Optimizing chocolate production through traceability: A review of the influence
of farming practices on cocoa bean quality
Rolando Saltini a, Renzo Akkerman a,*, Stina Frosch b
a Department of Management Engineering, Technical University of Denmark, Produktionstorvet 424, 2800 Kgs. Lyngby, Copenhagen, Denmark
b National Food Institute, Technical University of Denmark, Kgs. Lyngby, Copenhagen, Denmark
a r t i c l e i n f o
Article history:
Received 19 August 2011
Received in revised form
17 May 2012
Accepted 22 May 2012
Keywords:
Chocolate
Traceability
Cocoa beans
Food quality
Optimization
Supply chain
a b s t r a c t
Due to recent developments in traceability systems, it is now possible to exchange significant amounts of
data through food supply chains. Farming practices applied by cocoa farmers at the beginning of the
chocolate supply chain strongly influence several quality parameters of the finished chocolate. However,
information regarding these practices does not normally reach the chocolate manufacturer. As a consequence,
many specifications of the raw material cannot be taken into consideration in the operational
decision making processes related to chocolate production. In recent years many studies have been
investigating the influence of certain farming practices on cocoa beans and the subsequent chocolate
quality parameters. However, no comprehensive analysis of the process variables in the chain and their
effects on the quality can be found. In this paper we review and classify the available literature on the
topic in terms of process variables throughout the chain, and their effects on quality and flavour aspects
of cocoa beans and the eventual chocolate product. After analyzing the literature, we are able to identify
potential benefits of using data regarding the farming practices into the chocolate production process.
These potential benefits especially concern product quality and production yield, giving directions for the
future of chocolate production.

2012 Elsevier Ltd. All rights reserved.
Contents
1. Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .168
2. Variables in the chain . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .169
2.1. Farming . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169
2.1.1. Cultivar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169
2.1.2. Crop season and country of origin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171
2.2. Pod storage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171
2.3. Fermentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171
2.3.1. Fermentation method . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171
2.3.2. Microflora . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173
2.3.3. Duration of fermentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173
2.3.4. Aeration during fermentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175
2.3.5. Starter cultures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175
2.4. Drying . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175
2.4.1. Duration and temperature . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175
2.4.2. Method of drying . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177
2.5. Transportation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177
3. Discussion of potential benefits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .177
3.1. Chocolate flavour profile . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177
3.2. Process optimization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 178
3.3. Health promotion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 179
* Corresponding author. Tel.: þ45 45254736; fax: þ45 45256005.
E-mail address: renzo@dtu.dk (R. Akkerman).
Contents lists available at SciVerse ScienceDirect
Food Control
journal homepage: www.elsevier.com/locate/foodcont
0956-7135/$ e see front matter
2012 Elsevier Ltd. All rights reserved.
doi:10.1016/j.foodcont.2012.05.054
Food Control 29 (2013) 167e187
4. Further research . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .179
5. Conclusions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .180
Acknowledgements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 180
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185
1. Introduction
The chocolate supply chain is very long, complex and includes
many different actors. It begins with the cocoa farmers, who grow,
harvest, extract, ferment, dry, and pack the cocoa beans. Then, the
cocoa beans from several farmers are collected and often mixed by
local buyers, traders, local buying stations, and exporters until they
reach the chocolate manufacturing plant. Several characteristics of
chocolate strongly depend on the processes done at the very
beginning of the supply chain. Flavour compounds like polyphenol
and flavour precursors like free amino acids and reducing sugars, are
formed during the fermentation that cocoa farmers do right after
harvesting the cocoa pods. Due to theMaillard reaction, which takes
place during the roasting process done by the chocolate manufacturer,
flavour

precursors are transformed into flavour compounds,
like aldehydes and pyrazines. These flavour compounds are
responsible for the flavour profile of the finished chocolate (de Brito
et al., 2001).
Different studies and surveys show differences in the farming
practices regarding growing, fermenting and drying the cocoa
beans; not only between countries, but also between farmers
within the same country. Most of the cocoa beans produced
worldwide are produced by small-sized farmers, and then
combined in larger and larger batches until the chocolate manufacturer
is reached. As the farmers’ activities are responsible for
defining many of the qualitative characteristics of the cocoa beans,
it is easy to imagine that the chocolate manufacturers often receive
very heterogeneous batches of cocoa beans due to the various
farming practices. Furthermore, the small economical resources of
cocoa farmers do not permit them to make accurate analysis for
identifying the cocoa cultivar, so, very often mislabelled cocoa
beans are traded (Motamayor et al., 2008).

تعداد صفحه : 21

تکه هایی از متن ترجمه فارسی به عنوان نمونه :

بهینه سازی تولید شکلات از طریق قابلیت ردیابی:بررسی تاثیر فعالیت های کشاورزی بر کیفیت دانه کاکائوک

چکیده:

با توجه به تحولات اخیر در سیستم های ردیابی در حال حاضر امکان مبادله کقدار قابل توجه داده ها از طریق زنجیره عرضه مواد غذایی وجود دارد. شیوه های کشاورزی ارگانیک توسط کشاورزان کاکائو با اعمال زنجیره تامین شکلات به شدت تحتتاثیر پارامترهای کیفیت مختلفی از جمله شکلات بوده است. با این حال اطلاعات مربوط به این اعمال به طور معمول بر تولید کننده شکلات نمی رسد. در نتیجه مشخصات بسیاری از مواد خام را نمی توان در عملیات در نظر گرفته و تاثیر آن را در فرایند تصمیم گیری مربوط به تولید شکلات دید. در سال های اخیر بسیاری در مطالعات در زمینه بررسی تاثیر فعالیت هایب کشاورزی خاص در تولید دانه های کاکئو و پارامترهای کیفیت شکلات انجام شده است. با این حال هیچ تجزیه و تحلیل جامعی از متغیرهای فرایند در زنجیره انجام نشده و اثراتی برروی کیفیت دیده نمی شود. در این مقاله با بررسی و طبقه بندی منابع موجود در این بحث از نظر متغیرهای پروسه در سراسر زنجیره و اثرات آنها بر کیفیت و عطر وطعم دانه های کاکائو و محصول نهایی شکلات را انجام داده ایم. پس از تجزیه و تحلیل مطالعات قبلی قادر به شناسایی مزایای بالقوه با بهره گرفتن از داده های مربوط به فعالیت های کشاورزی در فرایند تولید عملکرد را کاهش داده و جهت برای تولید شکلات در اینده را به همراه دارد.

کلیدواژه ها: شکلات،قابلیت ردیابی،دانه های کاکائو،کیفیت مواد غذایی،بهینه سازی،زنجیره تامین.

فهرست:

1-مقدمه

2-متغیرهای زنجیره

2-1 کشاورزی

2-1-1 ارقام

2-1-2 فصل زراحی در کشور مبدا

2-2 ذخیره سازی پوسته و غلاف

2-3 تخمیر

2-3-1 روش های تخمیر

2-3-2 تخمیر به روش میکروبی

2-3-3 مدت زمان تخمیر

2-3-4 هوادهی در طول تخمیر

2-3-5 مواد استارتر

2-4 خشک کردن

2-4-1 مدت زمان و درجه حرارت

2-4-2 روش های خشک کردن

2-5 حمل و نقل

3 بحث در مورد منافع بالقوه

3-1 مشخصات طعم

3-2 بهینه سازی فرایند

3-3ارتقای سلامت

4-تحقیقات بیشتر

5نتیجه گیری

6تقدیر وتشکر

7منابع

1-مقدمهک