https://frosthead.com

Nu ați avea ciocolată fără muște invizibile și drojdie extremă

Florile copacului de cacao încep să se deschidă după-amiaza târzie. De-a lungul nopții, micile flori albe - care cresc, în mod ciudat, chiar pe trunchiul copacului - continuă să se desfacă. Se deschid pe deplin chiar înainte de zori, iar până dimineața devin cei mai receptivi la polenizare. Astfel începe lanțul biologic de evenimente care face posibilă ciocolata.

Continut Asemanator

  • Fermele ilegale de cacao alungă primate în Coasta de Fildeș
  • Big Brew-ha-ha: Oamenii de știință descoperă Drojdia sălbatică a lui Lager

Mai mult de o jumătate de duzină de specii de organisme contribuie la transformarea ciudatelor flori de cacao în bomboane de ciocolată. Ciupercile pot trăi în frunzele copacului, protejând liniștit copacul de boli mai nefaste. Florile copacului, cunoscute științei ca Theobroma cacao, au nevoie de insecte speciale pentru a le poleniza înainte de a se transforma în fructe. În interiorul păstăilor colorate se află fasolea de cacao, de fapt semințele de fructe, care sunt materia primă a ciocolatei. Aceste fasole trebuie să fermenteze înainte ca producătorii de ciocolată să le poată prăji, să le macine și să le amestece în bare de ciocolată.

Există ceva puțin primitiv și imprevizibil în ceea ce privește fabricarea ciocolatei. Polenizarea depinde de insectele din pădurea tropicală, ceea ce înseamnă că fermierii nu pot păstra albinele domestice - sau să le ordone să vină în camioane - pentru a-și crește randamentul. Creaturile implicate în fermentație sunt și ele sălbatice. Microbii aterizează pe fasolea din aer, mâinile oamenilor, animale care trec și cine știe unde altundeva.

„Dacă ai vedea cum le fermentează, probabil că nu ai mânca ciocolata”, spune Graham Fleet, microbiolog la Universitatea din New South Wales, în Australia. „Cu toate acestea, fără acest fel de fermentație tradițională, în circumstanțe foarte crude din întreaga lume, nu am avea ciocolată.” Industria de ciocolată de 110 miliarde de dolari lucrează la standardizarea producției de cacao pe cât se poate, oamenii de știință încercând să dezvolte „începuturi” de fermentare a cacao precum pachetele de drojdie pe care le-ar putea folosi un producător de bere sau un brutar. Deocamdată, însă, gustul ciocolatei tale depinde de capriciile acestor creaturi sălbatice:

Protectorii

Ciuperci de copac Culturi de laborator de Colletotrichum tropicale . (Imagine din „Complexul speciilor Colletotrichum gloeosporioides”, EI Rojas, SA Rehner & Samuels, Mycologia 102: 1331. 2010. Fig. 37, prin NIH)

Nu ar ști să arătați, dar un copac sănătos de cacao poate adăposti zeci de specii de ciuperci într-o singură frunză. Ciupercile se numesc endofiți - multe plante trăiesc cu ele și, prin definiție, nu le oferă gazdelor lor simptome bolnave. Ai un microbiom. De ce nu ar trebui un copac?

Cercetări recente dezvăluie faptul că, ca un set de microbi umani prietenoși, un microbiom al unui copac de cacao poate să-i consolideze sănătatea. O specie comună de frunze endofite numită Colletotrichum tropicale poate ajuta copacii să lupte împotriva unei ciuperci mai sinistre care își putrezesc păstăile prin stimularea copacilor pentru a activa genele de combatere a bolilor pe care altfel nu le-ar activa.

Polenizatorii

O pereche de <em> Forcipomyia </em> midges. O pereche de împerechere cu Forcipomyia midges. (Cu amabilitatea utilizatorului Flickr Christophe Quintin)

La început, oamenii de știință și-au dat seama că majoritatea copacilor Theobroma cacao nu sunt capabili să se auto-polenizeze, dar ani de zile nu și-au dat seama ce a mutat polenul de cacao între copaci. Nu este de mirare: Se dovedește că florile de cacao sunt polenizate de midges „nu cu mult mai mari decât pete minuscule de praf aerian”, a scris biologul Allen Young în cartea sa, The Chocolate Tree .

Mijloacele care fertilizează cacao aparțin în mare parte unuia dintre cele două genuri, Euprojoannisia sau Forcipomyia, care sunt răspândite în întreaga lume. Theobroma cacao își are originea în America Centrală, dar fermierii cresc acum copacii din Asia de Sud-Est, Africa de Vest, Caraibe și Pacificul tropical. Deoarece oamenii au adus cacao în noi părți ale lumii, plantele par să fi găsit muște înrudite pentru a-și transporta polenul.

Cu toate acestea, relația dintre floarea de cacao și polenizatorul este tulburată notoriu. Proporția florilor de cacao care se transformă în fructe este mai mică de una din douăzeci. Pentru a îmbunătăți randamentele, lucrătorii polenizează uneori florile cu mână, folosind perii de vopsea minute.

În Costa Rica, Young a lucrat la moduri mai puțin intensiv de forță de muncă pentru a îmbunătăți ratele de polenizare. El a descoperit că numărul de flori de cacao care s-au transformat în fructe a fost crescut ușor lăsând bucăți tăiate de plante cu banane în jurul bazelor copacilor. Mușcăturile putrezitoare de banană au atras mijlocii să vină, să întâlnească, să împerecheze și să depună ouă. „Cu cât păstrați pădurea intactă în jurul unor plantații mici de arbori de cacao, cu atât randamentul va fi mai mare din polenizare, deoarece pădurea tropicală este un rezervor de polenizatori, iar acești polenizatori pot fi atrași cu acest substrat de reproducere”, spune el.

Fermentatorii

Un păstă de cacao proaspăt deschis este umplut cu carne asemănătoare mucusului - hrană bună pentru drojdiile care fermentează. Un păstă de cacao proaspăt deschis este umplut cu carne asemănătoare mucusului - hrană bună pentru drojdiile care fermentează. (Atlantide Phototravel / Corbis)

Odată ce o floare de cacao devine polenizată, face un fruct despre mărimea și forma unui fotbal american. Fructul are o coajă groasă, carne asemănătoare mucusului și semințe albe. Carnea este comestibilă și are un „gust de lămâie”, spune Young. "Este foarte revigorant." Muncitorii din plantație se gustează uneori în timp ce lucrează.

Pentru a pregăti boabele de cacao pentru fabricarea ciocolatei, muncitorii deschid feliile de fructe și răzuiesc semințele. Apoi, ar putea să răspândească boabele de cacao pe pământ, să le îngrămădească și să le acopere cu frunze de banană sau să le pună în cutii. Acest lucru este atunci când microbii sălbatici ajung să funcționeze. Fermentarea pune bazele unor arome caracteristice ciocolatei. Ciocolata obținută din fasole sub-fermentată are gust amar și acru și arată gri, nu maro.

La fel ca în cazul polenizatorilor de cacao, organismele care fermentează cacao par a fi similare în toată lumea. Indiferent dacă este în Africa de Vest sau Pacificul de Sud, aceeași succesiune elegantă de criteri microscopici crește pe fasolele acoperite cu mucus, curățându-le încet de fructe care se înghesuie și întunecându-le. Mai întâi vin drojdiile din genul Hanseniaspora, apoi Kluyveromyces, Pichia și Saccharomyces cerevisiae - ultima este aceeași specie care fermentează vinul, berea și pâinea. Aceste drojdii sunt confortabile cu concentrațiile ridicate de zahăr și acid ale fructelor de cacao, producând etanol și dioxid de carbon în timp ce se îndepărtează.

Pe măsură ce nivelul de etanol crește în boabele care fermentează, acesta omoară majoritatea microbilor, inclusiv unele dintre drojdiile în sine. Cu toate acestea, bacteriile Lactobacillus și Acetobacter înflorește, hrănindu-se cu etanol și producând acizi lactici și acetici, care împiedică în continuare alți microbi să preia controlul. În vârf, s-ar putea să existe 100 de milioane de celule de drojdie și bacterii în fiecare gram de boabe de cacao.

După aproximativ șase zile de fermentație, lucrătorii usacă fasolea și le expediază la fabricile de ciocolată, care sunt de obicei în țările occidentale. La fabrică, muncitorii prăjesc boabele pentru a le pregăti pentru producția de ciocolată, iar prăjirea ucide orice microbi ar putea rămâne în continuare pe fasole.

Nu este clar de unde provin drojdiile și bacteriile, deși există o mulțime de surse potențiale: mâinile muncitorilor, aerul, sacii și cutii murdare, picioarele insectelor care vin și se târăsc peste fasole. "Este un proces natural, foarte necontrolat", spune Fleet. "Probabil nu este foarte eficient."

Jucătorii mari din industria ciocolatei le-ar plăcea să aibă un control mai bun asupra procesului de fermentare. Dacă muncitorii lasă fermentația să curgă prea mult sau dacă temperaturile nu sunt corecte, ciupercile și bacteriile Bacillus pot crește și pot da aromelor funky ciocolată. Ceea ce își doresc fabricile este ceva asemănător cu ceea ce au industriile de pâine, bere și iaurt - ambalaje fabricate de laborator cu microbi esențiali pe care îi pot adăuga la boabele de cacao, pentru a se asigura că doar speciile potrivite sunt în proces. În prezent, există o cercetare intensă asupra acestui obiectiv. Unele laboratoare au creat culturi de început, dar încă nimic la scară industrială.

Flota face propriile sale cercetări cu privire la care dintre speciile care apar în fermentația cacao sunt esențiale și pe care oamenii le pot tăia. El consideră că oamenii de știință ar putea obține o cultură inițială pentru cacao-fasole gata de vânzare în cinci ani. În cazul în care acea zi ar veni vreodată, ar putea crește cantitatea de fabrici de fasole de ciocolată utilizabile obținute de la fermieri, poate îmbunătăți profiturile fermierilor sau reduce prețul bomboanelor de ciocolată. Dar atunci aroma bomboanelor de ciocolată ar putea deveni mai uniformă, pierzând un pic din caracterul sălbatic care reflectă originile lor în fermele mici de lângă marginile pădurilor tropicale din întreaga lume.

Nu ați avea ciocolată fără muște invizibile și drojdie extremă