循環可不可?不只是你的巧克力 屏東可可開發及應用

可可

臺灣可可結合現代技術,發展出從可可豆仁、豆膜、豆殼到果殼為材料的創新循環經濟。(攝影/王冠傑)

文.圖/陳昶源 財團法人工業技術研究院中分院副工程師
    周子妤 財團法人工業技術研究院中分院副研究員

近年來臺灣南方土地上孕育的可可漸漸打開知名度,在生產巧克力的過程伴隨著大量格外品(常規外但品質無虞的產品)及廢棄物,工業技術研究院團隊(簡稱工研院團隊)運用了多項技術試圖解決問題,將可可格外品轉化為具功能性、易於保存和利用的創新原料,讓原本沒有作用的可可廢棄物找到新的發展方向,達到可可全果利用零廢棄的目標。

可可樹為熱帶常綠小喬木,栽培地區主要分布南北回歸線間,故臺灣高屏地區是可可栽培的最北限界。果莢發育呈單S型生長曲線,初期(前40天)生長較緩慢,接著為快速生長期、至第85~140天時果莢生長速度減緩,此時進入成熟期、種子開始發育並累積脂質。可可果莢(pod)長約15~30公分,常見果皮色分為綠及紅兩種,隨著季節不同、顏色深淺不一,成熟時轉變成黃色或橘紅色;每一個果莢含有20~50粒不等的可可豆(bean),這些可可豆外表披覆一層白色黏稠的果肉,嘗起來甜而微酸似山竹風味,但比例少,尚不具經濟效益。

可可樹偏好肥沃且排水良好的土壤,適合高溫多溼的環境如雨林,此種環境通常容易引發病蟲害的侵擾,需使用化學農藥進行防治,可能造成環境的危害,進而對可可產品的形象受到打擊。屏東地區可可產銷班與莊園原以慣行方式進行田間管理,由於可可是觀光及體驗價值高的農產物,因此各產銷班及莊園都希望以友善農務技術來進行田間管理。透過導入友善種植(可可生態健康管理)、資訊平臺種植記錄、友善資材使用等方法,讓可可生產管理過程全生態,使可可產品健康友善氛圍加值,令消費者安心購買、放心食用及更具觀光體驗價值,期盼可可產業創造出永續力、文化力及經濟力。

可可循環加值產品開發產業鏈圖

多元產品開發 創新技術加值

屏東縣政府大力推廣可可種植,帶動許多業者紛紛投入種植生產、以觀光農場方式經營,同時開發多項產品。目前屏東縣已超過25家可可業者,出現同業競爭影響收益的現象,如何在眾多業者中以創新技術與開發新產品脫穎而出、區隔市場,並引起消費者的興趣,為經營的重要方針。

可可加工取果肉與種子(可可豆)部分,剩餘可可果殼占整體果實80%,意即需要處理大量的廢棄物,可可加工後剩餘大量果殼造成農企業的困難,若請專業業者進行清運處理,將造成企業的成本負擔。可可豆含有40~50%脂肪、14~18%蛋白質、5~6%多酚及些許的微量礦物質。近年來發現,可可含有超過500種不同的化合物,其中以類黃酮等化合物居多,具抗氧化性、抗發炎、免疫調節等作用,特殊的活性成分包含白藜蘆醇、色胺酸、總多酚等,分別在果莢、果仁、可可花,皆可單離純化後,加值化為生技產品。

工研院團隊規畫,利用果莢進行加值化應用與相關產品開發,如進行活性碳與造紙的相關研究與產品開發,如可可紙盒、巧克力包裝紙或包裝盒或紙杯等應用,預期使可可果莢再利用率達50%以上,並可協助業者創造綠色經濟、結合在地文化開發特色商品,提升總體經濟產值20%以上。

可可果綠色永續資源循環流程
可可果循環經濟全果利用模式

可可殼再生利用 發展在地特色紙材

此外,可可格外品結合高值化萃取技術,將協助產業成長。工研院團隊導入「鎖香技術與創新產品規畫」結合推廣可可格外品應用,開發出具競爭優勢、安全且高經濟價值產品,將可可格外品轉化為具功能性、易於保存和利用的創新原料,期藉此改變可可殼及可可膜無法長時間保存的困境。轉化原物料特性,並改變產業性質,改善目前單價低廉與產值低落情形,將原定義可可為巧克力原料僅供食用的現況,提升並創造加工及保存的優勢;也將可可格外品萃取物,與化粧品基礎原料相互搭配,調製成最適當比例,進行各種植物萃取的原料與相關應用產品開發。

可可紙有許多生活應用上的可能,以「可可殼包可可」的概念開發出襯紙、提袋,兼具客庄代表的文創品,亦可帶給業者、農民具文化象徵性、在地獨特性的公版包材。團隊陸續對應用於紙品包材商品化甚感興趣的業者進行拜訪與討論,且為使可可紙的創新產品更能廣泛被農民、莊園等使用,亦可結合身為非盈利組織的社團如協會、合作社等團體合作,推廣可可紙包材應用,期可在後續可可紙品上發展出及具屏東可可在地特色紙材,並衍生出更多及具獨特的多樣貌包材。

可可紙
可可創新商品:可可果莢紙應用,可可殼襯紙的規格可依應用業者需求自行裁切。

萃取技術應用 開發可可茉莉潤膚液

植物分子水是天然植物水溶性化合物,包含了整株植物的菁華、蘊含了天然植物水溶性化合物、礦物質及抗氧化物,這些成分經多重壓差萃取及鎖香技術過程存於水中,沒有精油的刺激性,可作為肌膚保養用途。精油因為植物的香氣滯留在油裡面,所以味道濃郁具揮發性、直接接觸皮膚容易造成刺激,而分子水因為是植物的水溶性化合物,相較溫和又能發揮收斂抗老的功效,較不具精油般揮發性的香氣與皮膚上使用的禁忌。

植物分子水的可貴在於天然、分子小、含有植物的微量元素;近幾年來,香氣水溶液的名聲越來越響,主要歸功於它們與生俱來廣泛的使用特質。每種分子水有不同味道,有的氣味很強烈、有的很溫和,分子水的香味和精油本身並不相同,因為分子水所含有的精油量非常少且不完整。分子水經由多重壓差萃取及鎖香技術,就如同水一樣的純淨,搖晃後不會起很多泡沫。若搖晃後產生很多細小的泡沫,且不會馬上消退,則可能是調製過的人工水。

天然凝香釀萃技術則將可可的香氣滯留在油裡面,所以精油的味道濃郁具揮發性,在高低壓差環境下,利用高速震盪萃取液而產生無數微小氣泡,促進萃取液充分混合增加效果,再以可可與未漂白冰糖釀造而成,增加萃取效果及保留住其香氣。本技術將可可揮發的香氣,以冷凝方式進行回收再利用,製成具有可可香氣的水溶液,保留住香氣;並用糖的滲透壓,將植物中的水分及糖蜜進行置換作用,再利用脫水糖萃技術,將可可的香氣保留在糖蜜中。

可可茉莉潤膚液
可可創新產品:可可茉莉潤膚液。
鎖香系統技術與產業應用發展

可可萃釀香蜜 添精釀啤酒新風味

以糖萃出芬芳雅緻的可可香氣,讓細緻馥郁的可可香氣融入,可為酒類發酵提增天然可可氣息。近年臺灣精釀啤酒蓬勃發展,也開始從臺灣本土農產品中尋找元素作為商品開發素材,可可自然被釀酒師選上。

全球的巧克力啤酒以Chocolate Stout為分類,Stout也代表著Ales(艾爾)體系中的一支;相對於臺灣市場常見屬於另一體系Lagers(拉格)更強調其風味。司陶特啤酒(Stout),又稱烈性啤酒、烈性黑啤酒,一種深色的啤酒,由烘焙過的麥芽或大麥、啤酒花、水及酵母所製成,源自於波特啤酒(Porter),酒精含量約7%至8%,口味較強烈,色澤深褐、酒花苦味重,有明顯的焦香麥芽味,口感偏甘醇,泡沫狀佳。

在可可製成巧克力的過程中,將可可豆殼香氣鎖在糖蜜成為食品加工原料,製作出多層次香氣的風味啤酒,新推出屏東巧克力啤酒達到多層次口感,一開始具有太妃糖、黑醋栗味道,中段轉為吐司麵包風味,尾段出現巧克力和麥芽香氣,令人回味無窮。

可可精釀啤酒
可可精釀啤酒產品開發有一系列的概念流程。(攝影/梁偉樂)

豆、膜、殼全果利用 風味加值真循環

採用循環資材應用,由烘豆製程中將廢棄的可可豆膜,以天然凝香釀萃關鍵技術保留其特別香氣,製成可可風味糖漿,而此原料狀態穩定、適合儲放和運輸,也符合食品加工原料相關規範。這種原料將可應用於甜點和飲品的製作與添加,最重要的是採用製程中廢棄物轉換出價值商品;運用此技術應用於精釀啤酒的製作,將有助於商品加值和風味品鑑。

更多文章請見《豐年雜誌》2022年11月號