Химический состав какао-бобов

Какао бобы состоят из четырех частей:

оболочки (какаовеллы), ядра, ростка и эндосперма. Различные сорта бобов имеют неодинаковое соотношение между составными частями, но в среднем ядро составляет 87,75 %, какаовелла 11,4 %, росток 0,85 % к массе ферментированных и высушенных какао бобов.

В химический состав какао бобов входят:

вода, жир, белковые вещества, углеводы, алкалоиды, дубильные, красящие, ароматические вещества, органические кислоты, клетчатка, витамины, минеральные вещества. Отдельные части какао бобов отличаются по химическому составу и свойствам, поэтому представляют неодинаковую ценность для шоколадного производства.

Какао масло

Самой значительной и ценной составной частью какао бобов является жир (какао масло), содержание которого в ядре достигает 52-56 %, в какаовелле 3-4 %, в ростке 3-5 %. Какао масло состоит из разнокислотных триглицеридов и жирных кислот, содержание которых в масле не превышает 1,1 %. К ним относятся: пальмитиновая, стеариновая, олеиновая и линолевая.

По своим свойствам какао масло отличается рядом особенностей, среди которых необходимо отметить следующие:

- при комнатной температуре масло остается твердым и хрупким. А так как в состав шоколада входит 1/3 часть какао масла, то последнее придает шоколаду твердую и хрупкую консистенцию;
- начальная температура плавления какао масла 31-34 °С, т.е. ниже температуры тела человека. Поэтому оно легко плавится во рту, не оставляя характерной для высокоплавких жиров салистости;
- какао масло может долго храниться без следов прогоркания. В масле и нежировой части какао бобов содержатся вещества - антиоксиданты, которые задерживают процессы окисления;
- при правильном охлаждении ниже температуры застывания (23-28°С) какао масло кристаллизуется, переходит в твердое состояние, сокращаясь при этом в объеме. Это свойство используется при формовании шоколада. Благодаря этому свойству какао масла облегчается выборка плиток шоколада из форм.

Влага
В ферментированных и высушенных какао бобах содержится 6-7 % влаги.

Углеводы
В состав какао бобов входят различные углеводы. К ним относятся: крахмал, сахара, клетчатка и пентозаны. Крахмал находится в клетках семядолей в виде одноядерных зерен размером 3-8 мкм, его содержание около 7 %.

Один процент составляют сахара, к ним относятся: сахароза, глюкоза, фруктоза и др. В ядрах какао бобов содержится около 2,5 % клетчатки и 1,5 % пентозанов; в какаовелле - соответственно 16,5 и 6 %.

Белковые вещества
Содержание белковых веществ в ядре 10,3-12,5%; в какаовелле 13,5 %. Они представлены в основном альбуминами и глобулинами.

Кроме того, в какао бобах имеются следующие водорастворимые аминокислоты: аланин, аспарагин, валин, глютаминовая кислота, изолеицин, лейцин, тирозин, фенилаланин и др.

Алкалоиды
К алкалоидам, обнаруженным в какао бобах, относятся: теобромин, его содержание 1,5-1,7 %, и кофеин - около 0,05 %. Эти вещества относятся к пуриновым соединениям, оказывающим заметно выраженное физиологическое действие на организм человека.
Теобромин и кофеин, наряду с дубильными веществами, влияют на горький вкус какао бобов. Кроме ядра теобромин содержится также в какаовелле, откуда в

основном его и получают для медицинских целей.

Органические кислоты

Содержание органических кислот в разных сортах какао бобов колеблется в пределах от 0,71 до 2,33 % (в пересчете на виннокаменную кислоту). Они состоят из нелетучих и летучих кислот. К нелетучим относятся: лимонная, яблочная, винная и щавелевая. К летучим - уксусная, масляная и валериановая кислоты. Причем, у потребительских сортов какао бобов летучих кислот больше, чем у благородных, в связи с более длительной ферментацией, рН какао бобов 5,0 - 6,1.

Фенольные соединения
В какао бобах содержатся дубильные вещества. Они придают бобам и шоколадным продуктам горький, вяжущий, терпкий вкус. Дубильные вещества относятся к полимерным фенольным соединениям (полифенолам).

Дубильные вещества подразделяются на две группы:

гидролизуемые и конденсированные.

В молекулах первых фенольные ядра соединены атомами кислорода. Эти вещества легко расщепляются при кипячении с водой или разбавленными кислотами, а также под действием ферментов на соединения с более мелкими молекулами и дают с солями окиси железа темно-синее окрашивание.

В молекулах конденсированных дубильных веществ фенольные ядра соединены друг с другом углеродными связями. Эти вещества не подвергаются гидролитическому расщеплению. При нагревании с разбавленными кислотами происходит дальнейшая их конденсация с образованием сложных соединений - флобафенов. С солями окиси железа эта группа полифенолов дает темно-зеленое окрашивание.

Фенолы

В какао бобах содержатся такие фенолы, как эпикатехин, катехин, лейкоантоцианы. Они являются предшественниками конденсированных дубильных веществ. Преобладающим из них по содержанию является (-) - эпикатехин. Содержание водорастворимых дубильных веществ 6-8 %. В плохо ферментированных бобах их больше, чем в хорошо ферментированных.

Красящие вещества

К красящим веществам какао бобов относятся антоцианидины. Они образуются из антоцианов, которые при нагревании с кислотами или под действием ферментов расщепляются на глюкозу и антоцианидин.

Ароматические вещества

Состав ароматических веществ какао продуктов весьма сложен. Он постоянно изменяется в процессе подготовки и переработки какао бобов. К наиболее важным веществам, влияющим на вкусовые и ароматические свойства ферментированных и высушенных бобов, относятся: полифенольные соединения, теобромин и кофеин, некоторые продукты распада белков, аминокислоты, такие органические кислоты, как уксусная, пропионовая и масляная, д-линалоол, этиловый спирт, диацетил, уксусный альдегид и другие вещества.

Микроэлементы, витамины и минеральные вещества

В какао бобах обнаружены такие витамины, как В, В2, В6, никотиновая кислота, пантотеновая кислота и биотин.
Среднее содержание минеральных веществ 2,5-3 %, в основном они представлены окислами калия, фосфора и магния. Среди микроэлементов в какао бобах обнаружены цинк, медь, марганец, фтор, мышьяк и молибден.