另类可可:朱古力工业的未来?

 
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​​可可是巧克力的基本成分,但只生长于赤道南北20度纬度之内。这条独特的「可可种植带」拥有高温及充足雨水,令可可得以茁壮成长。可可树一般在种植五至七年后会结出第一批果实,而果实要经过六至十二个月长成可可豆荚才可收割。1 豆荚会经历发酵、晒干、烘焙再转化成不同的材料,例如可可浆、可可脂​​​​及可可粉。各种广受欢迎的朱古力制品都是用这些可可原材料来制造,所以它们在朱古力工业中绝对是不可或缺的。

​​早前的第一第二篇可可专题文章中,分别探讨了气候变化对可可收成的冲击如何影响农夫生计,并引致史无前例的可可短缺问题。面对这些挑战,各地农夫、企业、政府及非政府机构均采纳了不同方案去应对气候变化,例如采用农林耕作及透过推行种植计划去改善收成。不过,可可需求持续急升,短缺问题日益严重,业界不得不寻找其他原材料替代品。面对燃眉之急,世界各地的初创企业积极开发创新及可持续的应对方案。可可专题系列来到最终回,我们​将深入探讨各种创新技术,并检视它们在可可未来将扮演的角色。

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长角豆 –
初代可可替代品。

长角豆被誉为「初代的替代可可」,朱古力产业视之为可可代替品的候选食材,因为长角豆树的豆荚一早就被用作天然糖精及增稠剂(用以增加液体稠)。长角豆生长于干燥气候,种植用水量少,在七十年代已经开始被用作可可的可持续替代品。2 目前长角豆的主要生产国包括西班牙、义大利及葡萄牙。3

​​长角豆能够提供多种营养,且天然低脂,与可可不同的是它不含咖啡因及可可碱。4 长角豆含丰富纤维、钙质及抗氧化剂,是比可可更健康的替代品。因其营养价值,长角豆荚在经过烘干再磨成粉后,常用于直接取代可可粉。而且它的味道近似朱古力,所以能制成朱古力、松露朱古力及烘焙产品等。

​​长角豆的确可以是理想的可可替代品,但同时亦有着独特的味道及口感,部分消费者会觉得长角豆比可可略甜及果仁味更重。5 但正因这种独特性,WNWNForeverland 等初创企业,着手研发把长角豆与其他非可可材料结合的创意口味。这些研究还在持续进行,长角豆有望以美味及具可持续性作卖点,在传统可可甜食中辟出一条新道路。

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新兴可可替代品 –
缓和供应链压力同时减低对环境的影响。

​​除了长角豆,还有一些新兴的替代可可出现,以帮助解决朱古力工业原材料不足的问题,其中向日葵籽、葡萄籽、燕麦、大麦、蚕豆等都是可加以研发的替代品。 Voyage FoodsNukokoPlanet A Foods 等初创企业,使用干燥处理及微生物发酵技术,提升及模拟出丰富的朱古力的味道及香气。​

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​​替代材料的其中一个主要优点是能够为环境带来正面影响。相比可可豆,蚕豆的碳强度较低(即每单位本地生产总值的二氧化碳排放量),种植可可而衍生的大型森林砍伐会引致每公斤1.47公斤二氧化碳当量,相反,种植蚕豆的二氧化碳当量只有0.23 到0.58公斤。6,7 水足迹方面,种植每公吨大麦、燕麦、蚕豆或向日葵的用水量约为1,000到3,000立方米不等,而全球种植可可的平均水足迹可达每公吨18,876立方米。8,9,10,11 面对气候变化及水资源短缺的威胁,这些可持续优势至关重要。透过使用替代材料,朱古力业界供应链的生态足迹有望得到缓和。​

​​许多研究朱古力替代食材的初创企业都希望提供味道和口感与可可完全相同的替代品,并同时关注食材的可持续性及短缺危机。不过,企业必须优先解决的是,这些替代材料如何满足朱古力爱好者所追求的感官体验,才可确保它们在朱古力供应链中占一席位。这些创新企业在技术及配方方面不断改进,希望创造出的朱古力产品,不单在口味上有所提升,更可以满足消费者对生态友善产品日益增加的需求。

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植物细胞培养:新一代的生物科技,不用一树一木即可稳定生产可可​。

​​植物细胞培养是一项培育可可植物细胞的新兴技术,通常会于可控的环境如水缸/容器(称为生物反应器)中,放入包含糖份、维他命及生长贺尔蒙的悬液。植物细胞成熟后经采集、发酵及干燥程序,可收获可可油、可可粉,甚至是平时难以萃取的贵价复合物。12

藉由这种技术,企业能够在不依靠可可树的情况下生产具有生物同等性的朱古力原材料,突破了地理限制及降低了对种植农地的需求。13 相对可可树需要生长在特定热带气候和土壤,植物细胞培养可于任何可控环境中进行,使朱古力食材的生产变得更容易,并且减少对「可可种植带」的依赖。

​​植物细胞培养科技给予科学家改变基因的机会,去改善农作物的生存条件。控制植物细胞的基因构成和完善它们的生长媒介(内含糖份及植物荷尔蒙),有助于提升风味及加快复制速度。这种程度的控制,可以定制特定品质标准及针对顾客喜好的食材,同时确保供应既快速又稳定。​

虽然以植物细胞培养去生产朱古力食材的技术发展仍处于初期,但这种科技在药剂学(如化疗药物紫杉醇)及营养医学(如人蔘精)已经有突破性进展。14,15 植物细胞培养朱古力初创企业如California Cultured、Celleste Bio及Food Brewer不断提升它们的技术及制作过程去降低成本,同时扩大生产量及确保符合监管要求。植物细胞培养可可的技术及知识不断进步,可望成为朱古力工业原材料的直接替代品。

图片来源:California Cultured
​可可替代品的创新速度只会继续加速,引起业界人士关注。

​​新兴初创企业发展新的可可替代品,正引领朱古力工业转型,务求变得更可持续及有韧性。然而,这个转型不能单靠初创企业,投资者亦开始对创新科技投放更多资金,在顾客需求增加及更多监管等环球趋势的助力下,去研发出不用大量砍伐树林又更具可持续性的食材。 ​

​​除了投资者,业界人士亦开始成为采用可可替代食材的重要一环。主要朱古力生产商已经开始积极寻求合作,例如:Lindt 推出的植物朱古力使用Planet A Foods 的ChoViva 作原材料;California Cultured 与明治签署合作品牌协议,共同开发细胞培养可可制品;Voyage Foods则与主要可可贸易商及加工企业Cargill 建立合作伙伴关系,共同研发不含可可成分的甜食及抹酱。16,17,18

​​初创企业会成为可可产业推动供应链创新的重要角色,这些合作将带来颠覆性的改变。朱古力产业要准备就绪,在核心原材料面对持续威胁的前题下,迎接一个以可持续性及韧性为优先的未来,​确保提供既环保又具社会责任感的美味食品。

图片来源:Nukoko
1 “The Journey From Cacao Tree to Cocoa Bean to Chocolate Bar.” Queer Chocolatier, 4 May 2021. 
2 Akdeniz, Esra, et al. "Carob powder as cocoa substitute in milk and dark compound chocolate formulation." Journal of Food Science and Technology (2021): 1-9.
3 Tous, J., and H. Esbenshade. "Comparison of Spanish and Australian carob orchards." XXIX International Horticultural Congress on Horticulture: Sustaining Lives, Livelihoods and Landscapes (IHC2014): 1130. 2014.
4 Loullis, Andreas, and Eftychia Pinakoulaki. "Carob as cocoa substitute: a review on composition, health benefits and food applications." European Food Research and Technology 244 (2018): 959-977.
5 “Carob vs. Chocolate: What’s the Difference?”, Thrive Market. March 21, 2024
6 Clune et al., “Systematic review of greenhouse gas emissions for different fresh food categories”. Journal of Cleaner Production, 1 Jan 2017. 
7 Vervuurt et al., “Modelling greenhouse gas emissions of cocoa production in the Republic of Côte d’Ivoire”. Agroforestry Systems, 29 Jan 2022.
8 Mekonnen and Hoekstra, “A Global Assessment of the Water Footprint of Farm Animal Products”. Ecosystems, 2012.  
9 Bulut, Ayben Polat. "Determining the water footprint of sunflower in Turkey and creating digital maps for sustainable agricultural water management." Environment, Development and Sustainability 25.10 (2023): 11999-12010.
10 Masud, Mohammad Badrul, et al. "Modeling future water footprint of barley production in Alberta, Canada: Implications for water use and yields to 2064." Science of the Total Environment 616 (2018): 208-222.
11 Naranjo-Merino et al., “Assessing Green and Blue Water Footprints in the Supply Chain of Cocoa Production: A Case Study in the Northeast of Colombia”. Sustainability, 2018.  
12 Eibl, Regine, et al. "Plant cell culture technology in the cosmetics and food industries: current state and future trends." Applied microbiology and biotechnology 102 (2018): 8661-8675.
13 Anthony Fletcher. “Cell culture technology: the future of sustainable chocolate (interview).” Global Insights. 21 February 2022. 
14 Choi, Hyung-Kyoon, et al. "Mass production of paclitaxel by plant cell culture." Proceedings of the Korean Society of Plant Biotechnology Conference. The Korean Society of Plant Biotechnology, 2002.
15 Hibino, Ken, and Keiichi Ushiyama. "Commercial production of ginseng by plant tissue culture technology." Plant cell and tissue culture for the production of food ingredients. Boston, MA: Springer US, 1999. 215-224. 
16 “California Cultured Signs 10-Year Agreement for Cell-Cultured Cocoa with Japan’s Largest Chocolate Company.” Vegconomist. 13 February 2024.  
17 Phoebe Fraser. “Lindt partners with ChoViva on new plant-based chocolate bar.” FoodBev Media. 19 December 2023.
18 Melissa Bradshaw. “Cargill partners with Voyage Foods to scale up cocoa-free chocolate.” FoodBev Media. 12 April 2024.