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Cocoa pod-opening delay and bean fermentation promote the organoleptic quality of chocolate. The present research investigated the changes in the volatile fingerprint of cocoa harvested at a traditional plantation. Cocoa beans extracted from 2-days pod-opening delay were simultaneously fermented for 5 days using container and then sun-dried to 7-8% moisture content at five different locations: Akoupé, San Pedro, Soubré, Djekanou and Daloa. The aromatic analysis were done on cocoa using the HS-SPME-GC/MS technique. Professional panelists evaluated the sensory perceptions of the chocolate. The results shows that cocoa fermented in both Daloa and Soubré regions were differentiated by 2,3-butanediol while those processed in other regions presented highest acetoin content. However, fermented cocoa from Soubré region exhibited most amount of 2,3-butanediol, diacetate A whereas 2,3,5,6-tetramethylpyrazine differentiated those from Daloa region. Sensory properties of chocolate were not linked to the aromatic compound precursors profile of beans. The fermentation performed in San Pédro region promote both the generation of more desirable aromatic compounds of cocoa and sensory attributes of the finished chocolate. The fermentation location generates a greater differentiation of the volatile fingerprint of cocoa and the sensory perceptions of the finished chocolate.

Cocoa quality depends on several parameters, such as cocoa variety, environmental growth conditions, cultivation technique, and post-harvest treatments applied to coca beans. In this work, we studied the impact of cocoa post-harvest processing on both microbial communities structure and volatile composition. Cocoa beans samples were fermented in wooden boxes in Ivory Coast at different time intervals with turning and without turning, and derived from pods stored for two different duration times. Cocoa beans were analyzed using a molecular fingerprinting method (PCR-DGGE) in order to detect variations in microbial communities' structure; this global analysis was coupled to SPME-GC-MS for assessing cocoa volatile profiles. The results showed that the main parameter that influenced microbial communities structure was fermentation time, followed by turning, whereas, pods storage duration had a minor impact. Similar results were obtained for aromatic profile, except for pods storage duration that significantly affected volatile compound production. Global statistical analysis using Canonical Correspondence Analysis (CCA), showed the relationship between microbial communities and volatile composition. Furthermore, this study allowed the identification of discriminating microbial and chemical markers of cocoa post-harvest processing.

The aromatic quality of chocolate requires the use of cocoa with high aromatic potential, this being acquired during the fermentation of cocoa beans. Traditional fermentation is still often carried out on a small scale with wild strains of yeasts and acetic bacteria and under poorly controlled conditions leading to cocoa quality ranging from best to worst. This study is the first part of a project aiming to control quality of cocoa to produce high aromatic quality chocolate by using a mixed starter of selected strains of yeast and acetic bacteria and by controlling the conditions of fermentation. To achieve this objective, a mathematical model of the alcoholic fermentation of cocoa beans has been developed. The growth, glucose consumption and ethanol production of Saccharomyces cerevisiae LM strain in synthetic broth were modeled for the most important intrinsic (pH, glucose, ethanol, free nitrogen and oxygen levels) and extrinsic (temperature, oxygen level) fermentation parameters. The model was developed by combining the effects of individual conditions in a multiplicative way using the gamma concept. The model was validated in liquid synthetic medium at two different inoculation levels 104 and 106 CFU/mL with an increase in temperature that recorded during spontaneous fermentations. The model clearly shows that the level of inoculation and the speed of the increase in temperature clearly drive yeast growth, while other factors including pH and ethanol, free nitrogen and oxygen levels have no significant impact on yeast growth.

Despite the importance of fermentation for cocoa quality, process parameters are not controlled under spontaneous conditions at farms. This study evaluates the influence of spontaneous fermentation and processing under laboratory-controlled conditions using the acidic reagents acetic and lactic acids on the cocoa quality of two cultivars, FEAR 5 and CCN 51, at the sensory and metabolomic levels. Under spontaneous conditions, cocoa differs in flavour quality. While FEAR 5 produces chocolate with good global quality, chocolate made with CCN 51 does not have outstanding quality attributes. Transformation under controlled conditions with acidic reagents increases the perception of fine aromatic notes such as fruity, nutty and floral attributes in chocolates made from both cultivars of cocoa. Metabolomic profiles allowed grouping of cocoa samples as a function of postharvest treatment. Twenty-five differential metabolites were identified during the postharvest processes, and these metabolites may be related to the expression of fine sensory attributes; however, more research is needed.

A large fraction of the South-American cacao production is affected by new cadmium (Cd) regulations in cacao. This work was set up to characterize the distribution and speciation of Cd within the cacao fruit and to monitor potential Cd redistribution during cacao fermentation. In cacao fruits from four locations, Cd concentrations decreased with testa > nib ~ placenta ~ pod husk > mucilage. The distribution of Cd within cacao beans was successfully visualized using laser ablation inductively coupled plasma spectrometry (LA-ICP-MS) and confirmed higher Cd concentrations in the testa than in the nib. Speciation analysis by X-ray absorption spectroscopy (XANES) of unfermented cacao beans revealed that Cd was bound to O/N-ligands in both nib and testa. Fermentation induced an outward Cd migration from the nibs to the testa, i.e. against the total concentration gradient. This migration occurred only if the fermentation was sufficiently extensive to decrease the pH in the nib to

Cocoa is the third most traded commodity in the world and 23 countries are classified as fine cocoa producers according to the ICCO, including Madagascar. The Malagasy cocoa production is classified as 100 % fine cocoa by the ICCO since 2016. It is one of the most famous in the world, even though it only represents about 0.2 % of the world production. Few studies exist concerning the characterization of Malagasy cocoa and its fermentation. Fermentation is a crucial post-harvest treatment step for obtaining the specific aromatic and sensory quality of cocoa. In this work, the quality criteria could be determined and the changes in organoleptic criteria, volatile composition and microorganisms during fermentation were monitored.Most of the cocoa produced in Madagascar belongs to the Criollo and Trinitario varieties. The monitoring of fermentation showed that the sensory negative descriptors « vegetal, earthy, astringent, bitter » of incompletely fermented cocoa beans (24-48 h) were progressively replaced by positive descriptors “cocoa, chocolate, fruity, acid” as measured in cocoa beans at the end of fermentation (96 h-144 h). Likewise, the contents of volatile compounds such as 3-methylbutyl acetate, ethyl acetate, benzaldehyde, tetramethylpyrazine, acetic acid increase during fermentation. The study of microbial flora has made it possible to identify the origin of the production of certain volatile compounds. The Hanseniaspora opuntiae yeast is of particular interest because it is associated with the production of 2-phenylethanol. The study of the yeast communities at the molecular level confirmed the presence of the yeasts identified and highlighted other strains in particular of the Pichia gender which also are potential producers of volatile compounds such as 2-phenylethyl acetate and ethyl acetate., Le cacao est la 3ème denrée la plus commercialisée dans le monde et 23 pays sont classés selon l’ICCO comme producteurs de cacao fin, dont Madagascar. Le cacao de Madagascar est classé cacao fin à 100 % selon l’ICCO depuis 2016. Il est un des plus réputés au monde, même s'il ne représente que 0,2 % de la production mondiale. Peu d’études existent concernant la caractérisation du cacao malgache et sa fermentation. La fermentation est une étape post-récolte pour l’obtention des caractéristiques aromatiques et sensorielles d’un cacao de qualité. Ce travail a permis de déterminer les critères de qualité et de suivre les évolutions des critères organoleptiques, de la composition volatile et les micro-organismes au cours de la fermentation. Le cacao produit à Madagascar appartient principalement aux variétés Criollo et Trinitario. Le suivi de la fermentation montre qu’au niveau sensoriel, les descripteurs « végétal, terreux, astringent, amer » des fèves de cacao non ou peu fermentées (24-48 h) s’estompent pour laisser place aux descripteurs cacao, chocolat, fruité, acide pour des fèves de cacao en fin de fermentation (96 h-144 h). De même, les teneurs en composés volatils liés aux descripteurs sensoriels recherchés tels que l’acétate de 3-méthylbutyle, l’acétate d'éthyle, le benzaldéhyde, la tétraméthylpyrazine, l’acide acétique augmentent au cours de la fermentation. L’étude de la flore microbienne a permis d’identifier l’origine de la production de certains composés volatils. Notamment, la levure Hanseniaspora opuntiae présente un intérêt particulier car elle est associée à la production de 2-phényléthanol. L’étude des communautés levuriennes par voie moléculaire a confirmé la présence des levures isolées et a mis en évidence d’autres souches notamment du genre Pichia qui sont aussi productrices de molécules volatiles telles que l’acétate de 2-phényléthyle et l’acétate d'éthyle.

Chocolate is a widely consumed product worldwide due to its exquisite flavor, which comes from the unique and fascinating cocoa flavor. This flavor depends on little controllable variables such as the genotype and the agroecological niche, and on the other side, on postharvest operations: (1) cocoa transformation from seeds to beans that comprises cocoa seeds preconditioning, fermentation, and drying, and (2) the production of chocolate from the bean in which roasting is highlighted. Postharvest transformation operations are critically important because during these, cocoa flavor is formed, allowing the differentiation of two categories: bulk and specialty cocoa. In this sense, this article presents an overview of cocoa postharvest operations, the variables and phenomena that influence and control the physical and biochemical transformation from seeds to cocoa beans, and their relation to the formation of chocolate flavor. Moreover, research perspectives in terms of control and management of postharvest practices in order to obtain cocoa with differentiated and specialty characteristics "from bean to bar" are discussed.

The fine flavor cocoa (FFC) market offers cocoa farmers better monetary and nonmonetary benefits than the bulk market. In this work, during cocoa fermentation, flavor formation was studied at different fermentation times based on sensory profiles, volatile compound contents and untargeted metabolomics. It was observed that chocolate quality is influenced by fermentation time. Thus, at 72 h, the sensory profiles showed no outstanding attributes, while at 96 h, the global quality presented a stronger influence of fine attributes, such as fruitiness, florality, spices and nuttiness. Finally, at 120/144 h, these FFC features diminished. Metabolomic fingerprint of cocoa beans (related to peptides, sugars, amino acids, and phenolic compounds) and the volatile fingerprint of chocolate showed a change according to the fermentation time. This allowed the proposal of 96 h as the optimal fermentation time to produce FFC beans. Additionally, 20 volatiles and 48 discriminating metabolites were defined as potential quality biomarkers.

Fermentation is a critical step in the processing of high quality cocoa; however, the biochemistry behind is still not well understood at a molecular level. In this research, using a non-targeted approach, the main metabolomic changes that occur throughout the fermentation process were explored. Genetically undefined cocoa varieties from Trinidad and Tobago (n = 3), Costa Rica (n = 1) and one clone IMC-67 (n = 3) were subjected to spontaneous fermentation using farm-based and pilot plant controlled conditions. Samples were collected daily, and acetone/water/acetic acid (70/29.5/0.5%) extracts were obtained and measured using a UPLC-ESI+-Q-Tof-MS system. Analysis of pre-processed data, applying a PLS-DA model, highlighted significant differences between the three fermentation periods, observed at 0–2, 3–4 and 5–6 days, respectively. Among the most discriminating metabolites, sucrose, flavanols such as (epi) catechin, procyanidin dimers and trimers, anthocyanins and oligopeptides ranging in size from 3 to 12 amino acids were tentatively identified. In general, flavanols and sugars tended to decrease throughout fermentation, whereas most oligopeptides increased to maximal levels after 3 to 4 days of fermentation and decreased thereafter. These results shed new insight into cocoa fermentation optimization strategies and may also contribute to the development of novel alternatives for cocoa processing based on biochemical and functional values. UCR::Vicerrectoría de Investigación::Unidades de Investigación::Ciencias Agroalimentarias::Centro Nacional de Ciencia y Tecnología de Alimentos (CITA)

Cocoa beans (Theobroma cocoa L.) are the main components for chocolate manufacturing. The beans must be correctly fermented at first. Traditional process to perform the first fermentation (lactic fermentation) often consists in confining cacao beans using banana leaves or a fermentation basket, both of them leading to a poor product thermal insulation and to an inability to mix the product. Box fermenter reduces this loss by using a wood with large thickness (e>3cm), but mixing to homogenize the product is still hard to perform. Automatic fermenters are not rentable for most of producers. Heat (T>45°C) and acidity produced during the fermentation by microbiology activity of yeasts and bacteria are enabling the emergence of potential flavor and taste of future chocolate. In this study, a cylindro-rotative fermenter (FCR-V1) has been built and coconut fibers were used in its structure to confine heat. An axis of rotation (360°) has been integrated to facilitate the turning and homogenization of beans in the fermenter. This axis permits to put fermenter in a vertical position during the anaerobic alcoholic phase of fermentation, and horizontally during acetic phase to take advantage of the mid height filling. For circulation of air flow during turning in acetic phase, two woven rattan with grid have been made, one for the top and second for the bottom of the fermenter. In order to reduce air flow during acetic phase, two airtight covers are put on each grid cover. The efficiency of the turning by this kind of rotation, coupled with homogenization of the temperature, caused by the horizontal position in the acetic phase of the fermenter, contribute to having a good proportion of well-fermented beans (83.23%). In addition, beans’pH values ranged between 4.5 and 5.5. These values are ideal for enzymatic activity in the production of the aromatic compounds inside beans. The regularity of mass loss during all fermentation makes it possible to predict the drying surface corresponding to the amount being fermented., {"references":["L. De Vuyst and S. Weckx, \"The cocoa bean fermentation process: from ecosystem analysis to starter culture development,\" J. Appl. Microbiol., 2016.","D. H. Ouattara, H. G. Ouattara, B. G. Goualie, L. M. Kouame, and S. L. Niamke, \"Biochemical and functional properties of lactic acid bacteria isolated from Ivorian cocoa fermenting beans,\" J. Appl. Biosci., vol. 77, pp. 6489–6499, 2014.","M. Barel, Qualité du cacao L'impact du traitement post-récolte. quae, 2013.","R. F. Schwan and A. E. Wheals, \"The microbiology of cocoa fermentation and its role in chocolate quality,\" Crit. Rev. Food Sci. Nutr., vol. 44, no. 4, pp. 205–221, 2004.","P. Tissot, \"La fermentation du Cacao.,\" Rev. Bot. Appliquée Agric. Colon, vol. 16, no. 176, pp. 264–276, 1936.","S. S. Thompson, K. B. Miller, and A. S. 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Traditional fermented foods are not only the staple food for most of developing countries but also the key healthy food for developed countries. As the healthy functions of these foods are gradually discovered, more high throughput biotechnologies are being used to promote the fermented food industries. As a result, the microorganisms, process biochemistry, manufacturing, and down-streaming processing, as well as the bioactive metabolites released by the fermenting organisms and, above all, the healthy functions of these foods were extensively researched. The application and progress of biotechnology and biochemistry of traditional fermented food systems are different from each other, as the microorganisms and the food matrices vary widely. Part I (Biochemistry and Biotechnology) of this book (Fermented Foods) discusses the general aspects of biochemistry and biotechnological application of fermented foods involving acetic acid bacteria, lactic acid bacteria, ethanolic yeasts, and fungi in accelerating the many and variable functional factors in the fermented foods as well as metagenomics of fermented foods. The detailed technological interventions involved in different categories of fermented foods such as fermented cereals (bread and sourdough), fermented milk products (yogurt, cheese), fermented sausages, fermented vegetables (kimchi, sauerkraut), fermented legumes (tempeh, natto) and coffee and cocoa fermentations, and fermented beverages (animal- and plant-based) with their potential and actual health benefits, are discussed in Part II (Fermented Foods: Technological Interventions). (Resume d'auteur)

Malgré des caractéristiques organoleptiques très appréciées par les chocolatiers, la grande majorité des productions de cacao malgaches est achetée en " cacao standard " aux petits paysannats. Seules les plantations industrielles mettent en marché du cacao de qualité supérieure. Le cacao de Madagascar figure parmi les rares cacaos fins de la planète. Peu d'études concernant la filière cacaoyère malgache ont été réalisées. Ce travail a pour but de mettre en lumière des liens pouvant exister entre les modes de transformation post-récolte des divers producteurs de fèves de cacao et leur qualité sensorielle. Deux études conduites dans le Sambirano en 2013 dans le cadre du réseau de coopération scientifique en océan Indien QualiREG1 ont permis de faire un point sur les vergers cacaoyers et sur les procédés de transformation dans les différentes zones du Sambirano et les différentes structures de production du petit paysan à la plantation industrielle. Ces études remettent en cause les affirmations communément publiées que le verger cacaoyer est en déclin et que le cacao du Sambirano se dégrade par manque d'encadrement et de compétence des petits producteurs. Elles montrent en effet l'intérêt des familles rurales pour le produit cacao puisque ces dernières sans appui technique ni aide financière cultivent et rénovent à leur rythme les cacaoyères par la mise en oeuvre de dispositifs de plantation et de pratiques culturales comparables à ceux des compagnies industrielles. Les échantillons provenant de divers producteurs de la région du Sambirano (Madagascar) ont été comparés du point de vue biochimique et sensoriel. Les analyses sensorielles et chimiques ont confirmé la qualité des cacaos malgaches et ont montré que les procédés de transformation du cacao mis en oeuvre par les paysans, principalement en sacs, permettent d'obtenir des produits de qualités biochimique et sensorielle équivalentes à celle du procédé suivi par les industriels, lorsque la durée de fermentation est de 5 à 6 jours L'augmentation d'année en année des produits de moindre qualité quel que soit le type d'exploitation découle non d'une méconnaissance par les paysans mais de fécondations croisées entre Forastero et Trinitario et d'une forte demande en cacao standard pour laquelle les producteurs et les collecteurs réduisent la durée de fermentation. Il convient d'enrayer cette dégradation continue par la distribution massive d'un matériel végétal Trinitario à amande claire. Ce constat milite pour une relance de la sélection variétale qui devra être suivie de la distribution de matériel végétal quantitativement et qualitativement performant. Dans cette optique, la création de champs semenciers biclonaux et des essais de multiplication végétative par greffe- bouturage et embryogenèse somatique ont été démarrés dans le cadre des travaux du projet PARRUR QUALIKKO.

Cocoa flavor is the most important organoleptic property according to chocolate consumers. Raw cocoa beans sourced from Ivory Coast are not known for their fine aroma quality. In the global framework of raw cocoa quality improvement, this study dealt with the determination and control of the conditions of the aroma compound formation and aimed to determine the potential contribution of yeast associated with the fermentation to the formation of sensory profiling for cocoa beans. Using the method of SPME–GC–MS, the potential for flavor contribution of some predominant yeasts isolated from cocoa fermentation assays performed around Abidjan and then grown on Sabouraud-chloramphenicol medium was determined. Also, the flavor precursor compounds of final corresponding raw cocoa bean samples prepared according to specific post-harvest processing were analyzed. A total of around ten species of yeast involved in cocoa fermentation but among them, six strains were namely identified as Saccharomyces cerevisiae, Candida tropicalis, Pichia kudriavzevii, Pichia galeiforms, Galactomyces geotrichum and Wickerhamomyces anomalus. These identified yeasts produced a total of 33 aroma compounds grouped into four families such as esters, alcohols, acids and others. Among all yeasts involved in fermentation performed in Abidjan, P. kudriavzevii, S. cerevisiae, G. geotrichum and W. anomalus could be considered as the most important contributors to the formation of cocoa specific aroma compounds. These cocoa aroma producing capacities of yeast isolates could be used to improve the sensory profiling raw cocoa beans or other fermented food stuffs. Furthermore some specific yeast isolates could be used as biological markers to predict the determining of chocolate sensorial characteristics and to indicate the geographical origin or processing story of cocoa bean batches.

Cocoa beans are the principal raw material for chocolate manufacture. Moulds have an important place in the change in the quality of cocoa beans due to their role in the production of free fatty acids and mycotoxins, namely ochratoxin A (OTA). This study investigated the impact of the key post-harvest treatments, namely the fermentation and drying methods on OTA contamination of raw cocoa beans. Analytical methods for OTA detection were based on solid-liquid extraction, clean-up using an immunoaffinity column, and identification by reversed-phase HPLC with fluorescence detection. Of a total of 104 randomly selected cocoa samples analysed, 32% had OTA contents above 2 µg kg(-1). Cocoa sourced from pods in a bad state of health had a maximum OTA content of 39.2 µg kg(-1), while that obtained from healthy pods recorded 11.2 µg kg(-1). The production of OTA in cocoa beans increased according to the pod-opening delay and reached 39.2 µg kg(-1) after an opening delay of 7 days after harvest, while 6.1 and 11.2 µg kg(-1) were observed when pods were opened after 0 and 4 days. OTA production also seemed to depend considerably to the cocoa fermentation materials. When using plastic boxes for bean fermentation, the OTA production was enhanced and reached an average OTA content of about 4.9 µg kg(-1), while the raw cocoa treated in banana leaves and wooden boxes recorded 1.6 and 2.2 µg kg(-1) on average respectively. In parallel, the OTA production was not really influenced by either the mixing or the duration of the fermentation or the drying materials.

Cette étude se situe dans le cadre de l'amélioration de la qualité du cacao de Côte d'Ivoire. Elle s'est intéressée à l'impact des traitements technologiques post-récolte sur la contamination du cacao en ochratoxine A (OTA). Afin d'y parvenir, des investigations ont été menées selon quatre approches. La première a été relative à l'évaluation de l'influence de chaque traitement technologique post-récolte sur la qualité marchande et la production d'OTA dans le cacao. Ensuite, il s'agit de définir un itinéraire technologique post-récolte incluant les meilleures pratiques technologiques en vue de limiter la croissance fongique et la production d'OTA dans le cacao. La troisième approche a concerné l'identification des espèces fongiques en général notamment ochratoxinogènes associées au cacao en relation avec la technologie post-récolte. Enfin, nous nous sommes intéressés à l'étude des interactions entre Aspergillus carbonarius productrice d'OTA et Rhizopus qui ne l'est pas. Les résultats obtenus ont montré que les cabosses abîmées, les longs délais d'écabossage et la fermentation des fèves dans des caisses en plastique produisent des taux de fèves défectueuses et de fèves moisies élevés pouvant parfois atteindre 55,67±7,17%. La mesure de la teneur moyenne en OTA dans le cacao obtenu des cabosses abîmées, le cacao écabossé après 7 jours et le cacao fermenté dans des caisses en plastique a révélé des teneurs s en OTA de 4-10 μg.kg-1. En revanche, la durée de fermentation et le support de séchage présentent peu d'effet sur la contamination du cacao en OTA. Par ailleurs, la combinaison de longs délais d'écabossage et la fermentation du cacao dans des caisses en plastique ont eu un effet de cumul sur la production d'OTA. Les techniques de la microbiologie classique ont montré que les moisissures isolées appartiennent aux genres Aspergillus, Aureobasidium, Chrysonilia, Mucor, Penicillium et Rhizopus. Le genre Aspergillus constitue la mycoflore dominante avec huit espèces identifiées dont A. niger et A. carbonarius. Bien que les techniques moléculaires (PCR-DGGE) aient montré des différences dans la diversité fongique du cacao en fonction des traitements post-récolte avec un nombre supérieur d'espèces fongiques, les moisissures ochratoxinogènes identifiées sont similaires à celles détectées par la microbiologie classique. La mise en relation des traitements technologiques et la présence de ces souches avec la teneur en OTA du cacao montre deux interactions significatives dont l'une entre la présence d'A. carbonarius et la méthode de fermentation dans des caisses en plastique et l'autre entre la présence d'A. carbonarius et/ou niger et le procédé de fermentation sans brassage des fèves. Par ailleurs, la co-inoculation d'A. carbonarus et de Rhizopus sp. a retardé et même diminué fortement la production d'OTA dans le cacao lorsque Rhizopus est majoritaire. Si A. carbonarius est majoritaire, l'OTA est produite mais Rhizopus sp. semble la consommer après. Ces résultats semblent prometteurs pour envisager des solutions biologiques contre la contamination du cacao en OTA.

Ochratoxin A (OTA) is a mycotoxin that contaminates several foodstuffs, including cocoa. It has nephrotoxic, teratogenic and carcinogenic properties in humans. The effect of post-harvest processing and storage on the OTA contamination of cocoa was studied over three successive cocoa seasons (2005, 2006 and 2007) in Cameroon. The type of fermentation (box or heap) did not significantly influence bean OTA content, which varied from undetectable (

Cocoa and coffee are the most traded agricultural commodities in the world. They undergo many post-harvest transformations in producing countries (tropical) before being exported. Post-harvest processes differ from one country to another and from one production site to another. The technological transformation of cocoa on commercial beans and of coffee to green coffee requires a primary process handling. These practices play a crucial role in global and organoleptic quality of the products that will be processed. Our work hypothesis isthat different post-harvest processing applied to coffee and cocoa have an influence on the structure of microbial communities. The main objective was to measure this effect by performing a global analysis of microbial ecology using a molecular biology tool (PCR-DGGE, PCR amplification coupled to denaturing gradient gel electrophoresis). This technique allows variations in microbial communities to be detected and the main microbial species to be identified by sequencing.Our approach permitted to discriminate treatments, and the geographical origin of Cameroonian and Indonesian coffees. Notably, we showed that geographical origin and coffee species have a minor impact on the structure of the microbial communities when compared to the type of process used (wet or dry).By applying the approach to cocoa, we could link the global analysis of microbial ecology (PCR-DGGE) to the analysis of volatile compounds (SPME-GC-MS) to discriminate the different post-harvest treatments. Micro-fermentation were carried out with strains isolated from cocoa (L. fermentum, A. pasteurianus, P. kudriavzevii and P. mashurica) in order to identify the origin of the volatile compounds detected in the fermented cocoa. This study contributed to to show that fermentation combined with a short storage duration before fermentation is the best method to obtain cocoa beans with more desirable aromatic compounds. The statistical analysis was used to combine the results of the two types of analyzes (microbial ecology and aromatic compounds) and get relations between the detected microbial species and volatile compounds. The identified aromatic profiles prompted us to consider the use of the tested microbial strains as starter culture for cocoa fermentation.; Le cacao et le café sont les produits agricoles les plus échangés dans le monde. Ils subissent de nombreuses transformations post-récolte au niveau des pays producteurs (tropicaux) avant d'être exportés. Les procédés de traitements post-récolte diffèrent d'un pays à l'autre voire d'un agriculteur à l'autre. La transformation technologique du cacao en fèves marchandes et des grains de café en café vert nécessite un processus primaire de manutention. Ces pratiques participent et influencent, en général, la qualité marchande et organoleptique des produits destinés à la transformation. Notre hypothèse de travail est que les différents procédés de transformation post-récolte appliqués sur le café et le cacao ont une influence sur la structure des communautés microbiennes. L'objectif principal était de pouvoir mesurer cet effet en réalisant l'analyse globale des communautés microbienne en utilisant un outil de biologie moléculaire, la PCR-DGGE (Amplification par PCR couplée à l'électrophorèse sur gel en gradient dénaturant). Cette technique a été associée au séquençage afin d'identifier les espèces microbiennes majoritaires. Cette étude a montré que les communautés microbiennes associées aux grains de café et aux fèves de cacao varient au cours des différentes étapes pour chaque type de traitement post-récolte appliqué.Notre approche a permis de discriminer les voies de traitements, et l'origine géographique du café Camerounais et Indonésien. Notamment, nous avons montré que l'origine géographique et l'espèce de café utilisée ont un impact sur l'écologie microbienne du café moins important par rapport à celui du procédé. L'application au cacao nous a permis de relier l'analyse globale de l'écologie microbienne (DGGE) à l'analyse des composés volatils (SPME-GC-MS) afin de discriminer les différents traitements post-récolte. Des micro-fermentations ont été réalisées avec des souches microbiennes isolées du cacao (L. fermentum, A. pasteurianus, P. kudriavzevii et P. mashurica) dans le but d‘identifier l'origine des composés volatils détectés sur le cacao fermenté. Notre étude a contribué à montrer que la fermentation combinée à une courte durée de stockage avant fermentation est le procédé qui permet d'obtenir des fèves contenant plus de composés aromatiques désirables sur le cacao. Une analyse statistique a permis de combiner les résultats des deux types d'analyses (écologie microbienne et composés aromatiques) et de créer des relations entre les espèces détectées et les composés volatils présents. Les profils aromatiques identifiés ont permis d'envisager l'utilisation des souches testées comme starters de culture pour la fermentation du cacao.

This study aimed to evaluate molecular microbial markers associated with cocoa fermentation and drying steps. The dynamics of microbial populations were analyzed during postharvest processing (fermentation and sun drying) of cocoa from Ivory Coast. The variations in bacterial and yeast communities structure were monitored by a molecular technique (PCR-DGGE) using 16S rRNA and 26S rRNA profiles. Dominant microbial species were determined by sequencing. Our results showed that treatments of cocoa generated great variations in the microbial ecology in terms of number of species detected. The bacterial ecology quickly underwent dramatical changes during the fermentation step after two days. The dominance of Enterobacteria was first observed and then accompanied by Lactic acid bacteria and at the latest stages by acetic acid bacteria. Furthermore, Hanseniaspora opuntiae yeast species predominated during cocoa bean fermentation and drying processes. In addition, two bacterial species were only identified during the drying step of fermented cocoa beans and are potential candidates for biological markers of this process. (Resume d'auteur)

En el estado Portuguesa específicamente en las zonas de Biscucuy y Chabasquén, el desarrollo y producción de cacao (Theobroma cacao L.) en los últimos años, ha representado una alternativa de diversificación de los sistemas productivos puesto que se han caracterizados principalmente por el cultivo de café, indicando esto que no existe una amplia experiencia relacionada con el manejo del cultivo y tratamiento poscosecha. Por lo que, se planteó explicar el efecto de la ubicación y época de cosecha en el control de fermentación de las almendras de cacao. El estudio se realizó en las épocas de abril-junio y noviembre-enero desde el 2010 al 2012; se recolectaron entre 800 y 1000 mazorcas de cacao en cada cosecha. Las almendras fueron fermentadas en cajones de madera de dimensiones 60x60x60 cm durante seis días, posteriormente se secaron al sol. En el laboratorio de Tecnología de Alimentos de La Universidad del Zulia, se determinó el contenido de humedad, pH, acidez total y volátil. Tomando en consideración la ubicación, época de cosecha y tiempo de fermentación, los resultados se compararon por análisis de varianza (ANOVA), utilizando el software estadístico (XLSTAT-2012). Finalmente, se dedujo que en el cacao de Biscucuy los niveles máximos de temperatura se presentaron en la época de noviembre-enero; no obstante en el de Chabasquén se observaron en el periodo de abril-junio.Asimismo, se mostró mayores niveles de humedad en la época de abril-mayo en ambos cacaos y el cacao de Chabasquén presenta más niveles de acidez que el de Biscucuy en la época mencionada.

A study was carried out of the changes in moisture and acetic acid contents during the fermentation and convection drying of cocoa beans. A laboratory drier operating by convection or conduction and a series of three volatile acidity extractors based on the Mothe-Efter method were used. An original cutting system made it possible lo analyse five inner layers of cocoa bean from the centre to the outside edge. Processing of the results enabled the determination of the local and overall changes in the moisture and acetic acid contents and showed the influence of air parameters on drying in thin layers.

Fermentation is a key step in obtaining fine cocoa through the formation of potent aroma precursors. The fermentation level of cocoa beans is traditionally assessed by measuring the amount of ammonia nitrogen (NH3) using the time-consuming Conway technique. Near infrared spectroscopy (NIRS), a rapid and efficient tool, was used to analyze NH3 levels in several hundred cocoa samples at different fermentation levels from six geographical origins. Fermentation levels were expressed as the number of fermentation days and sum of temperatures. The correlation between Conway results and NIRS spectra enabled the development of a reliable and accurate NIRS calibration to determine NH3 content. We confirm that NH3 is produced during fermentation and its amount depends on the fermentation time, sum of temperatures and geographical origin. NIRS could be used by chocolate manufacturers as a routine method to sort cocoa samples according to their level of fermentation.

The sensory quality and the contents of quality-determining chemical compounds in unfermented and fermented cocoa from 100 cacao trees (individual genotypes) representing groups of nine genotype spectra (GG), grown at smallholder plantings in the municipality of Waslala, Nicaragua, were evaluated for two successive harvest periods. Cocoa samples were fermented using a technique mimicking recommended on-farm practices. The sensory cocoa quality was assessed by experienced tasters, and seven major chemical taste compounds were quantified by near infrared spectrometry (NIRS). The association of the nine, partially admixed, genotype spectra with the analytical and sensory quality parameters was tested. The individual parameters were analyzed as a function of the factors GG and harvest (including the date of fermentation), individual trees within a single GG were used as replications. In fermented cocoa, significant GG-specific differences were observed for methylxanthines, theobromine-to-caffeine (T/C) ratio, total fat, procyanidin B5 and epicatechin, as well as the sensory attributes global score, astringency, and dry fruit aroma, but differences related to harvest were also apparent. The potential cocoa yield was also highly determined by the individual GG, although there was significant tree-to-tree variation within every single GG. Non-fermented samples showed large harvest-to-harvest variation of their chemical composition, while differences between GG were insignificant. These results suggest that selection by the genetic background, represented here by groups of partially admixed genotype spectra, would be a useful strategy toward enhancing quality and yield of cocoa in Nicaragua. Selection by the GG within the local, genetically segregating populations of seed-propagated cacao, followed by clonal propagation of best-performing individuals of the selected GG could be a viable alternative to traditional propagation of cacao by seed from open pollination. Fast and gentle air-drying of the fermented beans and their permanent dry storage were an efficient and comparatively easy precondition for high cocoa quality.

Ochratoxin A (OTA) is the main mycotoxin occurring in cocoa. A study was conducted in Cameroon to assess how filamentous fungi and toxigenesis were affected by the type of cocoa post-harvest treatment (boxes or heaps). The filamentous fungi isolated were almost identical when fermentation was carried out in boxes or heaps, with the presence of abundant black Aspergillus filamentous fungi: A. niger and A. carbonarius. Filamentous fungi were more abundant at the end of the harvesting season. Factors affecting bean integrity (poor handling, deferred processing) resulted in a qualitative and quantitative increase in contamination, when the total number of filamentous fungi could reach a maximum value of 5.5+/-1.4x10(7) CFU g(-1) and black Aspergilli a maximum value of 1.42+/-2.2x10(7) CFU g(-1). A toxigenesis study showed that Aspergillus carbonarius was the main OTA-producing strain isolated. Its maximum production could reach 2.77 microg g(-1) on rice medium. Aspergillus niger strains did not always produce OTA and their toxigenesis was much lower. Fermented dried cocoa from poor quality pods was the most contaminated by OTA: up to 48 ng g(-1).

Après la récolte et l'écabossage, les graines traversent l'étape technologique de la fermentation. C'est, avec la torréfaction, l'une des deux étapes essentielles pour la formation de l'arôme du chocolat. Les transformations de la fermentation se déroulent dans deux sites de la graine: la pulpe et les cotylédons. Dans la pulpe se succèdent une fermentation alcoolique anaérobie (sans air) et une fermentation acétique aérobie (en présence d'air). Dans la graine, des réactions biochimiques vont transformer les substances de réserve en précurseurs de l'arôme du chocolat.

El proceso de poscosecha de granos de cacao consiste en la recolección, apertura, fermentación, secado, selección y almacenamiento. La fermentación y secado son las principales operaciones de acondicionamiento para obtener un producto con características aromáticas y de sabor. La acidez formada durante la fermentación consta de 1% de ácidos volátiles, de los cuales 9/10 partes son de ácido acético. Este compuesto es de suma importancia durante la fermentación debido a que permite el desarrollo de actividad enzimático. Sin embargo, la excesiva acidez formada provoca a su vez que las características sean encubiertas por la presencia del mismo, por lo que el secado deberá tener no solamente la finalidad de eliminar humedad, sino también acidez. Dos formas de secado para granos de cacao son empleadas, el secado por exposición al sol (secado natural) y el secado artificial. Este último se caracteriza por presentar una baja eliminación de acidez comparada con respecto al natural. Es necesario encontrar condiciones que permitan la disminución adecuada de acidez durante el secado artificial y que se cumplan con las especificaciones necesarias de humedad para asegurar condiciones de almacenamiento y evitar contaminación microbiana, por lo que es necesario comprender los mecanismos de transporte que gobiernan el proceso de secado. Por lo antes descrito el presente trabajo tuvo como finalidad el desarrollo de un modelo matemático que describe el mecanismo de transporte en la fase dispersa y continua durante el secado artificial de cacao y analizar el comportamiento de los perfiles de acidez y humedad durante la fermentación para establecer las condiciones iniciales para la simulación del proceso de secado. El desarrollo del modelamiento matemático se baso en un método microscópico y macroscópico para la fase dispersa y continua respectivamente. Los granos de cacao son considerados como un medio poroso, el cual, contiene agua y acidez volátil en forma libre y en la superficie interfacial, entre las fases involucradas se tomó en cuenta el intercambio de masa y energía con respecto al flujo de aire. El modelo incluyo las propiedades fisica y termodinámicas en forma variable, dependientes de humedad y temperatura, además de considerar transporte interfacial en ambas fases y efectos de encogimiento. Las ecuaciones diferenciales parciales que se obtuvieron fueron resueltas numéricamente por el método de líneas empleando diferencias finitas centrales para las derivadas espaciales. Los resultados mostraron que la dinámica de humedad, la temperatura y la acidez simulada reprodujeron los datos experimentales, con las desviaciones típicas de forma experimental. Las consideraciones también permitieron observar los efectos en la región interfacial donde es la concentración de la cáscara la que tiene su influencia. El modelo propuesto puede ser empleado para la optimización con respecto al consumo de energía en base a las condiciones de humedad y acidez. Existe la necesidad de mayor información experimental de acidez durante el secado de cacao para obtener un mejor expresión de la difusividad.

L'étude, réalisée sur un lot de fèves de cacao provenant du Mexique ou de la République Dominicaine prélevées entre 0 et 144 heures de fermentation, s'inscrit dans un programme ayant pour objectif de corréler la microflore: - aux conditions climatiques et fermentaires, - à la présence de composés aromatiques, - à la perception sensorielle du cacao. Après la récolte, les graines de cacao subissent une fermentation, qui permet, en particulier, le développement de son potentiel aromatique. Cette opération, importante pour la qualité du cacao, est encore réalisée de façon très artisanale et conduit à des résultats incertains. L'étude des mécanismes de la fermentation a permis d'envisager un principe de fermentation contrôlée, géré et optimisé par un processeur, grâce au suivi de l'évolution de la température, corrélé à une appréciation originale de la qualité. Après extraction par SPME, les fractions volatiles des échantillons sont analysées par chromatographie en phase gazeuse (CPG) et les composés volatils caractérisés par leurs spectres de masse (couplage GC/MS). La fève fraîche séchée de cacao possède un arôme de constitution qualitativement et quantitativement peu intense, principalement composé d'alcools et d'esters. La fraction d'origine fermentaire, déterminante dans la composition de l'arôme final, est principalement constituée de composés d'origine microbiologique, ou biochimique (alcools, esters, acides) qui s'accumulent rapidement, ainsi que de composés dits d'origine thermique (aldéhyde de Strecker, pyrazine, phénol) formés essentiellement en fin de fermentation. La concentration de ces composés augmente très fortement pendant la torréfaction. Les analyses organoleptiques portant sur les fèves à 120 heures de fermentation n'ont permis de regrouper que les essais du Mexique. Aucune relation n'a pu être trouvée entre les cacaos provenant de la République Dominicaine et leurs flaveurs. Cette étude ne nous permet pas de regrouper les échantillons selon leur origine géographique. Une étude de corrélation, conduite sur les trois types de données obtenues (conditions climatiques et fermentaires, teneurs en composés volatils et notes de dégustation) a permis de mettre en évidence: - une corrélation positive entre la présence d'esters, de levures et de bactéries acétiques (identifications de certaines souches), - une corrélation positive entre la contribution aromatique des esters et les notes fruits secs, caramel du chocolat.

La fraction volatile de l'arôme du cacao résulte entre autres des effets du traitement post-récolte (délai d'écabossage, fermentation, rythme de brassage et séchage) et de la torréfaction. La présente étude a été réalisée sur des fèves de cacao Trinitario de Venezuela, issues de 0 et 6 jours de délai d'écabossage. Chacun des deux lots a été fermenté de 0 à 6 jours puis brassé selon trois rythmes de brassage (1/3/5, 1/2/4 et 2/4), séché et torréfié à 130°C pendant 25 minutes. Les composés non volatils (saccharose, glucose, fructose, purines et composés polyphénoliques) ont été quantifiés au cours de la fermentation. Il en ressort alors que le délai d'écabossage et le rythme de brassage n'influencent pas l'évolution de ces composés, excepté pour le glucose dont l'augmentation est influencée par le délai d'écabossage de 0 jour. Les composés volatils ont été extraits par hydrodistillation, quantifiés en GC-FID et identifiés par GC-MS. Dans les cacaos marchands, 79 et 97 composés volatils sont identifiés respectivement à 0 et 6 jours d'écabossage; tandis qu'après torréfaction 99 et 129 composés volatils sont respectivement identifiés. Après fermentation les acides, cétones, alcools, esters et aldéhydes sont en concentration importante en particulier, pour 6 jours d'écabossage. Les familles de composés majoritaires après torréfaction sont les composés thermiques (pyrazines, aldéhydes, pyrroles et composés furanique), avec une plus forte concentration à 0 jour d'écabossage. Et cette concentration est encore plus importante quand les fèves sont brassées au rythme 1/2/4 au cours de la fermentation.

A general cocoa aroma development diagram was presented at ChocoTecnic'98. The diagram enabled characterization of the relative sizes of the volatile fractions of thermal or non-thermal origin. However, it was based on dried cocoas and could therefore not be used to distinguish between the respective roles played by fermentation and drying. To that end, a set of experiments was conducted under a cooperative project with Venezuela on Criollo cocoa aroma quality. As these are very recent results, we shall present them without going into reaction mechanism aspects. Cocoas were fermented in cubic (60 cm) wooden boxes for 4 days. The following fermentation conditions were studied. - 2 pod opening delays: 0 days and 5 days, - 3 turning rates: every 24 h, after 48 h, and after 24 and 72 h, - 3 harvest dates per pod opening delay. A sample was taken each day and divided into 2 parts; one was frozen at -80°C, the other was sun-dried. Volatile compounds were extracted by steam distillation and analysed by GC-MS (DB Wax column, 60 m x 0.32 mm). The fermentation time and harvest date were the only two factors that caused any significant differences in volatile compound contents between the experiments, the former being by far the more important. Fresh Criollo cocoa beans contained a qualitatively very large volatile fraction: 94 compounds were characterized. During cocoa drying, 26 new compounds appeared. This volatile fraction was much more developed than that of Forastero cocoas. During fermentation, it was primarily the alcohol and acid fractions that developed. The overall aldehyde, pyrazine, furan and phenol contents were in much smaller quantities and increased steadily during this operation. When compounds were considered individually, their contents evolved in several ways: 56 remained constant, 7 decreased, 19 increased and 10 followed a bell curve. The effect of drying was measured by the variation in volatile compound contents before and after drying. For instance, during this operation, overall alcohol contents (particularly ethanol) and acid contents (mainly acetic) decreased substantially. The aldehyde, ketone, pyrazine and pyrrole contents increased after one day's fermentation, whereas the phenol content and, to a lesser degree, the ester content decreased. Taken individually, the compound contents evolved in different ways: 43 appeared, 32 remained constant, 2 decreased, 73 increased and 11 followed a bell curve. The initial results of an analysis of the volatile fractions of cocoa sampled daily during 8 days of drying indicated that changes during drying were complex.

Indépendamment des mécanismes de maturation des cabosses qui peuvent dépendre des conditions culturales et de l'état sanitaire des arbres, l'objectif de ce projet est d'analyser 2 facteurs importants pouvant interagir sur la flaveur des fèves de cacao marchand: - l'influence des conditions de traitement post récolte sur un matériel génétique varié, il s'agira alors de définir sur différents types de cacao les conditions optima de traitement post-récolte qui garantissent une bonne qualité du cacao marchand, - et l'effet de la structure génétique des variétés sur l'expression de certains caractères de qualité. Cette étude devrait déboucher sur l'identification de marqueurs de sélection précoce permettant de sélectionner plus rapidement et plus efficacement des variétés productives et donnant un cacao de la qualité aromatique souhaitée. Ces marqueurs faciliteront aussi l'exploitation des ressources génétiques du groupe Criollo/Trinitario. En plus d'un financement Firc, ce projet bénéficie d'un financement du Ministère français des affaires étrangères dans le cadre d'un accord PCP (France-Venezuela) et d'un appui du Conicit. Cette première année du projet a été essentiellement consacrée à la préparation des échantillons de cacaos de type Criollo et Forastero et à la caractérisation moléculaire d'environ 300 arbres de type Criollo ou Trinitario. De plus, un important volet de formation de thésards vénézuéliens 1 aux techniques d'analyse biochimique et de marquage moléculaire ainsi que du transfert de ces techniques au Venezuela a été réalisé.

Les arômes du chocolat sont progressivement élaborés tout au long de la transformation de la cabosse en chocolat à déguster. En premier lieu, ils dépendent de la variété de cacaoyer, du terroir et du climat. Croquer des graines fraiches de certaines origines laisse déjà percevoir des saveurs florales, c'est l'arôme de constitution. Puis intervient la fermentation, étape importante pour l'arôme. La pulpe qui entoure les graines est riche en sucres. Ceux-ci sont transformés en alcool par des levures, puis en acide acétique comme pour le vin et le vinaigre. L'acide acétique pénètre dans les grains, y tue le germe mais, surtout, permet des réactions biochimiques complexes qui vont conduire à des composés plus simples et très nombreux: les précurseurs de l'arôme chocolat. En même temps, des substances odorantes, produites par les micro-organismes de la pulpe, pénètrent aussi dans la graine: c'est l'arôme fermentaire (comme pour les fromages !). La fermentation dure généralement 5 à 6 jours. Les fèves sont ensuite mises à sécher au soleil, pendant plusieurs jours, de façon à leur assurer une bonne conservation avant leur transport et leur utilisation en chocolaterie. La première phase de la fabrication du chocolat est la torréfaction. Les fèves sont grillées, à l'instar du café. Elles se déshydratent et, là, les précurseurs de l'arôme se recombinent entre eux pour donner le troisième arôme, l'arôme thermique, à la saveur chocolatée prononcée. L'arôme du (des) chocolat(s) consiste en la superposition, plus ou moins forte, des trois arômes - constitutif, fermentaire et thermique -, grâce au savoir-faire de tous les acteurs qui ont accompagné le cacao de sa forêt tropicale au chocolat. (Texte intégral)

The bulk of cocoa production in the Equator take place in locally irrigated regions made up of a population derived from cross-breeding between National and Trinitarian hybrids which developed at the beginning of the 20th Century. From the late 70's the use of a mixture of improved clones from the National type obtained for the INIAP programme was encouraged to renovate old irrigated cocoa regions or cultivate new ones. At the end of the 80's the sowing of the Trinitarian Cocoa CCN-51 of high productivity was popularised. The genetic composition after fermentation had an influence on the taste of the cocoa. The method and duration of fermentation are two factors that determine the result of this process. The main indicator for the result is the percentage of fermented cocoa beans. The fermentation must be conducted in such a manner as to obtain the best value for the said variable. In this respect, a study was conducted to measure reaction of the main types of cocoa cultivated in the Equatorial coast using two methods and three periods of fermentation. Fermentation methods in boxes and piles were used, the latter being the most popularly known and used method in the country. Duration of fermentation was from 2, 3 and 4 days for the National Trinitarian complex; 3,4 or 5 days for the mixture of improved clones of the National type, 6 or 7 days for the Trinitarian cocoa. In each of the cases, the specimen consisted of 120 kg of fresh cocoa beans. In the case of the Trinitarian cocoa, the removal of the dough was done 48 hours before the start of fermentation. The method of fermentation led to statistical differences in the percentage of fermented cocoa beans. On the average, to calculate type of cocoa, the fermentation method in boxes produced 5% of fermented cocoa beans more than the piling method. Similarly, the length in fermentation period resulted in statistical differences in the percentage of fermented cocoa beans for each of the three groups of cocoa. In terms of the function of fermentation period, this percentage varies from 71.5 to 81.1 for the National complex X Trinitarian; 72.0 to 85.5 for the mixed improved clones of National type and 77.0 to 85.5 for the Trinitarian Cocoa CCN-51. Generally, the percentage in variables of the violet and blackish cocoa beans clearly followed the contrary tendency. The pH of dried cocoa beans was not adversely affected by the factors under observation. The exception was in the Trinitarian cocoa where the length of fermentation period significantly affected the pH, which varies from 5.3 to 5.9 after 5 to 7 days of fermentation. (Texte intégral)

El presente trabajo tuvo como objetivo, la evaluación de los factores: remoción de la masa y duración de la fermentación, sobre algunas características físicas, químicas y sensoriales del cacao porcelana del sur del Lago de Maracaibo, fermentado usando el sistema trinitario. En el establecimiento del ensayo se utilizó un diseño de bloques al azar con dos repeticiones, los tiempos de remoción considerados fueron remocion cada 12 y 24 horas y tiempo de fermentación 0, 24, 48, 72 y 96 horas. Las variables estudiadas fueron temperatura de la masa de cacao, humedad, pH, acidez titulable, azúcares, taninos y proteínas. Adicionalmente a las muestras se le realizó un perfil sensorial, siendo los descriptores evaluados: intensidad aromática, acidez, amargor, astringencia, sabores frutal y floral y evaluación global. Los resultados mostraron que la temperatura se incrementó hasta las 72 horas, alcanzando su mayor valor cuando la remoción se realizó cada 24 h. El aumento de la frecuencia de remoción no afectó significativamente (p

Far from the once believed 500 to 1000 kg/ha, yields achieved by Sulawesi smallholders prove to, be of a much higher averge and wider range. In areas with sandy soils and poor rainfall pattern, yields of mature cocoa intercropped with coconuts vary from 250 to 1000 kg/ha. However, at least along the Bone Golfe cocoa belt, the average yield of monocrop is around 2000-2500 kg/ha in the plain and at 1000-1500 kg/ha in the foothills. Yields achieved on more recent fanns in the hills are yet to be evaluated. Most cocoa farms are monocrops or 'light' cocoa-under-coconuts systems with usually less than 80 coconuts pet hectare. In some cases, cocoa trees intercropped with various fruit trees and cloves can be found. The yield analysis is partially based on a relatively small sample of 65 cocoa farms located in the area of Palopo on the Bone Golfe coast. Although it bas some obvious limits in terms of statistics, the method enables a precious familiarity with the data. The weekly followup of these 65 farms leads to a clear appraisal of yield factors: plain/hill dualism, monocrop/intercropping qriteria, type of soil, NPK fertilisers of whieh application varies from 0 to 1000 kg/ha, usually high quality and frequency of pruning and last but not the least, Torest rent'. In other words, Sulawesi high yields can be explained by the quality of ecological environment (alluvial soils, rainfall pattern, hardly consumed 'forest rent'), historical and social background of innovative Bugis smallholders and economic environment (high producer prices relative to input prices). The latter is partially related to favourable economic policies (themselves partially related to the oil rent) and free competition among exporters and middlemen. This favourable ecological and free-market environment helps also to understand why smallholders mostly produce two-day fermented beans. Basically, this is due to North-American market demand but can be also partially explained by middlemen competition and climatic conditions. In conclusion, with regard to the high precocity of Sulawesi cocoa trees, pod borer threat and the 'forest rent' theory, the sustainability of 2000 kg/ha yields in the next century is discussed.

La qualité aromatique du cacao est liée entre autres à la variété et au traitement post-récolte, en particulier à la fermentation qui conduit au développement des précurseurs aromatiques et à celui d'une fraction volatile déterminante dans la qualité finale du produit. La fève fraîche séchée possède un arôme de constitution quantitativement peu important, principalement constitué d'esters et d'alcools. Seuls certains de ces composés évoluent au cours de la fermentation pour constituer l'arôme d'origine "fermentaire" avec de nouveaux composés issus de la fermentation et du séchage. De même cet arôme contient deux classes de composés différents, ceux qui évoluent à la torréfaction et ceux dont la teneur augmente. Enfin de nouveaux composés apparaissent uniquement à la torréfaction. Il est difficile de mesurer l'influence de la variété car les cacaos ne sont jamais traités de la même façon. Les différences observées dans la composition chimique ne peuvent donc être attribuées uniquement au génotype

Les origines génétiques et géographiques d'un cacao lui confèrent des caractéristiques spécifiques qui font son originalité. Mais la mise en valeur de ces particularités n'est possible que par le traitement post-récolte qui façonne pour une très large part la valeur finale du cacao. Les différentes étapes de la première transformation sont examinées : la récolte et l'importance de la maturité des fruits, l'écabossage, la fermentation, le lavage, le séchage solaire ou artificiel et le stockage. Les moyens utilisés sont passés en revue et leur influence sur la qualité est analysée. Les innovations, menées avec l'objectif d'une meilleure régularité de la production sont également indiquées, comme dans le domaine de la fermentation et de son contrôle et dans celui du séchage par conduction au lieu de la convection, et utilisation de l'atmosphère fermée et contrôlée

Les fruits du cacaoyer, les "cabosses", poussent sur le tronc et les grosses branches de l'arbre. Ils sont ovales, longs de 15 à 20 cm et contiennent 30 à 40 graines, en forme d'amande, attachées à un placenta central, le rachis. Chaque graine (ou fève) est constituée de deux cotylédons enfermés dans une coque et entourée d'une pulpe mucilagineuse abondante. Entre la récolte et l'exportation, les graines subissent plusieurs transformations qui vont façonner les particularités dues aux origines génétiques et géographiques du cacao.

La présente mission avait pour objectif de mettre en place un programme PCP (Programa de Cooperacion de Postgraduados) sur l'étude des transferts de matières au cours de la fermentation et du séchage du cacao. Des contacts ont été pris avec les différents acteurs concernés par ce programme : Ambassade de France à Mexico, CONACYT et les responsables des laboratoires de l'Universidad Autonoma Metropolitana (UAM) de Mexico. Les éléments du choix d'un partenaire en zone de production ont été examinés auprès de deux institutions : l'lnstituto Tecnologico de Villahermosa (ITVH) et l'Universidad Juarez Autonoma de Tabasco (UJAT). Les deux organismes présentant des profils peu différents, il a été décidé de poursuivre la collaboration avec notre ancien partenaire, l'ITVH. Le choix des étudiants participant au PCP a été arrêté et une demande de bourse auprès du CONACYT sera demandée.

Cette mission avait pour but principal la poursuite de l'étude du prototype de séchoir contrôlé, pour le cacao, d'en orienter le fonctionnement et de définir les valeurs des paramètres. Les essais ont confirmé la fiabilité des régulations. Cependant les problèmes importants liés au brassage des fèves doivent être analysés. Trois étudiants de l'ITVH (Instituto Tecnologico de Villahermosa) doivent en trouver la solution en multipliant les essais avec variation d'un paramètre à chaque fois. Un appui a été apporté au thésard français travaillant à l'étude des transferts de matières lors du séchage du cacao. Les premiers résultats montrent une bonne adaptation des méthodologies préparées en France. Une suite de ce projet a été envisagée, avec des étudiants mexicains dans le cadre du programme ECOS. La création d'un centre de recherches agro-alimentaires finalisées, capable de dispenser une formation et un appui scientifique nécessaire au développement des filières cacao et hévéa, dans le cadre de l'ITVH est envisagée. Une visite à Xalapa a permis de confirmer la poursuite de l'étude du prototype de séchoir, sur le café et de constater le bon début des travaux de la thésarde française pour l'étude microbiologique de la fermentation du café

Cette mission a permis de faire le point sur les résultats obtenus par le doctorant français, dans le cadre de l'étude des mécanismes internes à la graine de cacao au cours du séchage. En particulier il a été mis en évidence des mécanismes de transfert de matière qui n'avaient pas été initialement envisagés. Les travaux ont été réorientés en fonction de ces nouvelles observations. Les essais du prototype de séchoir ont été poursuivis. lls ont confirmé la fiabilité des régulations et le bien fondé des hypothèses sur lesquelles la conception du prototype a été établie. Les problèmes de brassage ont été résolus et les paramètres ont été déterminés un à un. Les ultimes essais conduits par 3 étudiants de l'ITVH (Instituto Tecnologico de Villahermosa) ont permis d'atteindre des durées de séchage acceptables. L'importance d'une bonne fermentation a été mise en évidence. Il reste à affiner les paramètres reliés à la teneur en acide volatil : vitesse de rotation et alternance extraction/non extraction de l'air du séchoir. Une suite à l'étude des mécanismes internes est envisagée, dans le cadre du programme ECOS, avec des étudiants mexicains. La demande de financement a été rédigée avec l'ITVH, l'UAM (Universidad Autonomia Metropolitana) et l'Ambassade de France

Après la récolte, les graines de cacao subissent une fermentation, qui permet, en particulier, le développement de son potentiel aromatique. Cette opération, primordiale pour la qualité du cacao, est encore réalisée de façon très artisanale et conduit à des résultats incertains. L'étude approfondie des mécanismes de la fermentation a permis d'imaginer un principe de fermentation contrôlée, géré et optimisé par un processeur, grâce au suivi de l'évolution de la température, corrélé à une appréciation originale de la qualité. Les séquences des différentes phases et la durée de l'opération peuvent ainsi être maîtrisées et adaptées à une qualité reproductible que souhaitent les utilisateurs de cacao.

Pour perfectionner la régularité qualitative de son approvisionnement en cacao de l'océan Indien, la chocolaterie Valrhona a engagé un partenariat avec le CIRAD-CP, pour une étude qui comporte une étape de diagnostic, réalisée en 1994 (Rapports CP_SIC 229 et CP_SIC 352) et une étape de mise en place de techniques amélioratrices qui a pris fin en 1995 (Rapport CP_SIC 457). L'accent a été mis sur l'influence du rythme des brassages sur l'effet de la durée de fermentation et sur l'utilité du lavage des fèves fermentées. L'impact des conditions climatiques de la période a été étudié. Ce terrain (CP_SIC 457), indique les résultats des analyses chimiques et organoleptiques sur les échantillons prélevés, et après analyses statistique de l'ensemble des données tire les recommandations à suivre pour optimiser la qualité du cacao. Il est proposé de retarder le plus possible le début de campagne, pour s'approcher de la période plus fraîche et moins humide, de fermenter le cacao pendant une durée de 136 heures et d'effectuer le 3ème brassage 96 heures après le début de fermentation

Après un rappel bibliographique relatif à l'influence de différents facteurs sur l'arôme cacao, quelques résultats récents du laboratoire sont présentés. lls permettent de proposer un schéma général du développement de l'arôme. L'arôme cacao comprend une fraction constitutive de la fève fraîche (alcool et esters), une fraction "fermentaire" très importante et une fraction dévedoppée à la torréfaction. L'arôme fermentaire est constitué de trois grandes familles de composés : ceux d'origine microbiologique, ceux d'origine chimique et/ou biochimique et ceux d'origine thermique qui se développent très vraisemblablement au cours du séchage. Globalement, la teneur des deux premiers (principalement esters et alcools) reste stable ou diminue au cours de la torréfaction, celle des derniers augmente. Peu de composés (principalement des pyrazines et des pyrroles) ne sont formés qu'à la torréfaction. Si les traitements technologiques jouent un rôle très important sur la formation de l'arôme, ils ne sont cependant que l'expression du potentiel de la fève, lequel est lié au génotype.

Cette mission avait pour but la poursuite de la mise au point des prototypes de fermenteur et de séchoir contrôlés, pour le cacao (mission précédente CP_SIC 481) à l'Instituto Tecnologico de Villahermosa (ITVH). Des essais de séchage et de fermentation ont pu être réalisés, pour orienter le fonctionnement des prototypes et définir les valeurs des paramètres de contrôle. Un prototype de microcontrôleur pour la fermentation, destiné aux installations existantes, a également été testé. Le projet d'étude des transferts de matière lors du séchage du cacao a fait l'objet de plusieurs réunions entre les 4 partenaires impliqués (CIRAD-CP, ITVH, UAM, Université de Montpellier II) pour définir les rôles de chacun et rédiger une ébauche de convention. A Mexico des contacts ont été pris pour la mise en place d'un programme ECOS dont les objectifs sont de développer des universités de province en formant, par la recherche des professeurs et de participer à l'amélioration du traitement post-récolte par l'analyse des phénomènes internes

Pour l'obtention d'un produit de qualité, la fermentation des fèves de cacao est une étape primordiale du traitement post-récolte du cacao. Elle consiste en fait en deux catégories de réactions : des réactions fermentaires vraies qui se déroulent dans la pulpe et des réactions biochimiques qui ont lieu au sein des cotylédons. Cette étape permet d'éliminer le mucilage extérieur, par l'action pectinolytique de microorganismes, elle supprime aussi le pouvoir germinatif et surtout rend possible le développement des précurseurs de l'arôme chocolat au sein des cotylédons. Les principales levures isolées pendant la phase anaérobie sont Candida krusei, C. famata, C. holmii, Pichia membranaefaciens et Saccharomyces chevalieri. Peu d'élèments sont connus sur la flore bactérienne. En conditions normales, la population bactérienne est constituée en majorité de bactéries lactiques

La qualité de l'arôme est liée au génotype, aux régions de production, aux pratiques culturales, au traitement post-récolte (fermentation et séchage) et à la fabrication du produit (principalement la torréfaction). Ce travail a pour objectif d'identifier les relations entre la flaveur et la composition biochimique de la fève à chaque étape du traitement, en particulier lors de la fermentation (48 ou 96 heures) suivi d'un séchage solaire et de la torréfaction à 140 degrés C pendant 25 min. L'étude de la corrélation entre les différents composés est faite par analyse en composantes principales

Affiche présentant la ligne de traitement post-récolte du cacao conçue par le CIRAD-CP.

Les fèves de cacao provenant des différents pays producteurs asiatiques sont souvent considérées comme étant de qualité moindre par rapport aux fèves du Ghana ou d'Amérique latine. Ce serait dû à un mauvais traitement post-récolte qui affecterait la qualité finale des fèves et non leurs propritéts physiques conformes aux normes. La fermentation et le séchage sont les deux principales opérations mises en cause. Elles peuvent induire une acidité trop forte, une astringence ou une amertume, réduire la flaveur et introduire des flaveurs indésirables comme le goût de fumé, de terre ou de moisi. La qualité des fèves peut être contrôlée à la fois par des analyses chimiques et des analyses organoleptiques

L'objectif de cette étude est la mise au point d'une méthode d'observation microscopique de la fève de cacao afin de bien appréhender les phénomènes de transport et de transfert à l'intérieur de la graine. En effet pour pouvoir maîtriser les paramètres influençant le séchage afin de perfectionner les séchoirs, cela nécessite une connaissance parfaite des phénomènes physiques intervenant à l'intérieur de la fève. Ils pourront alors être traduits à travers un modèle mathématique. Différents moyens d'investigations sont utilisés : le porosimètre à mercure qui permet de renseigner sur la taille des pores et leur quantité, le microscope optique qui donne des renseignements sur l'architecture cellulaire (coupes de 3 micromètres d'épaisseur)et le microscope électronique à balayage qui a l'avantage d'avoir une meilleure résolution que le microscope optique et permet aussi d'observer des reliefs et des volumes