「Bean to Bar」を科学して美味しいチョコレートを作ろう-理論編-
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 カカオ豆からチョコレートになるまでの全工程にこだわって作る「Bean to Bar」のチョコレート。厳選したカカオ豆を、コーヒーのように焙煎し、粉々に砕き、溶かしていくと、なめらかでツヤのあるチョコレートに変化していきます。噛み切れないほど硬かったカカオ豆が、なぜとろけるチョコレートに変化していくのでしょうか。ここには多くの化学反応が関係しています。

 Bean to Barを通じて、チョコレートができるまでのカカオ豆の変化を、科学の視点から追ってみましょう。

1.カカオ豆を入手:発酵と酵素反応

 まずは原料となるカカオ豆を入手しましょう。カカオ豆は、カカオの実(カカオポット)の中で、パルプと呼ばれる果肉が周りについた状態で存在しています。つまりカカオ豆は種子なのです。一つのカカオの実から、40個近くのカカオ豆が取れるようです。

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(写真提供:Dari K株式会社)

 カカオの実から、パルプが付着した状態でカカオ豆を取り出し、バナナの葉で包んだり木箱に入れたりして一週間程度発酵させます。カカオ豆には、酵母菌や酢酸菌、酪酸菌や乳酸菌などの、発酵食品によく使われている菌がいることがわかっています(*1)。酵母が糖分をアルコールにしたり、酢酸菌がアルコールを酢酸にしたりするなど、菌たちの発酵によってさまざまな反応が起きることで、風味の元が作られます(*2)。また、カカオ豆自身が持つ酵素によって、タンニンなどの渋み成分、カフェインやテオブロミンなど苦味の元となる成分が変化します(*3)。こうした過程を経ることで、風味を悪くする成分が除去され、カカオ特有の風味が生まれていきます。

 その後天日干しで水分が6%以下になるまで乾燥させます。乾燥させることで酵素や微生物の働きが止まります。こうして発酵や酵素反応を終了させたのちに、出荷されています。

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 さすがにカカオの実からもぎ取ってくるのは難しいので、すでに実から採取されてこのように処理されたカカオ豆をゲットしましょう!

2.カカオ豆を焙煎:風味成分が発生

 カカオ豆を入手したら、まず表面についている汚れを取るために軽く洗った後に、焙煎しましょう。

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 焙煎することで、ポリフェノール類が分解されてさらにカカオらしい香りがでてきます(*4)。また、メイラード反応と呼ばれる反応によってさらに様々な成分が作られるほか、茶色も深まってきます(*5)。これらの過程はカカオの風味を引き出す上で重要と考えられていますが、化学者もまだその全容をを解明できていないほど非常に複雑です。チョコレートは水分が入るとうまくなめらかになりませんので、水分はしっかりとばしましょう。

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(写真提供:Dari K株式会社)

3.皮を剥いて細かく砕く:組織の破壊

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 焙煎で水分を十分に飛ばしたら、次は皮を剥いて細かく砕きます。家ではすり鉢で頑張るのが現実的かと思いますが結構根気がいります。カカオ豆を細かくしていくと、油分が表に出てきてつややかでしっとりした外見になってきます。カカオ豆にはオレイン酸やパルミチン酸、ステアリン酸などの脂肪分が含まれているので(*6)、すり潰されて組織が破壊されていくことで、それらが溶け出してくるのです。土のようにしっとりした艶やかなテクスチャーになってきたらOKです。

4.湯煎をしてさらに練る:舌触りを変える

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 次に粉を湯煎をしながら溶かし、練っていきます。カカオに含まれる脂肪分は30度付近で流動するようになるので、この工程では粒子として固まっていたものが動き出して混ざっていきます。この時も、水が入らないように注意してください。

 この作業を行うことで分子が細かくなり、人の舌が感知できるより小さなサイズとなって食感がよくなります。また、不要な香りを飛ばして風味をよくすることができます(*7,8)。このように練り続ける作業をコンチングといい、長いものだと72時間行う場合もあります。コンチング時間が短い場合にも、粗挽きでザラっとした、bean to barらしいチョコレートに仕上がります。

5.舌触りを調節:結晶の形を整える

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 チョコレートの食感を左右する成分は、油脂です。チョコレートに含まれる油脂の分子は、6種類の並び方をすることができます。このうち、なめらかな食感となるのは「5型」と呼ばれる並び方をした時だけです。それ以外の並び方では、ボソボソしてしまったり、口どけが悪かったりして、食感を損ねてしまうのです。

 そのため、チョコレート作りの仕上げには、テンパリングという温度調整の作業を行います。一度チョコレートを40度以上で溶かした後、27度ぐらいまで冷やしてゆっくり冷却していきます。そしてもう一度30度ぐらいにあげることで、油脂が5型の並びになり、滑らかな舌触りが生まれるのです(*9)。

 こうしたプロセスを経て、無事カカオ豆からチョコレートが出来上がります!チョコレート作りには実にさまざまな化学変化が関係していることがおわかりいただけたでしょうか。次回の「実践編」では、実際にbean to bar作りに挑戦してみます!そちらも併せてご覧くださいませ。

 本稿の執筆にあたり、原稿の科学的整合性を丁寧にご検討くださった宮城大学の菰田俊一先生、写真をご提供くださったDari K株式会社に深く御礼申し上げます。

執筆:大嶋絵理奈(Facebookでフォロー

 

*参考文献
(*1)Microflora of raw cacao bean
(*2)The Microbiology of Cocoa Fermentation and its Role in Chocolate Quality
(*3)Fermentation of cocoa beans: influence of microbial activities and polyphenol concentrations on the flavour of chocolate
(*4)Roasting effects on phenolic content and free-radical scavenging activities of pulp preconditioned and fermented cocoa (Theobroma cacao) beans
(*5)Effect of Roasting Process on the Concentration of Acrylamide and Pyrizines in Roasted Cocoa Beans from Different Origins 
(*6)Review of cocoa butter and alternative fats for use in chocolate—Part A. Compositional data
(*7)Understanding the impact of conching on chocolate flavour using a combination of instrumental flavour analysis and tasting techniques
(*8)Use of Gas Chromatography−Olfactometry To Identify Key Odorant Compounds in Dark Chocolate. Comparison of Samples before and after Conching
(*9)チョコレートを美味しくする物理

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Cooperator

komoda_photo (1) 菰田俊一

 菰田俊一(こもだとしかず)。宮城大学食産業学部准教授。専門分野は応用微生物学、食品有機化学、食品衛生学。血圧調整や食物アレルギーに関連する成分など、食品中の健康成分に関連する研究を進めており、中でもチョコレートに含まれる成分に着目。食品衛生やHACCPシステムに関する講演会や、手作りチョコレートの出張講習会の講師も務める。出張講習会の依頼は随時受け付け中!

◎宮城大学の教員紹介ページ:http://www.myu.ac.jp/teacher/syokusan-teacher/komoda


宮城大学チョコレート研究会

 宮城大学チョコレート研究会。宮城大学太白キャンパスを拠点に活動する研究会。菰田俊一先生が顧問を務める(2017年1月現在)。チョコレートの機能性やレシピを研究している。オープンキャンパスでは、Bean to Barワークショップも開催。

◎ブログ:宮城大学チョコレート研究会
◎Twitter:@cha_ri0510

 

 

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