​另類可可:朱古力工業的未來?

 
圖片來源:Canva.com 

可可是巧克力的基本成分但只生長赤道南北20度緯度之內這條獨特的「可可種植帶」擁有高溫及充足雨水,令可可得以茁壯成長。可可樹一般在種植五至七年後會結出第一批果實,而果實要經過六至十二個月長成可可豆莢才可收割。1 豆莢會經歷發酵、曬乾、烘焙再轉化成不同的材料,例如可可漿、可可脂及可可粉。各種廣受歡迎的朱古力製品都是用這些可可原材料來製造,所以它們在朱古力工業中絕對是不可或缺的 

早前的第一第二篇可可專題文章中,分別探討了氣候變化對可可收成的衝擊如何影響農夫生計,並引致史無前例的可可短缺問題。面對這些挑戰,各地農夫、企業、政府及非政府機構均採納了不同方案去應對氣候變化,例如採用農林耕作及透過推行種植計劃去改善收成。不過,可可需求持續急升,短缺問題日益嚴重,業界不得不尋找其他原材料替代品。面對燃眉之急,世界各地的初創企業積極開發創新及可持續的應對方案。可可專題系列來到最終回,我們將深入探討各種創新技術,並檢視它們在可可未來將扮演的角色。 

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​長角豆 –
初代可可替代品。 ​

長角豆被譽為「初代的替代可可」,朱古力產業視之為可可代替品的候選食材,因為長角豆樹的豆莢一早就被用作天然糖精及增稠劑(用以增加液體稠。長角豆生長於乾燥氣候,種植用水量少,在七十年代已經開始被用作可可的可持續替代品。2 目前長角豆的主要生產國包括西班牙、義大利及葡萄牙。3

長角豆能夠提供多種營養,且天然低脂,與可可不同的是它不含咖啡因及可可鹼。4 長角豆含豐富纖維、鈣質及抗氧化劑,是比可可更健康的替代品。因其營養價值,長角豆莢在經過烘乾再磨成粉後常用於直接取代可可粉。而且它的味道近似朱古力,所以能製成朱古力、松露朱古力及烘焙產品等 

長角豆的確可以是理想的可可替代品,但同時亦有著獨特的味道及口感,部分消費者會覺得長角豆比可可略甜及果仁味更重5 但正因這種獨特性,WNWNForeverland 等初創企業,着手研發把長角豆與其他非可可材料結合的創意口味。這些研究還在持續進行,長角豆有望以美味及具可持續性作賣點,在傳統可可甜食中闢出一條新道路。  

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​新興可可替代品 –
緩和供應鍊壓力同時減低對環境的影響。

除了長角豆,還有一些新興的替代可可出現,以幫助解決朱古力工業原材料不足的問題其中向日葵籽、葡萄籽、燕麥、大麥、蠶豆等都是可加以研發的替代品Voyage FoodsNukokoPlanet A Foods 等初創企業,使用乾燥處理及微生物發酵技術,提升及模擬出豐富的朱古力的味道及香氣。 

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替代材料的其中一個主要優點是能夠為環境帶來正面影響相比可可豆,蠶豆的碳強度較低(即每單位本地生產總值的二氧化碳排放量),種植可可而衍生的大型森林砍伐會引致每公斤1.47公斤二氧化碳當量,相反,種植蠶豆的二氧化碳當量只有0.23 到0.58公斤。6,7 水足跡方面,種植每公噸大麥、燕麥、蠶豆或向日葵的用水量約為1,000到3,000立方米不等,而全球種植可可的平均水足跡可達每公噸18,876立方米。8,9,10,11 面對氣候變化及水資源短缺的威脅,這些可持續優勢至關重要。透過使用替代材料,朱古力業界供應鍊的生態足跡有望得到緩和。 

許多研究朱古力替代食材的初創企業都希望提供味道和口感與可可完全相同的替代品,並同時關注食材的可持續性及短缺危機。不過,企業必須優先解決的是,這些替代材料如何滿足朱古力愛好者所追求的感官體驗,才可確保它們在朱古力供應鏈中佔一席位。這些創新企業在技術及配方方面不斷改進,希望創造出的朱古力產品,不單在口味上有所提升,更可以滿足消費者對生態友善產品日益增加的需求。 

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​植物細胞培養:新一代的生物科技,不用一樹一木即可穩定生產可可​。

植物細胞培養是一項培育可可植物細胞的新興技術通常會於可控的環境如水缸/容器(稱為生物反應器)中,放入包含糖份、維他命及生長賀爾蒙的懸液。植物細胞成熟後經採集、發酵及乾燥程序,可收獲可可油、可可粉,甚至是平時難以萃取的貴價複合物。12

藉由這種技術,企業能夠在不依靠可可樹的情況下生產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對種植農地的需求。13 相對可可樹需要生長在特定熱帶氣候和土壤,植物細胞培養可於任何可控環境中進行,使朱古力食材的生產變得更容易,並且減少對「可可種植帶」的依賴。 

植物細胞培養科技給予科學家改變基因的機會,去改善農作物的生存條件。控制植物細胞的基因構成和完善它們的生長媒介(內含糖份及植物荷爾蒙),有助於提升風味及加快複製速度。這種程度的控制,可以定製特定品質標準及針對顧客喜好的食材,同時確保供應既快速又穩定。 

雖然以植物細胞培養去生產朱古力食材的技術發展仍處於初期,但這種科技在藥劑學(如化療藥物紫杉醇)及營養醫學(如人蔘精)已經有突破性進展。14,15 植物細胞培養朱古力初創企業如California CulturedCelleste BioFood Brewer不斷提升它們的技術及製作過程去降低成本,同時擴大生產量及確保符合監管要求。植物細胞培養可可的技術及知識不斷進步,可望成為朱古力工業原材料的直接替代品。 

圖片來源:California Cultured
​可可替代品的創新速度只會繼續加速,引起業界人士關注。​

新興初創企業發展新的可可替代品,正引領朱古力工業轉型,務求變得更可持續及有韌性。然而,這個轉型不能單靠初創企業,投資者亦開始對創新科技投放更多資金,在顧客需求增加及更多監管等環球趨勢的助力下,去研發出不用大量砍伐樹林又更具可持續性的食材。  

除了投資者,業界人士亦開始成為採用可可替代食材的重要一環。主要朱古力生產商已經開始積極尋求合作 ,例如:Lindt 推出的植物朱古力使用Planet A Foods ChoViva 作原材料;California Cultured 與明治簽署合作品牌協議,共同開發細胞培養可可製品;Voyage Foods則與主要可可貿易商及加工企業Cargill 建立合作夥伴關係,共同研發不含可可成分的甜食及抹醬。16,17,18 

初創企業會成為可可產業推動供應鏈創新的重要角色,這些合作將帶來顛覆性的改變。朱古力產業要準備就緒,在核心原材料面對持續威脅的前題下,迎接一個以可持續性及韌性為優先的未來,確保提供既環保又具社會責任感的美味食品 

圖片來源: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.