De bloemen van de cacaoboom beginnen in de late namiddag te openen. Gedurende de nacht blijven de kleine witte bloesems - die vreemd groeien, precies op de stam van de boom - zich ontplooien. Ze openen volledig vlak voor zonsopgang en tegen de vroege ochtend zijn ze het meest ontvankelijk voor bestuiving. Zo begint de biologische keten van gebeurtenissen die chocolade mogelijk maakt.
gerelateerde inhoud
- Illegale cacaoboerderijen verdrijven primaten in Ivoorkust
- Big Brew-ha-ha: wetenschappers ontdekken de wilde gist van Lager
Meer dan een half dozijn soorten organismen dragen bij aan het veranderen van de rare kleine bloemen van cacao in chocoladesuikergoed. Schimmels kunnen in de bladeren van de boom leven en de boom stilletjes beschermen tegen gemene ziekten. De bloemen van de boom, in de wetenschap bekend als Theobroma cacao, hebben speciale insecten nodig om ze te bestuiven voordat ze in fruit veranderen. In de kleurrijke peulen zitten cacaobonen, eigenlijk de zaden van het fruit, die de grondstof van chocolade zijn. Deze bonen moeten fermenteren voordat chocolademakers ze kunnen braden, malen en in chocoladerepen mengen.
Er is iets een beetje primitief en onvoorspelbaar over het maken van chocolade. Bestuiving is afhankelijk van wilde regenwoudinsecten, wat betekent dat boeren geen huishoudelijke honingbijen kunnen houden - of ze niet in vrachtwagens kunnen laten komen - om hun opbrengsten te verhogen. De wezens die betrokken zijn bij de gisting zijn ook wild. Microben landen op de bonen vanuit de lucht, de handen van mensen, passerende dieren en wie weet waar anders.
"Als je zou zien hoe ze ze fermenteren, zou je waarschijnlijk de chocolade niet eten", zegt Graham Fleet, een microbioloog aan de Universiteit van New South Wales in Australië. "Maar zonder dit soort traditionele gisting, in zeer ruwe omstandigheden over de hele wereld, zouden we geen chocolade hebben." De chocolade-industrie van $ 110 miljard is bezig om de cacaoproductie zoveel mogelijk te standaardiseren, met wetenschappers die cacao-gistende 'starters' proberen te ontwikkelen, zoals de gistpakketten die een biermaker of bakker zou kunnen gebruiken. Voor nu hangt de smaak van uw chocolade echter af van de grillen van deze wilde wezens:
De beschermers
Lab-culturen van Colletotrichum tropicale . (Afbeelding van "The Colletotrichum gloeosporioides species complex", EI Rojas, SA Rehner & Samuels, Mycologia 102: 1331. 2010. Fig. 37, via NIH) Je zou het niet weten door te kijken, maar een gezonde cacaoboom kan tientallen schimmelsoorten herbergen in een enkel blad. De schimmels worden endofyten genoemd - veel planten leven ermee, en per definitie geven ze hun gastheren geen slechte symptomen. Je hebt een microbioom. Waarom zou een boom niet?
Uit recent onderzoek is gebleken dat het microbioom van een cacaoboom zijn gezondheid kan versterken, net als de verzameling vriendelijke microben van een mens. Een veel voorkomende blad-endofytensoort genaamd Colletotrichum tropicale kan de bomen helpen om een meer sinistere schimmel te bestrijden die hun peulen rot door de bomen te stimuleren om ziektebestrijdende genen in te schakelen die ze anders niet zouden activeren.
De bestuivers
Een parend paar Forcipomyia- muggen. (Met dank aan Flickr-gebruiker Christophe Quintin) Al vroeg ontdekten wetenschappers dat de meeste cacaobomen van Theobroma niet in staat zijn om zelf te bestuiven, maar jarenlang wisten ze niet wat cacaopollen tussen bomen bewoog. Geen wonder: cacaobloemen worden bestoven door muggen "niet veel groter dan kleine stofjes in de lucht", schreef bioloog Allen Young in zijn boek, The Chocolate Tree .
Cacao-bemestende muggen behoren meestal tot een van de twee geslachten, Euprojoannisia of Forcipomyia, die overal ter wereld voorkomen. Theobroma cacao is ontstaan in Midden-Amerika, maar boeren kweken nu de bomen in Zuidoost-Azië, West-Afrika, het Caribisch gebied en de tropische Stille Oceaan. Terwijl mensen cacao naar nieuwe delen van de wereld hebben gebracht, lijken de planten verwante vliegen te hebben gevonden om hun stuifmeel te dragen.
De relatie tussen cacaobloem en bestuiver is echter notoir verontrust. Het aandeel cacaobloemen dat in fruit verandert, is minder dan één op de twintig. Om de opbrengst te verbeteren, bestuiven medewerkers de bloemen soms met de hand, met behulp van kleine penselen.
In Costa Rica werkte Young aan minder arbeidsintensieve manieren om de bestuiving te verbeteren. Hij ontdekte dat het aantal cacaobloemen dat in fruit veranderde lichtjes werd verhoogd door gehakte stukjes bananenplanten rond de bases van cacaobomen te laten. De rottende bananen stukjes verleidden knutten om te komen, elkaar te ontmoeten, te paren en eieren te leggen. "Hoe meer je het regenwoud intact houdt rond kleine aanplantingen van cacaobomen, hoe beter de opbrengst zal zijn van bestuiving, omdat het regenwoud een reservoir van bestuivers is en deze bestuivers kunnen worden aangetrokken met dit broedsubstraat, " zegt hij.
The Fermenters
Een vers geopende cacaovrucht is gevuld met slijmachtig vlees - goed voedend voor gistende gisten. (Atlantide Phototravel / Corbis) Zodra een cacaobloem wordt bestoven, maakt het een vrucht met de grootte en vorm van een Amerikaans voetbal. De vrucht heeft een dikke schil, slijmachtig vruchtvlees en witte zaden. Het vlees is eetbaar en heeft een "citroen-limoensmaak", zegt Young. "Het is erg verfrissend." Plantagearbeiders snoepen er soms op terwijl ze werken.
Om de cacaobonen klaar te maken voor het maken van chocolade, snijden werknemers het fruit open en schrapen de zaden eruit. Dan verspreiden ze de cacaobonen op de grond, stapelen ze op en bedekken ze met bananenbladeren of doen ze in dozen. Dit is wanneer wilde microben aan het werk gaan. Gisting legt de basis voor enkele karakteristieke smaken van chocolade. Chocolade gemaakt van ondergefermenteerde bonen smaakt bitter en zuur en ziet er grijs uit, niet bruin.
Net als bij cacao's bestuivers, lijken de organismen die cacao fermenteren over de hele wereld op elkaar. Of het nu in West-Afrika of de Stille Zuidzee is, dezelfde elegante opeenvolging van microscopische beestjes groeit op de met slijm bedekte bonen, waardoor ze langzaam worden ontdaan van vastklevend fruit en bruin worden. Eerst komen gisten van het geslacht Hanseniaspora, dan Kluyveromyces, Pichia en Saccharomyces cerevisiae - die laatste is dezelfde soort die wijn, bier en brood vergist . Deze gisten zijn comfortabel met de hoge suiker- en zuurconcentraties van de cacaofruit en produceren ethanol en koolstofdioxide terwijl ze wegknabbelen.
Terwijl het ethanolniveau in de gistende bonen stijgt, doodt het de meeste microben, waaronder enkele gisten zelf. Lactobacillus- en Acetobacter- bacteriën floreren echter, voeden zich met de ethanol en produceren melkzuur en azijnzuur, die verder voorkomen dat andere microben het overnemen. Op het hoogtepunt kunnen er 100 miljoen gist- en bacteriecellen in elke gram cacaoboon zitten.
Na ongeveer zes dagen gisting drogen de arbeiders de bonen en verzenden ze naar chocoladefabrieken, die zich meestal in de westerse landen bevinden. In de fabriek roosteren werknemers de bonen om ze voor te bereiden op de productie van chocolade, en roosteren doodt alle microben die nog op de bonen kunnen blijven hangen.
Het is niet duidelijk waar de gisten en bacteriën vandaan komen, hoewel er veel potentiële bronnen zijn: de handen van werknemers, de lucht, vuile zakken en dozen, de voeten van insecten die over de bonen kruipen. "Het is een zeer ongecontroleerd, natuurlijk proces", zegt Fleet. "Het is waarschijnlijk niet erg efficiënt."
Grote spelers in de chocolade-industrie zouden graag een betere controle hebben over het gistingsproces. Als werknemers de gisting te lang laten duren of als de temperaturen niet goed zijn, kunnen schimmels en Bacillus- bacteriën groeien en de chocolade funky smaken geven. Wat fabrieken willen is zoiets als wat de brood-, bier- en yoghurtindustrie heeft - in het lab gemaakte pakketten van essentiële microben die ze aan cacaobonen kunnen toevoegen om ervoor te zorgen dat alleen de juiste soorten het proces bereiken. Er is momenteel intensief onderzoek naar dit doel. Sommige laboratoria hebben starterculturen gemaakt, maar nog niets op industriële schaal.
Fleet doet zijn eigen onderzoek naar welke van de soorten die voorkomen in cacaogisting essentieel zijn, en welke mensen eruit kunnen halen. Hij denkt dat wetenschappers over vijf jaar een cacaobonenstartcultuur klaar voor verkoop kunnen krijgen. Mocht die dag ooit komen, dan kan dit het aantal bruikbare chocoladebonenfabrieken van boeren verhogen, misschien de winst van boeren verbeteren of de prijs van chocoladesuikergoed verlagen. Maar dan kan de smaak van chocolaatjes ook uniformer worden, waardoor een beetje van het wilde karakter verloren gaat dat hun oorsprong weerspiegelt op kleine boerderijen aan de randen van regenwouden over de hele wereld.
