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# Biología# Bioquímica

Factores Clave en la Fermentación y Calidad del Cacao

Este estudio analiza los procesos de fermentación que afectan la calidad del cacao en Colombia.

― 7 minilectura


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Tabla de contenidos

El cacao es el ingrediente principal para hacer chocolate y otros productos como la manteca de cacao y el polvo de cacao. Juega un papel importante en la dieta de las personas y también se está usando cada vez más en cosméticos y medicamentos. La calidad del cacao es clave para el producto final. Varios factores afectan la calidad de los granos de cacao, como su genética, el ambiente en que crecen, su madurez y cómo se manejan después de la cosecha. Prácticas importantes, como la Fermentación y el secado, influyen significativamente en el sabor y la calidad del cacao.

El Proceso de Fermentación del Cacao

La fermentación es un paso clave en el procesamiento del cacao. Los granos de cacao frescos se colocan en una caja de madera durante varios días, tiempo durante el cual los microbios descomponen los azúcares en la pulpa circundante. Este proceso lleva a un aumento de temperatura, cambios en la acidez y la muerte del embrión de la semilla. La fermentación es vital para desarrollar sabores y reducir ciertos compuestos que pueden afectar negativamente el sabor y la calidad del cacao. Si la fermentación se hace de manera incorrecta, los granos pueden volverse morados o grisáceos, lo que reduce su valor.

La mayor parte de la fermentación del cacao la hacen pequeños agricultores con poca tecnología o supervisión, lo que lleva a una calidad de grano inconsistente. Esto es un reto para los chocolateros que necesitan productos estándares y de alta calidad. En lugares como Colombia, las grandes empresas dominan la compra de cacao, limitando cuánto dinero ganan los agricultores con sus cosechas. Esta situación amenaza el futuro del cultivo de cacao, ya que muchos agricultores podrían considerar cambiar a otros tipos de agricultura.

Objetivos del Estudio

Este estudio tuvo como objetivo observar los cambios que ocurren en los granos de cacao durante la fermentación en diferentes plantas de procesamiento en Caquetá, Colombia. La esperanza era que los hallazgos ayudaran a mejorar las prácticas de fermentación y en última instancia llevaran a un mejor cacao de calidad.

Área de Estudio

La investigación tuvo lugar en Caquetá, Colombia, específicamente en tres centros de procesamiento de cacao. Las áreas seleccionadas tienen altitudes, temperaturas y precipitaciones específicas, que pueden afectar la calidad del cacao y la fermentación.

Monitoreo de Fermentación y Secado

Se obtuvieron granos de cacao saludables de varios árboles en el pico de su producción. Los granos pasaron por fermentación y secado de acuerdo con los métodos de cada centro de procesamiento. Se colocaron en cajas de madera cubiertas con hojas para mantener una temperatura uniforme. Durante una semana, la masa de cacao se dio vuelta regularmente para asegurar una correcta fermentación.

Durante la fermentación, se monitorearon varios factores diariamente, incluyendo temperatura y niveles de acidez en la pulpa y las semillas. Se utilizaron herramientas específicas para medir estos factores con precisión.

Análisis de la Calidad del Grano de Cacao

Después de la fermentación y el secado, se evaluó la calidad de los granos de cacao usando varias pruebas:

Análisis Físico

Se evaluaron las características físicas de los granos cortándolos para buscar defectos. Esto ayudó a determinar qué tan bien había ido el proceso de fermentación y cuántos granos estaban completamente fermentados.

Composición Química

El estudio midió varias características químicas en los granos de cacao:

  • Contenido de Grasa: Determinó cuánta grasa había en los granos.
  • Contenido de Ceniza: Midió los minerales dejados después de quemar los granos.
  • Contenido de Humedad: Verificó cuánta agua había en los granos.
  • Niveles de Acidez: Examinó cuán ácidos eran los granos.

Compuestos Polifenólicos

Los polifenoles son compuestos importantes que se encuentran en el cacao que contribuyen a su sabor y beneficios para la salud. El estudio extrajo estos compuestos de los granos y midió sus niveles para evaluar la calidad del cacao.

Actividad Antioxidante

Se probó la capacidad del cacao para combatir el estrés oxidativo usando métodos especializados para determinar qué tan bien el cacao podía neutralizar sustancias dañinas.

Análisis Sensorial

El sabor y el olor del cacao fueron evaluados por catadores entrenados. Buscaban cualidades específicas, como notas afrutadas o florales, y les daban puntuaciones basadas en la intensidad.

Resultados del Estudio

Temperatura y pH Durante la Fermentación

A lo largo del proceso de fermentación, la temperatura de la masa de cacao aumentó. Alcanzó su punto máximo alrededor del cuarto día, indicando fermentación activa. Los niveles de acidez en la pulpa se mantuvieron bastante estables, pero hubo ligeras variaciones entre los diferentes centros estudiados. La acidez de las semillas disminuyó con el tiempo.

Propiedades Físicas de los Granos de Cacao Secos

El proceso de fermentación mostró variaciones en el número de granos bien fermentados. Había diferencias notables entre los centros de procesamiento en términos de la calidad de los granos. Los granos correctamente fermentados deberían aparecer marrones, mientras que los mal fermentados pueden verse morados.

Composición Química de los Granos de Cacao

El estudio encontró diferencias significativas en el contenido químico de los granos de cacao según el tiempo de fermentación y el sitio de procesamiento. Por ejemplo, se observó un mayor contenido de grasa con una fermentación más prolongada. El contenido de humedad también varió entre los diferentes centros.

Compuestos Polifenólicos

Los granos de cacao de un sitio de procesamiento tenían niveles de polifenoles significativamente más altos en comparación con otros. La cantidad de estos compuestos disminuyó con una fermentación más prolongada, lo que podría afectar el sabor del cacao y sus posibles beneficios para la salud.

Actividad Antioxidante

El estudio encontró niveles variables de actividad antioxidante en los diferentes sitios, lo que indica inconsistencias en cómo se procesaron los granos de cacao.

Perfil Sensorial

Los catadores notaron varios sabores en el cacao, incluyendo notas a nuez, especiadas y afrutadas. La acidez y la amargura mostraron patrones diferentes dependiendo del tiempo de fermentación y el sitio de procesamiento. Algunos sitios produjeron mejores perfiles sensoriales, mientras que otros indicaron sobre-fermentación, lo que podría impactar negativamente el sabor.

Conclusiones

En general, la gestión de la fermentación del cacao es crucial para determinar las características finales de los granos de cacao. Los hallazgos del estudio pueden ayudar a mejorar las prácticas en las plantas de procesamiento, llevando a un cacao de mejor calidad y precios más altos para los agricultores. Entender la relación entre los métodos de fermentación y la calidad del grano es vital para crear productos de chocolate deseables y asegurar la sostenibilidad del cultivo de cacao en la región.

Implicaciones para Futuras Investigaciones

Los futuros estudios deberían enfocarse en desarrollar prácticas estandarizadas para la fermentación del cacao que puedan ayudar a los pequeños productores a mejorar la calidad de su producto. Además, la investigación podría explorar los factores genéticos que contribuyen a un cacao de mejor sabor y los efectos de varias técnicas de fermentación en el sabor y la composición química. Mejorando la comprensión de estos procesos, la industria del cacao puede mejorar tanto la calidad del chocolate como los medios de vida de los agricultores de cacao.

Fuente original

Título: Fermentation and its effect on the physicochemical and sensory attributes of cocoa beans in the Colombian Amazon

Resumen: Cocoa (Theobroma cacao L.) is the basic raw material to produce chocolate and other derivatives such as cocoa butter, cocoa powder and cocoa liquor (cocoa paste), which requires a fermentation process that affects its chemical composition and sensory profile. The objective of this study was to monitor the biochemical, physical and sensory changes during fermentation of cocoa beans in cocoa bean processing plants in the department of Caqueta, Colombia. During fermentation, the temperature of the mass and the pH of the pulp and beans were monitored at the different cocoa processing plants (sites ASOACASAN ASA, COMICACAO CMI, COMCAP COC). Also, at two points during fermentation (days 4 and 7), physical properties of the bean were determined, such as variables related to bromatological composition, polyphenolic compounds and antioxidant activity as sensory attributes at the different sites. An increase in dough temperature was found, however the pH of the cotyledon decreased during the fermentation process and the fat and moisture content varied with fermentation time. At the site level, total polyphenol content (TPC), total flavonoids (TF), DPPH and FRAP contents were statistically different, with COC being different from the other sites. The TPC was higher at the COC site (507 mg GAE/g Cocoa) with respect to the other sites (< 360 mg GAE/g Cocoa). The TF content followed a similar behavior to TPC, with significant differences between sites and differences between fermentation times for ASA. The TF was higher in COC (309.1 mg Catechin/g cocoa) with respect to CMI (215.6 mg Catechin/g cocoa) and ASA (185.7 mg Catechin/g cocoa). Values in DPPH ranged from 5869.3 to 7781.8 mol Trolox/g cocoa and for the FRAP assay ranged from 369.8 to 606.7 mg AA/g cocoa among the sites.

Autores: Juan Carlos Suárez Salazar, A. F. Ramirez Gonzalez, G. A. Gutierrez Garcia, P. A. Polania-Hincapie, L. J. Lopez, J. C. Suarez Salazar

Última actualización: 2024-06-24 00:00:00

Idioma: English

Fuente URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.06.24.600490

Fuente PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.06.24.600490.full.pdf

Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

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