічінанца-Беді, засновниця Luisa's Vegan Chocolates.

"Якщо коробка абсолютно нова, вона не дає такого гарного кінцевого результату, - каже вона. - Вона має бути старою, щоб на ній уже були присутні мікроби".

Процес запускають дріжджі, а потім до нього долучаються бактерії. Спочатку домінують анаеробні бактерії – ті, яким не потрібен кисень для росту, каже О'Дейр. Так відбувається тому, що вологий м’якуш усередині стручків обмежує доступ кисню до бобів.

Потім, коли м’якуш розкладається - приблизно на другий день, - до справи беруться аеробні бактерії, завдяки чому ферментація стає більш кислою. Також починає підвищуватися температура, що посилює активність бактерій. Вони змінюють біохімічний склад бобів і, відповідно, їхню текстуру та колір - від темно-фіолетового до насичено-коричневого.

Ферменти розщеплюють гіркі та терпкі сполуки, а також перетворюють багато білків і цукрів. Усе це призводить до виникнення понад 600 різних сполук – від спиртів до кислот і гірких фенолів – які разом створюють знайомий аромат та смак шоколаду.

Але цей процес потрібно контролювати – якщо бродіння триває надто довго, боби набувають неприємного присмаку. Щоб цього уникнути, на шостий день боби промивають та висушують і, таким чином, припиняють ферментацію.

Важливу роль у якості виробленого какао відіграє контроль температури та кислотності ферментації, але самі бактерії також мають велике значення.

Вічінанза-Беді та О'Дейр співпрацювали з вченими з Ноттінгемського університету, які досліджували мікроби кожного дня під час ферментації на какао-фермах у Колумбії. Дослідники використовували секвенування ДНК, щоб створити бібліотеку різних бактерій і дріжджів, які беруть участь у цьому процесі.

Цю роботу ще не опублікували, але експерти-дегустатори куштували шоколад, виготовлений з какао-бобів з кожної ферми, а вчені співвідносили дані, отримані під час дегустації, з мікробами, зафіксованими на кожній фермі.

Александр Тейлор з колегами також досліджували різні мікроби, залучені до ферментації в різних частинах світу. Вивчивши наукову літературу про процеси ферментації з 17 різних країн, вони ідентифікували 447 унікальних видів, зокрема 147 дріжджів, 45 бактерій, що виробляють оцтову кислоту, і 85 бактерій, що виробляють молочну кислоту.

Дослідження на фермах у Колумбії, наприклад, виявили, що для ферментації какао необхідний певний загальний набір бактерій і грибків, водночас бактерії, які до цього набору не належали, як виглядає, відповідають за унікальний смак різного шоколаду.

Якщо вчені будуть краще розуміти, які мікроби відповідають за бажані або незвичні смаки, вони зможуть регулювати їхню кількість під час виготовлення певного шоколаду.

Згодом завдяки цьому можна буде досягти того, що завдяки ретельному контролю умов ферментації зерен можна буде виробляти шоколад, що має незвичні смаки. І можливо, колись навіть з’являться широкодоступні закваски, як для хліба.

"Добре це чи погано, я не знаю. Як і у випадку сиру, це дискусійне питання", - каже О'Дейр.

Але фермерам, які вирощують какао, це може допомогти. Часто вони дуже бідні, тому допомога з вирощуванням правильних мікробів, щоб уникнути невдалої ферментації, дозволить їм отримувати стабільніший урожай зі своїх культур.

Тим часом Марк Гілтінан, селекціонер какао з Університету штату Пенсільванія, шукає ключ до смаку шоколаду у геномі какао-дерева. Він працював над ідентифікацією генів метаболічних ферментів та інших білків, які відповідають за цікаві властивості цих дерев. Незабаром вони з колегами мають опублікувати геноми 38 різних дерев.

"Какао-дерева дуже різні, - сказав він. - Ми знайшли у них багато цікавих речей".

Важливість генетики зрозуміла: різні сорти какао можуть давати дуже різні смаки. Один із сортів, який давно вирощують в Еквадорі - але якого стає дедалі менше - дає родзинковий, фруктовий смак, каже Гілтінант, тоді як інший, з Центральної Америки, - горіхові нотки.

Існує близько 3000 різних какао-дерев, чиє насіння зберігається в генних банках, підрахував Гілтінан. Але вченим може бути дуже важко дістатися до диких дерев. Більшість збиральницьких подорожей передбачає подорож на човні в джунглі та збір стручків неподалік від води.

"Ми думаємо, що там, у тропічних лісах, є багато чого, про що ми ще не знаємо", - каже він.

Завдяки генетичному секвенуванню та дослідженню функцій окремих генів, одного дня селекціонери какао зможуть змінити смак кінцевого продукту. Наразі селекціонери переважно зосереджуються на таких рисах, як стійкість до хвороб, бо саме від цього найбільше страждають фермери, які вирощують какао.

Гілтінан також хотів би покращити життя людей, які вирощують какао для виробництва шоколаду. На какао-фермах часто працюють діти, у небезпечних умовах і з великим навантаженням. Мало того, хоча світовий ринок шоколаду становить понад 238 мільярдів доларів, мізерна частка цих грошей потрапляє до людей, які вирощують какао.

"Середній дохід фермера становить 550 доларів США на рік", - каже Гілтінан.

Справедливість, зрештою, також має свій смак.