Veredelung der Kakaobohne 15.07.2014, 06:55 Uhr

Der Weg zum Schokoaroma führt über Mikroorganismen

Eine Warnung vorweg: Willensschwache Naschkatzen sollten diesen Text nicht lesen. Es geht um Schokolade, das Entstehen der Aromen und sehr viel Kakao. Doch interessiert? Na gut: Ein Team von Biotechnologen hat jetzt verfolgt, welche Mikroorganismen beteiligt sind, um der Kakaobohne die weltweit beliebten Schokoladen-Aromen zu entlocken. Das Ergebnis könnte den Ertrag der Kakaoproduktion steigern.

Die in der Kakaofrucht enthaltenen Bohnen und das Fruchtfleisch fermentieren unter Bananenblättern mehrere Tage in der Sonne.

Die in der Kakaofrucht enthaltenen Bohnen und das Fruchtfleisch fermentieren unter Bananenblättern mehrere Tage in der Sonne.

Foto: Nestlé S.A.

Den Schokoladenbaum gibt es nicht – sehr zum Leidwesen von Generationen von Kindern. Doch auch das Kauen von Kakaobohnen direkt aus der frisch gepflückten Kakaofrucht bringt nicht das gewünschte Ergebnis: Nach Schokolade schmeckt da erstmal gar nichts. Dem Grund dafür sind Biotechnologen an der Saar-Uni in Saarbrücken gemeinsam mit Forschern des Nestlé Research Centers in Lausanne nachgegangen. Das Team um Professor Christoph Wittmann hat sich den Weg von der Ernte über die Fermentation bis hin zur Weiterverarbeitung genau angesehen und interessante Entdeckungen gemacht, die sie in der renommierten Fachzeitschrift „Applied Environmental Microbiology“ veröffentlicht haben.

Bei der Entstehung des typischen Schokoladengeschmacks hat vor allem das Innenleben der Mikroorganismen zentralen Einfluss. Diese setzten einzelne Nährstoffe um und beteiligten sich an der initialen Kakao-Fermentation, erklärt Wittmann. Fermentation, eine Art von Gärung, bezeichnet eine enzymatische Umwandlung organischer Stoffe – genau die hat die Wissenschaftler so interessiert. „Wir haben gewissermaßen einen Blick auf den molekularen Verkehr durch die Stoffwechselwege der Zellen geworfen, etwa so, als ob, man den Straßenverkehr in einer Großstadt aus der Luft beobachtet“, veranschaulicht Christoph Wittmann den Verlauf der Laboruntersuchungen.

Der Weg zum Genuss ist höchst lebendig

Die Veredelung zu dem weltweit so beliebten Genussmittel – allein in Deutschland liegt der Pro-Kopf-Verbrauch bei rund zehn Kilo Schokolade im Jahr – beginnt direkt nach der Ernte, wenn die Bauern die Kakaobohnen und das noch daran haftende Fruchtfleisch mit Bananenblättern abdecken und erst einmal ein paar Tage in der Sonne stehen lassen. Dann nehmen natürliche Mikroorganismen die Arbeit auf; der erste Schritt auf dem Weg zur Schokolade ist getan. Dass Hefen, Milch- und Essigsäurebakterien an diesem Prozess beteiligt sind, der die simplen Kerne einer Frucht in die „Speise der Götter“, wie die Maya den Kakao nannten, verwandelt, war schon länger bekannt.

Acetat als Schlüsselsubstanz

Neu war den Wissenschaftlern dagegen, dass diese Mikroorganismen eng zusammenarbeiten, um schließlich das Salz der Essigsäure – Acetat – zu bilden. Acetate kommen in unterschiedlichen Formen in allen biologischen Organismen als Stoffwechselprodukt vor.

Professor Christoph Wittmann und seine Mitarbeiterin, Judith Becker, untersuchen einen Mikroorganismus, der an der Fermentation der Kakaobohnen beteiligt ist.

Professor Christoph Wittmann und seine Mitarbeiterin, Judith Becker, untersuchen einen Mikroorganismus, der an der Fermentation der Kakaobohnen beteiligt ist.

Foto: Saar-Uni/ AG Wittmann

Bei der Fermentation der Kakaobohnen beobachteten die Forscher, dass die Essigsäurebakterien Milchsäure und Ethanol als Nährstoffe benötigen. Beides wird von den anderen Mikroorganismen produziert, den Hefen und den Milchsäurebakterien. Nur, wenn alle Stoffe und Mikroorganismen in ausreichender Menge vorhanden sind, entsteht das benötigte Acetat. Und ohne diese Schlüsselsubstanz sei die Entstehung des begehrten Schokoladenaromas nicht möglich, betont Wittmann.

Starterkulturen steigern den Ertrag der Kakaoernte

Bei der Fermentation der Kakaobohnen, wie sie traditionell von den Kakaobauern angestoßen wird, sind bereits alle Zutaten vorhanden, doch wenn auch nur eine Komponente fehlt, kann sich das gewünschte Aroma später nicht entfalten. Daher könnten die Erkenntnisse der saarländischen Forschung das Ergebnis in der Kakaoproduktion von Nutzen sein, betont Wittmann: „Durch den Einsatz von natürlichen Starterkulturen, die die richtige Kombination der Mikroorganismen enthalten, könnten Kakaobauern den Ertrag von Kakao-Fermentationen verbessern.“

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