Kwiaty drzewa kakaowego zaczynają się otwierać późnym popołudniem. W ciągu nocy małe białe kwiaty - dziwnie rosnące wprost na pniu drzewa - rozwijają się. Otwierają się całkowicie tuż przed świtem i wcześnie rano są najbardziej podatne na zapylanie. Tak zaczyna się biologiczny łańcuch wydarzeń, który umożliwia czekoladę.
powiązana zawartość
- Nielegalne gospodarstwa kakaowe wypędzają naczelne na Wybrzeżu Kości Słoniowej
- Big Brew-ha-ha: Naukowcy odkrywają dzikie drożdże Lagera
Ponad pół tuzina gatunków organizmów przyczynia się do przekształcania dziwnych kwiatów kakao w cukierki czekoladowe. Grzyby mogą żyć w liściach drzewa, cicho chroniąc je przed groźnymi chorobami. Kwiaty drzewa, znane w nauce jako kakao Theobroma, potrzebują specjalnych owadów, aby zapylić je, zanim zmienią się w owoce. Wewnątrz kolorowych strąków znajdują się ziarna kakaowca, w rzeczywistości nasiona owoców, które są surowcem czekolady. Ziarna te muszą sfermentować, zanim producenci czekolady będą mogli je upiec, zmielić i wymieszać w tabliczki czekolady.
W produkcji czekolady jest coś nieco prymitywnego i nieprzewidywalnego. Zapylanie zależy od dzikich owadów z lasów deszczowych, co oznacza, że rolnicy nie mogą zatrzymać domowych pszczół miodnych - ani nakazać im, aby przyjechali ciężarówkami - aby zwiększyć ich plony. Zwierzęta biorące udział w fermentacji są również dzikie. Mikroby lądują na fasoli z powietrza, rąk ludzi, mijając zwierzęta i kto wie gdzie indziej.
„Gdybyś widział, jak je fermentują, prawdopodobnie nie zjadłbyś czekolady” - mówi Graham Fleet, mikrobiolog z University of New South Wales w Australii. „Jednak bez tego rodzaju tradycyjnej fermentacji w bardzo prymitywnych okolicznościach na całym świecie nie mielibyśmy czekolady”. Przemysł czekoladowy o wartości 110 miliardów dolarów pracuje na rzecz jak największej standaryzacji produkcji kakao, a naukowcy próbują opracować „startery” do kakao, takie jak opakowania drożdży, których mógłby użyć producent piwa lub piekarz. Na razie jednak smak Twojej czekolady zależy od kaprysu tych dzikich stworzeń:
Obrońcy
Hodowle laboratoryjne Colletotrichum tropicale . (Zdjęcie z „The Colletotrichum gloeosporioides species complex”, EI Rojas, SA Rehner & Samuels, Mycologia 102: 1331. 2010. Ryc. 37, przez NIH) Nie wiedziałbyś o tym z wyglądu, ale zdrowe drzewo kakaowe może pomieścić dziesiątki gatunków grzybów na jednym liściu. Grzyby nazywane są endofitami - żyje z nimi wiele roślin i z definicji nie wywołują żadnych objawów u gospodarzy. Masz mikrobiom. Dlaczego drzewo nie powinno?
Ostatnie badania ujawniają, że podobnie jak ludzki zestaw przyjaznych drobnoustrojów, mikrobiom drzewa kakaowego może poprawić jego zdrowie. Wspólny gatunek endofitów liści zwany Colletotrichum tropicale może pomóc drzewom zwalczyć bardziej złowrogi grzyb, który gnije ich strąki, stymulując drzewa do włączenia genów zwalczających choroby, których w przeciwnym razie nie aktywowałyby.
Zapylacze
Parująca się muszka Forcipomyia . (Dzięki uprzejmości użytkownika Flickr Christophe Quintin) Na początku naukowcy odkryli, że większość drzew kakaowca Theobroma nie jest w stanie samozapylić, ale przez lata nie potrafili ustalić, co poruszyło pyłek kakaowy między drzewami. Nic dziwnego: okazuje się, że kwiaty kakaowca są zapylane przez muszki „niewiele większe niż maleńkie drobinki unoszącego się w powietrzu pyłu”, napisał biolog Allen Young w swojej książce „Drzewo czekoladowe” .
Mrówki zapładniające kakao należą w większości do jednego z dwóch rodzajów Euprojoannisia lub Forcipomyia, które są szeroko rozpowszechnione na całym świecie. Kakao Theobroma pochodzi z Ameryki Środkowej, ale teraz rolnicy uprawiają drzewa w Azji Południowo-Wschodniej, Afryce Zachodniej, na Karaibach i tropikalnym Pacyfiku. Gdy ludzie przywieźli kakao do nowych części świata, rośliny wydają się znajdować pokrewne muchy, które niosą pyłek.
Jednak związek między kwiatem kakaowca a zapylaczem jest bardzo niepokojący. Odsetek kwiatów kakaowca, które zamieniają się w owoce, jest mniej niż jeden na dwadzieścia. Aby poprawić plony, pracownicy czasami zapylają kwiaty ręcznie, używając drobnych pędzli.
W Kostaryce Young pracował nad mniej pracochłonnymi sposobami poprawy wskaźników zapylania. Odkrył, że liczba kwiatów kakaowca, które zamieniły się w owoce, nieznacznie wzrosła, pozostawiając posiekane kawałki bananowca wokół podstawy drzew kakaowych. Gnijące kawałki bananów zachęcały muszki, aby przyszły, spotkały się, skojarzyły i złożyły jaja. „Im więcej lasów tropikalnych pozostawia się nietkniętych wokół małych nasadzeń drzew kakaowych, tym lepsza będzie wydajność z zapylania, ponieważ lasy deszczowe są rezerwuarem zapylaczy, a te zapylacze można przyciągnąć tym podłożem hodowlanym” - mówi.
The Fermenters
Świeżo otwarty strąk z kakao jest wypełniony miąższem przypominającym śluz - dobre pożywienie dla fermentujących drożdży. (Atlantide Phototravel / Corbis) Po zapyleniu kwiat kakaowca tworzy owoc o wielkości i kształcie futbolu amerykańskiego. Owoc ma grubą skorupę, miąższ podobny do śluzu i białe nasiona. Miąższ jest jadalny i ma „cytrynowo-limonowy smak”, mówi Young. „To bardzo orzeźwiające”. Pracownicy plantacji czasami jedzą na nim przekąski podczas pracy.
Aby przygotować ziarna kakaowca do wyrobu czekolady, pracownicy otwierają owoce i zdrapują nasiona. Następnie mogą rozłożyć ziarna kakaowca na ziemi, ułożyć je w stos i przykryć liśćmi bananów lub włożyć do pudełek. To wtedy zaczynają działać dzikie mikroby. Fermentacja stanowi podstawę niektórych charakterystycznych smaków czekolady. Czekolada z niewystarczająco sfermentowanej fasoli ma gorzki i kwaśny wygląd i jest szara, a nie brązowa.
Podobnie jak w przypadku zapylaczy kakao, organizmy, które fermentują kakao, wydają się podobne na całym świecie. Niezależnie od tego, czy w Afryce Zachodniej, czy na Południowym Pacyfiku, ta sama seria mikroskopijnych stworzeń rośnie na fasoli pokrytej śluzem, powoli oczyszczając je z przylegających owoców i zmieniając kolor na brązowy. Najpierw drożdże z rodzaju Hanseniaspora, następnie Kluyveromyces, Pichia i Saccharomyces cerevisiae - ten ostatni to ten sam gatunek, który fermentuje wino, piwo i chleb. Drożdże te dobrze znoszą wysokie stężenie cukru i kwasu w owocach kakaowca, wytwarzając etanol i dwutlenek węgla podczas gryzienia.
Gdy poziom etanolu wzrasta w fermentujących ziarnach, zabija większość drobnoustrojów, w tym niektóre same drożdże. Jednak bakterie Lactobacillus i Acetobacter kwitną, żywiąc się etanolem i wytwarzając kwas mlekowy i octowy, które dodatkowo zapobiegają przejmowaniu innych drobnoustrojów. W szczycie może znajdować się 100 milionów komórek drożdży i bakterii na każdy gram ziarna kakaowego.
Po około sześciu dniach fermentacji pracownicy suszą ziarna i wysyłają je do fabryk czekolady, które zwykle znajdują się w krajach zachodnich. W fabryce pracownicy palą ziarna, aby przygotować je do produkcji czekolady, a pieczenie zabija wszelkie drobnoustroje, które mogą pozostać na ziarnie.
Nie jest jasne, skąd pochodzą drożdże i bakterie, chociaż istnieje wiele potencjalnych źródeł: ręce robotników, powietrze, brudne worki i skrzynki, stopy owadów, które przychodzą i czołgają się po fasoli. „To bardzo niekontrolowany, naturalny proces” - mówi Fleet. „Prawdopodobnie nie jest zbyt wydajny”.
Duzi gracze w branży czekoladowej chcieliby mieć lepszą kontrolę nad procesem fermentacji. Jeśli pracownicy pozwolą, aby fermentacja trwała zbyt długo lub jeśli temperatura nie jest odpowiednia, grzyby i bakterie Bacillus mogą rosnąć i nadać czekoladowym aromatycznym smakom. To, czego chcą fabryki, przypomina coś, co mają przemysł pieczywa, piwa i jogurtów - laboratoryjne opakowania niezbędnych drobnoustrojów, które mogą dodać do ziaren kakaowca, aby zapewnić, że tylko odpowiednie gatunki wezmą udział w tym procesie. Obecnie trwają intensywne badania tego celu. Niektóre laboratoria stworzyły kultury starterowe, ale na razie nic na skalę przemysłową.
Flota prowadzi własne badania nad tym, które gatunki występujące podczas fermentacji kakao są niezbędne, a które ludzie mogą wyciąć. Uważa, że naukowcy mogliby przygotować kulturę początkową kakao-fasoli gotową do sprzedaży za pięć lat. Jeśli ten dzień kiedykolwiek nadejdzie, może zwiększyć ilość użytecznych fabryk ziaren czekolady od rolników, być może poprawiając zyski rolników lub obniżając cenę cukierków czekoladowych. Ale wtedy smak czekoladek może również stać się bardziej jednolity, tracąc nieco dzikiego charakteru, który odzwierciedla ich pochodzenie na małych farmach w pobliżu brzegów lasów deszczowych na całym świecie.
