Die Blüten des Kakaobaums öffnen sich am späten Nachmittag. Während der ganzen Nacht entfalten sich die kleinen weißen Blüten - die seltsamerweise direkt am Stamm des Baumes wachsen - weiter. Sie öffnen sich kurz vor Sonnenaufgang vollständig und sind bis zum frühen Morgen am empfänglichsten für Bestäubung. So beginnt die biologische Kette der Ereignisse, die Schokolade möglich macht.
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Mehr als ein halbes Dutzend Arten von Organismen tragen dazu bei, die seltsamen kleinen Blüten des Kakaos in Pralinen zu verwandeln. Pilze können in den Blättern des Baumes leben und den Baum leise vor bösen Krankheiten schützen. Die Blüten des Baumes, bekannt als Theobroma cacao, benötigen spezielle Insekten, um sie zu bestäuben, bevor sie zu Früchten werden. In den bunten Schoten befinden sich Kakaobohnen, eigentlich die Samen der Früchte, die den Rohstoff für Schokolade darstellen. Diese Bohnen müssen fermentieren, bevor die Schokoladenhersteller sie rösten, mahlen und zu Schokoriegeln mischen können.
Die Schokoladenherstellung hat etwas Primitives und Unvorhersehbares. Die Bestäubung hängt von wilden Regenwaldinsekten ab, was bedeutet, dass die Landwirte keine einheimischen Honigbienen halten oder ihnen befehlen können, mit Lastwagen zu kommen, um ihre Erträge zu steigern. Auch die an der Gärung beteiligten Kreaturen sind wild. Mikroben landen auf den Bohnen aus der Luft, die Hände der Menschen, vorbei an Tieren und wer weiß wo sonst.
"Wenn Sie sehen würden, wie sie fermentieren, würden Sie die Schokolade wahrscheinlich nicht essen", sagt Graham Fleet, Mikrobiologe an der Universität von New South Wales in Australien. "Doch ohne diese Art der traditionellen Gärung hätten wir unter sehr rauen Umständen auf der ganzen Welt keine Schokolade." Die 110-Milliarden-Dollar-Schokoladenindustrie arbeitet daran, die Kakaoproduktion so weit wie möglich zu standardisieren, wobei Wissenschaftler versuchen, "Starter" für die Kakaogärung zu entwickeln, wie die Hefepäckchen, die ein Bierhersteller oder Bäcker verwenden könnte. Vorerst hängt der Geschmack Ihrer Schokolade jedoch von den Launen dieser wilden Kreaturen ab:
Die Beschützer
Laborkulturen von Colletotrichum tropicale . (Bild aus "Colletotrichum gloeosporioides species complex", EI Rojas, SA Rehner & Samuels, Mycologia 102: 1331. 2010. Abb. 37, via NIH) Sie würden es nicht vom Schauen wissen, aber ein gesunder Kakaobaum kann Dutzende Pilzarten in einem einzelnen Blatt beherbergen. Die Pilze werden Endophyten genannt - viele Pflanzen leben mit ihnen und sie geben ihren Wirten definitionsgemäß keine schlechten Symptome. Sie haben ein Mikrobiom. Warum sollte kein Baum?
Jüngste Forschungen haben ergeben, dass das Mikrobiom eines Kakaobaums wie die freundlichen Mikroben eines Menschen dessen Gesundheit verbessern kann. Eine verbreitete Blattendophytenart namens Colletotrichum tropicale kann den Bäumen helfen, einen unheimlicheren Pilz abzuwehren, der ihre Schoten verrottet, indem sie die Bäume dazu anregt, Gene zur Bekämpfung von Krankheiten einzuschalten, die sie sonst nicht aktivieren würden.
Die Bestäuber
Ein Paar von Forcipomyia- Mücken. (Mit freundlicher Genehmigung von Flickr-Nutzer Christophe Quintin) Schon früh stellten Wissenschaftler fest, dass die meisten Theobroma-Kakaobäume nicht in der Lage sind, sich selbst zu bestäuben, aber jahrelang konnten sie nicht herausfinden, was Kakaopollen zwischen den Bäumen bewegte. Kein Wunder: Es stellt sich heraus, dass Kakaoblumen von Mücken bestäubt werden, die "nicht viel größer sind als winzige Staubkörnchen in der Luft", schrieb der Biologe Allen Young in seinem Buch " The Chocolate Tree" .
Kakaofruchtende Mücken gehören meist einer von zwei Gattungen an, Euprojoannisia oder Forcipomyia, die auf der ganzen Welt verbreitet sind. Theobroma cacao stammt ursprünglich aus Mittelamerika, aber die Bauern züchten die Bäume heute in Südostasien, Westafrika, der Karibik und im tropischen Pazifik. Während die Menschen Kakao in neue Teile der Welt gebracht haben, scheinen die Pflanzen verwandte Fliegen gefunden zu haben, um ihren Pollen zu tragen.
Das Verhältnis zwischen Kakaoblume und Bestäuber ist jedoch notorisch beunruhigt. Der Anteil der Kakaoblumen, die zu Früchten werden, beträgt weniger als eine von zwanzig. Um die Erträge zu verbessern, bestäuben die Arbeiter die Blumen manchmal von Hand mit winzigen Pinseln.
In Costa Rica arbeitete Young an weniger arbeitsintensiven Maßnahmen zur Verbesserung der Bestäubungsraten. Er fand heraus, dass die Anzahl der Kakaoblumen, die sich in Früchte verwandelten, leicht anstieg, indem gehackte Bananenpflanzenstücke um die Basis der Kakaobäume herum zurückblieben. Die verrottenden Bananenstücke lockten Mücken dazu, zu kommen, sich zu treffen, sich zu paaren und Eier zu legen. "Je mehr Sie den Regenwald um kleine Kakaobäume intakt halten, desto besser ist der Ertrag bei der Bestäubung, da der Regenwald ein Reservoir an Bestäubern ist und diese Bestäuber von diesem Brutsubstrat angezogen werden können", sagt er.
Die Fermenter
Eine frisch geöffnete Kakaoschote ist mit schleimartigem Fruchtfleisch gefüllt - eine gute Nahrung für fermentierende Hefen. (Atlantide Fotoreise / Corbis) Sobald eine Kakaoblume bestäubt wird, bildet sie eine Frucht von der Größe und Form eines amerikanischen Fußballs. Die Frucht hat eine dicke Schale, schleimartiges Fruchtfleisch und weiße Samen. Das Fleisch ist essbar und hat einen "zitronig-limonen Geschmack", sagt Young. "Es ist sehr erfrischend." Plantagenarbeiter knabbern manchmal daran, während sie arbeiten.
Um die Kakaobohnen für die Schokoladenherstellung vorzubereiten, schneiden die Arbeiter die Früchte auf und kratzen die Samen heraus. Dann könnten sie die Kakaobohnen auf dem Boden verteilen, sie stapeln und mit Bananenblättern bedecken oder sie in Kisten füllen. Dies ist, wenn wilde Mikroben an die Arbeit gehen. Die Fermentation bildet die Grundlage für einige charakteristische Schokoladenaromen. Schokolade aus unterfermentierten Bohnen schmeckt bitter und sauer und sieht grau aus, nicht braun.
Genau wie bei den Bestäubern von Kakao scheinen die Organismen, die Kakao fermentieren, auf der ganzen Welt ähnlich zu sein. Ob in Westafrika oder im Südpazifik, auf den schleimbedeckten Bohnen wächst die gleiche elegante Folge von mikroskopisch kleinen Lebewesen, die langsam von anhaftenden Früchten befreit und braun werden. Zuerst kommen Hefen der Gattung Hanseniaspora, dann Kluyveromyces, Pichia und Saccharomyces cerevisiae - diese letzte Art gärt Wein, Bier und Brot. Diese Hefen vertragen die hohen Zucker- und Säurekonzentrationen der Kakaofrucht und produzieren beim Verzehr Ethanol und Kohlendioxid.
Wenn der Ethanolgehalt in den fermentierenden Bohnen steigt, tötet er die meisten Mikroben ab, einschließlich einiger Hefen. Lactobacillus- und Acetobacter- Bakterien gedeihen jedoch, ernähren sich von Ethanol und produzieren Milchsäure und Essigsäure, die die Übernahme durch andere Mikroben weiter verhindern. Zu Spitzenzeiten enthält jedes Gramm Kakaobohne möglicherweise 100 Millionen Hefe- und Bakterienzellen.
Nach etwa sechs Tagen Fermentation trocknen die Arbeiter die Bohnen und schicken sie zu Schokoladenfabriken, die sich normalerweise in westlichen Ländern befinden. In der Fabrik rösten die Arbeiter die Bohnen, um sie für die Schokoladenproduktion vorzubereiten, und das Rösten tötet alle Mikroben ab, die sich möglicherweise noch auf den Bohnen befinden.
Es ist nicht klar, woher die Hefen und Bakterien kommen, obwohl es viele mögliche Quellen gibt: Arbeiterhände, Luft, schmutzige Säcke und Kisten, Füße von Insekten, die über die Bohnen kriechen. "Es ist ein sehr unkontrollierter, natürlicher Prozess", sagt Fleet. "Es ist wahrscheinlich nicht sehr effizient."
Große Akteure in der Schokoladenindustrie hätten gerne eine bessere Kontrolle über den Fermentationsprozess. Wenn die Arbeiter die Fermentation zu lange laufen lassen oder die Temperaturen nicht stimmen, können Pilze und Bacillus- Bakterien wachsen und der Schokolade funkige Aromen verleihen. Was die Fabriken wollen, ist so etwas wie das, was die Brot-, Bier- und Joghurtindustrie hat - im Labor hergestellte Packungen mit essentiellen Mikroben, die sie Kakaobohnen hinzufügen können, um sicherzustellen, dass nur die richtigen Arten in den Prozess gelangen. Derzeit wird intensiv an diesem Ziel geforscht. Einige Labors haben Starterkulturen hergestellt, aber noch nichts im industriellen Maßstab.
Fleet erforscht selbst, welche der Arten, die bei der Gärung von Kakao vorkommen, essentiell sind und welche Menschen möglicherweise ausschneiden. Er glaubt, Wissenschaftler könnten in fünf Jahren eine Kakaobohnen-Starterkultur zum Verkauf anbieten. Sollte dieser Tag jemals kommen, könnte dies die Menge der verwertbaren Schokoladenbohnenfabriken der Landwirte erhöhen, möglicherweise die Gewinne der Landwirte verbessern oder den Preis für Pralinen senken. Aber dann könnte auch der Geschmack von Pralinen einheitlicher werden und ein bisschen den wilden Charakter verlieren, der ihre Ursprünge auf kleinen Farmen in der Nähe der Ränder des Regenwaldes auf der ganzen Welt widerspiegelt.
