https://frosthead.com

Du ville ikke ha sjokolade uten usynlige fluer og ekstrem gjær

Blomstene av kakaotreet begynner å åpne sent på ettermiddagen. Gjennom hele natten fortsetter de små hvite blomstrene - som underlig nok vokser rett på trestammen -. De åpner helt like før daggry, og tidlig på morgenen er de mest mottakelige for pollinering. Så begynner den biologiske kjeden av hendelser som gjør sjokolade mulig.

Relatert innhold

  • Ulovlige kakaobønder driver ut primater i Elfenbenskysten
  • Big Brew-ha-ha: Forskere oppdager Lager's Wild Yeast

Mer enn et halvt dusin arter av organismer bidrar til å gjøre kakaos rare små blomster om til sjokoladegodis. Sopp kan leve i treets blader og beskytte treet rolig mot ubehagelige sykdommer. Blomstene på treet, kjent for vitenskapen som Theobroma cacao, trenger spesielle insekter for å pollinere dem før de blir til frukt. Inni i de fargerike belgene ligger kakaobønner, faktisk fruktens frø, som er råstoffet til sjokolade. Disse bønnene trenger å gjære før sjokoladeprodusentene kan steke dem, kverne dem og blande dem i sjokoladestenger.

Det er noe litt primitivt og uforutsigbart med sjokoladeproduksjon. Forurensning avhenger av ville regnskoginsekter, noe som betyr at bønder ikke kan holde tamme honningbier - eller be dem komme i lastebiler - for å øke utbyttet. Dyrene som er involvert i gjæringen er også ville. Mikrober lander på bønnene fra luften, folks hender, forbipasserende dyr og hvem vet hvor ellers.

"Hvis du så hvordan de gjæret dem, ville du sannsynligvis ikke spist sjokoladen, " sier Graham Fleet, en mikrobiolog ved University of New South Wales i Australia. "Men uten denne typen tradisjonell gjæring, under veldig grove omstendigheter over hele verden, ville vi ikke ha sjokolade." Sjokoladeindustrien på 110 milliarder dollar jobber med å standardisere kakaoproduksjonen så mye den kan, med forskere som prøver å utvikle kakaofermenterings "forretter" som gjærpakkene en ølprodusent eller baker kan bruke. Foreløpig avhenger imidlertid sjokoladens smaklighet av innfallet fra disse ville skapningene:

Beskytterne

Tre sopp Lab-kulturer av Colletotrichum tropicale . (Bilde fra "The Colletotrichum gloeosporioides arts kompleks, " EI Rojas, SA Rehner & Samuels, Mycologia 102: 1331. 2010. Fig. 37, via NIH)

Du ville ikke visst det fra å se, men et sunt kakaotre kan ha flere titalls sopparter i et enkelt blad. Soppene kalles endofytter - mange planter lever med dem, og per definisjon gir de ikke vertene noen syke symptomer. Du har et mikrobiom. Hvorfor skal ikke et tre?

Nyere undersøkelser viser at som et menneskes sett med vennlige mikrober, kan et kakaotre mikrobiome styrke helsen. En vanlig endofyttart av bladet kalt Colletotrichum trope kan hjelpe trærne å bekjempe en mer uhyggelig sopp som råtner podene ved å stimulere trærne til å slå på sykdomsbekjempende gener som de ellers ikke ville aktivere.

Pollinators

Et parpar av <em> Forcipomyia </em> midges. Et par med Forcipomyia- mygg. (Med tillatelse av Flickr-bruker Christophe Quintin)

Tidligere fant forskere ut at de fleste Theobroma-kakaotrær ikke er i stand til å selvbestøve, men i årevis kunne de ikke finne ut hva som rørte kakaopollen mellom trærne. Ikke rart: Det viser seg at kakaoblomster blir pollinert av kuler "ikke mye større enn bittesmå flekker av luftbåret støv, " skrev biolog Allen Young i sin bok, The Chocolate Tree .

Cacao-befruktende mugg tilhører for det meste en av to slekter, Euprojoannisia eller Forcipomyia, som er utbredt over hele verden. Theobroma cacao har sin opprinnelse i Mellom-Amerika, men bønder dyrker nå trærne i Sørøst-Asia, Vest-Afrika, Karibien og det tropiske Stillehavet. Ettersom folk har brakt kakao til nye deler av verden, ser det ut til at plantene har funnet beslektede fluer for å bære pollen deres.

Forholdet mellom kakaoblomst og pollinator er imidlertid notorisk plaget. Andelen av kakaoblomster som blir frukt er mindre enn en av tjue. For å forbedre utbyttet, bestøver arbeidstakere noen ganger blomstene for hånd og bruker små pensler.

I Costa Rica jobbet Young på mindre arbeidskrevende måter for å forbedre pollinasjonsgraden. Han fant ut at antallet kakaoblomster som ble til frukt, ble hevet litt ved å la hakkede biter av bananplanter ligge rundt basene på kakaotrær. De råtnende bananbitene lokket ljóger til å komme, møte, parre og legge egg. "Jo mer du holder regnskogen intakt rundt små plantinger av kakaotrær, desto bedre blir utbyttet fra pollinering, fordi regnskogen er et reservoar av pollinerende, og disse pollinatorene kan tiltrekkes med dette avlsubstratet, " sier han.

Fermenteringene

En nyåpnet kakaodopp er fylt med slimlignende kjøtt - god fôring til gjæring av gjær. En nyåpnet kakaodopp er fylt med slimlignende kjøtt - god fôring til gjæring av gjær. (Atlantide Phototravel / Corbis)

Når en kakaoblomst blir pollinert, lager den en frukt omtrent størrelsen og formen til en amerikansk fotball. Frukten har et tykt skall, slimlignende kjøtt og hvite frø. Kjødet er spiselig og har en "lemony-lime-smak til det, " sier Young. "Det er veldig forfriskende." Plantasjensarbeidere snacks noen ganger på det mens de jobber.

For å forberede kakaobønnene til sjokoladeproduksjon, skiver arbeiderne opp frukten og skrap ut frøene. Da sprer de kanskje kakaobønnene ut på bakken, hoper dem opp og dekker dem med bananblader eller legger dem i esker. Dette er når ville mikrober kommer på jobb. Fermentering legger grunnlaget for noen av sjokolades karakteristiske smaker. Sjokolade laget av undergjærede bønner smaker bitter og sur og ser grå ut, ikke brun.

Akkurat som med kakaos pollinatorer, synes organismer som gjærer kakao å være like over hele verden. Enten i Vest-Afrika eller Sør-Stillehavet, den samme elegante rekkefølgen av mikroskopiske sprøytere vokser på slimdekket bønner, og sakte rengjør dem for å feste frukt og gjøre dem brune. Først kommer gjær av slekten Hanseniaspora, deretter Kluyveromyces, Pichia og Saccharomyces cerevisiae - den siste er samme art som gjærer vin, øl og brød. Disse gjærene er komfortable med kakaofruktens høye sukker- og syrekonsentrasjoner, og produserer etanol og karbondioksid når de knasker bort.

Når etanolnivået stiger i gjærende bønner, dreper det de fleste mikrober, inkludert noen av gjærene i seg selv. Imidlertid blomstrer Lactobacillus og Acetobacter- bakterier, lever av etanolen og produserer melkesyre og eddiksyre, noe som ytterligere forhindrer andre mikrober i å ta over. På toppen kan det være 100 millioner gjær- og bakterieceller i hvert gram kakaobønner.

Etter omtrent seks dager med gjæring, tørker arbeiderne bønnene og sender dem til sjokoladefabrikker, som vanligvis er i vestlige land. På fabrikken steker arbeidere bønnene for å forberede dem på sjokoladeproduksjon, og steking dreper uansett hvilke mikrober som fremdeles henger på bønnene.

Det er ikke klart hvor gjærene og bakteriene kommer fra, selv om det er mange potensielle kilder: Arbeidernes hender, luften, skitne sekker og bokser, føttene til insekter som kommer og kryper over bønnene. "Det er en veldig ukontrollert, naturlig prosess, " sier Fleet. "Det er sannsynligvis ikke veldig effektivt."

Store aktører i sjokoladesektoren vil gjerne ha bedre kontroll over gjæringsprosessen. Hvis arbeidere lar gjæringen gå for lenge eller hvis temperaturen ikke er riktig, kan sopp og Bacillus- bakterier vokse og gi sjokoladen funky smaker. Det fabrikkene ønsker er noe som brød-, øl- og yoghurtindustrien har - laboratorieproduserte pakker med viktige mikrober de kan legge til kakaobønner for å sikre at bare de riktige artene får det til i prosessen. Det er intens forskning på dette målet akkurat nå. Noen laboratorier har laget startkulturer, men ingenting ennå i industriell skala.

Fleet gjør sin egen undersøkelse av hvilke av artene som vises i kakaofermentering som er essensielle, og hvilke mennesker som kan kutte ut. Han tror forskere kan få en kakao-bønne-startkultur klar for salg om fem år. Skulle den dagen noen gang komme, kan det øke mengden brukbare sjokoladebønner som fabrikker får fra bønder, kanskje forbedre bøndenes fortjeneste eller redusere prisen på sjokoladekandis. Men da kan smaken av sjokolade også bli mer ensartet, og miste litt av den ville karakteren som gjenspeiler deres opprinnelse på små gårder nær kantene av regnskoger over hele verden.

Du ville ikke ha sjokolade uten usynlige fluer og ekstrem gjær