Avant que le chocolat ne fonde en bouche, les fèves de cacao doivent vivre une transformation naturelle fondamentale : la fermentation. Ce processus biologique, souvent méconnu du grand public, est pourtant l'étape décisive qui confère au cacao ses arômes complexes et sa texture inimitable. Loin d'être un simple traitement post-récolte, la fermentation est un art ancestral qui marie science, instinct et les caprices du climat tropical. Comprendre ce processus, c'est rendre hommage au savoir-faire des planteurs et mieux apprécier la richesse gustative de chaque bouchée de chocolat.
Qu'est-ce que la Fermentation du Cacao ?
La fermentation est un processus biologique qui se produit lorsque des micro-organismes métabolisent les sucres et autres composés d'un matériau organique. Dans le cas du cacao, elle concerne spécifiquement les graines contenues dans les cabosses du cacaoyer. Ces graines possèdent à l'origine une saveur amère et astringente, bien éloignée des arômes caractéristiques d'un chocolat de qualité. C'est grâce à la cascade de réactions biochimiques entraînées par la fermentation que les précurseurs aromatiques vont se développer, façonnant ainsi le profil gustatif du futur chocolat.
Ce processus intervient de manière naturelle ou contrôlée dans un environnement spécifique, souvent dans des bacs de fermentation. Les micro-organismes impliqués comprennent des bactéries, des levures et, dans une moindre mesure, des moisissures. Ils permettent de convertir la matière organique initiale en acides, gaz ou alcools, modifiant ainsi les propriétés organoleptiques des aliments, tels que le goût, l'arôme et la texture. Le pain, la bière, le vin, la choucroute, le yaourt, le fromage… la fermentation est un processus omniprésent dans la fabrication de nombreux aliments, et celle du cacao ne fait pas exception.
Le Déroulement de la Fermentation : Une Succession Microbienne
Si le procédé de fermentation peut varier en fonction des traditions et des terroirs, il obéit néanmoins à des principes généraux qui garantissent son succès. La durée de la fermentation des fèves de cacao varie considérablement en fonction de divers facteurs. Le type de cacao, les conditions météorologiques, la quantité et la méthode utilisée en font par exemple partie.
Récolte et Extraction des Graines : La première étape consiste à récolter les cabosses mûres du cacaoyer. Les cabosses sont ensuite ouvertes afin de récupérer l'ensemble des graines, encore enfermées dans la pulpe blanche, également appelée mucilage. Cette masse visqueuse est riche en sucres et servira de substrat aux micro-organismes responsables de la fermentation. Les fèves saines sont stériles jusqu'à l’ouverture de la cabosse.
Lancement de la Fermentation : La fermentation du cacao débute lorsque les graines et leur mucilage sont placées dans des compartiments adaptés. Le procédé de fermentation le plus traditionnel consiste à placer les graines de cacao dans des compartiments en bois, appelés "caisses à fermenter", pendant environ 5 à 6 jours. Ces récipients sont généralement perforés en leur fond pour permettre l'écoulement des liquides produits au cours de la fermentation. Les caisses sont le plus souvent remplies de feuilles de bananier, ce qui permet de maintenir une humidité constante et de fournir des nutriments aux levures et bactéries naturelles. Les graines de cacao peuvent également être enveloppées directement dans des feuilles de bananier puis enterrées sous terre pendant plusieurs jours. La fermentation peut aussi être réalisée de manière anaérobie, c'est-à-dire sans oxygène, en scellant hermétiquement les graines dans des sacs en plastique ou des fûts.
La Succession des Micro-organismes : Au cours du processus, différents types de micro-organismes vont intervenir successivement pour transformer les précurseurs aromatiques présents dans les graines.
Les Levures : Ces champignons unicellulaires sont les premiers acteurs de la fermentation. La fermentation des fèves de cacao est initiée par l'action de divers micro-organismes tels que les levures. Différents moyens, mains des cueilleurs, matériel ou insectes, permettent d'introduire ces micro-organismes. Au début, la fermentation est de type alcoolique, puis elle devient lactique et enfin acétique. Les levures consomment les sucres présents dans le mucilage et produisent en retour de l'alcool (éthanol) ainsi que de la chaleur. Cette élévation de température, pouvant atteindre jusqu'à 50°C, crée un environnement favorable à la croissance d'autres micro-organismes. Les levures jouent un rôle fonctionnel, en contribuant aux propriétés antioxydantes et antimicrobiennes des fèves. Les souches de levures présentes pendant la fermentation vont également définir les caractéristiques sensorielles du chocolat. Une bonne fermentation garantit un cacao aux saveurs plaisantes.
Les Bactéries Lactiques et Acétiques : Ces deux familles de bactéries participent activement à la suite de la fermentation. Les bactéries lactiques transforment les sucres en acide lactique, participant à la baisse de l'acidité et à l'affinement des arômes. Les bactéries acétiques oxydent l'alcool produit par les levures en acide acétique. Ce dernier joue un rôle clé dans l'élaboration des arômes spécifiques du chocolat. Trois espèces de bactéries lactiques et acétiques (Lactobacillus plantarum, Lactobacillus fermentum et Acetobacter pasteurianus) dominent les fermentations dans tous les pays. La dominance des genres Lactobacillus et Acetobacter au cours de la fermentation dans chaque pays a été confirmée. L’ensemble des surfaces liées à l’environnement de la fermentation semble participer à l’inoculation des genres dominants, agissant en tant que réservoirs bactériens.
L'Impact sur les Arômes et Saveurs du Chocolat
Pendant ce processus, la température des fèves augmente considérablement. Ces micro-organismes métabolisent les sucres et autres composés des graines de cacao, produisant des acides organiques qui contribuent à la baisse de l'acidité et à l'affinement des arômes. Au fur et à mesure de la fermentation, les arômes et les saveurs se développent. Les fèves de cacao non fermentées prennent peu de goût lors de la torréfaction, devenant même amères et astringentes. En revanche, les fèves bien fermentées ont des saveurs complexes, puissantes, avec des astringences et amertumes qui diminuent.
Le processus de fermentation peut être spontané, dans le cas d’une fermentation traditionnelle, ou initié à l’aide de cultures de démarrage (cultures starters). Dans le cas d’une fermentation spontanée des fèves de cacao, les micro-organismes en jeu sont ceux déjà présents naturellement sur les fèves et dans le milieu environnant. L’inoculation des fèves est réalisée le plus souvent naturellement à l’aide de l’environnement autour de l’écabossage et de la mise en fermentation.
La fabrication du chocolat
Les chercheurs ont étudié le rôle de différents paramètres du processus de fermentation comme la température ou le pH (une mesure de l’acidité). Ils ont également analysé le matériel génétique des micro-organismes présents dans différents échantillons de fèves en fermentation récupérés dans plusieurs exploitations. Les scientifiques ont identifié cinq bactéries et quatre champignons systématiquement présents dans les lots de fèves qui produisaient un chocolat aux notes fines : notes boisées, florales, de caramel… L’abondance de deux genres de champignons, Torulaspora et Saccharomyces, était fortement corrélée à des goûts de chocolats fins. Des "starters" (c'est-à-dire des sélections de certains micro-organismes) établis sur la base de ces analyses ont conduit à des fermentations produisant les goûts désirés.
Au XXe siècle, les industriels ont cherché à produire des chocolats de haute qualité d’un point de vue organoleptique et reproductibles à l’identique, afin de répondre aux nouveaux enjeux commerciaux. Des recherches autour de cultures starters ont ainsi débutées. Cette méthode consiste à ajouter des souches microbiennes précisément sélectionnées à la masse de pulpe de cacao et de fèves. Cette méthode permet d’obtenir un produit final à la qualité et au profil aromatique plus constants. Des recherches en microbiologie de la fermentation ont permis d’optimiser ce procédé, identifiant les communautés microbiennes les plus utiles pour des cultures starters performantes. Les levures du genre Saccharomyces Cerevisiae représentent celles qui sont le plus souvent sélectionnées pour une fermentation optimale du cacao.
Procédés de Fermentation : Tradition et Innovation
Différents procédés existent pour réaliser la fermentation du chocolat. La méthode de fermentation double est complexe mais permet d'obtenir un chocolat avec des arômes et des saveurs uniques. Dans le cas de la double fermentation, on initie un second processus en ajoutant de la pulpe de fruits frais. Ce procédé nécessite que les arômes des fruits se mêlent aux arômes naturels des fèves de cacao. Il faut réussir à trouver un équilibre entre les arômes déjà présents dans le cacao après la première fermentation et ceux apportés par le fruit frais. Après la seconde fermentation, on retire les fruits. Le Grand Cru noir Itakuja est un exemple de chocolat qui utilise cette technique, avec des fruits de la passion ajoutés aux fèves de cacao, pour offrir une expérience gustative incomparable.
Valrhona a inventé un procédé révolutionnaire de double fermentation. Ce procédé demande une technique particulière, car il faut en effet réussir à trouver un équilibre entre les arômes déjà présents dans le cacao après la première fermentation et ceux apportés par le fruit frais. Après la seconde fermentation, on retire les fruits.
Pour déterminer le moment le plus opportun pour arrêter le processus, on s’appuie généralement sur un ensemble de critères subjectifs, tels que l'apparence, l'odeur de la masse de cacao et la baisse de température.
Les Défis et l'Avenir de la Fermentation du Cacao
La fermentation du cacao est une fermentation spontanée qui dure de 4 à 8 jours. Les procédés de traitements post-récolte sont différents d’un pays à l’autre et influencent le déroulement de la fermentation. Cependant, trois espèces de bactéries lactiques et acétiques dominent les fermentations dans tous les pays. Par contre, leur diversité intra spécifique n’a été que rarement étudiée. Des études ont utilisé des méthodes moléculaires indépendantes de la culture pour étudier les communautés bactériennes associées à la fermentation des fèves de cacao selon trois pays : le Mexique, la Côte d’Ivoire et la Guyane. La dominance des genres Lactobacillus et Acetobacter au cours de la fermentation dans chaque pays a été confirmée. De plus, la présence de genres spécifiques à chaque pays a été mise en évidence lors du premier jour de la fermentation.
Les chercheurs de Barry Callebaut ont dû analyser les différentes étapes de la fermentation, identifiant des milliers de micro-organismes. Cet investissement a permis de mieux contrôler la modification chimique des fèves de cacao. Les premiers résultats sont spectaculaires : le rendement des plantations peut être augmenté de 5 % à 10 %. Certaines bactéries permettent de réduire de moitié la durée de la fermentation. Il est ainsi possible de contrôler la couleur des fèves ainsi que leur goût, produisant par exemple en Côte d'Ivoire un cacao semblable à celui cultivé en Équateur. La préservation de certains composants comme des antioxydants et la conservation de plus de fibres réduisent le besoin de rajout de sucre lors de la fabrication du chocolat.
Une avancée permet aussi d'analyser les données relatives à la fermentation d’un lot et de guider de futures prises de décisions. L’usage de levures spécialisées participe à une fermentation plus respectueuse de l’environnement, permettant de répondre aux enjeux environnementaux actuels. Utiliser des levures spécifiquement sélectionnées pour la fermentation permet de réduire la durée et l’intensité de la fermentation, minimisant ainsi l’empreinte carbone du procédé. Cela permet aussi de produire moins de fèves mal fermentées, donc moins de déchets. Enfin, les sous-produits de la fermentation peuvent être valorisés comme fertilisants organiques pour enrichir les sols des plantations de cacaoyers.
La fermentation dirigée marque une rupture méthodologique majeure, transformant un processus jusqu'ici largement laissé au hasard en une démarche scientifique. Cela peut signifier une meilleure valorisation des récoltes, une constance aromatique, même en cas de conditions climatiques défavorables, et l'ouverture de nouvelles perspectives grâce à la création d'arômes de chocolat sans fèves.
Le séchage du chocolat est l'étape qui suit la fermentation des graines de cacao. Il consiste à réduire le taux d'humidité présent au sein des fèves fermentées.
La fermentation des fèves de cacao est un subtil équilibre entre science, instinct et climat tropical. Elle représente la naissance des arômes, sans laquelle le chocolat tel que nous le connaissons n’existerait pas. Elle est un élément essentiel pour la qualité et la saveur du chocolat, et chaque procédé, avec ses avantages et inconvénients, vise à libérer les arômes et les saveurs uniques des graines de cacao. Comprendre la fermentation, c’est mieux déguster : car dans chaque bouchée de chocolat, il y a une part de nature, de culture, et de fermentation bien maîtrisée.
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