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巧克力的好滋味，都是菌菌的功勞 葉綠舒-avatar-img 葉綠舒
巧克力的好滋味，都是菌菌的功勞
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葉綠舒
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（植物）研究新發現
更新於 2025/08/19
發佈於 2025/08/19
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可可豆。圖片取自維基百科。
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可可豆。圖片取自維基百科。
巧克力人人愛，但是巧克力的滋味，可是在產地就已經決定了喔！不過，不是品系，而是可可豆的發酵。未發酵的可可豆烘焙後只會帶有苦澀的味道，而良好的發酵則能產生花香、木質香、焦糖等細緻風味。不過，與葡萄酒、起司或啤酒不同的是，可可豆發酵通常是自然發生的，微生物主要來自環境而非人工接種，因此不同地區的發酵結果差異極大。
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也因為這樣，研究團隊想知道，好滋味的巧克力，是怎麼被微生物塑造出來的？
因此，研究團隊記錄了哥倫比亞三個產區的可可豆發酵動態，結果顯示：
在發酵開始後 24–36 小時，豆堆溫度迅速上升，由 25 °C 升至 45–50 °C，最高可達 52 °C。這個「熱峰」對抑制不良雜菌非常重要。
他們同時也測量了豆堆的酸鹼度（pH）變化。結果發現，豆殼與果肉起始 pH 3.5–4.0，隨時間逐漸上升至 pH 5.0；至於子葉則由 pH 6.5 降至 pH 5.0 以下。
這種「外升內降」的酸鹼變化，決定了胺基酸與多酚的分解路徑，進而影響香氣前驅物。
至於微生物群落變化，研究團隊透過定序來分析。他們發現，前面的24 小時，主要是酵母（Saccharomyces cerevisiae、Torulaspora delbrueckii），負責分解糖類產生酒精。
接著下一個24小時，則由乳酸菌（Lactobacillaceae）取而代之。乳酸菌產乳酸，進一步降低 pH。
第三階段（開始發酵48 小時後），研究團隊觀察到醋酸菌（Acetobacteraceae）急速增長，將酒精氧化為醋酸，並釋放大量熱。
他們也觀察到，整體的多樣性指數（Shannon index）隨時間下降，顯示菌群逐漸收斂為少數優勢菌。
這三個產區的巧克力風味有差異嗎？
研究團隊發現，從Santander 與 Huila 的豆子中，可以檢測到較多吡嗪（pyrazines）、苯乙醇（phenylethanol），這些化合物賦予可可花香與焦糖風味，讓這些可可豆比較像馬達加斯加的「高級風味可可」（fine flavour cocoa）。
而Antioquia 的豆子揮發性物質偏少，主要是醋酸與乙醇，比較像象牙海岸、迦納出產的「大宗可可」（bulk cocoa），風味單一。
到底這些菌裡面，有哪幾個最重要呢？為了驗證哪些菌是製造「好可可」的關鍵微生物，研究團隊建立了一個 包含9 個菌株的合成群落（SYNCOM）。這些菌有細菌也有真菌：
5 種細菌（包含 Lactobacillus 與 Acetobacter 屬）
4 種真菌（主要是 Saccharomyces 與 Torulaspora）
研究團隊以恆溫箱控制溫度：0–48 h：30 °C；48–72 h：35 °C；72–120 h：45 °C。這個溫度曲線幾乎與高品質產區一致，最高曾達 48 °C。
他們也測量了pH 變化，發現與天然發酵相符：果肉由 3.8 升至 5.0，子葉由 6.5 降至 5.0。檢測揮發性有機物測出乙醛、2,3-丁二酮、吡嗪類，這些都是精品可可的重要香氣前驅物。
最後，他們邀請了品評團隊來幫他們的實驗打分數。品評團隊認為，這些豆子在風味上與「高級可可」相似，層次感明顯高於西非大宗可可。
這證明了，只要挑對菌，就能在實驗室「重現」精品巧克力的風味。
這篇論文，讓我想到幾年前在屏東內埔，農民鍾孝勇透過監控溫度、切開豆子看顏色，以自創的木箱成功地發酵可可豆。
與實驗室不一樣的是，他伸手測溫、用眼睛看可可豆的顏色。他從經驗中得知，當子葉由乳白轉為棕紫，果肉逐漸乾縮，酸甜氣味愈來愈濃，發酵就要大功告成了。
鍾孝勇細心觀察、努力試驗，最後總結出三個步驟：
1. 厭氧階段（前 24 小時）：可可豆堆封閉，依靠酵母把糖轉成酒精。
2. 耗氧階段（48 小時起）：翻動木箱，曝氣讓醋酸菌進場，酒精被氧化成醋酸，溫度上升。
3. 控溫與排水：保持 45–50 °C，避免過酸；適時排出發酵液，防止腐敗。
靠著這樣的經驗流程，他和協會農友成功讓臺灣可可在 Cacao of Excellence 國際大賽拿下金牌。
不論是木箱還是實驗室，說的都是同一件事：可可的風味，來自人與微生物的協作。兩相對照可以看到，有許多相似之處。
農民的經驗告訴我們「怎麼做會成功」，科學解釋「為什麼會成功，還能如何複製」。未來，可可發酵不必再靠運氣，而能像葡萄酒或啤酒一樣，藉由微生物起始劑精準設計風味。
參考文獻：
Gopaulchan, D., Moore, C., Ali, N. et al. A defined microbial community reproduces attributes of fine flavour chocolate fermentation. Nat Microbiol (2025). https://doi.org/10.1038/s41564-025-02077-6
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