Productie van cacao

Het belangrijkste van chocolade,is cacao cacao wordt gemaakt uit cacaobonen, het zaad van de cacaoboom. Cacaobonen worden in jutezakken van ongeveer 70 kg in gevoerd uit tropische streken. De cacaobonen werden daar al uit er kaar gehaald en gedroogd (zie bij cacaoboom). Bij aankomst worden de bonen van diverse oorsprong gemengd, om een vlaken smaak te krijgen. De bonen worden vervolgens gereinigd: takjes, touw, steentjes en dergelijke worden eruit gehaald. Daarna worden de bonen geroosterd in draaiende trommels bij een temperatuur tot 140°C. De temperatuur en duur bepalen voor een groot deel de uiteindelijke smaak van de cacao. De geroosterde bonen gaan vervolgens door een breker. De dop breekt open en wordt weggeblazen zodat alleen de kern (nib) overblijft. De kernen worden in de cacaomolens fijngemalen tot een dikke vaste pasta. Dit heet de cacaomassa. Uit dit product kan het vet onttrokken worden. Dit heet de cacaoboter. De dikke, harde klomp die overblijft, wordt vermalen tot magere cacao, of cacaopoeder.

Hieronder wordt de productie in groter detail beschrevenn.

Gisting

De eerste stap in het productieproces is de gisting. Dit kan op verschillende manieren gebeuren.

Op kleinere schaal legt men de bonen in hopen en bedekt deze met bladeren van de bananenboom. Deze hopen kunnen 25 kg tot 2500 kg bonen bevatten. Soms legt men de bonen ook in manden. De meeste kwekers mixen hun bonen op de tweede of derde dag van gisting, enerzijds om meer van het zelfde te verkrijgen, anderzijds om meer zuurstof bij het proces te betrekken, teneinde lactaatvorming te vermijden.

In plantages of gisterijen worden de bonen en  dikke vloeistof die overblijft als je iets hebt fijngemalen verzameld (pulp) in grote houten bakken, die 1 tot 2 ton bonen bevatten. Meestal zijn de bakken niet te hoog om een groot contactoppervlak te hebben met luchtzuurstof. Soms worden de bonen na een tijdje gisten in een andere bak gebracht, eveneens om redenen van zuurstoftoevoer. Op grote schaal laat men de bonen meestal langer gisten dan op kleine schaal.

Afhankelijk van de soort moet de massa twee tot acht dagen rusten. In een eerste fase komen er micro-organismen, voornamelijk gisten, in de pulp. Vermoedelijk zijn insecten zoals fruitvliegjes verantwoordelijk voor deze introducties. De temperatuur kan oplopen tot vijftig graden. De gist is er verantwoordelijk voor dat op de eerste dag de suiker in het vruchtvlees wordt omgezet in alcohol en koolstofdioxide. Ook lactaatvorming kan optreden, maar dat is funest voor de smaak en moet daarom vermeden worden, door genoeg zuurstof toe te dienen. Pectolytische enzymen en andere glycosidasen staan in voor de afbraak van de structuurgevende polysachariden. Het vruchtvlees wordt vloeibaar en spoelt weg. De extra zuurstof die beschikbaar komt leidt tot verdere oxidatie van de alcohol tot azijnzuur, voornamelijk van de tweede tot vierde dag. De daling van pH van ongeveer 6,5 tot 4,5 zorgt ervoor dat de celmembranen van de bonen meer permeabel worden. De cacaobonen verliezen hun kiempotentieel en het oxidatieproces begint nu ook binnen de bonen zelf. Van de vijfde tot de zevende gistingsdag zijn het vooral de fenolische componenten die geoxideerd en gecondenseerd worden. Deze zijn verantwoordelijk voor de typische kleur (roodbruin) van de gegiste cacaobonen. De daling in hoeveelheid opgeloste fenolen verbetert de oorspronkelijke sterke, wrange smaak. Het gistingsproces is zeer belangrijk voor het uiteindelijke aroma van de cacao, en moet daarom met zorg gebeuren. Vanzelfsprekend moet ook de groei van schadelijke micro-organismen worden voorkomen. De gisting van de cacao vindt meestal plaats in het land van productie.

Drogen

Het gistingsproces wordt gestopt door het drogen van de zaden tot ze een vochtgehalte hebben van minder dan acht procent. Dit fysisch proces moet traag gebeuren. Indien het te snel gebeurt, worden sommige scheikundige reacties uit het gistingsproces maar half ‘afgewerkt’ wat funest is voor de uiteindelijke smaak. Er zijn twee droogmethodes: drogen in de zon en kunstmatig drogen. Voor het drogen in de zon worden de bonen gespreid over een droge, propere ondergrond. De bonen worden gedraaid om een uniforme droging te verzekeren. Drogen in de zon wordt weinig op industriële schaal gedaan. Kunstmatig drogen gebeurt voornamelijk met warme lucht.

Branden

De gegiste en gedroogde cacao wordt naar de consumerende landen getransporteerd en daar verder verwerkt. De bonen worden gezuiverd en verzameld volgens grootte. Het is belangrijk dat de cacaobonen ongeveer gelijk worden gebrand. Het branden draagt bij tot de verdere oxidatie van de fenolen (belangrijk voor smaak) en het verder reduceren van het vochtgehalte, tot drie procent. Ook de eitjes en larven van ongedierte worden op deze manier vernietigd. Het aroma van de bonen wordt beter, de kleur dieper. Het zaad wordt hard en broos. De pel komt losser als gevolg van enzymologische en thermische reacties. Rijpheid, vochtgehalte, grootte en voorgaande verwerkingsstappen bepalen de mate van het roosteren. In het algemeen stijgt de temperatuur bij het roosteren niet boven 150 °C. Het roosteren zelf duurt 10 tot 35 minuten. Het hittetransport gebeurt direct via verwarmde oppervlakken of via warmeluchtstroom, zonder dat hierbij de pel van de bonen verbrand wordt. De bonen worden na het roosteren onmiddellijk gekoeld: op deze manier wordt het brandingproces volledig gestopt.

Zeven

De geroosterde bonen worden na het branden gezeefd om de pel en de kiemworteltjes te verwijderen. Na het zeven bekomt men ongeveer 80 procent bonen, 10 procent pel, een kleine hoeveelheid kiemen en ongeveer 4 procent fijne cacaodeeltjes bij het ‘afval’. De bonen zelf bevatten nog steeds anderhalf tot twee procent pel en kiemen. Hoewel de cacaoschil beschouwd wordt als afval van weinig waarde, kan het gebruikt worden voor verschillende doeleinden zoals het winnen van theobromine, als thee of, na de extractie van vet, als meststof of als brandstof. Wat algemeen beschouwd wordt als goede, pure cacao bevat maximaal 1,8% schilrestanten.

malen

De cacaobonen worden nu gemalen. Er ontstaat een homogene, viskeuze cacaomassa. Deze massa wordt deels rechtstreeks gebruikt in de chocoladeproductie, anders wordt er cacaopoeder en cacaoboter van gemaakt.

Persen: cacaoboter en cacaopoeder

Deze massa wordt nu onderworpen aan een alkalisatieproces. De bedoeling is om de smaak te verbeteren door gedeeltelijke neutralisatie van de vrije zuren, maar ook om de kleur, homogeniteit en suspensiecapaciteit te verbeteren. In het alkalisatieproces, geïntroduceerd in 1828 door Coenraad Johannes van Houten, wordt de cacaomassa behandeld met een waterige 2-2,5 % alkalische oplossing bij een temperatuur van 75 tot 100 °C. Daarna wordt het geheel, indien nodig, geneutraliseerd met zuur. Het geheel wordt gedroogd tot een vochtgehalte van 2% met behulp van een vacuümdroger of door het verder kneden van de massa boven 100 °C. Deze behandeling veroorzaakt een zwelling van zetmeel met als gevolg een sponzige en poreuze structuur van de cacaomassa. De gealkaliseerde cacaomassa bevat ongeveer 55% vet. Deze cacaoboter wordt met hydraulische persen uit de massa verwijderd. Dit gebeurt bij een druk van 400 tot 500 bar en een temperatuur van een kleine 100 °C. Er blijft een droge, keiharde chocoladekoek over, die weliswaar nog 10 tot 24 procent vet bevat. Deze wordt dan vermalen tot cacaopoeder. Het grootste deel van de cacaoboter wordt gebruikt in de productie van chocolade. Cacaopoeder met een laag vetgehalte wordt verwerkt in boterhambeleg en bakkerijproducten. Cacaopoeder met een hoog vetgehalte wordt onder andere gebruikt bij het vervaardigen van chocolademelk en consumptie-ijs.

Bereiding van chocolade

De chocolade doorloopt een lang traject van fijnwalsen (om de deeltjes in de chocolade zo fijn mogelijk te maken), opwarmen, concheren (een bewerking waarbij de hete chocolade urenlang wordt omgeroerd) en temperen (een zeer langzame temperatuursdaling). Door deze bewerking zorgt de fabrikant ervoor dat het smeltpunt van chocolade iets lager ligt dan de lichaamstemperatuur, waardoor het in de mond smelt en op die manier een meer uitgesproken smaak krijgt.

Mengen

Eerst worden de ingrediënten gemengd: cacaoboter, melkpoeder, melk, cacaomassa, suiker en smaakstoffen zoals vanille. De hoeveelheid van de toegevoegde stoffen hangt af van de soort chocolade die men wil bereiden. Zo wordt voor witte chocolade geen cacaomassa gebruikt en voor donkere (zwarte, pure) chocolade geen melkpoeder. Het mengen zelf gebeurt doorgaans in de melangeur, een cilinder met ruwe wanden waarin twee molenstenen ronddraaien. Het resultaat is een viskeuze chocolademassa.

Walsen / malen (verfijnen)

In de volgende stap wordt de brij door een serie rollers of walsen geleid, waardoor de toekomstige chocolade verfijnd wordt en een betere textuur krijgt. In de praktijk gebeurt dat met een vijfwals, een machine met vijf rollen. Daardoor kunnen agglomeraten ontstaan, die later verwijderd moeten worden. Met een mes wordt de massa van de laatste rol geschraapt en getransporteerd naar een volgende fase in de productie. Andere apparaten die voor het verfijnen gebruikt worden zijn de slagmolen, een trommel met een oneffen binnenvlak waarover messen schrapen, of de kogelmolen, waar stalen kogels in een cilinder in beweging worden gebracht die de massa malen. Na dit proces varieert de grootte van de chocoladedeeltjes van 20 tot 40 µm; dat varieert per producent en per toepassing. Het vetpercentage van de massa is nu ongeveer 25%.

Concheren

Na het walsen is de massa nog te droog en heeft nog niet de juiste smaak. De chocolademassa moet eerst rijpen op een temperatuur van 45 tot 50 °C gedurende 24 uur. Daarna wordt de gerijpte massa gedurende 6 tot 12 uur verwarmd op 80 °C. Een deel van de vluchtige zuren verdwijnt en de vochtigheidsgraad wordt lager. Dat is gunstig voor de houdbaarheid en de viscositeit. De vetverdeling wordt uniform: elk cacaopartikeltje wordt met een laagje vet bedekt. Dat is noodzakelijk om de chocolade met zo weinig mogelijk vet toch de gewenste vloei-eigenschappen te geven. Deze vetfase brengt ook een verhoging van de homogeniteit met zich mee omdat tevens de agglomeraten die tijdens het walsen werden gevormd, verbroken worden.

Dan wordt het restant van de cacaoboter toegevoegd, zodat de chocolademassa beter vloeibaar wordt, en lecithine waardoor de massa homogener wordt en minder viskeus.

Dit proces kon vroeger gemakkelijk 72 uur duren, maar nu is het tot 12 uur of minder gereduceerd. Het concheren bepaalt voor een groot deel de smaak van het eindresultaat: de chocolade. Daarom verzwijgen chocoladefabrikanten hun specifieke concheercondities.

Temperen

De laatste stap is het 'temperen' om de massa te laten kristalliseren. De gesmolten chocoladebrij wordt in tien minuten afgekoeld van 50 °C tot 18 °C, waarna de temperatuur weer omhoog gaat tot ongeveer 30 °C. De exacte waarden kunnen naar de samenstelling variëren. Daarna heeft de chocolademassa een vaste homogene structuur met goede smelteigenschappen en een mooie glans.