ACONDICIONAMIENTO Y CARACTERIZACIN DEL CACAO (Theobroma cacao L.)

Anglica M. vila, Mara C. Garzn, Oscar M. Ballesteros, William Rozo. Universidad INCCA de Colombia. Facultad de Ciencias Tcnicas e Ingeniera.

Bogot 2014

Resumen: La manteca de cacao es utilizada ampliamente en la industria alimentaria

para la fabricacin de chocolates y otros productos. Las tecnologas convencionales para

la obtencin de aceites y grasas generalmente utilizan solventes orgnicos. En este

laboratorio se determin el contenido de grasa en una muestra de pulpa de cacao seco la

cual contiene un % de humedad del 5,020,75%, la extraccin de grasa se determin por

el mtodo Soxhlet, dando como resultado un 30,74,38% de grasa. La cantidad de grasa

extrada fue una proporcin adecuada para la materia prima.

Palabras Clave: Grasa, Humedad, Soxhlet, Theobroma cacao L.

INTRODUCCIN

El cacao (Theobroma cacao L.) es una planta originaria de Amrica tropical, perteneciente

a la familia Sterculiaceae. De acuerdo con la clasificacin botnica, el cacao pertenece al

gnero Theobroma, especie cacao.

El cacaotero es un rbol pequeo, pero si recibe sombra de rboles grandes puede

alcanzar hasta diez metros de alto. El fruto de este rbol contiene entre treinta y cuarenta

semillas de color marrn-rojizo en el exterior y estn cubiertas de una pulpa blanca dulce

y comestible. El embrin est formado por dos grandes cotiledones y las sustancias que

se encuentran en stos constituyen el producto comercial. En los tejidos de parnquima

de los cotiledones se encuentran los principios estimulantes la teobromina y la cafena en

porcentajes de 1 a 0,5% respectivamente (Quintero, 2004).

Las semillas de cacao se utilizan principalmente para la fabricacin de chocolate, bebidas

de cacao y otros productos basados dulces. En el mercado internacional. Las industrias

procesadoras de cacao ofrecen bienes semi-manufacturados, tales como manteca de

cacao, cacao en polvo, as como los bloques de cacao. La mayor parte de de la

produccin mundial de cacao se encuentra en sur Amrica, frica y Asia (Naturland,

2000).

La manteca de cacao es la grasa almacenada en los cotiledones, esta grasa constituye casi la mitad

del peso de la semilla seca. Las semillas son grandes del tamao de una almendra, color chocolate

o purpureo, de 2 a 3 cm de largo y de sabor amargo, no tiene albumen y estn recubiertas por una

pulpa mucilaginosa de color blanco y de sabor dulce y acidulado. Todo el volumen de la semilla en

el interior est ocupado por los cotiledones del embrin. Se les llama habas o granos de cacao,

ricas en almidn, en protenas, en materia grasa, lo cual les confiere un valor nutritivo real

(Aguilar, 2012).

Es de gran importancia determinar el contenido de grasa en el cacao con el fin de valorar

la calidad de esta materia prima para su posterior transformacin. El mtodo Soxhlet

permite el anlisis de grasa total en el alimento por medio de solventes orgnicos donde

se trata de separar el contenido de grasa en el alimento (Nuez, 2008).

El cacao requiere de un proceso de fermentacin con el fin de desarrollar sus

caractersticas sensoriales, despus de la fermentacin, las almendras tienen alrededor

de 55% de humedad, debe reducirse al 6 - 8 %, que es la humedad en la cual se debe

almacenar y comercializar. Durante ese tiempo, las almendras de cacao terminan los

cambios para obtener el sabor y aroma a chocolate. Tambin en ese momento cambian

los colores, apareciendo el color marrn (caf), tpico del cacao fermentado y secado

correctamente. El cacao se puede secar al sol, como en secadoras artificiales. La

humedad del cacao se puede determinar por equipos especiales que van desde una

termobalanza, hasta una simple estufa. En este la mayora de los casos se utiliza la

termobalanza por ser un mtodo ms rpido y confiable (Pla, 2008).

Para analizar el contenido de humedad se implementa la utilizacin de una balanza de

humedad infrarrojo la cual determina la sustancia seca que queda tras un proceso de

secado con energa infrarroja de la sustancia total previamente pesada y calcula as la

humedad de la masa pesada midiendo los cambios en la masa causados por la

evaporacin. Se conoce como el mtodo de prdida por secado. Durante el proceso de

secado se puede ver en la pantalla la disminucin del contenido de humedad.

Tabla 1. Caractersticas qumicas del Cacao crudo

Parmetro Contenido

Agua 5 - 6%

Sustancias nitrogenadas 14%

Grasa 53%

Almidn 7 - 10%

Pentosano (Poli-azcar) 1,50%

Fibras crudas 4%

Cenizas (sustancias minerales) 3%

Fosftidos (sustancias similares a la grasa) 0,3 0,5%

Cafena 0,20%

Fuente: Naturland e.V, 2000

En la tabla 1 se muestran las caractersticas de composicin del cacao seco crudo.

Objetivo:

Caracterizar el cacao en cuanto a humedad y materia grasa.

MATERIALES Y MTODOS

A continuacin se presenta el protocolo seguido para el desarrollo del laboratorio

de extraccin de grasa por el mtodo soxhlet.

Se adquiri una muestra de cacao fermentado y seco en el mercado, este fue

llevado al laboratorio de grasas la universidad INCCA para realizar los respectivos

anlisis. Se tom una muestra de 246,8g, se separ la testa de la almendra y se

pes cada fraccin para sacar su rendimiento.

Luego se tom una pequea cantidad de esta almendra de cacao y se trituro

mecnicamente con la ayuda de una licuadora, disminuyendo el dimetro de

partcula y pasar a tomar el anlisis de humedad.

Humedad

Para la determinacin del contenido de agua en la muestra se hizo por medio de

una balanza de humedad por infrarrojo, se tomaron 2g de muestra del cacao

triturado y se llevaron para introducir la muestra donde se dej por un tiempo de

cinco minutos y a una temperatura de 100C, en este caso se program por 5

minutos. Este anlisis se hizo por triplicado y se determinaron los resultados con el

software Microsoft Excel 2010 donde se determin el promedio ( ), desviacin

estndar (SD) y coeficiente de variacin (CV).

Determinacin del contenido de materia grasa

Para realizar la prueba de determinacin del contenido de materia grasa de

nuestra materia prima, en este caso el cacao; y teniendo como referente lo

establecido en la NTC 668 de 1973, la cual nos indica las siguientes etapas del

proceso a seguir.

Se pesaron 5g aproximadamente de la muestra anteriormente triturada en la

balanza analtica METLER TOLEDO sobre un papel filtro, se meti la muestra en

un dedal y se pas a colocarlo en el equipo de extraccin soxhlet previamente

acondicionado para el desarrollo de la prctica. Seguidamente se adicionaron 150

mL de bencina de petrleo anhidro y 3 perlas de vidrio en el baln del equipo y se

empez a calentar manteniendo constante el volumen del solvente y la

temperatura de ebullicin durante dos horas.

Despus de haber transcurrido dos horas se pas la muestra a un vaso de

precipitados y se evaporo el solvente hasta obtener la grasa extrada, se pes este

producto en la balanza analtica y se registraron los datos obtenidos. Este anlisis

se hizo por duplicado y se determinaron los resultados con el software Microsoft

Excel 2010 donde se determin el promedio ( ), desviacin estndar (SD) y

coeficiente de variacin (CV).

RESULTADOS Y DISCUSIN

A continuacin se presentan los resultados obtenidos sobre la caracterizacin y

acondicionamiento del cacao (Theobroma cacao L.) y sus respectivos anlisis.

Tabla 2. Resultados de la caracterizacin y el rendimiento del cacao analizado en el laboratorio.

Parmetro Resultado SD CV

%Humedad

4,59

5,02 0,75 14,90% 4,58

5,88

%Grasa 33,8

30,7 4,38 14,30% 27,6

w Testa 34,00g 13,78%

w Almendra 212,80g 86,22%

Al realizar la separacin de la testa y almendra se obtuvo el 13,78% y 86,22%

respectivamente, comparado con los estudios realizados tericos por Baena 2012, este

reporta que para que un producto de buena calidad debe tener menos del 12%.

El resultado obtenido en la caracterizacin del cacao fue de 5,020,75 porciento para la

humedad y el 30,74,38 porciento de grasa, se obtuvo un valor dentro de los rangos de

humedad, pero un valor bajo en el contenido de grasa. Comparado con los resultados

obtenidos por Perea et al. 2001, quien extrajo un 50 54% de grasa y 2,5 3,1% de

humedad; Clmaco et al. 2007 lograron extraer 54 61% de grasa y 4,26 6,37% de

agua, de acuerdo a la NTC 1252 el producto cumple en cuanto a Humedad

Cacao=100kgAceite Crudo

30,7kg

Benzina de Petroleo

EXTRACCIN MISELA

Benzina de Petroleo

Torta=69,3kg

El la ilustracin 1 se observa el proceso de extraccin de grasa en la prctica, para este

caso se tom una base de clculo de 100kg, de los cuales el 30,7% es aceite crudo como

producto.

CONCLUSIONES

El cacao es una buena fuente de materia grasa de la cual se puede extraer una gran

fraccin de esta en el alimento industrialmente.

El contenido de agua en el cacao es de vital importancia determinarla para saber la

composicin real del alimento y as determinar las operaciones posteriores.

El tiempo de extraccin de grasa en el cacao y la trituracin influye directamente en el

resultado final.

REFERENCIAS BIBLIOGRFICAS

Baena M y Garca N. OBTENCIN Y CARACTERIZACIN DE FIBRA DIETARA A

PARTIR DE CASCARILLA DE LAS SEMILLAS TOSTADAS DE Theobroma cacao L. DE

UNA INDUSTRIA CHOCOLATERA COLOMBIANA. 2012. Universidad Tecnologica de

Pereira. Pereira, Colombia. Online:

http://repositorio.utp.edu.co/dspace/bitstream/11059/3036/1/66392B139.pdf

Clmaco lvarez, Evelina Prez y Mary C. Lares. 2007. CARACTERIZACIN FSICA Y

QUMICA DE ALMENDRAS DE CACAO FERMENTADAS, SECAS Y TOSTADAS

CULTIVADAS EN LA REGIN DE CUYAGUA, ESTADO ARAGUA. Agronoma Trop.

Caracas Venezuela. Online: http://www.scielo.org.ve/pdf/at/v57n4/art01.pdf

ICONTEC. Norma Tcnica Colombiana NTC 1252 2003. Cacao en Grano. Tercera

actualizacin.

ICONTEC. Norma Tcnica Colombiana NTC 668 Alimento y materias primas. Determinacin de los contenidos de Grasa y fibra cruda

Ilustracin 1. Diagrama del proceso de extraccin de grasa realizada en la prctica

JANETH AID PEREA, OLGA LUCIA RAMIREZ, ARLEY RENE VILLAMIZAR. 2011.

CARACTERIZACIN FISICOQUMICA DE MATERIALES REGIONALES DE CACAO

COLOMBIANO. Universidad Industrial de Santander. Bucaramanga, Santander. Online:

http: //www.unicauca.edu.co/biotecnologia/ediciones/vol9-

1/CARACTERIZACION%20FISICOQUIMICA%20DE%20MATERIALES%20REGIONALE

S%20DE%20CACAO%20COLOMBIANO.pdf

Juan Carlos Pla Cuesta. 2008. Diseo de una Lnea Procesadora de Pasta de Cacao Artesanal. ESCUELA SUPERIOR POLITCNICA DEL LITORAL. GUAYAQUIL, ECUADOR. En lnea: http://www.dspace.espol.edu.ec/bitstream/123456789/11394/3/Tesis%20completa.pdf Mancero Aguilar Danny Patricio, Napa Rodrguez Marco Eduardo. 2012.

CONSERVACIN DE LAS CARACTERSTICAS NATURALES DE LA PASTA DE

CACAO (Theobroma Cacao L.) MEDIANTE LA UTILIZACIN DE DOS MTODOS DE

TOSTADO Y MOLIDO EN EL CANTN LAS NAVES PROVINCIA BOLVAR.

UNIVERSIDAD ESTATAL DE BOLVAR. Guaranda, Ecuador. En lnea:

http://www.biblioteca.ueb.edu.ec/bitstream/15001/945/1/0.26%20AI.pdf

Mara Liliana Quintero R y Katty Marisabel Daz Morales. 2004. El mercado mundial del

cacao. Mrida Venezuela. Agroalim v.9 n.18. En lnea:

http://www.scielo.org.ve/scielo.php?pid=S131603542004000100004&script=sci_arttext

Naturland. 2000. Organic Farming in the Tropics and Subtropics. Naturland e.V. 1st

ed. Online:

http://www.naturland.de/fileadmin/MDB/documents/Publication/English/cocoa.pdf

Nuez, 2008. Extracciones con Soxhlet. Online: http://www.cenunez.com.ar/archivos/39-

extraccinconequiposoxhlet.pdf