Caracterización de algunos compuestos de interés en los ...

Caracterización de algunos compuestos de interés en los

procesos de fermentación y tostado de dos especies de cacao Amazónico

Miryam Lucía Solarte Rangel

Universidad Nacional de Colombia

Facultad de Ciencias Agrarias, Departamento de Ingeniería Agrícola y Alimentos

Medellín, Colombia

2021

Caracterización de algunos compuestos de interés en los

procesos de fermentación y tostado de dos especies de cacao Amazónico

Miryam Lucía Solarte Rangel, Ing. Alimentos

Tesis presentada como requisito parcial para optar al título de:

Magister en Ingeniería Agroindustrial

Director:

Héctor José Ciro Velásquez, MSc., Ph.D

Codirectora:

Edith Marleny Cadena Chamorro, Ph.D

Línea de Investigación: Postcosecha

Grupo de Investigación: Ingeniería Agrícola

Universidad Nacional de Colombia

Facultad de Ciencias Agrarias, Área Curricular de Agro ingeniería y Alimentos

Medellín, Colombia

2021

Dedicatoria

A mi querido tío Miguel Ángel. Quedan en mi

memoria tus cantos, tu buen humor y la alegría

con que vivías cada momento, te amo y sé que

volveremos a encontrarnos.

Agradecimientos

Primeramente, a Dios y su hijo Jesucristo por darme la vida y hacer este objetivo posible.

Al profesor Héctor Ciro y la profesora Edith Cadena por su apoyo y orientación en el

desarrollo de esta investigación.

A los profesores Orlando Simón Ruiz y Diego Luis Durango, por su asesoría en las

metodologías analíticas aplicadas.

A mis compañeros de laboratorio de Procesos Agrícolas, por su compañía, apoyo y cariño.

A la Gobernación del Departamento del Putumayo y Minciencias por financiación a través

de la convocatoria No. 754-Formación De Capital Humano De Alto Nivel Para Las

Regiones –Departamento Del Putumayo.

A mi madre y mi esposo por apoyarme, animarme con sus palabras y creer en mí aún en

los momentos de dificultades. A mis hermanos y mi padrastro por su cariño y ser mi

motivación. A toda la familia Rangel Bolaños, por hacer especial cada momento y darme

su cariño, nuestra unión familiar me llena de orgullo, el contar con su amor hace felices

mis días.

Resumen y Abstract 5

Resumen

Theobroma bicolor y Theobroma grandiflorum cuyos nombres comunes son Maraco y

Copoazú respectivamente, hacen parte de la agroforestería de la región Amazónica

Colombiana, de sus semillas es posible fabricar un producto sucedáneo al chocolate

después de aplicar procesos de beneficio y transformación similares a los del cacao como;

fermentación, secado y tostado, además la fracción grasa de las semilla de T. bicolor y T.

grandiflorum poseen mayor contenido de ácidos grasos insaturados con respecto al cacao,

adicionalmente se ha reportado propiedades nutraceúticas a los extractos fenólicos. En la

fermentación se forman los compuestos precursores de sabor como aminoácidos libres y

azúcares reductores como glucosa y fructosa, además se reduce el contenido de

polifenoles y metilxantinas contribuyendo a reducir la astringencia y amargor. En el

proceso de tostado los compuestos precursores de sabor interactúan entre sí por medio

de la reacción de Maillard y se generan grupos de compuesto volátiles heterocíclicos

deseados para el aroma, de hecho, la condición de calidad del cacao está ligada al tipo y

cantidad de compuestos volátiles que proporcionan un perfil sensorial determinado, uno

de ellos son las pirazinas, un producto típico de la reacción de Maillard. Por lo tanto, para

profundizar en el conocimiento de estas dos especies se realizó un estudio que consistió

en determinar los compuestos fenólicos durante la fermentación y tostado de las dos

especies, también se evaluó la formación de compuestos precursores de sabor y

producción de pirazinas en la fermentación y en tostado infrarrojo a tres diferentes

temperaturas (110, 140 y 170°C). Las mazorcas de las dos especies se cosecharon en

zona rural del municipio de Puerto Asís (Putumayo), se retiró cerca del 30% de la pulpa y

se realizó un proceso de fermentación por cinco días, en las primeras 48h se conservó un

estado anaerobio, posteriormente se aireó la masa cada 24 horas por 3 min, cada día se

recolectó muestras y se congelaron para posteriormente realizar el proceso de secado y

los análisis de laboratorio. Las muestras para torrefacción se tomaron del último día de

6 Caracterización de algunos compuestos de interés en los procesos de fermentación y tostado de dos especies del

género Theobroma.

fermentación las cuales se secaron por radicación solar hasta alcanzar aproximadamente

el 9% de humedad. Para el tostado se tomó nibs de muestras fermentadas y secas y se

sometieron a un proceso de calentamiento usando un sistema Infrarrojo; el tostado inició

a 20°C, con una tasa de calentamiento de 20°C.min-1 hasta alcanzar las temperaturas de

110, 140 y 170°C, cada temperatura se mantuvo por 15 min, proporcionando tiempos de

tostado totales de 19,5, 21,0 y 22,5 minutos respectivamente. Se realizó una

caracterización fisicoquímica, actividad antioxidante y fitoquímica, análisis de azucares por

HPLC y composición volátil por micro extracción en fase sólida en modo de espacio de

cabeza (HS-SPME) y cromatografía de gases acoplada a espectrometría de masas (GC-

MS). Los análisis mostraron que el factor especie, como los tratamientos de fermentación

y tostado tienen un efecto significativo sobre el pH y acidez del cotiledón, compuestos

fenólicos, actividad antioxidante, azúcares y aminoácidos libres (p <0,05). El contenido de

polifenoles totales (TPC) y actividad antioxidante para el radical ABTS en granos sin

fermentar de Theobroma bicolor (TB) y Theobroma grandiflorum (TG) fueron de 60,50 GAE

mg.gms-1, 42,21 µmol.gms-1y 193,34 GAE mg.gms-1, 1783,48 µmol.gms-1,

respectivamente, después de la fermentación el contenido de polifenoles totales TPC y la

capacidad antioxidante (AC) para el radical ABTS se redujeron en TB 37,10 y 34,34% y

en TG 32,24 y 28,64%, efecto asociado posiblemente a los procesos de difusión y

reacciones de oxidación durante la fermentación, TPC disminuyó también por el

incremento de la temperatura de tostado en las siguientes proporciones, para TB 110°C

(25,58%), 140°C (47,39%), 170°C (66,83%) y en TG 110°C (21,51%), 140°C (38,60),

170°C (56,12%), sin embargo, la actividad antioxidante aunque disminuyó con el

incremento de la temperatura de tostado se encontró que las diferencias no fueron

estadísticamente significativas entre algunas temperaturas de tostado, lo que sugiere

probablemente la formación de compuestos con actividad antioxidante en el tratamiento

térmico como las melanoidinas.

Con relación a la formación de compuestos precursores de sabor durante la fermentación

de granos de T. bicolor (TB) y T. grandiflorum (TG), las semillas de TB sin fermentar

presentaron un mayor contenido de proteína con respecto a TG, lo que probablemente

influyó en la formación de una mayor cantidad de aminoácidos libres en la fermentación

por la actividad de enzimas proteolíticas endógenas de los granos. El contenido de

glucosa, fructosa y aminoácidos libres al inicio y al final de la fermentación fueron: para T.

Contenido 7

bicolor de 2,33 – 6,32 mg/gms, 3,32 - 16,64 mg/gms, 3,01 - 11,43 mg/gms y para T.

grandiflorum de 1,35 - 5,53 mg/gms, 2,38 -12,53 mg/gms y 1,27 - 6,08 mg/gms. La

formación de azúcares reductores y aminoácidos libres durante la fermentación es clave

para el desarrollo de compuestos aromáticos durante el tostado, ya que son compuestos

reactivos protagónicos en la reacción de Maillard que ocurre en el tostado, este fenómeno

se corroboró al estudiar el contenido de azúcares reductores, aminoácidos libres y la

formación de pirazinas en el tostado a 110, 140 y 170°C. Se encontró que hay una relación

inversamente proporcional entre azúcares reductores ( glucosa y fructosa), aminoácidos

libres y el contenido total de pirazinas, a mayor temperatura de tostado hay una

disminución de los azúcares reductores y aminoácidos libres y se incrementó el contenido

total de pirazinas, por lo tanto, el mayor contenido de pirazinas se registró para el tostado

a 170°C con valores de 173,45 µg/gms y 48,86 µg/gms en TB y TG, respectivamente. Sin

embargo, se debe tener en cuenta que no todas las pirazinas tiene un efecto positivo sobre

el aroma; una pirazina frecuentemente reportada de alto impacto en el aroma característico

a cacao es la Tetrametilpirazina TMP la cuál fue detectada en las muestras de TB y TG

fermentadas secas y tostadas, la temperatura de tostado donde se alcanzó mayor

contenido de TMP fue 140°C para las dos especies.

Palabras clave: Theobroma cacao, Theobroma bicolor, Theobroma grandiflorum,

polifenoles, pirazinas, compuesto aromáticos.

Abstract

Characterization of some compounds of interest in the fermentation and roasting

processes of two species of Amazonian cocoa.

Theobroma bicolor (TB) and Theobroma grandiflorum (TG), commonly known as Maraco

and Copoazú respectively, are part of the agroforestry of the Colombian Amazon region,

from their seeds it is possible to obtain a product similar to chocolate after applying

processes of transformation similar to cocoa beans such as; fermentation, drying and

roasting, in addition the fat fraction of the TB and TG seeds have a higher content of

unsaturated fatty acids with respect to cocoa, additionally nutraceutical properties have

been reported to phenolic extracts. During fermentation, flavor precursor compounds are

formed such as free amino acids and reducing sugars as glucose and fructose, the content

8 Caracterización de algunos compuestos de interés en los procesos de fermentación y tostado de dos especies del

género Theobroma.

of polyphenols is reduced allowing less acidity and bitterness, on the other hand in the

roasting process the flavor precursor compounds interact with each other In the Maillard

reaction generating desired heterocyclic volatile compounds for the aroma, in fact the

quality condition of the cocoa is linked to the type and quantity of volatile compounds that

provide a specific sensory profile, one of them is pyrazines, a typical product of the Maillard

reaction.Therefore, to broad the chemical knowledge of these two species, the content of

phenolic compounds during fermentation and roasting of the two species was studied, the

formation of flavor precursor compounds and pyrazine formation before and after

fermentation was also evaluated in roasting at three different temperatures (110, 140 and

170 °C).

The pods of T. bicolor and T. grandiflorum were harvested in the rural area of the

municipality of Puerto Asís (Putumayo, Colombia), about 30% of the pulp was removed

and a fermentation process was carried out for five days, in the first 48 hours it was

preserved an anaerobic state, subsequently the product was aerated every 24 hours for 3

minutes, samples were collected every day and frozen to later carry out the drying process

and laboratory analysis. The samples for roasting were taken from the last day of

fermentation which they were dried by solar radiation until reaching a moisture content

close to 9% w.b. For roasting, nibs were obtained from fermented and dry samples and

they were subjected to a heating process using an Infrared system; Roasting started at

20°C, with a heating rate of 20°C. min-1 until reaching temperatures of 110, 140 and 170°C,

each temperature was maintained for 15 min, providing total roasting times of 19.5, 21.0

and 22.5 minutes respectively. A physicochemical characterization, antioxidant capacity

and secondary metabolites and sugars quantification by HPLC were performed, in addition

a volatile composition analyzes was achieved by micro-extraction in solid phase in

headspace mode (HS-SPME) and gas chromatography coupled to mass spectrometry

(GC-MS). The results showed that the type of specie, and fermentation and roasting

treatments have a significant effect on the pH and acidity of the cotyledon, phenolic

compounds, antioxidant activity, sugars and free amino acids (p <0.05). Total polyphenols

content (TPC) and antioxidant activity for the radical ABTS in unfermented beens of

Theobroma bicolor (TB) and Theobroma grandiflorum (TG) were 60.50 GAE mg.g.DW-1,

42.21 µmol.g.DW-1 and 193.34 GAE mg.g.DW-1, 1783.48 µmol.g.DW-1 respectively. After

fermentation, the TPC value and the antioxidant activity for the radical ABTS were reduced

Contenido 9

in the following proportions 37.10 %, 34.34% and 32.24%, 28.64% for TB and TG

respectively, probably due to the diffusion processes and oxidation during

fermentation.TPC was also decreased by the increase in the roasting temperature at 110,

140 and 170 ° C in the proportions of 25.58%%, 47.39, 66.83% for TB and 21.51%, 38.60%,

56.12% for TG. Although, the antioxidant activity decreased with temperature, it was found

that the differences were not statistically significant between some of the roasting

treatments, which probably suggests the formation of compounds with antioxidant activity

in the heat treatment, such as melanoidins.Regarding the formation of flavor precursor

compounds during the fermentation of T. bicolor (TB) and T. grandiflorum (TG) beans, the

unfermented TB seeds presented a higher protein content with respect to TG, which

probably it influenced the formation of a greater amount of free amino acids in fermentation

due to the activity of endogenous proteolytic enzymes of the beens.The variation of the

content of glucose, fructose and free amino acids at the beginning and end of the

fermentation were: for TB of 2.33 - 6.32 mg.gDW-1, 3.32-16.64 mg.gDW-1, 3.01-11.43

mg.gDW-1 and for TG of 1.35 - 5.53 mg.gDW-1, 2.38 -12.53 mg.gDW-1and 1.27- 6.08

mg.gDW-1.The formation of reducing sugars and free amino acids during fermentation is

important for the development of aromatic compounds during roasting, since they are key

reactive compounds in the Maillard reaction that occurs in roasting, this phenomenon was

corroborated by studying the glucose content, fructose, free amino acids and the formation

of pyrazines in roasting at 110, 140 and 170 ° C. It was found that there is a negative

relationship between reducing sugars (glucose and fructose), free amino acids and the total

content of pyrazines with roasting temperature, at a higher roasting temperature there is a

decrease in reducing sugars and free amino acids and the total content of pyrazines,

therefore, the highest content of pyrazines was recorded for roasting at 170°C showing

values of 173.45 µg.gDW-1 and 48.86 µg.gDW-1 in TB and TG respectively. No all pyrazines

have a positive effect on aroma; a pyrazine frequently reported with a high impact on the

characteristic cocoa aroma is Tetramethylpyrazine TMP, which was detected in the dry and

roasted fermented TB and TG samples, the roasting temperature where the highest TMP

content was reached was 140 ° C for the two species.

Keywords: Theobroma cacao, Theobroma bicolor, Theobroma grandiflorum, polyphenols,

pyrazines, aromatic compounds

Contenido 10

Contenido

Pág. 1. Capítulo 1. Objetivos 5

1.1 Objetivo general 5

1.2 Objetivos específicos 5

2. Capítulo 2. Marco teórico 6

2.1 El género Theobroma y su clasificación taxonómica 6

2.1.1 Estructura de la semilla de cacao 7

2.2 Theobroma Grandiflorum y Theobroma bicolor: características físicas y químicas

8

2.2.1 Producción de cacao 10

2.2.2 Factores que afectan la calidad de los granos de cacao 11

2.2.3 Fermentación 13

2.2.5 Tostado 16

2.2.7 Compuestos aromáticos y polifenólicos en los granos de cacao. 20

2.3 Estado del arte 22

2.3.1 Cambios en el contenido de los compuestos fenólicos y actividad

antioxidante durante la fermentación y tostado. 22

2.3.2 Compuestos precursores de sabor y pirazinas en la fermentación y tostado.

25

3. Capítulo 3. Efecto de los procesos de fermentación y tostado sobre algunos

compuestos que intervienen en la formación del sabor y aroma en las especies

amazónicas Theobroma bicolor y Theobroma grandiflorum 29

3.1 RESUMEN 30

3.2 INTRODUCCIÓN 31

3.3 Metodología 34

3.3.1 Proceso de fermentación y tostado 34

3.3.2 Acidez Total y pH 35

Contenido 11

3.3.3 Polifenoles totales (TPC) y capacidad antioxidante (AC) 35

3.3.4 Cuantificación de Azúcares: glucosa, fructosa y sacarosa 36

3.3.5 Aminoácidos libres y proteína total 37

3.3.6 Pirazinas y perfil de compuestos aromáticos 37

3.3.7 Perfil sensorial 38

3.3.8 Análisis estadístico 38

3.4 Análisis de resultados y discusión 39

3.4.1 pH, temperatura y acidez total durante la fermentación 39

3.4.2 Evaluación de polifenoles y actividad antioxidante durante la fermentación y

tostado a diferentes temperaturas. 41

3.4.3 Efecto de la fermentación y tostado a diferentes temperaturas sobre

azúcares y aminoácidos libres. 47

3.4.4 Determinación de pirazinas en diferentes temperaturas de tostado. 50

3.4.5 Análisis sensorial e identificación de compuestos aromáticos 53

3.4.6 Análisis de componentes principales 61

3.5 Conclusiones 65

4. Capítulo 4. Conclusiones y recomendaciones 67

4.1 Conclusiones 67

4.2 Recomendaciones 68

Contenido 12

Lista de figuras

Pág.

Figura 2-1: Sección longitudinal de una semilla de cacao. 9

Figura 2-2: Criterios de un panel sensorial para el cacao tostado sometido previamente a

proteólisis en diferentes valores de pH. 23

Fig 3-1. Seguimiento de temperatura y pH durante la fermentación de T. bicolor y T.

grandiflorum. 40

Fig 3-2. pH y acidéz total en los cotiledones de T. bicolor and T. grandiflorum durante la

fermentación. 41

Fig 3-3. Contenido de polifenoles totales y actividad antioxidante durante el tiempo de

fermentación de T. bicolor )(A) y T. grandiflorum (B). 42

about:blank

about:blank

about:blank

about:blank

about:blank

about:blank

about:blank

Contenido 13

Lista de tablas

Pág.

Tabla 2-1: Clasificación taxonómica del cacao 8

Tabla 2-2: Composición química de pulpa de Maraco y Copoazú 10

Tabla 2-3: Composición química de semillas de Maraco y Copoazú 11

Tabla 2-4: Resumen de los factores que influyen en el aroma de cacao 13

Tabla 2-5: Contenido de polifenoles totales, teobromina, cafeína y capacidad antioxidante

de las especies Maraco y Copoazú 20

Tabla 3-1. Contenido de azúcares y aminoácidos libres en Theobroma bicolor y

Theobroma grandiflorum 43

Tabla 3-2. Contenido de pirazinas en Theobroma bicolor y Theobroma grandiflorum

fermentados y tostados 46

Tabla 3-3. Identificación y área relativa promedio de compuestos volátiles identificados por

HS-SPME/GC-MS en licor de Maraco y Copoazú tostado y sin tostar 50

Lista de Símbolos y abreviaturas

Símbolos con letras latinas

Símbolo Término Unidad SI

GAE Miligramo de equivalentes de ácido gálico

por gramo seco

mg.gms-1

TEAC Capacidad antioxidante Trolox Equivalente µmol.gms -1

Abreviaturas

Abreviatura Término

TPC Contenido de polifenoles totales

AC Capacidad Antioxidante

TB Theobroma bicolor

TG Theobroma grandiflorum

PCA Análisis de componentes principales

SPME Microextracción en fase sólida modo espacio de cabeza

GC/MS Cromatografía de Gases con detector de espectrometría de masas

HPLC-DAD Cromatografía líquida de Alta Resolución con detector de Diodos

2

Introducción

El cacao es un importante producto agrícolas de exportación del trópico (Díaz, Varela, &

Gil, 2018), se estima que más del 80% del cacao producido en el mundo es cultivado por

aproximadamente 8 millones de pequeños agricultores en más de 50 países (CEPAL et

al., 2015 ). El género Theobroma L, es endémico de las regiones de Centro y Sudamérica,

de las 22 especies, nueve son nativas de la región Amazónica (Motamayor et al.,2013),

específicamente Theobroma cacao, L. proviene de la región Amazónica del este ecuatorial

y afluentes del del río Napo, Putumayo y Caquetá (Chessman, 1944; Motamayor et al.,

2013; Motamayor et al., 2002), T. cacao es la especie con mayor importancia económica

ya que es la materia prima principal para la producción de chocolate y sus derivados (licor

de cacao, manteca, torta de cacao y cacao en polvo) (Contreras & Mateus, 2016).

En Colombia otras especies como Theobroma bicolor (Maraco) y Theobroma grandiflorum

(Copoazú) también son cultivadas localmente, aunque en baja proporción, y hacen parte

de la agroforestería de la región Amazónica. De sus pulpas se elaboran jugos y

mermeladas y de sus semillas un producto sucedáneo al chocolate después de aplicar

procesos de beneficio y transformación similares al cacao (Díaz & Hernández, 2020;

Melgarejo, Hernández, Barrera, & Carrillo, 2006; De Oliveira & Genovese, 2013). Algunos

estudios han encontrado importantes características nutricionales en las dos especies, por

ejemplo la fracción grasa de la semilla de T. bicolor contiene aproximadamente 42,2% de

ácidos grasos insaturados y entre su pulpa y semilla contiene 13,30% de proteína (Torres,

Assunção, Mancini, Torres, Filho, 2002), por otro lado, se ha reportado que la fracción

grasa de T. grandiflorum contiene, 36,30% ácido oléico 3,60% linoléico y 11,22%

araquídico (Alvárez, Murillo, Murillo, Rojano, Méndez, 2016) y que el extracto fenólicos de

las semillas contienen propiedades antioxidantes y mejora la tolerancia a la glucosa (De

Oliveira, Rogero, & Genovese, 2015). El genotipo (específicamente el contenido de

proteínas de almacenamiento, polisacáridos y polifenoles) es el factor más influyente en el

perfil aromático y sensorial del cacao, sin embargo las condiciones agroclimáticas del

cultivo, procesos de postcosecha y transformación como fermentación, secado y tostado

son factores que tienen importantes efectos en la formación de componentes volátiles y no

Introducción 3

volátiles y que en consecuencia definen la calidad final del producto (Afoakwa, Quao,

Takrama, Budu, Saalia, 2012).

De acuerdo con Afoakwa, Paterson, Fowler, & Ryan, (2008), el sabor y aroma del chocolate

es particular para cada genotipo, por lo tanto, es necesario garantizar las condiciones

óptimas de postcosecha (fermentación y secado) y transformación (tostado, conchado y

templado) para desarrollar todo el potencial de sabor del grano (Kongor, Hinneh, de Walle,

et al., 2016). La fermentación es una etapa clave para el desarrollo del sabor a chocolate,

ya que los ácidos formados por la actividad microbiana sobre los azúcares de la pulpa más

el incremento de la temperatura rompen la estructura celular del cotiledón causando la

muerte del embrión y promoviendo la degradación enzimática de las proteínas de

almacenamiento generando péptidos y aminoácidos libres, también se genera la hidrólisis

de la sacarosa, formando azúcares reductores tales como la glucosa y fructosa (Voigt,

Taube, Wöstemeyer, 2018; Misnawi, 2008), adicionalmente la polifenol oxidasa cataliza

reacciones de oxidación de los polifenoles, particularmente los flavonoles y procianidinas

(Misnawi, Jinap, Jamilah, Nazamid, 2003) contribuyendo a reducir el amargor y la

astringencia. En el tostado se desarrolla el aroma típico del cacao, el tratamiento térmico

activa la interacción entre los compuestos precursores de sabor formados en los procesos

de fermentación y secado mediante la reacción de Maillard (Kongor, Hinneh, De Walle, et

al., 2016) conduciendo a una disminución significativa de la concentración de aminoácidos

libres y azúcares reductores, así mismo el tostado permite la volatilización de compuestos

no deseados para el sabor como el ácido acético y láctico (Marseglia, Musci, Rinaldi, Palla,

Caligiani, 2020) y cataliza reacciones de polimerización y oxidación de polifenoles

permitiendo reducir aún más los sabores ácido, amargo y astringente (Lemarcq et al.,

2020).

Se han identificado en diferentes genotipos de cacao más de 600 compuestos volátiles

que intervienen el aroma del cacao, muchos de ellos con características particulares de

sabor y aroma, siendo una mezcla compleja de aldehídos, cetonas, ésteres, alcoholes,

ácidos, hidrocarburos, nitrilos, sulfuros, pirazinas, furanos, furanonas, tiazoles, pironas,

fenoles, iminas, aminas, oxazoles y pirroles (Kongor, Hinneh, De Walle, et al., 2016;

Rodríguez, Escalona, Orozco, Lugo, Jaramillo, 2011; Aprotosoaie, Luca, Miron, 2016). Las

pirazinas son compuestos heterocíclicos generados en la reacción de Maillard por

4

interacción de azúcares reductores y aminoácidos libres durante el tostado y se consideran

de alto impacto en el aroma del cacao, se le atribuyen aromas a café tostado, cacao

tostado, terroso y a nueces, según estudios las de mayor impacto son Trimetilpirazina,

Tetrametilpirazina, Metilpirazina, 2,5-dimetilpirazina; 2,3,5-trimetilpirazina (Farah,

Zaibunnisa, Misnawi, Zainal, 2012).

Estudios bioquímicos y proteómicos entre las especies de Theobroma, T. cacao, T. bicolor

y T. grandiflorum han reportado composiciones químicas equivalentes y perfiles de

proteínas variables, que pueden proporcionar diferentes características en el perfil

sensorial y aromático de los granos (Pérez, Jorrin, Melgarejo, 2018; Reisdorff, Rohsius, De

Souza, Gasparotto, Lieberei, 2004), en este contexto, la presente investigación se enfoca

en evaluar algunos compuestos de interés como polifenoles totales, capacidad

antioxidante, azúcares y aminoácidos libres en la fermentación y tostado de T. bicolor y T.

grandiflorum, componentes que influyen en la formación del aroma y sabor, una

característica significativa para el potencial desarrollo y aprovechamiento agroindustrial de

estos productos. Adicionalmente, se identificó y cuantificó las pirazinas presentes en los

nibs de las dos especies de Theobroma a diferentes temperaturas de tostado, en adición

se realizó el perfil sensorial y se identificó los compuestos volátiles presentes en los licores

de Maraco y Copoazú mediante la técnica HS-SPME/GC-MS.

1. Capítulo 1. Objetivos

1.1 Objetivo general

Identificar algunos compuestos de interés en los procesos de fermentación y tostado de

dos especies del género Theobroma.

1.2 Objetivos específicos

● Evaluar en los procesos de fermentación natural y tostado infrarrojo a tres niveles

de temperatura (110, 140 y 170°C) los polifenoles totales, capacidad antioxidante,

aminoácidos libres, azúcares reductores y pirazinas para las especies T. bicolor y

T. grandiflorum.

● Realizar un perfil sensorial e identificar los compuestos aromáticos presentes en el

licor tostado de las especies T. bicolor y T. grandiflorum.

2. Capítulo 2. Marco teórico

2.1 El género Theobroma y su clasificación taxonómica

El género Theobroma L, pertenece al orden de los Malvaceae y subfamilia Byttnerioideae

(Tabla 2-1), comprende 22 especies válidas ubicadas en seis secciones: Andropetalum,

Glossopetalum, Oreanthes, Telmatocarpus, Theobroma y Rythidocarpus. El género

Theobroma L es endémico y crece naturalmente en las regiones de Centro y Sudamérica

(Alverson, Whitlock, Nyffeler, Bayer, Baum, 1999), de las 22 especies, nueve son nativas

de la región Amazónica. Theobroma cacao es la especie comercialmente más importante

por ser la principal materia prima para obtener productos de chocolate (Motamayor et al.,

2013); Gondim, Thomazini, Cavalcante, De Souza, 2001). Algunos estudios sugieren que

el centro de origen del cacao fue el Alto Amazonas, cerca de la frontera colombo-

ecuatoriana. Aunque el cacao se cultiva en México y América Central desde hace más de

2000 años, no hay indicios de poblaciones silvestres de esta especie por lo que se sugiere

que el cacao fue introducido de forma antrópica. Una vez que el cacao se extendió en el

valle del Amazonas, se asume que se dispersó en dos rutas: una al norte y la otra al oeste,

la domesticación del cacao se produjo en América del Sur y luego se extendió a América

Central y el sur de México, realizado por la migración de poblaciones aborígenes (De la

Cruz, Vargas, Del Angel, 2012).

7

Tabla 2-1: Clasificación taxonómica del cacao (Adaptado de IICA, 2017)

Clasificación taxonómica del cacao

Reino Plantae

División Magnoliophyta

Clase Magnoliopsida

Subclase Dilleniidae

Orden Malvaceae

Familia Sterculiacea

Subfamilia Byttnerioideae

Tribu Theobromeae

Género Theobroma

2.1.1 Estructura de la semilla de cacao

Las semillas son elipsoides, ovoides o amigdaloides. Cada semilla consta de dos

cotiledones y un pequeño embrión (radícula y plúmula) en forma de un cilindro corto de

color blanquecino, que da lugar al tallito y a la raicilla (Fig. 2-1). En la semilla madura el

endospermo forma una delgada membrana que cubre a los cotiledones denominada testa

o cáscarilla y tiene en su superficie células mucilaginosas de las que constituyen la pulpa

(Beckett, 2009; Cuatrecasas, 1964). Los cotiledones poseen sustancias de reserva como

lípidos (492,4 mg/gms), almidón (340 mg/gms), proteína (143 g/gms) y polifenoles (79,9

mg/gms) (Rangel, Zavaleta, Córdova, López, Delgado, Vidales, Villegas, 2012). La pulpa

es de color blanco amarillento y contiene agua (82-87%), azúcares (10-15%), pentosas (2-

3%), ácido cítrico (1-3%) y pectina (1-1,5%) (Pombo, De Medeiros, Da Silva, 2020; Pereira,

Feitosa, Abreu, Lemos, Gomes, Narain, Rodríguez, 2017; Vázquez, Ovando, Adriano,

Betancur, Salvador, 2016).

8 Caracterización de algunos compuestos de interés en los procesos de fermentación y tostado de dos especies del género

Theobroma.

Figura 2-1: Sección longitudinal de una semilla de cacao

Fuente: Adaptado de (Okiyama et al., 2017)

2.2 Theobroma Grandiflorum y Theobroma bicolor: características físicas y químicas

Theobroma bicolor y Theobroma grandiflorum, son árboles amazónicos que crecen en

diferentes regiones de América Central y del Sur. En Colombia, tradicionalmente su pulpa

se ha utilizado para el consumo directo, en forma de bebidas, dulces y mermeladas,

mientras que sus semillas se utilizan localmente para fabricar un producto sucedáneo al

chocolate, conocidos como “bacalate” y “copolate” (Pombo et al., 2020; Díaz & Hernández,

2020; Ramos, Salazar, Nascimento, Carazzolle, Pereira, Delforno, Nascimento, Aleluia,

Celeghini, Efraimet, 2020; Pérez, Jorrin , Melgarejo, 2018; González, Moncada, Idarraga &

Rosenberg, 2016; Pugliese, Tomas, Truchado & Genovese, 2013). Adicionalmente, las

semillas verdes y secas de T. bicolor también son consumidas como nueces (Pinedo,

Gonzáles & Guiuseppe, 2010). T. bicolor o comúnmente llamado Maraco es una planta

rústica, que se adapta a diferentes ambientes, crece en terrenos no inundables, en ultisoles

https://www.sciencedirect.com/topics/agricultural-and-biological-sciences/trees

9

y oxisoles ácidos y pobres en nutrientes, con textura variada desde arenoso, franco

arcilloso hasta arcilloso con buen drenaje en regiones con temperatura media anual entre

28ºC y 30ºC, precipitación media anual de 2000 mm a 3000 mm, altitud variable desde 0

m hasta 1000 msnm, el árbol alcanza una altura entre 25 y 30 metros en el bosque natural

y de 3 a 10 metros en cultivos de frutales nativos Amazónicos (Lim, 2012; Melgarejo,

Hernández, Barrera & Carillo, 2006). De acuerdo con Furlan & Bressani, (1999), T. bicolor

es el fruto más grande del género Theobroma, de 25 a 35 cm de largo y 9 a 15 cm de

ancho, llegando a pesar entre 500 a 3000 g, la cáscara es leñosa y dura; la semilla

representa el 36% mientras que la pulpa y la cáscara el 25,7% y 38,3%, respectivamente

(González et al., 2016). Nutricionalmente el Maraco se destaca por su importante contenido

de proteína y carbohidratos (Tabla 2-2 y 2-3).

Tabla 2-2: Composición química de pulpa de Maraco y Copoazú

Parámetros

Copoazú Maraco

Pombo et al., (2020)

Pérez et al., (2018)

Pugliese et al., (2013)


Víctor et al., (2011)

Hernández & Barrera, (2004)

Humedad (%) 83,0 - 83,0 - - 87,9

Ceniza (%) 0,8 - 0,9 - - -

Lípidos (%) 0,4 - 2,2 12,2 - 0,5

Proteínas (%) 1,5 4,5 mg/gms 1,1 - - 1,7

pH 3,5 - 6,65 - -

Acidez (g ácido cítrico/ 100 g )

1,8 60,7 - 7,8 - 11,2

Solido solubles totales (°Brix)

12,8 12,4 - 12,2 - 7,4

Polifenoles 47mg GAE /100 gms

226 µg ácido tánico/ gms

4,9 mg catequina equivalente/gms

169 µg ácido tánico/ gms

5738,81 mg/100gms

-

El Copoazú (T.grandiflorum) se encuentra en poblaciones naturales en Brasil. En

Colombia, la distribución de esta especie se reporta de carácter antropogénico, traída

desde el Brasil a regiones de Putumayo y Caquetá. Esta especie pertenece a la zona de

vida bosque húmedo tropical, en la cuenca amazónica y crece en condiciones de

temperatura de 21,6 °C a 27,5 °C, humedades relativas entre 64 y 93% y precipitaciones

anuales entre 1900 y 3100 mm. En el Putumayo, el Copoazú ha presentado un buen

crecimiento en condiciones de temperatura media anual de 26°C; precipitación promedio

anual de 4160 mm y brillo solar de 1405 horas/año, se ha encontrado adaptación a suelos


Theobroma.

inundables, ácidos, con bajos porcentajes de materia orgánica y textura arcillosa

(Melgarejo et al., 2006). El fruto pesa entre 200 a 4000 g y está constituido por 46,47% de

cáscara, 36,39% de pulpa y 16,74% semilla (Ramos et al., 2020; Hernández & Barrera,

2004).

Tabla 2-3: Composición química de semillas de Maraco y Copoazú

Parámetros

Copoazú Maraco


Pugliese et al., (2013)

SINCHI, (2008)


SINCHI, (2008)

Gálvez et al., (2016)

Víctor et al., (2011)

Humedad (%) - 53,00 29,67 - 31,2 31,55 -

Ceniza (%) - 1,47 2,58 - 3,8 3,52 -

Lípidos (%) - 22,00 35,8 - 34,4 50,35 -

Proteínas (%) - 4,20 10,2 31,3 14,5 21,3 -

pH - - - - - 6,0 -

Acidez (g ácido cítrico/ 100g)

10,6 - - - - 4,0 -

Solido solubles totales (°Brix)

- 2,58 - - - - -

Polifenoles

- 20 mg catequina

equivalente /gms

- - - - 61,37 mg ácido gálico equivalente/

100g

2.2.1 Producción de cacao

A nivel mundial, la producción de cacao en 2017/2018 alcanzó los 3.494 millones de

toneladas, liderada por Costa de Marfil, seguido de Ghana, Ecuador, Nigeria, Camerún,

Indonesia y Brasil (ICCO, 2020). Durante los últimos diez años Colombia, ha mostrado un

importante crecimiento en materia de producción de cacao, pasando de 36.118 toneladas

en 2009 a 59.740 en 2019, visibilizando el trabajo de las 52.000 familias que lo cultivan.

Entre los departamentos con mayor producción se encuentran Santander, Antioquia,

Arauca, Huila, Tolima, Nariño, Cundinamarca, Meta, Cesar, Norte de Santander, Boyacá,

Caldas, Putumayo, representando más del 90% de la participación nacional (Fedecacao,

2019). Las exportaciones reflejaron un incremento del 18% para el 2019 con relación al

año anterior, alcanzando las 9,116 toneladas de cacao en grano enviado a los principales

destinos de exportación entre los que se destacan México, Malasia, Bélgica, Estados

11

Unidos, Holanda e Indonesia. Según la Organización Internacional de Cacao ICCO el 95%

de las exportaciones de Cacao de Colombia están catalogadas como “cacao fino de

aroma”, lo que le permite ingresar a un nicho de mercado donde se valora la calidad por

encima de la cantidad. Por otro lado, se importaron 402 toneladas de grano de cacao para

el mismo año, siendo el mínimo histórico en el país (Fedecacao, 2019; Lundy, Benjamin,

Abbott, Burniske, Croft, Fenton , Wilcox, 2017).

2.2.2 Factores que afectan la calidad de los granos de cacao

El chocolate es un alimento procesado con alta demanda a nivel mundial debido a sus

compuestos nutricionales y características sensoriales, no solo se usa en la industria

alimenticia, también es ampliamente utilizado en productos cosméticos y farmacéuticos.

La principal materia prima del chocolate son las semillas fermentadas y secas de cacao.

El mercado del cacao es creciente, con una alta demanda de cacao fino de aroma, que se

caracteriza principalmente por la presencia de compuestos aromáticos (Magi, Bono , Di

Carro, 2012). El chocolate presenta un perfil sensorial distintivo con notas específicas

relacionadas con el genotipo de cacao, las condiciones de cultivo y transformación. Cada

genotipo tiene un potencial de sabor único que puede ser atribuido al contenido de

carbohidratos, proteínas, grasas y polifenoles (Afoakwa & Paterson, 2011). En

consecuencia, en las actividades de beneficio y postcosecha como la fermentación,

secado y tostado se deben garantizar las condiciones óptimas para el desarrollo de

compuestos aromáticos deseados (Tabla 2-4) (Kongor, Hinneh, De Walle, Afoakwa,

Boeckx & Dewettinck, 2016).

En la fermentación se forman los compuestos precursores del sabor y aroma del chocolate,

en el secado finalizan las reacciones de síntesis de los precursores del sabor, disminuye

la humedad, acidez y contenido de polifenoles; en la tostión continúan ciertos cambios

químicos consecuencia de lo ocurrido en la fermentación y secado, por acción de la

temperatura se generan los compuestos aromáticos, debido a reacciones de degradación

de aminoácidos e interacción con azúcares reductores presentes en el grano.


Theobroma.

Tabla 2-4: Resumen de los factores que influyen en el aroma de cacao

Factores Impacto en el sabor del grano de cacao

Genotipo de cacao

Influye en el tipo y cantidad de proteínas de almacenamiento de los granos, enzimas

endógenas, carbohidratos y polifenoles que se degradan durante la fermentación y el

secado para formar precursores de sabor.

Condiciones

agroecológicas

Se han encontrado diferencias en los compuestos aromáticos del mismo clon

cultivado en diferentes condiciones agroecológicas, estas variaciones se atribuyen a

las condiciones climáticas, edafológicas y de agroforestería.

Despulpado

Para genotipos con alto contenido de pectina, eliminar parte de la pulpa antes de la

fermentación, reduce los azúcares fermentables, lo que conduce a una reducción en

la producción de ácidos.

Almacenamiento

de mazorcas

Reduce el volumen de pulpa por semilla debido a la evaporación del agua y la

inversión de sacarosa; reduce el contenido total de azúcar y aumenta la micro-

aireación dentro de la pulpa y finalmente reduce la fermentación alcohólica y la

formación de ácido acético.

Fermentación

Genera precursores de sabor como aminoácidos libres, péptidos y azúcares

reductores a partir de los cuales se forman compuestos aromáticos. Los polifenoles

se oxidan y polimerizan en compuestos insolubles de alto peso molecular (taninos)

que conducen a una reducción significativa de su concentración y, por lo tanto,

reducen el amargor y la astringencia de los granos. Se han propuesto diferentes

diseños en fermentadores, frecuencias de volteo de la masa durante la fase aerobia,

adición de cultivos iniciadores y de enzimas de tipo pectiliasas, oxidasas y proteasas.

Secado

Pérdida física de acidez a través de la migración hacia el exterior de ácidos volátiles,

así como la oxidación bioquímica del ácido acético de los granos. La oxidación y

polimerización de polifenoles resulta en la reducción de su concentración. Reacciones

no enzimáticas, es decir, las reacciones de Maillard para formar fracciones volátiles

como pirazinas.

Tostado

La evaporación de los ácidos volátiles de los granos causa una reducción en la acidez.

Los precursores del sabor, aminoácidos libres, los péptidos de cadena corta y los

azúcares reductores experimentan la reacción de Maillard y la degradación de

Strecker para producir los compuestos de sabor deseables.

Fuente: (Adaptado de Kongor et al., 2016).

13

2.2.3 Fermentación

Para garantizar un correcto proceso de fermentación es necesario inicialmente realizar la

cosecha de las mazorcas de cacao en el punto óptimo de maduración, seleccionando

únicamente las mazorcas sanas, la recolección de las mazorcas se realizan generalmente

en costales, canastas, carretillas o baldes debidamente limpios y en buen estado. Una vez

recolectado el material vegetal se procede a realizar el corte de las mazorcas, el cuál debe

ser transversal y sobre una plataforma de corte con el objeto de evitar fracturas de los

granos los cuales son susceptibles a la contaminación, posteriormente se procede a retirar

los granos de cacao manualmente y provisionalmente la materia prima se debe recolectar

en recipientes limpios para evitar contaminación cruzada, seguidamente se realiza el

proceso de fermentación propiamente dicho, se han desarrollado varios sistemas de

fermentación de cacao en todo el mundo. Los métodos de fermentación varían en los

diferentes países y regiones productoras de cacao e incluso de un productor a otro. Estos

métodos pueden adaptarse a las condiciones de cada sitio, según el clima, el volumen de

producción o los recursos económicos. Existen diferentes métodos de fermentación que

se han desarrollado y que favorecen el proceso. Entre ellos se destacan: bandejas tipo

rohan, barriles de madera o plástico, cajones de madera y/o plásticos, los sistemas de

fermentación se pueden encontrar diseñados de forma lineal, (sencillos, dobles o triples) o

de tipo escalera, etc, sin embargo, cualquiera que sea el método empleado es necesario

un entorno que favorezca el proceso y un espacio que mantenga las condiciones básicas

de inocuidad. También otro aspecto importante es la recolección de cacao en baba, a

través de los centros de acopio, debido a que tienen la ventaja de reunir grandes

volúmenes de cacao y de esta forma es posible controlar, estandarizar y uniformizar la

calidad de los cacaos. Muchos estudios han demostrado que se favorece el proceso de

fermentación cuando se utilizan volúmenes mayores a los 100 Kg frescos (Procomer,

2019). Los principales objetivos de la fermentación son: eliminar el mucilago para provocar

reacciones bioquímicas en la semilla, generar condiciones ácidas para la activación de

enzimas endógenas, generar el calor necesario para provocar la muerte del embrión e

inhibir la germinación, desarrollar cambios de coloración de los granos y contribuir a la

eliminación del exceso de humedad. La fermentación es un proceso espontáneo catalizado

por una sucesión microbiana que cambia con el microambiente (temperatura, pH,


Theobroma.

disponibilidad de oxígeno) durante este proceso se genera una serie de reacciones

bioquímicas al interior del cotiledón como en el exterior de la semilla, es decir la pulpa y

cascarilla, todas estas reacciones desencadenan la formación de los compuestos

precursores del sabor (Afoakwa et al., 2013; Voigt, Biehl, Heinrichs, Kamaruddi, Marsoner,

Hugoi, 1994). El curso y duración de la fermentación puede variar dependiente de factores

climáticos como temperatura ambiental, microorganismos presentes, variedad de cacao,

contenido de azúcares, disponibilidad de oxígeno. No se puede definir con exactitud un

límite de tiempo por lo que depende de las condiciones específicas de las unidades

productivas, sin embargo, en general la fermentación puede variar entre 3 y 9 días de

fermentación. (Afoakwa, 2012;Procomer, 2019). La fermentación se inicia con una fase

anaerobia donde se inicia la transformación de los azúcares de la pulpa en alcohol, las

levaduras (Saccharomyces spp, Kloeckera spp, Saccharomycopsis spp, Kluyveromyces

marxianus, Torulopsis spp, entre otros microorganismos) hidrolizan los carbohidratos y

proteínas presentes en la pulpa que rodea los granos para convertirlos en etanol y dióxido

de carbono, a medida que la pulpa se degrada el pH disminuye (Castañeda, Rodríguez,

Lugo, 2016; Dircks, 2009). La segunda fase de la fermentación es la fase aerobia, es decir

en presencia de oxígeno, en esta etapa se da la formación de ácido acético y se presenta

un incremento en la temperatura (40°C) y el pH entre las 24 y 72 horas. Estas condiciones

son favorables para el crecimiento de bacterias de ácido láctico, que fermentan los

azúcares que producen ácido láctico y asimilan el ácido cítrico. La asimilación del ácido

cítrico hace que el pH de la pulpa aumente su valor de 3,5 a 4,2 permitiendo el crecimiento

de otras bacterias. Esto coincide con una rápida disminución en el dominio de la población

de levaduras, que se enfrenta a un agotamiento de las fuentes de energía (poca cantidad

de azúcar en la pulpa). Se da también una creciente concentración de etanol, producción

de calor, aumento del pH y una mayor aireación, lo que favorece el crecimiento de bacterias

del ácido acético que persisten hasta el final de la fermentación. Las bacterias del ácido

acético metabolizan el etanol y lo transforman en ácido acético a través de un proceso de

liberación de calor (exotérmico), que es el principal responsable del aumento final de la

temperatura en la masa de fermentación En esta fase se pueden alcanzar temperaturas

entre los 45 y 50°C aunque podría ser mayor en algunas otras fermentaciones. El etanol y

el ácido acético penetran el interior de la semilla originando la muerte del embrión y

desencadenan una serie de reacciones catalizadas por enzimas endógenas como la

15

proteólisis de proteínas de almacenamiento, generando péptidos y aminoácidos libres

(Beckett, 2009; Voigt et al., 1994), por otro lado los granos empiezan a hincharse debido a

la penetración del ácido acético y cambian de color en su interior debido a la degradación

de las antocianinas y oxidación de los polifenoles (flavonoles y procianidinas) por efecto

de la enzima polifenol oxidasa disminuyendo paralelamente también la astringencia

(Misnawi et al., 2003), estos cambios van desde los bordes hacia adentro y se forman

surcos o fisuras en la semilla por lo que el grano de cacao deja de ser plano, por lo tanto

el hinchamiento es una característica física de los granos de caca bien fermentados

(Ramos et al., 2020; Wacher, 2011; Misnawi, 2008; Procomer, 2019).

2.2.4 Secado

Después de la fermentación, los granos se secan hasta reducir el contenido de humedad

de 60% a 6 u 8% aproximadamente, para prevenir la infestación por moho durante

almacenamiento y también permitir que continúen las reacciones bioquímicas iniciadas en

los granos de cacao fermentados (Magi et al., 2012; Pareja, 2018). En esta etapa, continua

la degradación de los polifenoles y el ácido acético se evapora; dando lugar a nuevos

componentes de sabor y pérdida de la integridad de la membrana, induciendo la formación

de color marrón (Hansen et al., 1998; Alean, Chejne & Rojano et al., 2016; Kongor et al.,

2016). Durante el secado, los azucares reductores participan en las reacciones de

pardeamiento no enzimático conocidas como reacciones de Maillard para formar

fracciones volátiles de pirazinas (Kongor et al., 2016). Oberparleiter & Ziegleder, (1997)

han identificado compuestos de Amadori en granos de cacao secos y sin tostar, los

primeros intermediarios de la reacción de aminoácidos libres y glucosa. Aunque la

formación de estos compuestos de Amadori puede ser reversible en esta etapa, estas

reacciones iniciales son importantes porque los intermedios de Amadori se

descompondrán durante el tostado posterior en numerosos componentes volátiles.

El secado puede realizarse por medio solar o artificial. En un secado solar, la humedad de

los granos de cacao se elimina por el impacto directo de la radiación solar en el producto

con o sin circulación de aire natural, donde normalmente son necesarios de cinco a siete

días para reducir el contenido de agua. Para el secado artificial se utilizan secadores de

tipo convectivo, tardando entre dos y cuatro días para alcanzar la humedad (Beckett, 2009;

Dircks, 2009; Aldave, 2016). Sin embargo, es necesario un equilibrio entre la necesidad de


Theobroma.

conservar los granos y la necesidad de permitir que las reacciones durante el secado

continúen. La velocidad de secado es de crucial importancia para la calidad final de los

granos de cacao, no debe ser demasiado rápida, de lo contrario los granos retienen una

cantidad excesiva de ácido acético, lo que resulta perjudicial para el sabor, por otro lado,

una velocidad de secado demasiado lenta daría como resultado baja acidez y presencia

de mohos (Melgarejo et al., 2006; Guehi, Zahouli, Ban-koffi, Fae & Nemlin, 2010; Porras,

Torres, Gil & Martínez, 2018).

2.2.5 Tostado

Los granos fermentados y secos desarrollan precursores químicos que mediante la

torrefacción se transforman en el sabor y aroma típico del cacao. Este proceso continúa

promoviendo la disminución de parcial del ácido acético y la astringencia del grano, al

reducir las concentraciones de ácidos volátiles y detener la oxidación de los polifenoles,

respectivamente. Además, reduce la humedad y libera los granos de la testa (Castañeda

et al., 2016; (Vázquez et al., 2016; Álvarez, Pérez, Boulanger, Lares, Ssemat, Davrieuz ,

Cros, 2012). Sin embargo, los principales cambios derivan de las reacciones de Maillard y

Strecker. La reacción de Maillard en el grano de cacao ocurre entre los azúcares

reductores (glucosa y fructosa) y aminoácidos libres o péptidos de cadena corta (Palacios,

2016). La degradación de Strecker se produce cuando un carbonilo derivado de la reacción

de Maillard reacciona con otros aminoácidos libres del producto (Vázquez et al., 2016).

Estas reacciones generan una variedad de compuestos tales como alcoholes, ácidos

carboxílicos, aldehídos, cetonas, esteres, aminas y pirazinas, siendo estos últimos a los

que se les atribuye el aroma del chocolate (Zapata, Tamayo & Rojano, 2015; Jinap, 2004).

De acuerdo a Farah et al., (2012), las pirazinas son compuestos aromáticos de alto impacto

que contribuyen a obtener el aroma y sabores deseados en el cacao, dentro del grupo de

pirazinas, las de mayor impacto son 2-metilpirazina; 2,5- dimetilpirazina; 2,3,5-

trimethilpirazina y 2,3,5,6-tetrapirazina.

Para el tostado de la semilla de cacao existen diversas alternativas como el tostado

convencional y el pre tostado. El tostado convencional consiste en tostar las semillas aún

con cascarilla en hornos industriales a temperaturas comprendidas entre 100 y 150 °C

durante 15 o 45 minutos, respectivamente. El pre tostado, consiste en someter las semillas

17

a un tratamiento térmico previo a temperaturas inferiores a 100 °C por cortos periodos de

tiempo (15 minutos) para desprender la testa de la semilla y posteriormente someterla de

manera directa a otros niveles de temperatura u otros procesos (Palacios, 2016). El tiempo

y la temperatura del proceso de tostado dependen de varios factores, como características

físicas y químicas de los granos, genotipo y el producto final deseado (Pareja, 2018;

Afoakwa, Paterson, Fowler, Ryan, 2008). De acuerdo a Ramli, Hassan, Said, Samsudin,

Aini (2006), las variedades criollas requieren temperaturas más bajas de tostión que las

variedades forasteras.

Etapas de la reacción de Maillard (S.T. Beckett, 2009)

● Inicial: Los azúcares reductores y aminoácidos forman compuestos de adición o

también denominados Amadori, los cuales a su vez forman glucosilaminas o

fructosilaminas, según el azúcar reductor inicial. Estas reacciones iniciales son

importantes para la formación de compuestos volátiles precursores del sabor.

● Intermedia: Implican las sustancias anteriores, así como la degradación de

Strecker. Cuando se calientan, la mezcla de grupos carbonilos y aminoácidos

pueden producir una variedad de aromas entre los que se incluye el del chocolate.

La última etapa de la fase intermedia incluye los aldehídos, cetonas y otros grupos

carbonillo que reaccionan para formar pirazinas, furanos y otras sustancias que se

encuentran en el chocolate (Fig. 2-2).

● Final. Las reacciones de pardeamiento provienen de la etapa final. Solamente

entonces pueden ser producidos los pigmentos insolubles pardo – oscuro llamados

melanoidinas.


Theobroma.

Figura 2-2: (a) Formación de aldehídos y aminocetonas a través de la degradación de aminoácidos por Strecker. (b) Conversión de aminoacetonas en pirazinas.

Fuente. Beckett, (2009)

2.2.6 Tostado Infrarrojo

El calentamiento es uno de los procesos térmicos más importantes en el procesamiento

de alimentos. El calor tradicionalmente se transfiere desde el exterior a la superficie del

alimento por convección y conducción y la temperatura de la superficie del alimento

19

aumenta aún más hasta que el calor llega a través de la conducción al alimento provocando

cambios físicos y químicos. El aire caliente es uno de los métodos de tostado por

convección más simples, con bajos costos operativos, sin embargo, este sistema requiere

una alta temperatura energía y tiempo prolongado para tostar y resulta en efectos adversos

cambios en el producto final, principalmente debido a la Maillard reacción. En los métodos

de tostado convencionales, la superficie exterior de alimentos como las nueces está

demasiado tostada, mientras que el centro de la nuez no está perfectamente asado,

causando un tostado no uniforme, superficies quemadas y desarrollo de aromas

desagradables y sabor a quemado (Aboud et al., 2019). Para superar un tostado no

uniforme y sus inconvenientes, métodos novedosos como el calentamiento infrarrojo (IR)

tiene el potencial de mejorar el comportamiento del proceso de tostado, este método de

calentamiento está ganando importancia debido a un menor costo de energía, alta

eficiencia térmica, tamaño compacto de los equipos y alto coeficiente de difusión (Rastogi,

2012). El infrarrojo es energía en el rango del espectro electromagnético entre microondas

y luz visible, el IR tiene frecuencias desde aproximadamente 30 THz hasta

aproximadamente 430 THz y longitudes de onda de aproximadamente 0,75 a 1000 μm, y

se clasifica en tres regiones: IR de onda corta (0,75-2 μm infrarrojo cercano), IR de onda

media (infrarrojo medio de 2 a 4 μm) y IR de onda larga (infrarrojo lejano de 4 a 1000 μm).

En general, la radiación IR de onda larga es ventajosa para el procesamiento de alimentos

porque la mayoría de sus componentes absorben energía radiactiva en esa región del

espectro (Krishnamurthy et al., 2008). La radiación infrarroja (IR) es energía en forma de

ondas electromagnéticas y es más rápida en la transferencia de calor que mecanismos de

convección y conducción, el mecanismo de calentamiento infrarrojo emite energía que

interactúa con las moléculas de los alimentos y se convierte en calor que se conduce a

través de la masa de alimentos, por lo tanto, el calentamiento se produce de manera

uniforme en todo el volumen (Bhinder et al., 2019), sin embargo, una desventaja de esta

técnica es la restricción de su poder de penetración en alimentos con grande geometría,

por lo que la combinación del calentamiento infrarrojo y otros métodos de tostado como

aire caliente, microondas y otros estados de convección y conducción pueden superar esta

limitación, volviendo el proceso de tostado más eficiente y útil porque proporciona

resultados sinérgicos y se considera una solución actualmente conocida, como por ejemplo

IR-Aire caliente que ha sido utilizado ampliamente para secar y tostar productos agrícolas.

La combinación de estos métodos térmicos intensifica la transferencia de masa y calor,


Theobroma.

hay una distribución más uniforme del calor sobre el producto, reduciendo así el tiempo de

tostado, consumo de energía y aumentando la eficiencia del proceso, de hecho se ha

reportado que la combinación de IR con aire caliente para tostar nueces proporciona un

efecto sinérgico, lo que resulta en un proceso de tostado eficiente y reduce el requerimiento

de energía en un 31% en comparación con solo el aire caliente (Uysal et al., 2009) .

2.2.7 Compuestos aromáticos y polifenólicos en los granos de cacao.

La fracción volátil del aroma del cacao se origina a partir de los precursores formados

durante la fermentación y secado. El desarrollo del aroma de origen térmico en el caso del

tostado es un fenómeno complejo que depende de los parámetros del mismo y de la

composición química del grano. Alrededor de 600 compuestos volátiles han sido aislados

en el cacao tostado, entre las familias químicas más representativas se encuentran

aldehídos, ésteres, fenoles, nitrilos, compuestos azufrados, pirazinas, furanos, oxazoles,

cetonas, alcoholes, y ésteres (Álvarez et al., 2012; Portillo, Labarca, Grazziani, Cros,

Assemat, Davrieux, Boulanger, Marcano, 2009).

Entre los diferentes compuestos volátiles, las pirazinas son los compuestos predominantes

que contribuyen al sabor del cacao tostado. El mecanismo generalmente postulado para

la formación de pirazina es la dimerización de cetoaminas a dihidropirazinas con un paso

de oxidación. La variedad y cantidad de la formación de alquilpirazina depende de la

reactividad de los aminoácidos presentes, el pH y el procedimiento de tostado (Hwang et

al., 1995; Cremer y Eichner, 2000; Bonvehi y Coll, 2002). La concentración total de

pirazinas en los granos tostados varía según la variedad. Las principales diferencias

cuantitativas involucran principalmente a las dimetil-, trimetil- y tetrametilpirazinas,

mientras que otras alquilpirazinas aparecen sólo en niveles menores (Magi et al., 2012).

Dado que la trimetilpirazina aumenta constantemente, las 2,3-, 2,6- y 2,5-dimetilpirazinas

no aumentan hasta que se producen fuertes condiciones de tostado. Esto permite

establecer una correlación entre el grado de tostado sensorialmente perceptible del cacao

21

y los componentes seleccionados de la fracción de metilpirazina (Ziegleder, 1982;

Ziegleder & Sandmeier, 1983).

Los antioxidantes son sustancias que tienen la propiedad de inhibir o prevenir las

alteraciones oxidativas que puede sufrir una molécula. Entre los principales antioxidantes

naturales se encuentran los compuestos fenólicos, el ácido ascórbico, el α -tocoferol, los

carotenoides, siendo encontrados con mayor frecuencia en los frutos, semillas y aceites

vegetales (García, Sotero, Mancini, Torres, Filho, 2011). Los compuestos fenólicos

constituyen un grupo de sustancias químicas que se caracterizan por presentar un anillo

aromático, un anillo benceno, con uno o más sustituyentes hidroxilos incluyendo derivados

funcionales como ésteres, metil ésteres, glicósidos (Vázquez et al., 2016). Entre los

compuestos fenólicos del cacao predominan los flavonoides, que contienen quince átomos

de carbono en su núcleo básico y están arreglados bajo un sistema C6-C3-C6, en el cual

los dos anillos aromáticos están unidos por una unidad de tres carbonos que pueden o no

formar un tercer anillo (Díaz & Hernández., 2020). Estos compuestos ejercen efectos

antioxidantes, antitrombóticos y de mejora de la función endotelial, además disminuye la

presión arterial mediante la vasodilatación por la producción de óxido nítrico (Carrillo et al.,

2014; Araujo et al., 2014). Aunque los hábitos alimenticios son muy diversos en el mundo,

la ingestión media de algún tipo de flavonoide se estima en 23 mg/día (Sotero, Maco, Vela,

Merino, Dávila & García, 2011).

Los flavonoides que predominan en las semillas de cacao se extienden desde simples

monómeros hasta formas oligoméricas y poliméricas llamadas procianidinas. Dentro de los

más representativos se encuentran las antocianinas, catequinas o flava-3-oles y

proantocianidinas (Pareja, 2018). La fracción de antocianinas consiste principalmente de

cianidina-3-arabinosa y cianidina-3-D-galactosa, que dependiendo de su concentración le

aportan colores a los granos de cacaos no fermentados, que van del blanco hasta un

morado oscuro. La principal catequina es -(-)epicatequina y se han encontrado en

cantidades menores (+)-catequina, (+)-galocatequina y (-)epigalocatequina (Zapata et al.,

2015; Beckett, 2009). Entre las procianidinas las más abundantes son las unidades

diméricas, triméricas, tetrámeras y oligoméricas de epicatequina y flavan-3,4-diol,

asociadas a la sensación astringente del fruto (Díaz & Hernández, 2020; Pallares et al.,

2016; Pugliese et al., 2013). Durante la fermentación, la concentración de polifenoles se


Theobroma.

reduce en gran medida por oxidación enzimática, a través de la hidrólisis de las

antocianinas y la polimerización de los monómeros y oligómeros de flavonoides,

transformándolos en compuestos insolubles. Como consecuencia, la astringencia del

cacao se reduce y el color cambia de morado a marrón, influyendo de manera positiva en

la calidad sensorial del cacao (Palacios, 2016; Vázquez et al., 2016; Beckett, 2009).

Algunos estudios han reportado perfiles fenólicos donde incluyen (+)-catequina, (-)-

epicatequina, hipolaetina 8-O-β-D glucurónido, hipolaetina 8-O-β-D glucurónido 3”-O-

sulfato (teograndinas II), isoscutelareina 8-O-β-D-glucurónido, hipolaetina 3″-metil éter 8-

O-β-D-glucurónido, isoscutelareina 8-O-β-D-glucurónido 3”-O-sulfato (teograndinas I) e

hipolaetina 3″-metil éter 8-O-β-D-glucurónido 3”-O-sulfato (De Oliveira, Rogero &

Genovese, 2015; Zapata et al., 2015).

2.3 Estado del arte

2.3.1 Cambios en el contenido de los compuestos fenólicos y actividad antioxidante durante la fermentación y tostado.

Díaz & Hernández evaluaron el contenido de polifenoles totales, cafeína y teobromina de

granos frescos y masa de dos especies de Theobroma, Copoazú y Maraco, procedentes

de la Amazonía Colombiana (Tabla 2-5). Los resultados mostraron un mayor contenido de

polifenoles en las muestras sin fermentar con respectos a los licores de T. bicolor y T.

grandiflorum, en el caso de Maraco, la masa conserva un 34% del contenido de polifenoles

totales del grano, mientras que la de Copoazú conserva el 17%. Esta disminución se debe

a que en el proceso de fermentación se presentan unas reacciones bioquímicas de

oxidación, polimerización y enlazamiento con proteínas, esto reduce la solubilidad y

astringencia, que modifican los compuestos y continua su disminución en los procesos de

secado y tostado por pardeamiento enzimático. Por otra parte, la capacidad antioxidante

en la masa de Maraco disminuye para el radical ABTS, mientras que los otros valores

aumentan, este aumento puede deberse a las melanoidinas, las cuales son compuestos

con potencial antioxidante y responsables de la actividad atrapadora de radicales libres y

23

se producen por las reacciones de Maillard en el proceso de tostado (Zapata Bustamante

et al., 2015). Igualmente, se puede observar que el contenido de teobromina y cafeína

aumentó, aunque no de manera significativa, esto puede deberse a que estos compuestos

podrían transportarse desde el pericarpio al grano de cacao durante el proceso de

beneficio (Dang & Nguyen, 2019).

Tabla 2-5: Contenido de polifenoles totales, teobromina, cafeína y capacidad antioxidante

de las especies Maraco y Copoazú

Compuestos bioactivos

Maraco

(Theobroma bicolor)

Copoazú

(Theobroma grandiflorum)

Grano Masa Grano Masa

Polifenoles totales (mg EAG/g)* 1,62 ± 0,12 0,56 ± 0,03 2,51 ± 0,05 0,43 ± 0,03

Teobromina (mg/g) 0,66 ± 0.01 1,75 ± 0,03 2,24 ± 0,06 2,42 ± 0,22

Cafeína (mg/g) 0,20 ± 0,02 0,40 ± 0,00 0,37 ± 0,01 0,53 ± 0,07

Capacidad antioxidante DPPH

(mg/L)** 53,80 ± 0,79 109,01 ± 6,01 75,64 ± 2,95 104,40 ± 4,99

Capacidad antioxidante ABTS

(mg/L)** 19,27 ± 0,10 10,66 ± 0,43 2,67 ± 0,31 14,37 ± 0,29

*Polifenoles totales (mg equivalente de ácido gálico/g)

**Capacidad antioxidante CE50 (concentración efectiva 50)

Fuente: Adaptado de (Díaz & Hernández, 2020)

Galeano et al., (2012) realizaron un estudio sobre la variación de la actividad antioxidante

y el contenido fenólico sobre granos de Copoazú (Theobroma grandiflorum) obtenidos de

tres tipos de relieve del Departamento del Caquetá (Colombia) durante el proceso de

beneficio. Los resultados indicaron que los granos fermentados tienen un mayor contenido

de fenoles respecto a los secos y tostados, en donde se observó una disminución entre el

20 y 70% del contenido total de polifenoles, esta disminución se debió a las temperaturas

de tostado, en este caso fue de 100°C. Por su parte, al evaluar la capacidad antioxidante,

DPPH y ABTS, también se observó una disminución cuando se realizaron los procesos de

secado y tostado, en donde se obtuvo una pérdida de la actividad antioxidante del 41%

aproximadamente durante el tostado.


Theobroma.

De Brito et al., (2001) realizaron un estudio sobre la variación del contenido de polifenoles

totales al someter los granos de cacao de la variedad Forastero, procedentes de Sao

Paulo, Brasil, a los procesos de fermentación, secado y tostado. El contenido total de

fenoles durante el proceso de fermentación a las 0h fue de 231 ± 5 mg ácido tánico/gms y

después de 72 h fue de 213 ± 5 mg ácido tánico gms, presentándose una disminución,

pero no muy significativa, mientras que luego del secado y el tostado (150°C por 30 min)

se observó una disminución de 157 ± 6 y 131 ± 6 mg ácido tánico g.b.s-1 respectivamente.

Otro estudio realizado por Cuellar et al., (2017) evaluaron el efecto del tiempo de

fermentación sobre el contenido fenólico y la actividad antioxidante de granos copoazú

(Theobroma grandiflorum) recolectados en Florencia Caquetá, Colombia. El contenido de

fenoles totales y capacidad antioxidante (DPPH y ABTS) a los 0 días de fermentación fue

de 840,14 mg GAE/g, 1438,17 µmol Trolox/g y 925,45 µmol Trolox/g y a los 10 días fue de

325,46 mg GAE/g, 736,08 µmol Trolox/g y 691,79 µmol Trolox/g, respectivamente.

Igualmente evaluaron el contenido de metilxantinas, a los 0 días de fermentación

obtuvieron un contenido de teobromina y cafeína de 4,25 y 4,72 mg/gms y a los 10 días

fue de 1,33 y 1,49 mg/gms respectivamente, esta disminución puede deberse a la

liberación de teobromina y cafeína en los procesos de difusión celular y pérdida de los

líquidos celulares en el exudado durante la fermentación.

Zapata, Tamayo, Rojano (2015) evaluaron el efecto del tostado sobre el contenido de

compuestos bioactivos en cinco clones de cacao (CCN 51, ICS 1, ICS 60, ICS 95 y TSH

565) procedentes del departamento del cauca, Colombia. Los resultados mostraron que

al someter el cacao al proceso de tostado disminuyeron el contenido de fenoles totales, sin

embargo, dos clones ICS 60 y TSH 565 presentaron un aumento de compuestos

bioactivos, esto puede deberse a que durante el tostado se producen compuestos

derivados de las reacciones entre azucares reductores y aminoácidos (reacción de

Maillard), las melanoidinas, las cuales confieren actividad antioxidante y pueden ser

detectadas por el método de Folin-Ciocalteu. También evaluaron el contenido de

teobromina y cafeína y observaron que durante el tostado las metilxantinas disminuyeron,

efecto asociado al incremento de algunas sustancias relacionadas con dicetopiperazinas,

estas interactúan con los alcaloides de purinas y por tanto disminuyen el contenido de la

teobromina y cafeína.

25

2.3.2 Compuestos precursores de sabor y pirazinas en la fermentación y tostado.

El chocolate tiene un sabor y aroma distintivo relacionado con el genotipo de cacao,

condiciones de cultivo y procesamiento (Afoakwa et al., 2008), por lo cual se ha

comprobado que la fermentación promueve cambios bioquímicos en el grano formando

compuestos precursores de sabor, entre ellos azúcares reductores, aminoácidos libres y

péptidos. Estos precursores se convierten en el típico aroma de coco a través de

reacciones de Maillard y degradación de Strecker durante el proceso de tostado (Kongor,

Hinneh, Dvan et al., 2016). Se ha reportado que la cantidad y composición de aminoácidos

libres y azúcares reductores cambia durante la fermentación. Hashim, Selamat, Syed, Ali

(1998) realizaron un seguimiento a los compuestos precursores de sabor, aminoácidos

libres, péptidos y azúcares reductores en la fermentación de cacao durante seis días

encontrando que los aminoácidos totales y aminoácidos hidrófobos aumentan

significativamente en un 148 y 280% respectivamente, al igual que las concentraciones de

péptidos y azúcares reductores que aumentaron en un 55 y 208% respectivamente. Las

semillas no fermentadas contienen cantidades bajas de aminoácidos libres, por lo

contrario, las semillas fermentadas se caracterizan por una mayor cantidad de aminoácidos

libres totales. Rohsius, Matissek, Lieberei (2006) evaluaron el contenido y variación de los

aminoácidos libres en 106 muestras comerciales de cacao, los autores concluyeron que el

contenido y la distribución de aminoácidos libres en el cacao fermentado y seco de

diferentes orígenes varía significativamente, encontrado valores entre 5-25 mg/gms libre

de grasa, adicionalmente encontraron variaciones típicas específicas de la región en

cantidad y composición de aminoácidos libres. Voigt et al., (1994) encontró que mediante

proteólisis in vitro que los compuestos precursores específicos del aroma a cacao son

aminoácidos libres hidrofóbicos (especialmente leucina, valina, alanina, isoleucina,

fenilalanina) y los péptidos hidrófilos generados a través de la hidrólisis de la proteína de

almacenamiento de la semilla del cacao (específicamente la fracción de globulina de clase

vicilina) que se genera por acción secuencial de las enzimas endógenas del grano de

cacao; endoproteasa aspártica y carboxipeptidasa. Marseglia et al., (2014) investigaron la


Theobroma.

presencia de oligopéptidos en granos de cacao fermentados, 44 péptidos diferentes

generados principalmente durante la fermentación, adicionalmente mencionan que los

patrones de péptidos de los granos de cacao de diferente origen geográfico son variables,

lo que sugiere un efecto de diferentes procesos de fermentación. La difusión de ácido

acético y láctico sobre el tejido del cotiledón induce la proteólisis de la albúmina y la

proteína de almacenamiento globular de la clase vicilina (7S) del cacao, el grado y tiempo

de acidificación parece incidir en la calidad aromática de los granos de cacao (Nazaruddin

et al., 2006). Voigt, Textoris, & Wöstemeyer (2018) estudiaron la dependencia del pH en la

liberación de aminoácidos libres y su potencial para generar aroma característico a cacao

y nueces mediante la proteólisis in vitro de la globulina de clase vicilina de cacao (7S) con

una mezcla de proteasa aspártica y carboxipeptidasa, un panel entrenado confirmó un

fuerte aroma a cacao para las muestras previamente sometidas a la proteólisis entre pH

4,8 y 5,2, y se detectó un aroma débil a cacao en las muestras sometidas a proteólisis pH

4,4 (Fig. 2-3), además fuerte aroma a nuez se detectó para los productos de proteólisis

obtenidos a pH 5,2. Se confirma que los péptidos derivados del cacao y la vicilina son

precursores esenciales de los componentes aromáticos específicos a cacao y nuez.

Figura 2-3: Criterios de un panel sensorial para el cacao tostado sometido previamente a proteólisis en diferentes valores de pH.

https://www.sciencedirect.com/topics/biochemistry-genetics-and-molecular-biology/protein-catabolism

https://www.sciencedirect.com/topics/biochemistry-genetics-and-molecular-biology/albumin

27

Fuente: Voigt et al., (2018).

Reisdorff, Rohsius, De Souza, Aparecida, Gasparotto, Lieberei (2004), realizaron estudios

in vitro para comparar la actividad proteolítica de las globulinas de almacenamiento en

semillas de Theobroma cacao, Theobroma grandiflorum y Theobroma bicolor y el potencial

de T. bicolor y T. grandiflorum para generar aroma similar al chocolate, encontrando que

las actividades de la endopeptidasa aspártica y la carboxipeptidasa en T. bicolor difieren

ligeramente de las del cacao. La especificidad de la carboxipeptidasa para los aminoácidos

hidrofóbicos fue bastante similar en estas dos especies. Debido a las altas cantidad de la

endopeptidasa aspártica en las semillas de cacao, las globulinas de la clase vicilina

desaparecen dentro de los primeros dos o tres días de fermentación. Dado que las

actividades enzimáticas de T. bicolor y T. grandiflorum fueron la mitad de las observadas

en T. cacao, el rendimiento máximo de precursores aromáticos en la fermentación de

semillas de T. bicolor y T grandiflorum puede ocurrir uno o dos días después. Voigt et al.,

(1994) encontraron que el tejido del cotiledón debe acidificarse a valores entre pH 5,0 y pH

5,5 durante la fermentación para garantizar la formación satisfactoria de los precursores

del aroma. En comparación con el cacao, el rango de pH para las actividades simultáneas

de las dos enzimas de T. grandiflorum se desplaza a un pH ligeramente más bajo, debido

al pH óptimo más ácido de la carboxipeptidasa. Además, la actividad endopeptidasa

aspártica de T.grandiflorum estuvo cerca de su mínimo a pH 5,0 mientras que, hacia un

valor ligeramente más ácido de pH 4,5, la actividad se acercó al 50% de su máximo. A

partir de estas observaciones in vitro, llegaron a la conclusión que, durante la fermentación

de semillas de T. grandiflorum, el pH de los cotiledones debe reducirse desde los valores

iniciales de aproximadamente pH 6,0 a un rango entre pH 5,0 y 4,5 para desencadenar

una actividad enzimática suficiente.

Los precursores de aromas desarrollados durante la fermentación interactúan en el

proceso de tostado para producir el deseado sabor a chocolate; por ello, el tostado es

considerado como la operación tecnológica más importante en el procesamiento de los

granos de cacao. Optimizar las condiciones de tostado de cacao significa aprovechar el

máximo el potencial aromático de las almendras (Amaiz, Gutiérrez, Pérez, Álvarez, 2012).

Según Afoakwa et al., (2008), los precursores de aromas como oligopéptidos y


Theobroma.

aminoácidos libres determinan el grado de los productos de la reacción de Maillard,

principalmente aldehídos y pirazinas que pueden formarse durante el tostado del cacao.

El tostado da como resultado la formación de principalmente tres metilpirazinas, la

tetrametilpirazina (TMP) alcanzan su nivel máximo a niveles de tueste medio,

trimetilpirazina (TrMP) aumenta de manera constante, mientras que la 2,5-dimetilpirazinas

(DMP) solo aumenta bajo condiciones de tostado fuerte ( Beckett, 2009).

Ramli et al., (2006) estudio la influencia de las condiciones de tostado en los granos de

cacao sobre los compuestos volátiles, sometió las muestras a un tostado con aire forzado

a 20, 30, 40 y 50 minutos a 120, 130, 140, 150, 160 y 170 °C, analizó la fracción volátil por

cromatografía de gases y espectrometría de masas. En adición, mediante un análisis

descriptivo cuantitativo, un panel de jueces entrenados evaluó la intensidad del sabor del

chocolate usando nueve escalas de calificación para los atributos de sabor; astringencia,

amargor, acidez, cacao y quemado. los principales compuestos aromatizantes

identificados fueron compuestos de alifáticos y grupos alicíclicos como alcoholes y ésteres,

y grupos heterocíclicos tales como pirazinas y aldehídos. Se identificaron un total de 19

componentes principales volátiles: nueve pirazinas (2,5-dimetil, 2,3-dimetil, 2-etil-6-metil-,

trimetil, 3-etil-2,5-dimetil, tetrametil, 2-etenil-6-metil y 3,5-dimetil-2-metilpirazina); cinco

aldehídos (5-metil-2-fenil-2-hexenal, benzaldehído, benzalacetaldehído y

benzenacetaldehído); una metilcetona (2-nonanona); dos alcoholes (linalool y 2-heptanol);

y dos ésteres (4-etilfenil acetato y 2-feniletil acetato). El perfil de sabor de los compuestos

identificados y producción óptima de los compuestos aromáticos principales (pirazinas,

aldehídos, cetonas, alcoholes) se presentó a una temperatura de 160°C por 30 minutos,

sin embargo, basados en la evaluación sensorial del chocolate, la mejor temperatura de

tostado fue de 150°C por 30 minutos, genero menor astringencia y bajo sabor amargo,

astringente y quemado, además menciona que compuestos como trimetilpirazina,

tetrametilpirazina y 5-metil-2-fenil-2-hexanal pueden ser buenos indicadores para la

evaluación del proceso de tostado.

29

3. Capítulo 3. Efecto de los procesos de fermentación y tostado sobre algunos compuestos que intervienen en la formación del sabor y aroma en las especies amazónicas Theobroma bicolor y Theobroma grandiflorum

Resumen gráfico


Theobroma.

3.1 RESUMEN

Theobroma bicolor y Theobroma grandiflorum son frutos endémicos de la Amazonía, de

sus semillas es posible obtener un producto sucedáneo al chocolate después de aplicar

procesos de beneficio y transformación similares al cacao como fermentación, secado,

tostado entre otros. Teniendo en cuenta la tendencia actual hacia el consumo de frutos

exóticos, el crecimiento del mercado del cacao y el interés de encontrar productos

diferenciadores por su sabor aroma, la presente investigación tuvo como objetivo dilucidar

los cambios en algunos compuestos de interés que contribuyen a la formación de sabor y

aroma como: contenido de polifenoles (TPC), capacidad antioxidante (AC), aminoácidos

libres, glucosa, fructosa y pirazinas al someter granos de T. bicolor (TB) y T. grandiflorum

(TG) a los procesos de fermentación natural y tostado infrarrojo a diferentes temperaturas.

El estudio se complementó con el perfil sensorial e identificación de compuestos

aromáticos mediante la técnica HS-SPME/GC-MS. Los análisis indicaron que los procesos

de fermentación y tostado tienen un efecto significativo sobre los compuestos

mencionados. Los valores de TPC y AC para el radical ABTS en granos sin fermentar de

TB y TG fueron de 60,50 mg/gms, 42,21 µmol TEAC/gms y 193,34 mg GAE/gms, 1783,48

µmol TEAC/gms respectivamente, después de la fermentación TPC y AC para el radical

ABTS se redujo en las proporciones: TB (37,10 y 34,34%) y TG (de 32,24 y 28,64%). En

el proceso de tostado TPC disminuyó por el incremento de la temperatura de tostado 110,

140 y 170°C en las siguientes proporciones: TB (25,58- 47,39- 66,83%) y TG (21,51- 38,60-

56,12%), la actividad antioxidante, aunque disminuyó con la temperatura de tostado se

encontró que las diferencias no fueron estadísticamente significativas entre algunos

tratamientos de tostado. La tetrametilpirazina (TMP) fue la única pirazina encontrada en

los granos fermentados y secos de las dos especies, los azúcares y aminoácidos libres

después del tratamiento fermentativo se incrementaron y se encontró en mayor contenido

de aminoácidos libres en TB con respecto a TG lo que posiblemente influyó en una mayor

formación de pirazinas en TB durante el tostado, la temperatura de tostado donde se

detectó específicamente mayor contenido de TMP fue 140°C donde se formó 32,14 y 19,58

31

µg/gms en TB y TG respectivamente. En los perfiles sensoriales se percibieron notas

aromáticas interesantes como frutales, nueces, madera y herbales, además de baja

presencia de los descriptores sensoriales ácido, amargo y astringente, sin embargo, el

descriptor de sabor a cacao fue bajo para T. grandiflorum y muy bajo en T. bicolor.

3.2 INTRODUCCIÓN

Theobroma bicolor y Theobroma grandiflorum cuyos nombres comunes son Maraco y

Copoazú respectivamente son plantas endémicas de la región Amazónica, se encuentran

distribuidas en algunos países de Centro y Sur América (Camacho et al., 2006; Melgarejo

et al., 2006; Marroquín et al., 2016). Las pulpas se caracterizan por un aroma y sabor frutal

agradable y representan aproximadamente el 40% del peso de los frutos, localmente se

utiliza la pulpa para la preparación de bebidas, dulces y mermeladas (Morales et al., 1994;

González et al., 2016), de sus semillas se obtiene un producto análogo al chocolate

después de aplicar procesos de beneficio y transformación similares al cacao como

fermentación, secado y tostado (Melgarejo et al., 2006; Galeano & Paladines, 2012). Cada

genotipo de cacao presenta un potencial de sabor único que puede atribuirse a su

composición intrínseca respecto a la cantidad y tipo de proteínas de almacenamiento

carbohidratos y polifenoles (Kongor et al., 2016;Afoakwa et al., 2008). El cacao está

compuesto principalmente por grasas, carbohidratos, proteínas, vitaminas, minerales y

metabolitos secundarios de interés biológico como polifenoles y metilxantinas (Samaniego

et al., 2020; Bertazzo et al., 2011), los polifenoles representan entre el 15 - 20% del licor

de cacao seco y desengrasado (Wollgast & Anklam, 2000), cerca del 60% del total de

polifenoles en los granos de cacao sin fermentar y seco son monómeros de flavanol

(epicatequina y catequina) y oligómeros de procianidina (Dreosti, 2000), la epicatequina es

el flavanol mayoritario y representa el 35% de los polifenoles totales (Lacueva et al., 2008),

respecto al contenido de metilxantinas se ha reportado que contiene aproximadamente

entre 1- 4 % de teobromina y 0,2 – 0,3 % de cafeína en granos de cacao seco y

desengrasado ( Afoakwa et al., 2008; De Sena et al., 2011; Samaniego et al., 2020).

El procesamiento puede alterar drásticamente la composición fitoquímica y las

propiedades sensoriales del cacao (Lemarcq et al., 2020). La fermentación es una etapa

crucial para el desarrollo del aroma y sabor del cacao, por lo tanto, el método y tiempo de


Theobroma.

fermentación adecuado, es clave para obtener un producto de calidad. El cacao sin

fermentar no presenta el sabor típico a chocolate, además, su sabor es amargo y

astringente (Kongor et al., 2016; Kadow, et al., 2013). La fermentación es una sucesión

microbiana que varía a medida que cambia el microambiente (temperatura, pH,

disponibilidad de oxígeno) (Dircks, 2009) y a su vez se generan compuestos precursores

de sabor como aminoácidos libres, péptidos y azúcares reductores, adicionalmente esta

etapa permite una reducción del contenido de polifenoles y metilxantinas por reacciones

de oxidación y fenómenos de difusión logrando disminuir el sabor astringente de los granos

de cacao. Los compuestos volátiles como ácidos, alcoholes y esteres incrementan durante

la fermentación, y confieren mejores características sensoriales al cacao en términos de

aroma (Afoakwa et al., 2013; Nazaruddin et al., 2006; Rodríguez et al., 2012). Se ha

comprobado que la cantidad y composición de aminoácidos libres y azúcares reductores

cambia durante la fermentación, Hashim et al., (1998) reportaron que, en la fermentación

de cacao durante seis días, el contenido de aminoácidos libres totales, aminoácidos

hidrófobos, péptidos y azúcares reductores aumentaron en las proporciones de 148, 280,

55 y 208%, respectivamente. Barrientos et al. (2019) evaluaron el efecto del proceso de

fermentación y secado solar sobre la calidad sensorial y química del cacao, encontraron

aumento en los descriptores de olor floral, lácteo, nuez, fruta, disminución del sabor acido

y astringente, reducción del contenido de antocianinas, polifenoles totales y sacarosa e

incremento de azúcares reductores después de la fermentación y secado. El tostado, es

otro paso importante para desarrollar aún más el sabor y aroma del cacao a partir de los

compuestos precursores formados durante la fermentación y secado (Afoakwa et al. 2008

; Brito et al., 2001) . Aminoácidos libres, péptidos y azúcares reductores interactúan en el

tostado a través de las reacciones de Maillard y la degradación de Strecker conduciendo

a una mayor formación de los compuestos aromáticos (Serra., 2005; J. Voigt et al., 1994).

Se han identificado cerca de 600 compuestos aromáticos en los granos y subproductos del

cacao, entre ellos están diferentes grupos de compuestos heterocíclicos de bajo peso

molecular como ácidos, alcoholes, aldehídos, cetonas, esteres, pirazinas, furanos,

furanonas, pironas, pirroles, nitrilos y sulfuros, entre otros (Frauendorfer & Schieberle,

2008; Aprotosoaie et al., 2016; Serra., 2005; Counet et al., 2002),particularmente las

pirazinas son compuestos predominantes y característicos del cacao fermentado y tostado

(Aprotosoaie et al., 2016; Ziegleder., 2009). El tiempo y temperatura de tostado a usar

33

depende de factores como el genotipo, defectos presentes en los granos, presentación de

la materia prima y producto final deseado, en general el proceso de tostado varía entre 15

- 45 minutos y temperaturas entre 130 -150°C (Krysiak et al., 2013; Ramli et al., 2006). El

tostado genera modificaciones fisicoquímicas como reducción de la humedad,

desnaturalización parcial de proteínas, formación del color marrón por reacciones de

pardeamiento no enzimático, así mismo permite disminuir el contenido de ácidos volátiles

y no volátiles, polifenoles y metilxantinas logrando disminuir aún más los sabores amargos,

ácidos y astringentes (Beckett., 2009; Afoakwa., 2016; Ramli et al., 2006). Ioannone et al.,

(2015) evaluaron tres temperaturas de tostado (125, 135 y 145°C) a diferentes tiempos (6

y 40 minutos), encontrando que las diferentes condiciones de tiempo y temperatura

influyeron significativamente en los compuestos fenólicos y actividad antioxidante, en

particular, el tostado a mayor temperatura y corto tiempo conservó mejor el contenido de

polifenoles, mientras que la actividad antioxidante se maximizó con un tostado a largo

tiempo y baja temperatura, resultados similares reportaron Suazo et al., (2014) quienes

investigaron el efecto del grado de fermentación (granos no fermentados, mal fermentados

y bien fermentados) y temperatura de tostado (110, 130 y 150°C) del cacao Trinitario sobre

el contenido polifenólico y actividad antioxidante, concluyendo que los compuestos

polifenólicos y actividad antioxidante disminuyen con el grado de fermentación mientras

que el tratamiento de tostado redujo el contenido de polifenoles excepto para el tratamiento

a 150ºC, paralelamente la actividad antioxidante incrementó con la temperatura de tostado.

El mercado actual del cacao busca productos diferenciadores (Ríos et al., 2017), además

hay una tendencia hacia el consumo de frutas exóticas con propiedades nutricionales y

funcionales (González et al., 2016). Oliveira & Genovese (2013) sugirieron que el perfil

fenólico y de ácidos grasos del licor de Copoazú puede ser superior al del cacao, por otra

parte T. bicolor se distingue por poseer un mayor contenido de proteína en la pulpa como

en el grano y tiene un mayor contenido de ácidos grasos insaturados en la fracción grasa

de la semilla con respecto al cacao (Reisdorff et al., 2004; Pérez et al., 2018; Díaz &

Hernández, 2020). Pérez et al. (2018) encontraron composiciones químicas equivalentes

y perfiles de proteínas variables entre las tres especies de Theobroma (T. cacao, T. bicolor,

T. grandiflorum) que pueden influir en un perfil aromático y sensorial único. En este

contexto, es necesario complementar información para las especies T. bicolor y T.

grandiflorum, en consecuencia, la presente investigación tiene como objetivo evaluar el


Theobroma.

comportamiento de algunos compuestos químicos como polifenoles, azúcares,

aminoácidos libres y pirazinas, así como la capacidad antioxidante en las etapas de

fermentación y tostado, adicionalmente se realizó evaluación del perfil sensorial y se

identificó los compuestos aromáticos presentes en las especies T. bicolor y T. grandiflorum.

3.3 Metodología

3.3.1 Proceso de fermentación y tostado

Las mazorcas de cacao T. grandiflorum y T. bicolor fueron obtenidas de fincas de las

veredas Buenos Aires y Puerto Vega, en el municipio de Puerto Asís (Putumayo-

Colombia). La fermentación se realizó con 9 kg de masa de granos de T. bicolor y T.

grandiflorum por separado, utilizando cajones de madera, con dimensiones 20x20x25 cm.

Previamente a la fermentación se extrajo aproximadamente el 30% de la pulpa, debido a

que el exceso de pulpa conduce a una alta producción de ácido acético durante la

fermentación afectando la calidad organoléptica del grano (Afoakwa et al. 2008). En la

fermentación se realizó el primer volteo después de 48 horas (fase anaerobia) y

posteriormente cada 24 horas (fase aerobia) hasta completar cinco días de fermentación

en condiciones agroecológicas de la zona. Se tomaron muestras diarias, las cuales fueron

congeladas y almacenadas para su posterior análisis. Las muestras se secaron con

radiación solar hasta un contenido de humedad aproximado del 9.0%. El proceso de

tostado se realizó según método reportado por Rojas et al., (2020); se retiró manualmente

la cascarilla de semillas fermentadas y secas, 14 g de nibs se tostaron usando un

analizador de humedad halógeno infrarrojo MB 45 ( Ohaus, Germany ). El tostado inició a

20°C, con una tasa de calentamiento de 20°C.min-1 hasta alcanzar las temperaturas de

110, 140 y 170°C, cada temperatura se mantuvo constante durante 15 minutos,

proporcionando tiempos de tostado totales de 19,5, 21,0 y 22,5 minutos respectivamente.

Todas las muestras fueron congeladas con nitrógeno líquido y molidas por 5 segundos

usando un molino de 80350R-Hamilton Beach. Las muestras en polvo se tamizaron usando

un sistema Tyler malla 80.

35

3.3.2 Acidez Total y pH

El análisis de acidez total y pH de la masa y granos de ambas especies se realizó mediante

un método potenciométrico, según lo reportado por Gil et al., (2018) y Nazaruddin et al.,

(2006) con algunas modificaciones: 4 g de pulpa se mezclaron con 36 mL de agua

destilada, utilizando un vortex a 3000 rpm x 60 seg, posteriormente se centrifugó a 10000

rpm por 15 min a 25°C. Sobre una alícuota de 5 ml del sobrenadante se registró el pH

usando un potenciómetro previamente calibrado. Para analizar el pH y acidez total en el

cotiledón a diez granos previamente secados hasta el 9% de humedad se retiró cáscara y

cascarilla y seguidamente se molieron en nitrógeno líquido. 3 g de muestra se mezclaron

con 27 ml de agua destilada a 90°C en un shaker con agitación media durante 1 hora,

posteriormente se filtró pasando la mezcla por un papel filtro No. 4. A una alícuota de 5 ml

del sobrenadante se midió directamente el pH, otra alícuota del mismo volumen se tituló

con NaOH (0,01 N) hasta alcanzar un pH de 8,1 (Nazaruddin et al., 2006). La acidez total

fue reportada como miliequivalente de NaOH por gramo de cotiledón seco. Todos los

análisis se realizaron por triplicado.

3.3.3 Polifenoles totales (TPC) y capacidad antioxidante (AC)

1 gramo de muestra seca y molida se desengrasó con 10 mL de hexano, seguido por

agitación 60 seg en vortex a 3000 rpm y baño de ultrasonido de 40 Hertz por 15 minutos a

25°C, posteriormente, se realizó centrifugación a 10000 rpm por 15 minutos a 25°C; el

sobrenadante se descartó, el procedimiento se repitió tres veces sobre el sólido, finalmente

el material se dejó secar a temperatura ambiente por 20 horas (Carrillo et al., 2014; Gil et

al., 2018; Ioannone et al., 2015). Los polifenoles totales (TPC) se determinaron por el

método colorimétrico Folin-Ciocalteu (Singleton & Rossi.,1965), para la obtención del

extracto fenólico y procedimiento de cuantificación de polifenoles totales se procedió según

método lo reportado por Ioannone et al., (2015) con modificaciones, a 0,5 g de muestra

baja en grasa se adicionó 7 mL de una solución acetona/agua/ ácido acético (70:29.5:0.5)

y se procedió en el siguiente orden: agitación en vortex a 3000 rpm por 60 seg, ultrasonido

(40 Hz) por 20 min, agitación media por 2 h a 30°C, finalmente el extracto fue centrifugado

a 14000 rpm por 15 min a temperatura ambiente. En un tubo de ensayo se adicionó 10 μL

del extracto fenólico, 10 μL del solvente inicial, 240 μL de agua destilada y 125 μL del


Theobroma.

reactivo Folin- Ciocalteu diluido en agua destilada en proporción de 1:1, se agitó por 60

seg y se dejó en reposo 6 min, posteriormente se adicionó 625 μL de Na2CO3 en solución

acuosa al 20% p/v; se agitó en vortex a 3000 rpm durante un minuto y se conservó en la

oscuridad durante 2 horas, posteriormente la absorbancia fue medida a 760 nm. Los

resultados se expresaron como mg equivalente de ácido gálico GAE por gramo de muestra

seca y desengrasada (mg GAE.gms). Para determinar la capacidad de inhibir el radical

libre ABTS+ (2,2′-azinobis (3-etilbenzotiazoline-6- ácido sulfónico) se realizó el

procedimiento reportado por Batista et al., (2016) con modificaciones, el radical se formó

como sigue; 38,8 mg de ABTS+ y 6,6 mg de persulfato de potasio fueron diluidos en 10 ml

de agua destilada, se homogenizó y se dejó reaccionar por 16 h en oscuridad. La solución

de trabajo del radical ABTS se diluyó con etanol hasta alcanzar una absorbancia de 0,70

± 0,02 a 734 nm. A 10 μL de extracto se adicionó 990 μL de la solución trabajo ABTS, se

agitó por 30 seg y se dejó reaccionar por siete min en oscuridad, finalmente se registró la

absorbancia a 734 nm. Para la cuantificación se realizó una curva de calibración de Trolox

con concentraciones entre 200-1800 μmol/L. Los resultados se expresaron como

capacidad antioxidante representada en μmol de Trolox equivalente (TEAC) por gramo de

muestra seca y desengrasada. Todas las mediciones se realizaron por triplicado.

3.3.4 Cuantificación de Azúcares: glucosa, fructosa y sacarosa

A un 1 g de muestra seca y desengrasada se adicionó 5 mL agua MilliQ a 70°C, se procedió

con agitación a 3000 rpm por 2 min, ultrasonido de 40 Hz por 20 min y centrifugación a

10000 rpm por 15 min y 25°C, posteriormente se retiró el sobrenadante, este procedimiento

se repitió tres veces sobre el sólido, finalmente todo sobrenadante resultante se aforó a 20

ml en un balón volumétrico. La muestra fue filtrada en membrana de nylon de 0,22 µm

previamente a la inyección. La cuantificación se realizó utilizando un sistema de

cromatografía líquida de alta eficiencia HPLC en un equipo Shimadzu Prominense con

detector de índice de refracción, software LabSolutions Lite versión 1.22 SP1, columna

Aminex HPX-87H 300 x 7.8 mm, fase móvil agua acidificada con ácido sulfúrico 5 mM, flujo

de 0.54 mLmin-1 a 52°C y un volumen de inyección de 10 µL para la determinación de

glucosa y fructosa y la columna HPX-87C, 300 x 7.8 mm, fase móvil agua Milli-Q, flujo 0,6

37

mLmin-1 a 87°C para la determinación de sacarosa. Las curvas de calibración se realizaron

en concentraciones entre 5 y 50 mg/L.

3.3.5 Aminoácidos libres y proteína total

Para la preparación del extracto, 1200 mg de muestra seca y desengrasando fueron

suspendidos en 7 mL de agua destilada, seguido por 2 min de agitación a 3000 rpm, baño

ultrasónico de 40 Hz por 20 min y centrifugación a 10000 rpm por 15 min a 25°C. Este

procedimiento se repitió tres veces sobre el sólido, los sobrenadantes se filtraron y se

aforaron en un balón volumétrico de 25 mL. El método se realizó de acuerdo con lo

reportado por Doi et al., (1981) con algunas modificaciones: 0,6 g de Ninhidrina fueron

diluidos en 60 mL de etanol al 99.5% y 7,5 mL de ácido acético, posteriormente mezclados

con una solución concentrada de cloruro de cadmio hemipentahidratado. Para la

cuantificación se realizó una curva patrón de L-Leucina concentraciones entre 20 y 400

mg/L. 50 μL del extracto fueron mezclados con 450 μL de agua y 1000 μL de solución de

Cd-Ninhidrina en tubos Eppendorf, se homogenizaron y se incubaron en un baño térmico

a 84°C durante 5 min, se enfriaron en un baño de hielo y finalmente se registró la

absorbancia a 507 nm. La determinación de proteína total se realizó según el método

volumétrico de Kjeldahl número 2.062 de AOAC (AOAC 1984).

3.3.6 Pirazinas y perfil de compuestos aromáticos

Los compuestos aromáticos incluidas las pirazinas se detectaron utilizando un equipo de

cromatografía de gases acoplado a espectrometría de masas GCMS-QP2010S

(Shimadzu, Japón). Los compuestos volátiles se extrajeron mediante la técnica de micro

extracción en fase sólida (HS-SPME) con una fibra

divinylbenzene/carboxen/polydimethylsiloxane (DVB/CAR/PDM; Supelco, Bellefonte, PA),

similar al procedimiento reportado por Oliveira et al., (2016). La fibra se preactivó a 250°C

durante 30 min. 2 gr de muestra previamente molida fueron depositados en un vial de 20

ml sellado herméticamente, la muestra se acondicionó por 5 min a 60°C, posteriormente

la fibra se expuso al espacio de cabeza por 30 min. El tiempo de desorción fue de 5 min a

250°C. La referencia de la columna corresponde a Restek Rtx–5MS (30 m × 0.25 mm I.D.

× 0.1 μm), Helio como gas portador a flujo constante de 1 mL.min-1. El programa de


Theobroma.

temperatura comenzó con 3 min a 50 °C, seguido de un gradiente de 230°C a 10°C.min-1

y luego se mantuvo a 230 °C durante 40 min. El inyector operó en modo splitless. El

espectrómetro de masas funcionó en modo scan completo desde 35 a 350 m/z. Los

compuestos volátiles se identificaron con un espectro de masas de referencia de la base

de datos NIST ( 2014) y el análisis con el software GCMS solution Versión 4.45. El cálculo

de abundancia relativa de cada compuesto se determinó mediante la integración de áreas

de cada pico en el cromatograma y se identificó comparando su espectro de masas con la

base de datos de referencia.

3.3.7 Perfil sensorial

La caracterización del perfil sensorial fue realizada por un panel entrenado de la

Federación de Nacional de Cacaocultores (Fedecacao) conformado por nueve jueces.

Muestras de las dos especies fueron tostadas a 140°C por 21 min según el tratamiento de

tostado explicado anteriormente, seguidamente las muestras se molieron hasta obtener

una pasta homogénea. La pasta fue almacenada por dos meses en refrigeración hasta el

día del análisis. Previamente al análisis las muestras se calentaron a 55°C. El perfil

sensorial se realizó a través de un análisis cuantitativo descriptivo, se realizaron tres

repeticiones por cada muestra. Los jueces asignaron puntajes según la intensidad de cada

atributo en una escala de 0 a 10, donde 0 es ausente y 10 presencia muy alta del atributo.

Se analizaron 19 atributos. Sabores básicos: dulce, amargo, ácido, astringente y

específicos: cacao, fruta fresca, fruta seca, nuez, malta, café tostado, herbal, floral, lácteo

y amaderado. Los panelistas también evaluaron los siguientes descriptores clasificados

como desagradable para el cacao: rancio, verde (crudo), sobre fermentado, moho y

terroso. Los valores medios de las puntuaciones dadas por los panelistas se presentan en

gráficos radiales.

3.3.8 Análisis estadístico

Para la etapa de fermentación se utilizó un análisis estadístico de medidas repetidas en el

tiempo, donde se analizó el tiempo y la especie como factores, siendo cada fermentador

una unidad experimental. Se realizó un análisis de varianza (ANOVA) y comparación entre

39

medias mediante la prueba de Tukey (p <0.05). Para evaluar el efecto del tostado se realizó

un diseño de parcelas divididas con dos factores: especie y temperatura, usando un

análisis de varianza y la prueba de Tukey (p <0.05) para identificar diferencias

significativas. Se realizó tres repeticiones para cada tratamiento de tostado. Para analizar

las correlaciones entre los compuestos químicos evaluados se aplicaron dos técnicas

exploratorias multivariadas, una matriz de correlación de Pearson y un análisis de

componentes principales PCA con una matriz de 40x7. Para todos los análisis se utilizó el

software estadístico R (Versión 0.98.1103).

3.4 Análisis de resultados y discusión

3.4.1 pH, temperatura y acidez total durante la fermentación

La Figura 3.1 presenta la variación de pH y temperatura durante el tiempo de fermentación

de granos de T.bicolor (TB) y T.grandiflorum (TG) por separado. fue evidente un efecto

significativo del tiempo de fermentación (p <0,05) sobre el pH y la temperatura. El pH inicial

de la masa fue de 6,95 y 3,36 para T. bicolor y T. grandiflorum respectivamente. La

dinámica del pH como de la temperatura presentó variación en el inicio de la fermentación

entre TB y TG, esto se debe principalmente a las características intrínsecas de cada

especie, mientras el pH de la pulpa de TB es cercano a 7,0, la pulpa de TG es ácida con

un pH aproximado a 3,5, como se sabe la pulpa es el sustrato disponible para el proceso

fermentativo, en consecuencia, determina el desarrollo microbiano y su metabolismo (

Afoakwa et al. 2012). Para TB el menor valor de pH se registró a las 48 horas de

fermentación, luego se incrementó significativamente hasta alcanzar un pH de 5,75 a las

120 h de fermentación. Entre las 72 y 96 horas no se presentó diferencias estadísticamente

significativas en el valor pH y la temperatura de la masa se incrementó desde el inicio del

proceso fermentativo alcanzando un valor máximo de 39,50°C a las 72 h. El pH de TG

alcanzó el valor más bajo (3,41) en las primeras 24 h, luego aumentó hasta 5,35, la

temperatura más alta (42,89°C) se registró a las 72 h de fermentación y fue disminuyendo

hasta llegar a 30,54°C en el último día de fermentación. Los cambios de temperatura y pH

en la fermentación de cacao se deben principalmente a la actividad microbiana (Leghems

et al.,2015), esta inicia con una fase anaerobia catalizada por levaduras endógenas que


Theobroma.

fermentan los azúcares presentes en la pulpa del grano generando, etanol e incremento

de la temperatura, hidrólisis de pectinas, disminución del ácido cítrico de la pulpa, y

lixiviados (Misnawi, 2008; Almeida et al., 2020), estas condiciones favorecen el crecimiento

de las bacterias acido lácticas que metabolizan la formación de ácido láctico, etanol,

manitol, ácido acético, entre otros compuestos, finalmente bacterias ácido acéticas

transforman estos metabolitos intermedios en ácido acético generando simultáneamente

agua, CO2 e incremento de la temperatura en condiciones aerobias (Schwan &

Wheals,2004).

Fig 3.1. Seguimiento de temperatura y pH durante la fermentación de T. bicolor y T. grandiflorum

El efecto del tiempo de fermentación sobre el pH y la acidez de los cotiledones se presenta

en la Figura 3.2. El menor valor de pH para TB fue de 4,51 alcanzado a las 72 horas de

fermentación y para TG fue de 4,46 a las 48 horas. Valores similares de pH fueron

reportados por Melgarejo., et al (2006) en la fermentación de T. bicolor y T. grandiflorum.

El incremento de la acidez y disminución del pH en el cotiledón se debe a la difusión del

6,95

4,72

3,88

4,60

5,41

5,75

3,563,41

3,65 3,72

4,22

5,35

26,73

33,56

34,6139,50

35,58

32,14

26,82

32,62 34,37

42,89

36,70

30,54

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

6,0

7,0

8,0

0,0

5,0

10,0

15,0

20,0

25,0

30,0

35,0

40,0

45,0

50,0

0 24 48 72 96 120p

H

Tem

per

atu

ra (

°C)

Horas de fermentaciónpH TB pH TG T°C TB T°C TG

41

ácido acético sobre los tejidos celulares de la semilla (Afoakwa et al. 2013). Voigt et al.,

(1994) menciona que la acidificación en los granos durante la fermentación es clave para

garantizar la formación del sabor en el cacao, por lo tanto, el control del pH es determinante

para garantizar la actividad enzimática de las proteasas presentes en el cacao, se ha

reportado 3,8 el pH óptimo para la endopeptidasa aspártica y 5,8 para la serina

exopeptidasa. La acidificación más el incremento de la temperatura provocan la muerte

celular de la semilla y catalizan reacciones enzimáticas deseadas sobre los azúcares y

proteínas de almacenamiento (Misnawi, 2008; Schwan & Wheals, 2003).

Fig 3.2. pH y acidez total en los cotiledones de T. bicolor and T. grandiflorum durante la fermentación

3.4.2 Evaluación de polifenoles y actividad antioxidante durante la

fermentación y tostado a diferentes temperaturas.

Cambios en el contenido de polifenoles totales (TPC) y capacidad antioxidante (AC)

durante el tiempo de fermentación para granos de Theobroma bicolor (TB) y Theobroma

grandiflorum (TG) se presentan en la figura 3.3. Acorde al análisis estadístico, en TPC y

5,49

5,02

4,64 4,51 4,55

4,99

5,205,11

4,46

4,784,91

5,13

1,34

1,53

1,82

1,91

1,87

1,63

1,49

1,64

1,87

1,82

1,76

1,58

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

4,5

5,0

5,5

6,0

6,5

7,0

1,0

1,1

1,2

1,3

1,4

1,5

1,6

1,7

1,8

1,9

2,0

0 24 48 72 96 120

pH

Aci

dez

Tit

ula

ble

-m

eq N

aOH

/g

Horas de fermentaciónpH TB pH TG TA-TB TA-TG


Theobroma.

AC se presentó diferencias estadísticamente significativas entre especies y tiempos de

fermentación (p < 0.05). Se destaca que TPC como AC fue considerablemente mayor para

TG en comparación con TB. Para los granos de T. bicolor, el valor de TPC no presentó

diferencias estadísticamente significativas entre las 96 h y 120 h, para T. grandiflorum se

presentaron diferencias estadísticamente significativas en todos los tiempos de

fermentación. Para las dos especies (T. bicolor y T. grandiflorum) , los valores de TPC y

AC disminuyeron de forma lineal (R2 > 0,97) con el tiempo de fermentación, la pérdida de

TPC como de AC fue más rápida para T. grandiflorum, esto se debe posiblemente a una

mayor disponibilidad de polifenoles en los tejidos celulares de la semilla de TG, como

también a una mayor permeabilidad de la semilla de TG. Los valores iniciales registrados

de TPC y AC son los siguientes: para T. bicolor 60,50 mg GAE/gms, 42,21 µmol TEAC

/gms y para T. grandiflorum al inicio 193,34 mg GAE/gms, 1783,48 µmol TEAC/ gms. El

tiempo de fermentación donde se evidenció mayor pérdida de TPC fueron 72 - 96 h (T.

bicolor) y 96 - 120 h (T. grandiflorum), y el porcentaje de pérdida de TPC después de los

cinco días de fermentación fueron 37,10% (T. bicolor) y 32,24% (T. grandiflorum).

43

Fig 3.3. Contenido de polifenoles totales y actividad antioxidante durante el tiempo de fermentación de granos de T. bicolor (A) y T. grandiflorum (B). GAE: Ácido gálico equivalente,TEAC: Capacidad antioxidante equivalente Trolox, ABTS: radical 2,2′-azinobis-(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid).

25

30

35

40

45

50

30

35

40

45

50

55

60

65

70

0 24 48 72 96 120

Act

ivid

ad A

nti

oxi

dan

te µ

mo

l TEA

C/g

ms

Co

nte

nid

o d

e p

olif

eno

les

tota

les

mg

GA

E/g

ms

Horas de fermentación

T. Bicolor

TPC AC_ABTS

A

1000

1200

1400

1600

1800

2000

120

130

140

150

160

170

180

190

200

0 24 48 72 96 120

Act

ivid

ad A

nti

oxi

dan

te µ

mo

l TEA

C/g

ms

Co

nte

nid

o d

e p

olif

eno

les

tota

les

mg

GA

E/g

ms

Fermentation hours

T. grandif lorum

TPC AC_ABTS

B

Fig STYLEREF 1 \s 3. SEQ Figura \* ARABIC \s 1 3. Contenido de polifenoles totales y actividad antioxidante durante el tiempo de fermentación de T. bicolor )(A) y T. grandiflorum(B). GAE: Ácido gálico equivalente,TEAC: Capacidad antioxidante equivalente Trolox, ABTS: radical 2,2′-azinobis-(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid).


Theobroma.

La pérdida de los compuestos fenólicos y capacidad antioxidante en el tiempo de

fermentación ha sido reportada en el cacao fermentado durante cinco y seis días

(Nazaruddin et al., 2006; Afoakwa et al., 2012; Barrientos et al., 2019) y en Copoazú

fermentado por diez días (Cuellar et al., 2017). Porras et al., (2019) encontraron una

disminución del 28.44% en el contenido total de polifenoles después de 132 h de

fermentación en una mezcla de cinco clones de cacao, con una tendencia similar Cuellar

et al., (2017) reportaron una reducción del 61,26% de TPC después de diez días de

fermentación, Nazaruddin et al., (2006) encontraron una reducción del contenido (-) -

epicatequina y (+) -catequina después de someter granos de cacao a diferentes

tratamientos de fermentación, para lo cual el porcentaje perdido varió de 6 a 17% y de 0,95

a 1,62%, respectivamente.

La reducción del contenido total de polifenoles son un efecto deseado en la fermentación

ya que estos compuestos contribuyen a aumentar los sabores amargos y astringentes (

Kongor et al., 2016; Misnawi., 2008; Júnior et al., 2020), este fenómeno se debe

principalmente al aumento de la permeabilidad de la semilla y drenaje de líquidos

exudados, por lo tanto, es consecuente la pérdida de polifenoles y metilxantinas presentes

en los tejidos celulares del cotiledón (De Brito et al., 2001; Do Carmo Brito et al., 2017;

Brunetto et al., 2007), así mismo es importante mencionar una posible pérdida de

polifenoles por efecto de las reacciones de oxidación catalizadas por la enzima polifenol

oxidasa (no determinada en este estudio) generando taninos condensados de alto peso

molecular (Afoakwa et al., 2012; Wollgast & Anklam, 2000) que a su vez pueden formar

complejos con proteínas y minerales (Misnawi, 2008;Reed, 1995). Diferentes

investigaciones han informado la actividad biológica de los polifenoles presente en el

cacao, el efecto protector de estos compuestos sobre las enfermedades cardiacas y sus

propiedades anticancerígenas se deben en parte a su capacidad de captación de radicales

libres y actividad antioxidante (Schinella et al.,2010; Pérez et al.,2012), esto explica el alto

índice de correlación de Pearson de 0.92 de CPT con AC encontrado en este estudio,

después de 5 días de fermentación; para TB el CPT y AC disminuyeron un 37,10 y 34,4 %

respectivamente, al igual que para TG donde la disminución de CPT fue de 32,24% y

28,64% de AC, estos resultados son similares a los presentados por Do Carmo Brito et al.,

(2017) quienes reportaron una reducción del 31% del contenido de fenoles totales después

45

de 7 días de fermentación del cacao, paralelamente la capacidad de barrido de los

extractos fenólicos para el radical ABTS también disminuyó un 39%.

Posterior al proceso de tostado, los resultados de los compuestos fenólicos y actividad

antioxidante de nibs de T. bicolor y T. grandiflorum sometidos a las temperaturas de

tostado propuestas (110°C, 140°C, 170°C), revelan variabilidad del efecto de tostado entre

las especies y temperaturas, donde el contenido fenólico como la actividad antioxidante

disminuyó con el incremento de la temperatura de tostado (p <0,05). Sin embargo, la

capacidad antioxidante para el radical ABTS en los nibs de TG sometidos a las

temperaturas de tostado de 110 y 140°C y de los nibs de TB en las temperaturas de 140 y

170°C, no mostraron diferencias significativas (p > 0,05). De acuerdo con la Figura 3.3, el

contenido de polifenoles disminuyó con el incremento de la temperatura de tostado (p

<0.05) mostrando la siguiente reducción porcentual para las temperaturas 110°C, 140°C,

170°C de 25,58%, 47,39%, 66,83% para TB y 21,51%, 38,60%, 56,12% para TG,

respectivamente. Una tendencia similar reportaron Stanley et al., (2018) en granos de

cacao sometidos a un proceso de tostado por 40 minutos a 100, 130, 150, 170 y 190°C,

los polifenoles totales disminuyeron en 9,7, 18,5, 12,5, 29,3 y 39.9% respectivamente, de

igual manera Mazor et al., (2011) encontraron una disminución del 14% de TPC en granos

de cacao sometidos a un proceso de tostado entre 140 y 150°C por 20 min, por otra parte

Cuellar et al., (2017) obtuvieron una pérdida de polifenoles después de someter granos de

Copuazú a los procesos de fermentación, secado y tostado del 77,30%. El contenido de

polifenoles disminuye a altas temperaturas y tiempo de tostado debido a que son

estructuras moleculares termolábiles (Mazor et al., 2011), así como por modificaciones

estructurales como la epimerización. (Hurst et al., 2011) informaron reducción del

contenido de (-) – epicatequina y (+) - catequina por efecto del tostado y tratamiento con

álcali, Kothe et al., (2013) reportaron la pérdida de epicatequina y procianidinas en el cacao

a temperaturas de tostado entre de 100 y 140°C, los autores informaron que el grado de

epimerización y pérdida de flavonoles en el tostado de cacao depende principalmente de

la temperatura, sin embargo, la procedencia geográfica de la materia prima también influyó

significativamente.


Theobroma.

Fig 3.4. Contenido de polifenoles totales y actividad antioxidante en nibs de T. bicolor (A) y T. grandiflorum (B) sometidos a tres diferentes

temperaturas de tostado. Los resultados se expresan en base seca y desengrasada. TPC: Contenido de polifenoles totales expresados en mg

GAE /gms, GAE: Acido gálico equivalente, TEAC: Capacidad antioxidante equivalente Trolox expresado en µmol TEAC/gms, ABTS: radical

2,2′-azinobis-(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid): Media de tres repeticiones por tratamiento, superíndices con diferentes letras expresan

diferencias estadísticamente significativas (Tukey test, p < 0,05).

37,89

28,19

19,93

12,57

26,79

17,88

10,54 9,73

Unroasted Roasting 110°C Roasting 140°C Roasting 170°C

T. Bicolor

TPC-GAE TEAC-ABTS

a

b

c

d

a

b

cc

A

132,14 103,72 81,55 58,28

1271,56

1121,69 1110,72

979,29

Unroasted Roasting 110°C Roasting 140°C Roasting 170°C

T. Grandiflorum

TPC-GAE TEAC-ABTS

c

db c a

a b b

B

47

La capacidad antioxidante para las especies TB y TG disminuyó con el incremento de la

temperatura de tostado, sin embargo, en algunos casos se puede observar que no se

encontró diferencias significativas entre la capacidad antioxidante de los nibs de TG

sometidos a las temperaturas de tostado 110 y 140°C y de los nibs de TB a las

temperaturas de 140 y 170°C (Figura 3.4). La estabilidad o el incremento de la actividad

antioxidante es posible como consecuencia de la reacción de Maillard generada durante

el tostado, en la cual se forman compuestos marrones con capacidad antioxidante como

las melanoidinas, en este sentido Sacchetti et al., (2009) evaluaron la actividad captadora

de radicales libres de extractos de café sometidos a diferentes tratamientos de tostado,

ellos reportaron que la actividad antioxidante era mayor para los extractos derivados del

café sometido a una curva de tostado medio con respecto a los extractos provenientes de

café verde, también mencionan que la actividad antioxidantes de la fracción no fenólica se

incrementó con el aumento del grado de tostado y la acumulación de productos de la

reacción de Maillard, por otro lado, Zapata et al., (2015) evaluaron la capacidad

antioxidante después de someter a un proceso de tostado (180°C -10 min) cinco diferentes

clones de cacao y observaron que la capacidad antioxidante ABTS disminuyó, sin embargo

en algunos clones (ICS-60 y TSH-565) aumentó, debido también posiblemente a la

formación de melanoidinas. Además de la capacidad antioxidante de las melanoidinas, a

estos compuestos también se les atribuyen interesantes propiedades funcionales como:

antimicrobianas, antiinflamatorias y antihipertensivas (Mesías & Delgado., 2017; Moreira

et al., 2015; Gniechwitz et al., 2008), estas propiedades son beneficiosas para la salud y

pueden aumentar el valor nutricional de cacao tostado.

3.4.3 Efecto de la fermentación y tostado a diferentes temperaturas

sobre azúcares y aminoácidos libres.

La Tabla 3.1 muestra el contenido de azúcares y aminoácidos libres en granos de T. bicolor

y T. grandiflorum antes y después de la fermentación, así como en nibs de cada una de

las especies sometidos a tres temperaturas diferentes de tostado. El análisis de varianza

presentó diferencias estadísticamente significativas (p < 0,05) para el proceso de

fermentación, tostado y el factor especie. En el proceso de tostado se encontró incidencia


Theobroma.

del incremento de la temperatura sobre el contenido de azúcares y aminoácidos libres (p

<0.05), excepto para concentración de sacarosa en nibs de TB sometidos a las

temperaturas de tostado 110°C y 140°C y concentración de glucosa en nibs de TG tostados

a 110°C y 140°C (Tabla 3.1). La sacarosa es el azúcar mayoritario en semillas sin

fermentar de las dos especies y la fructosa el azúcar reductor predominante en los granos

de TB y TG fermentados, estos resultados son similares a lo reportado previamente para

el cacao (Kongor et al., 2016; Misnawi et al., 2004; Brito et al., 2002), adicionalmente se

encontró un mayor contenido de aminoácidos libres en TB en comparación con TG, debido

probablemente a que el contenido de proteína total antes de la fermentación fue mayor

para TB, particularmente se registró un contenido de proteína total en los granos no

fermentados de 0.89 g/100 gms para TB y 11.62 g/100 gms para TG. Después del

tratamiento fermentativo se evidenció que el contenido de glucosa, fructosa y aminoácidos

libres incrementaron en las siguientes proporciones 270,51- 500,29 y 379,07% para TB y

407,66 - 524,77- 478,76% en TG. El incremento de los azúcares reductores y aminoácidos

libres en la semilla de cacao por efecto del tratamiento fermentativo ha sido ampliamente

reportado (Afoakwa et al.,2013; Barrientos et al., 2019; Brito et al., 2001). Como ya se

mencionó antes, en el proceso de fermentación se forman compuestos precursores de

sabor, entre ellos, azúcares reductores, péptidos y aminoácidos libres efecto de la

activación de enzimas endógenas presentes en el cacao ( Afoakwa et al. 2013). La

sacarosa se hidroliza a azúcares simples como glucosa y fructosa consecuencia de la

acidificación y la actividad de la enzima invertasa presente en el cotiledón (Misnawi, 2008),

las proteínas de almacenamiento son degradadas por las proteasas endoproteasa

aspártica y carboxipeptidasa generando incisiones específicas en las proteínas de

almacenamiento y conduciendo a la formación de aminoácidos libres y oligopéptidos

(Janek., et al 2016; Voigt et al., 1994; Rohsius et al., 2006;Ziegleder & Biehl, 1988; Voigt

et al., 2018). La tasa de producción de aminoácidos libres durante la fermentación se ha

relacionado con el desarrollo de sabor y aroma en el cacao ( Brito et al., 2001). Datos de

azúcares reductores y aminoácidos libres de T. bicolor y T. grandiflorum antes y después

de la fermentación son escasos, Rohsius et al., (2006) reportaron un contenido de

aminoácidos libres entre 5.6 y 7.6 mg/g de materia seca sin grasa en semillas fermentadas

de T. grandiflorum provenientes del Brasil, nosotros encontramos un contenido de 6.08

mg/gms para TG después de la fermentación, resultado que coincide con el estudio

49

referenciado. La presencia y actividad de las enzimas endopeptidasa aspártica y

carboxipeptidasa en granos de T. bicolor y T. grandiflorum fue reportada por Reisdorff et

al., (2004), probablemente el incremento de los aminoácidos libres en los granos de TB y

TG después de la fermentación se debe a la actividad proteolítica de estas enzimas.

En el proceso de tostado de los nibs de TB y TG la concentración de los azúcares presentó

un descenso considerable con el incremento de la temperatura. El contenido de glucosa,

fructosa y sacarosa disminuyeron en las siguientes proporciones: TB-110°C (54,04- 69,22-

28,22%), TB-140°C (72,11- 80,74 - 33.52%), TB-170°C (87,08 – 89,02- 48,74%), TG-

110°C (58,72 - 65,58 - 31,85%), TG-140°C (68,71- 77,02- 50,47%), TG-170°C (76,46 -

83,49 – 44,62%). La fructosa fue el azúcar consumido predominantemente en el tostado,

seguido de glucosa y sacarosa, estos resultados están acordes con algunas

investigaciones previas en el cacao; Misnawi et al., (2004) reportaron la fructosa como el

azúcar reductor mayoritario en el cacao fermentado, además mencionan que fructosa y

glucosa se degradaron 83% y 79%, respectivamente después de someter esta materia

prima a un proceso de tostado por 45 minutos a 120°C, Taş & Gökmen (2016) indicaron a

la fructosa como el azúcar predominantemente consumido en el tostado de cacao

temperaturas entre 135 y 150°C por 60 min, seguido por sacarosa y glucosa, por otro lado,

nuestros resultados difieren en algunos aspectos con lo reportado por Brito et al., (2001)

quienes sometieron nibs de cacao de variedad Forastero al tostado a 150°C por 30 min,

aunque igualmente reportan fructosa como el azúcar mayoritariamente consumido en el

tostado, encontraron una mínima disminución de glucosa después del tratamiento térmico.

El consumo predominante de fructosa en el tostado se puede vincular a la alta reactividad

de las cetosas en la reacción de Maillard (Serra & Ventura, 2002; Brito et al., 2002), por

otro lado la degradación de sacarosa se debe probablemente a las reacciones de hidrolisis

inducidas por las altas temperaturas (Oliviero et al., 2009), en este sentido, Serra &

Ventura, 2002 sugieren que la sacarosa no participa de manera importante en la

generación de alquipirazinas. Las discrepancias reportadas en los diferentes estudios

referenciados posiblemente se deben a las características intrínsecas propias de cada

especie, como también, a las condiciones de procesamiento de las muestras. El contenido

de aminoácidos libres en los nibs de las dos especies de Theobroma también presentó un

descenso por efecto del tratamiento térmico, los porcentajes de reducción fueron los

siguientes para las temperaturas de tostado 110°C, 140°C, 170°C respectivamente, TB


Theobroma.

(63,60% - 79,58% - 90,28%) y TG (71,69%- 86,04%- 94,11%). Estos resultados coinciden

con el estudio de Misnawi et al., (2004) quienes encontraron 17 aminoácidos presente en

el licor de cacao sin tostar los cuales se degradaron hasta un 76% por efecto del tostado

a 120°C por 45 minutos, así mismo, Serra & Ventura (2002) reportaron la degradación de

aminoácidos libres en porcentajes de 76% y 84% para el tostado durante 3 minutos de

cacao en polvo a 125°C y 135°C, respectivamente. Los azúcares reductores y aminoácidos

libres son compuestos precursores de la reacción de Maillard durante el tratamiento

térmico, por lo tanto, es comprensible la degradación de estos compuestos por efecto del

tostado (Misnawi et al., 2004; Serra & Ventura 2002). El típico sabor a chocolate se obtiene

en el proceso de tostado, mediante las reacciones de Maillard y la degradación Strecker

de los compuestos precursores del sabor y productos intermedios (Frauendorfer &

Schieberle., 2008; Ramli et al., 2006; Beckett., 2009; Aprotosoaie et al., 2016).

Tabla 3.1. Contenido de azúcares y aminoácidos libres en Theobroma bicolor y Theobroma grandiflorum

Tratamiento Sacarosa (mg/gms)

Glucosa (mg/gms)

Fructosa (mg/gms)

Aminoácidos libres (mg/gms)

T.bicolor

Sin Fermentar 59,647 ± 1,110a 2,338 ± 0,261a 3,326 ± 0,344a 3,016 ± 0,347a

Fermentado 5,804 ± 1,442b 6,325 ± 0,239b 16,641 ± 0,147b 11,436 ± 0,238b

cd Sin Tostar 5,795 ± 0,619a 6,328 ± 0,055a 16,725± 0,316a 11,381 ± 0,160a

Tostado 110°C 4,160 ± 0,008b 2,908 ± 0,092b 5,150 ± 0,291b 4,142 ± 0,769b

Tostado 140°C 3,852 ± 0,129b 1,765 ± 1,071c 3,221 ± 0,131c 2,323 ± 0,221c

Tostado 170°C 2,971 ± 0,184c 0,817 ± 1,113d 1,836 ± 0,068d 1,107 ± 0,121d

T. grandiflorum

Sin Fermentar 44,474 ± 1,139a 1,356 ± 0,098a 2,388 ± 0,178a 1,272 ± 0,029a

Fermentado 6,972 ± 0,514b 5,531 ± 0,363b 12,532 ± 0,284b 6,088 ± 0,548b

cd Sin Tostar 6,728 ± 0,274a 5,480 ± 0,318a 12,472 ± 0,599a 6,204 ± 0,123a

Tostado 110°C 4,590 ± 0,195b 2,61 ± 0,107b 4,292 ± 0,104b 1,756 ± 0,072b

Tostado 140°C 3,331 ± 0,215c 1,723 ± 0,161b 2,872 ± 0,079c 0,866 ± 0,543c

Tostado 170°C 3,726 ± 0,163d 1,290 ± 0,158c 2,054 ± 0,179d 0,365d± 0,032d

Los valores fueron expresados en miligramos por gramo de peso seco y desengrasado mg/gms. Media de tres repeticiones por tratamiento,

superíndices con diferentes letras expresan diferencias estadísticamente significativas (Tukey test, p < 0,05).

3.4.4 Determinación de pirazinas en diferentes temperaturas de

tostado.

51

Los resultados obtenidos en la identificación y determinación del contenido de pirazinas en

nibs de TB y TG tostados a tres diferentes temperaturas se muestras en la Tabla 2. El

análisis de varianza demostró influencia de la temperatura de tostado y el factor especie

sobre el contenido total de pirazinas, la prueba de Tukey demostró diferencias

estadísticamente significativas (p < 0,05) en el contenido total de pirazinas en nibs de TB

y TG sometidos a las tres temperaturas de tostado propuestas. Las pirazinas identificadas

estuvieron en los rangos de concentración de 1,43 a 173,45 µg/gms para T. bicolor y de

11.89 a 48.86 µg/gms para T. grandiflorum. Se identificaron en total once pirazinas.

Algunas pirazinas fueron exclusivas de cada especie. Para T. bicolor se detectaron nueve

pirazinas: 2,3,5-trimetil,6-etilpirazina, 3,5-dietil-2-metilpirazina, 2,5-dimetilpirazina, 2-metil-

5-propenilpirazina, 2,5-dimetil-3-etil-pirazina, 2-isopropenilpirazina, metilpirazina,

tetrametilpirazina, trimetilpirazina y para T. grandiflorum ocho: 2,3,5-trimetil-6-etilpirazina,

2,5-dimetilpirazina, 2-acetil-3-methylpirazina, 2,3-dimetilpirazina, 2,5-dimetil-3-etil-pirazina,

metilpirazina, tetrametilpirazina y trimetilpirazina. El contenido total de pirazinas incrementó

por efecto del aumento de la temperatura de tostado, el factor especié también influyó

sobre el contenido total de Pirazinas, en este sentido el mayor contenido de pirazinas se

registró en el tostado a 170°C de nibs de T. bicolor (173,45 µg/gms), de acuerdo con los

resultados presentados en el numeral anterior TB presentó un mayor contenido de

aminoácidos libres en los granos fermentados con respecto a TG, además TB tostado a

170°C consecuentemente fue el tratamiento donde mayor consumo de aminoácidos libres

y azúcares reductores se evidenció, lo cual es comprensible puesto que las pirazinas se

producen a partir de aminoácidos y azúcares reductores en los procesos térmicos

mediante la degradación de Strecker ( Wang et al., 2020;García & Gonzále., 2018; Utrilla

et al., 2020). Los niveles de 2,5-dimetilpyrazina y trimetilpirazina presentaron una relación

lineal con el incremento de la temperatura de tostado en las dos especies, 2,5-dimetil-3-

etil-pirazina presentó también un tendencia lineal y fue detectada solo en TB, las demás

pirazinas identificadas se detectaron solo en dos tratamientos de tostado, otras como 3,5-

dietil-2-metil-pirazina y 2-isopropenilpirazina en nibs de TB y 2,3,5-trimetil-6-etilpirazina, 2-

acetil-3-metilpirazina, 2,3-dimetilpirazina en los nibs de TG se detectaron únicamente en

un solo tratamiento en pequeñas concentraciones ya sea a 140°C o 170°C . La

Tetrametilpirazina TMP si bien no fue la pirazina más abundante, fue la única que

permaneció en todos los tratamientos aplicados, de hecho, fue la única que se detectó en

las muestras fermentadas y secas en las dos especies. Estos resultados coinciden con lo


Theobroma.

reportado por Hamdouche et al., (2019) quienes reportaron la TMP como la única pirazina

detectada en la fermentación de cacao de Costa de Marfíl, en nuestro experimento se

analizaron muestras sin fermentar de cada una de las especies, sin embargo, no se detectó

ningún contenido de pirazinas. Estudios previos sugieren que la TMP es producto del

metabolismo de microorganismos como Bacillus spp, Bacillus subtilis o Bacillus

megaterium durante la fermentación de los granos de cacao (Hamdouche et al., 2019;

García & González, 2018), se debe tener en cuenta además que las pirazinas también

pueden formarse en las etapas de secado y almacenamiento, donde se inician las

reacciones de Maillard por reducción del contenido de humedad y temperaturas entre 30°C

a 50°C (Utrilla et al., 2020; Aprotosoaie et al., 2016; Rodriguez et al., 2012b). La TMP se

ha reportado frecuentemente como la pirazina más abundante encontrada en los granos

de cacao fermentado y tostado, en este experimento la temperatura de tostado donde se

evidenció mayor contenido de TMP fue a 140°C, se cuantificó 32,14 y 19,58 µg/gms para

TB y TG respectivamente, sin embargo, la TMP no fue la pirazina predominante en todos

los tratamientos de tostado, difiriendo a lo informado por Ramli et al., (2006) quienes

reportaron que la TMP representa más del 90% del contenido total de pirazinas en granos

de cacao tostados, en el mismo sentido Hinneh et al., (2019) encontraron la TMP como la

más abundante en muestras de licor de cacao tostadas a diferentes temperaturas 100,

120, 140 y 160°C, no obstante nuestros resultados concuerdan con lo mencionado por

Beckett, (2009), quien informó que la TMP alcanza su máximo contenido a nivel de tostado

medio, a mayor intensidad de tostado se evapora conjuntamente con los gases de tostado

y disminuye ya que sus precursores no están disponibles. Algunos sugieren que las dimetil,

trimetil y tetrametilpirazinas son las principales pirazinas producidas durante el tostado de

los granos de cacao y se les atribuye aroma a nueces, cacao, herbal y picante (Aprotosoaie

et al., 2016; Beckett, 2009), la variedad y cantidad de la formación de alquilpirazinas

depende de la reactividad de los aminoácidos presentes, pH y condiciones de tostado

como temperatura y tiempo (Serra & Ventura, 2002; Ramli et al., 2006).

53

Tabla 3.2. Contenido de pirazinas en Theobroma bicolor y Theobroma grandiflorum fermentados y tostados

Contenido de pirazinas

µg/gms

T.bicolor T. grandiflorum

Fermentado Temperatura de tostado Fermentado Temperatura de tostado

110°C 140°C 170°C 110°C 140°C 170°C

2,3,5-Trimetil-6 etilpirazina ND ND 3,60 ± 0,77 a 3,21 ± 0,61 b ND ND ND 0,37 ± 0,05

3,5-Dietil-2-metil-pirazina ND ND 0,44 ± 0,09 a 0,84 ± 0,12 b ND ND ND ND

2,5-Dimetil pirazina ND 12,17± 1,34 a 34,83 ± 3,11 b 46,26 ± 1,76 c ND 2,73 ± 0,87 a 11,24 ± 1,81 b 10,42 ± 1,65 c

2-Acetil-3-metil pirazina ND ND ND ND ND ND ND 0,69 ± 0,22

2,3-Dimethilpirazina ND ND ND ND ND ND ND 1,97 ± 0,92

2-metil-5-propenil pirazina ND ND 6,12 ± 1,14 a 2,29 ± 0,84 b ND ND ND ND

2,5-Dimetil-3-Etil pirazina ND 1,72 ± 1,24 a 8,57 ± 0,53 b 11,31 ± 1,36 c ND ND 0,27 ± 0,06 a 5,52 ± 0,47 b

2-Isopropenil pirazina ND ND ND 1,67 ± 0,72 ND ND ND ND

2-Metil pirazina ND 2,56 ± 1,09 a ND 22,61 ± 1,53 b ND ND 9,03 ± 1,19 a 13,59 ± 2,21 b

Tetrametil pirazina 1,43 ± 1,09 a 6,18 ± 2,45 b 32,14 ± 3,12 c 12,11 ± 0,34 d 11,89 ± 2,69 a 9,35 ± 1,67 b 19,58 ± 3,32 c 7,49 ± 0,79 d

Trimetil pirazina ND 2,95 ± 1,31 a 13,56 ± 1,02 b 73,15 ± 2,11 c ND 1,02 ± 0,16 a 3,45 ± 1,13 b 8,82 ± 5,40 c

Contenido Total Pirazinas 1,43 a 25,57 b 99,26 c 173,45 d 11,89 a 13,10 b 43,56 c 48,86 d

Media de tres repeticiones y tres replicas por tratamiento, ND no detectado, superíndices con diferente letra en cada fila representan diferencias

estadísticamente significativas (Tukey test, p < 0,05).

3.4.5 Análisis sensorial e identificación de compuestos aromáticos

El análisis de varianza (ANOVA) mostró variabilidad en los atributos sensoriales evaluados

en las dos especies. La Figura 3.5 presenta los perfiles sensoriales de nibs de T. bicolor y

T. grandiflorum tostados a 140°C. El sabor característico a cacao fue casi imperceptible en

TB y bajo en TG, los sabores ácido y astringente fueron bajos en las dos especies, pero

mayor en TG. En las dos especies se percibieron algunos aromas deseados como notas

frutales, herbales, madera y nueces que han sido reportados previamente para el perfil

sensorial de cacao fino de aroma (Castro et al., 2019). En el perfil sensorial de TB se

percibió intensidad media de sabor dulce, aroma a fruta fresca y nueces, sabor a cacao

muy bajo y buen balance de ácido, amargo y astringente, también se detectaron algunas

notas lácticas y a malta. En el perfil sensorial de TG resaltó el aroma a café tostado, un

sabor medio a amargo probablemente debido a un mayor contenido de polifenoles con

respecto a TB, se detectó notas bajas a cacao, herbales, lácteas, amaderado y tabaco, en

TG también se detectaron notas de sobre fermentación y rancidez. La baja astringencia,

acidez y sabor a nueces es característico del cacao Criollo (Ascrizzi et al., 2017), por el

contrario, un sabor fuerte a cacao astringente es característico del cacao Forastero

(Afoakwa et al., 2008; Kongor et al., 2016).


Theobroma.

Fig 3.5. Análisis sensorial del licor de T. bicolor y T. grandiflorum tostado a 140°C. Los resultados se expresan como la media de tres repeticiones.

59 compuestos aromáticos fueron identificados en muestras de T. bicolor y T. grandiflorum

tostadas y sin tostar. La Tabla 3.3 relaciona los compuestos aromáticos detectados

clasificados en diez grupos diferentes, entre ellos se encuentra compuestos volátiles con

notas sensoriales agradables como desagradables, muchos de los compuestos detectados

han sido reportados en el cacao. El tratamiento de tostado revela un impacto sobre la

composición y concentración relativa de los compuestos aromáticos detectados, lo cual

coincide con lo reportado por Marseglia et al., (2020) y Serra Bonvehí., (2005). La Figura

3.8 muestra los porcentajes de área relativa entre muestras tostadas y no tostadas de cada

una de las especies. La fracción volátil mayoritaria en las muestras sin tostar está

representada principalmente por grupos de ácidos, alcoholes y esteres encontrando la

siguiente distribución porcentual: para TB 34,83% - 31,67% - 19,53% y para TG 30,33%-

23.64% y 17,46% respectivamente, por otro lado, los compuestos como pirazinas,

alcoholes y aldehídos predominaron en las muestras tostadas así: TB 23,49%, 22,61%,

55

12,37% y en TG 22,80%, 20,51%, 20,02%, adicionalmente, productos típicos de las

reacciones de Maillard como cetonas, furanos, furanonas, piranos, lactonas y pirroles

también se incrementaron con el tratamiento térmico. Se identificaron ácidos volátiles en

todas las muestras, los ácidos detectados fueron los siguientes: ácido acético, ácido

butírico e isovalérico y ácido hexanóico. El ácido acético presentó mayor porcentaje de

área en muestras tostadas y no tostadas. El porcentaje de área de todos los ácidos

volátiles detectados disminuyeron con el tratamiento de tostado, especialmente el ácido

acético se redujo en mayor proporción, el proceso de tostado tiene dos propósitos, la

eliminación de compuestos no deseados con bajo punto de ebullición como el ácido acético

y la formación del aroma típico del cacao (Frauendorfer & Schieberle 2008). La detección

de ácido butírico isovalérico y hexanoico en el licor de TG puede ser indicio de rancidez y

sobre fermentación, lo cual corresponde a lo detectado en el análisis sensorial por los

jueces de catación, ya que se evidenció la presencia de algunas notas de rancidez y sobre

fermentación en TG. Otro grupo aromático identificado fueron los alcoholes, en total se

detectaron nueve alcoholes, siete en TB y cinco en TG, los alcoholes son producto de la

actividad microbiana durante la fermentación y en general la presencia de alcoholes en los

granos de cacao es deseable para obtener un producto terminado con notas florales y

dulces (Rodriguez et al., 2012). Tres de los alcoholes detectados son alcoholes amílicos

como: 2-pentanol, isoamil alcohol, 2-metil-1-butanol, de acuerdo a lo informado por

Rodríguez et al., (2011) los alcoholes amílicos, han sido utilizados para evaluar el sabor y

grado de fermentación de cacao. El porcentaje de área relativa total del grupo de alcoholes

se disminuyó por efecto del tratamiento de tostado, algunos de ellos únicamente se

detectaron en uno de los dos tratamientos (tostado o no tostado), la mayoría de los

alcoholes encontrados en TB como en TG han sido detectados previamente en el cacao y

en su mayoría poseen aromas frutales, herbales y dulces como; isoamil alcohol, 2,3-

butanediol, 2-feniletanol, 2-hexanol y bencil-alcohol, el área relativa de los alcoholes bencil-

alcohol y 2,3-butanediol, se incrementaron por efecto del tostado similar a lo reportado por

Crafack et al., (2014) en licor de cacao tostado.

Ocho aldehídos y cuatro cetonas fueron detectados, el área relativa de los aldehídos y

cetonas aumentó significativamente con el tratamiento de tostado (p < 0,05). Similar a lo

reportado por Frauendorfer & Schieberle, (2006), los aldehídos de Strecker como 2-fenil

acetaldehído y 3-metillbutanal se incrementaron en el tostado, dos compuestos a los que


Theobroma.

se le atribuyen aromas deseados en el cacao como 2-fenil acetaldehído (miel, dulce y

floral) que fué detectado en las dos especies (TB y TG) y 3-metilbutanal (malta, cacao) que

solo estuvo presente en el licor de T. grandiflorum. Se detectaron también otros aldehídos

con aromas favorables; en TG 2-Fenil-2-butenal (chocolate dulce), n-Hexanal (herbal) y en

TB Benzaldehído (almendrado) y decanal. Las cuatro cetonas detectadas fueron; 2,3-

butanodiona (grasoso), acetoína (crema y mantequilla), 2-heptanona (floral y frutal), 2-

nonanona (leche y frutal), de las cuales tres de ellas se detectaron en TB y dos en TG (

Tabla 3) . La acetoína se detectó en TB como en TG, es importante resaltar que algunos

investigadores sugieren que la acetoina es precursor de la tetrametilpirazina (Rodriguez et

al., 2012) un compuesto clave en el aroma del cacao. Un bajo contenido de Aldehídos y

cetonas pueden formarse en la fermentación (Aprotosoaie et al., 2016), sin embargo,

pueden incrementar en el tostado mediante la degradación Strecker conjuntamente con la

formación de pirazinas y otros compuestos heterocíclicos (Ramli et al., 2006), alta

concentración de aldehídos y cetonas en el cacao se considera favorable ya que

contribuyen a mejorar la calidad del cacao proporcionando atributos sensoriales frutales y

florales (Serra., 2005).

Las pirazinas fue el grupo de compuestos aromáticos que presentó mayor incremento por

efecto del tostado a 140°C, se detectaron cuatro pirazinas en las muestras tostadas de TG

y siete en TB. Las pirazinas son compuestos típicos de los alimentos sometidos a

tratamientos térmicos con alta temperatura y baja humedad, se caracterizan por

proporcionar notas aromáticas a tostado, terroso y nueces (Yu & Zhang., 2010; Beckett.,

2009), según Afoakwa et al., (2008) cerca de 80 pirazinas contribuyen al sabor y aroma

del cacao. La Tetrametilpirazina TMP fue la única pirazina que se encontró en las muestras

fermentadas sin tostar en las dos especies, el área relativa de TMP fue mayor en TG con

respecto a TB en muestras sin tostar, pero mayor en TB que en TG en muestras tostadas

a 140°C, algunos investigadores sugieren que la TMP es la principal y más abundante

pirazina encontrada en los granos fermentados, secos y tostados de cacao y le atribuyen

ser un compuesto potencializador de aroma del cacao (Hinneh et al., 2019; Ramli et al.,

2006). El área relativa total de pirazinas también fue mayor en TB después del tratamiento

de tostado con respecto a TG, esto sugiere posiblemente que en TB hay mayor presencia

de compuestos precursores como aminoácidos, péptidos de cadena corta y azúcares

reductores. Además de la TMP otras pirazinas reportadas en estudios previos en el cacao

57

fueron detectadas en TB y TG, tales como trimetilpirazina, metilpirazina y 2,5-

dimetilpirazina a las cuales se les atribuye comúnmente aromas a nueces, terroso y maní

(Aprotosoaie et al., 2016; Rodríguez et al., 2012), el aroma a nueces fue mayormente

percibido en el análisis sensorial de T. bicolor tostado, sin embargo, es de aclarar que

específicamente la puntuación específica para el aroma a cacao en el análisis sensorial

fue mayor en TG con respecto a TB.

Los esteres detectados presentaron diferentes comportamientos, algunos se detectaron

únicamente en muestras tostadas o sin tostar. En este estudio se detectaron un total de

catorce esteres, doce en TG y siete en TB, diez de los ésteres detectados estaban

presentes en muestras sin tostar, según lo mencionado por Hinneh et al., (2019), los

esteres se pueden formar en la fermentación como en el tostado mediante la degradación

térmica de los ácidos grasos presentes en la manteca de cacao. Compuestos como etil-

hexanoato, isoamil-butirato, pentil-propanoato, etil-octanoato fueron exclusivos de las

muestras tostadas. Algunos esteres con aromas frutales fueron característicos o estaban

en mayor proporción en determinada especie, por ejemplo en las muestras de TB se

distinguió compuestos como; isoamil acetato (frutal, banana), etil-hexanoato (frutal),

isobutil butirato (frutal), etil-decanoato, (pera, uva) y en las muestras de TG etil-butirato

(piña), Isobutil-acetato (frutal, manzana, banano), butil-butanoato (frutal), Isoamil butirato

(frutal), 2-metilbutil isobutirato, butirato de fenetilo y propanoato de pentilo (manzana). Un

éster comunmente reportado en el cacao es el 2-fenil-etil-acetato, segun Schnermann y

Schieberle, (1997) y Rodriguez et al., (2012) el 2-fenil-etil-acetato contribuye de manera

significativa al aroma del cacao y se le atribuyen aromas frutales y florales. En este

experimento se detectó 2-fenil-etil-acetato en las dos especies, en muestras tostadas y sin

tostar, sin embargo, TG presentó mayor abundancia relativa con el tratamiento de tostado.

Marseglia et al., (2020) reportó que cacao de la variedad Criollo considerado fino de aroma

tiene un mayor contenido de 2-Fenil-etil-acetato con respecto a las variedades Forastero y

Trinitario. Los esteres proporcionan el carácter afrutado a muchas bebidas fermentadas

(Meersman et al., 2016), en el cacao confieren un atributo positivo con notas frutales y

florales (Ascrizzi et al., 2017; Toker et al, 2020).

Compuestos terpénicos con notas cítricas y florales también fueron identificados en las dos

especies, sin embargo, el área relativa con el tratamiento de tostado no se incrementó

considerablemente. Otros compuestos como pirroles, furanonas, furanos y pironas


Theobroma.

también fueron detectados, la mayoría de estos compuestos se incrementaron o se

detectaron únicamente por efecto del tratamiento de tostado. En el grupo de pirroles

detectados se encontró 1-metil-2-acetilpirrol en las dos especies TB y TG y 2,4-pirrolidiona

únicamente en TG, según lo informado por Aprotosoaie et al., (2016) 1-metil-2-acetil-pirrol

contiene un aroma deseado a chocolate dulce y se forma a través de la reacción de Maillard

y la degradación de Strecker a partir del aminoácido prolina durante el secado y tostado.

Compuestos como furanonas, furanos y pironas se generan durante el secado y tostado

(Ziegleder, 2009), según lo mencionado por Ducki et al., (2008) estos compuestos son

productos de las reacciones de fragmentación y caramelización de azúcares, Hinneh et

al., (2019) reportaron un incremento de furanonas y furanos en cacao por efecto del

incremento de la temperatura de tostado, algunos de ellos tienen un aroma deseado para

el cacao como 2,5-dimetil-4-hidroxi-3(2H)-furanona (fresa, caramelo), furaneol (frutal,

nueces) y gamma-butyrolactona (caramelo y dulce).

59

Fig 3.6. Distribución media de área relativa de los principales grupos de compuestos aromáticos en Maraco y Copuazú sin tostar y tostados. TB: T. bicolor, TG: T. grandiflorum, UR: sin tostar, R140°C: Tostado 140 grados centígrados.

Tabla 3.3. Identificación y área relativa promedio de compuestos volátiles identificados por HS-SPME/GC-MS en licor de

Maraco y Copoazú tostado y sin tostar

Grupo Compuestos aromáticos Descriptores de aroma b TB-UR TB-R140°C TG-UR TG-R140°C

Acidos Butyric acid Sharp, cheesy, rancid,

butter - - 13692817.75 2199645.67

Acetic acid Sour, astringent, vinegar 17321884.13 13845776.50 4586416.25 207037.33

Hexanoic acid Sweat, pungent,

sickening, rancid sour - - - 137985.67

Isovaleric acid Sweat, cheese, oily, fatty 1609206.25 550242.67 - 50595.00

Alcohol

es

2-Pentanol Green, mild green,

vegetal 2372030.00 310988.33 - -

1,3-butanediol 545035.00 1093225.00 - -

Isoamyl acohol Banana - - 5047276.00 264269.50

2-Methyl-1-butanol Fruity, grape - 3164524.33 - -

2,3-Butanediol Natural odor cocoa

butter, sweet chocolate 10760499.50 20544450.00 3568875.75 5001448.33

0%

5%

10%

15%

20%

25%

30%

35%

40%

Acidos Alcoholes Ésteres Aldehidos Cetonas Pirazinas Furanos,furanonas,

piranos,pirones,lactonas

Terpenos yterpenoides

Pyrroles Otros

Are

a re

lati

va

TB-UR TB-R140°C TG-UR TG-R140°C


Theobroma.

1,4-Pentanediol - 939470.67 - -

2-Phenylethanol Honey, rose, flowery,

caramel 3072234.50 4125966.33 4824143.75 1222792.33

2-Hexanol Fruity, herbal - - - 169578.67

Benzyl alcohol Sweet, flowery 458772.25 1122485.67 810787.25 1219463.33

Ésteres Isoamyl acetate Fruity, banana 6434568.25 3271522.00 2668932.75 552157.33

Ethyl butyrate Pineapple - - 4126658.75 1390639.67

Isobutyl acetate Fruit, apple, banana - - 894919.50 290219.67

Ethyl hexanoate - 2685510.00 - -

Isobutyl butyrate Fruity 1649103.00 6492369.00 841375.25 2175982.33

Butyl butanoate/Butyl

butyrate Fruity - - 3763181.00 390021.67

Ethyl 2-methylbutanoate Fruity 880217.75 985886.00 1161431.00 789948.33

Isoamyl butyrate Fruity - - - 440835.00

Ethyl octanoate - 699734.33 - 234075.67

2-Methylbutyl isobutyrate - - 670764.00 -

2-Phenylethyl acetate Floral 815500.00 436996.33 418478.25 784780.33

Ethyl decanoate Pear, grape 832736.25 330161.00 - -

Phenethyl butyrate - - 436994.00 -

Pentyl propanoate Apple - - - 100244.00

Terpenos y

terpenoide

s

Linalool (trans-pyranoid) Floral - - 2315191.25 2503412.67

Linalool oxide (trans-furanoid) Floral, citrus 1447710.75 1746700.00 - -

D-Limonene Citrus 265399.00 361955.67 - -

Z-Geraniol Floral, sweet, rose, - - 355784.00 95531.33

Aldehidos

2-Phenyl-2-butenal Sweet chocolate - - 889539.25 613947.67

2 Phenyl acetaldehyde Honey, flowery, sweet 361742.25 4762811.67 815063.25 1268973.33

n-Hexanal Herbal, green - - - 557050.67

3-Methylbutanal Malty,chocolate, cocoa - - 2444108.00 3548852.67

Benzaldehyde Almond, burnt sugar 829898.50 7624256.33 2167577.00 -

Decanal 561742.25 - - -

Pentanaldehyde/n-Pentanal Almond, malt, pungent 652392.00 4733287.00 496927.75 1700114.00

61

Ketones 2,3-butanodione Buttery - - 383482.75 539609.00

Acetoin Butter, cream 270295.00 2676013.33 507524.75 816090.00

2-Heptanone Pear, grape, brandy,

fruity, floral 189577.25 1809295.00 0.00 0.00

2-Nonanone Hot milk, green, fruity 184463.25 1973908.33 0.00 0.00

Pyrazines 2,3,5-Trimethyl-6-

ethylpyrazine

Candy, sweet, sweet

chocolate - 1081359.50 - -

3,5-Diethyl-2-methyl-pyrazine - 132635.00 - -

2,5-Dimethylpyrazine Cocoa, roasted nuts - 10448531.50 - 3371532.50

2-methyl-5-propenyl-pyrazine - 1834978.00 - -

2,5-Dimetil-3-Ethyl-pyrazine earthy, roasted - 2608373.38 - 80641.50

Methylpyrazine Nutty, chocolate, cocoa,

sweet chocolate - 2709305.00 - -

Tetramethylpyrazine Milk-coffee, roasted,

chocolate 477840.03 9641018.00 2105495.00 4273386.00

Trimethylpyrazine Earthy, roasted nuts,

peanut - 4068260.00 - 1034374.50

Furanos,

foranona

s,

piranos,

pirones,

lactonas

Furfuryl alcohol - - 277469.75 179152.67

Tetrahydro-6-methyl-2H-

pyran-2-one - 1314338.33 - 129354.00

2,5-Dimethyl-4-hydroxy-3(2H-

furanone Caramel, strawberry 1413380.25 6534487.33 - -

Furaneol Fruity, nutty 0.00 718975.00 - -

Gamma-Butyrolactone Caramel, sweet 939158.50 3843462.00 - 174077.00

Pirroles

2,4-Pyrrolidinedione - - - 56292.33

1-Butylpyrrolidine - 3436486.67 - -

1-Methyl-2-acetylpyrrole Sweet chocolate - 3226293.00 - 114607.00

Otros Dimethyldisulfide Sulfurous, gasoline - 551125.33 - -

b Descripción de aromas de los compuestos de las referencias: (Aprotosoaie et al., 2016); (Rodríguez et al., 2011); (Hinneh et al., 2019); (Serra., 2005). Todas las mediciones se realizaron por triplicado. TB: T. bicolor, TG: T. grandiflorum, UR: Unroasted, R140°C: Roasting 140 degrees Celsius

3.4.6 Análisis de componentes principales


Theobroma.

Para complementar el estudio se realizó una matriz de correlaciones Pearson y un análisis

de componentes principales PCA para analizar conjuntamente las diferentes variables

evaluadas en T. bicolor (TB) y T. grandiflorum (TG) antes y después de la fermentación y

en los nibs de cada especie sometidos a tres temperaturas de tostado. Las variables

incluidas en para el PCA fueron: contenido de polifenoles totales (TPC), actividad

antioxidante ABTS (AC), azúcares, aminoácidos libres y contenido de pirazinas totales. No

se incluyó las metilxantinas teniendo en cuenta que en algunos tratamientos no fueran

detectados y por lo tanto los datos no presentaron normalidad. En la Figura 3.7 se

evidencia que el componente 1 explicó el 44,4% y el componente 2 el 37,6% de la

variabilidad total, sumando así el 82% de la varianza explicada. La Figura 3.8, PCA Biplot

presenta grupos variables e individuos relacionadas con los estados de procesamiento,

muestras no fermentadas, fermentadas y tostadas a diferentes temperaturas. El

componente 1 explica las variables aminoácidos libres, glucosa, fructosa y sacarosa y el

componente 2 los polifenoles totales, actividad antioxidante y Pirazinas.

Fig 3.7. Gráfico de sedimentación. Varianza explicada por componentes.

63

Fig 3.8. Análisis de los components principales de las variables: polifenoles totales, actividad antioxidante, azúcares, aminoácidos libres y pirazinas en muestras de T. bicolor y T. grandiflorum. La gráfica PCA Biplots muestra la influencia de las especies y la temperatura de tostado.

El análisis PCA también representa los individuos que están asociados a los componentes,

por ejemplo, las muestras de T. grandiflorum sin fermentar, sin tostar y tostadas a 110 y

140°C, así como las muestras de T. bicolor sin fermentar y sin tostar se representaron en

mayor proporción en el componente 1 ya que en estas muestras no se detectó pirazinas o

estaban presentes en bajas cantidades, además estas muestras tenían en común un alto

contenido de polifenoles y actividad antioxidante, como era de esperarse en este

componente se ubicaron la mayor parte de las muestras de T. grandiflorum, ya que como

se evidenció en los análisis previos, la especie TG presentó mayor abundancia de

polifenoles totales y actividad antioxidante en todos los tratamientos propuestos,

especialmente en los granos de TG sin fermentar, por lo tanto, estas muestras están

representadas en el segundo cuadrante del gráfico Biplot proyectando gráficamente un

mayor contenido de estos compuestos, por otro lado, las muestras de TB tostadas a 110,

140 y 170°C y de TG tostadas a 170°C se visualizan en el componente 2 eje negativo

donde se expresan mayoritariamente las pirazinas, estas representaciones en el plano son

posibles evidenciarlas debido a que este grupo de muestras presentaron mayor contenido

de pirazinas, menor contenido de polifenoles y actividad antioxidante.


Theobroma.

El PCA (Figura 3.8) y la matriz de correlaciones de Pearson (Figura 3.9) mostraron una

relación negativa entre el contenido de pirazinas y el contenido de azúcares reductores y

aminoácidos libres, por lo tanto, su relación es inversa, mientras se incrementa el contenido

de pirazinas disminuye el contenido de glucosa, fructosa y aminoácidos libres, como ya se

discutió antes esto se debe básicamente al consumo de los precursores de sabor formados

en la fermentación (aminoácidos libres, péptidos y azucares reductores) durante el proceso

de tostado por medio de una serie de reacciones químicas complejas, entre ellas la

reacción de Maillard (Voigt et al., 1994). Un producto típico formado en esta reacción son

las pirazinas, unos de los tantos compuestos volátiles que contribuyen positivamente a

mejorar el perfil de aroma del cacao (Ramli et al., 2006; Frauendorfer & Schieberle, 2008),

por otro lado, se encontró una relación positiva entre polifenoles totales y la actividad

antioxidante para el radical ABTS, lo cual es congruente con lo reportado en diferentes

investigaciones donde han encontrado propiedades antioxidantes (antirradicales y

quelantes) en los compuesto fenólicos del cacao (Nazaruddin et al., 2006; Hatano et al.,

2002; Othman., et al , 2007). La matriz de correlaciones de Pearson mostró una relación

negativa entre polifenoles y pirazinas lo cual coincide con lo reportado por Misnawi et al.,

(2004) al estudiar el efecto de la concentración de polifenoles en el licor de cacao sobre la

formación de pirazinas en el proceso de tostado, ellos encontraron que el incremento de

polifenoles disminuye la formación de pirazinas durante el tostado, los investigadores

explican que este fenómeno se debe a que los polifenoles presentan una fuerte tendencia

a reaccionar con otros compuestos, formando complejos con proteínas y polisacáridos, en

consecuencia, una alta concentración de polifenoles disminuye la disponibilidad de los

compuestos precursores necesarios para la formación de pirazinas, por otro lado,

mencionan además que los compuestos fenólicos también pueden unir parte de las

pirazinas durante el tostado, reduciendo la concentración de pirazinas.

65

Figura 3.9. Matriz de correlación (Pearson) de las variables evaluadas en muestras de T. bicolor y T. grandiflorum.

3.5 Conclusiones

Las especies T. bicolor y T. grandiflorum difieren significativamente en los compuestos que

interviene en la formación del sabor y aroma. El contenido fenólico, capacidad antioxidante

y metilxantinas fue mayor para T. grandiflorum y el contenido de aminoácidos libres y

azúcares reductores mayor en T. bicolor, estos compuestos a su vez sufren cambios

importantes por efecto de los tratamiento de fermentación y tostado, estas variaciones

permitieron obtener perfiles sensoriales y compuestos aromáticos particulares para cada

especie, por ejemplo en T. bicolor resaltó el sabor dulce y aroma a nueces, malta, fruta

fresca y en T. grandiflorum el sabor medianamente amargo y astringente (debido a su alto

contenido de polifenoles) y notas aromáticas a cacao, café tostado, y herbales. Se encontró

Tetrametilpirazina en los granos fermentados secos y nibs tostado de las especies T.

bicolor y T. grandiflorum, y fue la única pirazina que se encontró en las muestras


Theobroma.

fermentadas y secas de las dos especies, sin embargo, no fue la pirazina mayoritaria en

las muestras tostadas como ha sido reportado ampliamente para el cacao.

4. Capítulo 4. Conclusiones y recomendaciones

4.1 Conclusiones

● Con los resultados de la presente investigación se comprobó que los procesos de

fermentación y tostado influyen en la modificación de compuestos de interés como

polifenoles, actividad antioxidante, aminoácidos libres y azúcares reductores en los

granos de T. bicolor y T. grandiflorum. La fermentación disminuyó conjuntamente

el contenido fenólico y actividad antioxidante, debido probablemente a reacciones

de oxidación y fenómenos de difusión y lixiviación, lo que permitió reducir la

astringencia y acidez de los granos. La fermentación generó un efecto positivo en

la formación de compuestos precursores de sabor como aminoácidos libres y

azúcares reductores en las dos especies. Las semillas de TB sin fermentar

presentaron un mayor contenido de proteína con respecto a TG, característica que

posiblemente influyó en la formación de una mayor cantidad de aminoácidos libres

en la fermentación debido a la actividad de enzimas proteolíticas endógenas de los

granos.

● El proceso de tostado redujo el contenido de polifenoles totales, aminoácidos libres

y azúcares reductores con el incremento de la temperatura. La actividad

antioxidante, aunque disminuyó con la temperatura no se encontró diferencias

estadísticamente significativas entre algunos tratamientos de tostado, lo que

sugiere probablemente la formación de compuestos con actividad antioxidante. El

proceso de tostado también incidió en la composición y formación de compuestos

aromáticos deseados como pirazinas alcoholes, aldehídos y cetonas. Las pirazinas

68 Caracterización de algunos compuestos de interés en los procesos de fermentación y tostado de dos especies

del género Theobroma.

en nibs tostados de TB y TG se lograron cuantificar, el contenido total de pirazinas

incrementó con el aumento de la temperatura, particularmente en el cacao una

pirazina comúnmente reportada como un compuesto de alto impacto en el aroma

del cacao es la Tetrametilpirazina (TMP) la cuál fue detectada en los granos

tostados y sin tostar de TB y TG, la temperatura de tostado donde se alcanzó mayor

contenido de TMP fue a 140°C en las dos especies.

● En la evaluación sensorial se demostró que el descriptor de sabor a cacao es bajo

para TG y casi imperceptibles para TB. En TB resalta el sabor dulce y aroma a

nueces, malta, fruta fresca y en TG el sabor medianamente amargo (probablemente

a su alto contenido de polifenoles) y notas aromáticas a cacao, café tostado y

herbales.

● Los compuestos aromáticos como aldehídos, alcoholes, cetonas y pirazinas se

incrementaron por efecto del tostado debido a la generación de las reacciones de

Maillard resultado de la interacción de aminoácidos y azúcares reductores. Las dos

especies (TB y TG) fermentadas y tostadas contienen compuestos aromáticos de

interés que proporcionan aromas de interés como; frutales, herbales, madera y

nueces reportadas en estudios previos en el cacao fino de aroma.

4.2 Recomendaciones

● Teniendo en cuenta la escaza implementación del proceso de tostado de cacao

utilizando tecnología infrarroja se recomienda plantear un diseño experimental para

evaluar el tostado convectivo y tostado infrarrojo y su incidencia sobre los

compuestos fitoquímicos y volátiles de las especies de Theobroma.

● Realizar un estudio robusto de análisis sensorial y de compuestos volátiles

mediante la tecnología HS-SPME/GC-MS en los granos tostado de T. bicolor y T.

Capítulo 4. Conclusiones 69

grandiflorum para obtener correlaciones entre los compuestos aromáticos que dan

aromas específicos en los perfiles sensoriales de cada especie.

● Desarrollar y caracterizar productos elaborados a partir de las especies T. bicolor y

T. grandiflorum con el objetivo de potencializar su uso a nivel alimentario.

A. Anexo 1 : Análisis estadísticos

Los Anexos son documentos o elementos que complementan el cuerpo del trabajo y que

se relacionan, directa o indirectamente,

Manova polifenoles y actividad antioxidante para Maraco y Copoazú

Df Pillai approx F num Df den Df Pr(>F)

Tratamiento 3 1.48437 6.2 9 57 4.724e-06 ***

Especie 1 0.99848 3723.5 3 17 < 2.2e-16 ***

Residuals 19

---

Signif. codes: 0 ‘***’ 0.001 ‘**’ 0.01 ‘*’ 0.05 ‘.’ 0.1 ‘ ’ 1

Análisis de Varianza y prueba de comparación de medias polifenoles y actividad antioxidante

polifenoles MARACO

Df Sum Sq Mean Sq F value Pr(>F)

Tratamiento 3 1068.0 356.0 599.8 9.43e-10 ***

Residuals 8 4.7 0.6

---

Signif. codes: 0 ‘***’ 0.001 ‘**’ 0.01 ‘*’ 0.05 ‘.’ 0.1 ‘ ’ 1

Alpha: 0.05 ; DF Error: 8

Critical Value of Studentized Range: 4.52881

Minimun Significant Difference: 2.014521

Treatments with the same letter are not significantly different.

Polifenoles groups

unroasted 37.88621 a

Roasting_110 28.19444 b

Roasting_140 19.93333 c

Roasting_170 12.56667 d


Tratamiento 3 567.1 189.02 385 5.5e-09 ***

Residuals 8 3.9 0.49

Signif. codes: 0 ‘***’ 0.001 ‘**’ 0.01 ‘*’ 0.05 ‘.’ 0.1 ‘ ’ 1

Study: anova2m ~ "Tratamiento"

HSD Test for A_A_ABTS

Anexo A. Nombrar el anexo A de acuerdo con su contenido 71

Mean Square Error: 0.4910083

Tratamiento, means

A_A_ABTS std r Min Max

Roasting_110 17.883333 1.26753041 3 16.43 18.76

Roasting_140 10.536667 0.06658328 3 10.46 10.58

Roasting_170 9.726667 0.05033223 3 9.68 9.78

unroasted 26.793333 0.59197410 3 26.11 27.15





A_A_ABTS groups


Roasting_110 17.883333 b

Roasting_140 10.536667 c

Roasting_170 9.726667 c

Análisis de Varianza y prueba de comparación de medias polifenoles y actividad antioxidante

polifenoles COPOAZÚ


Tratamiento 3 8940 2980.1 292.9 1.62e-08 ***

Residuals 8 81 10.2

---

Signif. codes: 0 ‘***’ 0.001 ‘**’ 0.01 ‘*’ 0.05 ‘.’ 0.1 ‘ ’ 1

Study: anova1cop ~ "Tratamiento"

HSD Test for Polifenoles


Tratamiento, means

Polifenoles std r Min Max

Roasting_110 103.71667 2.0776028 3 101.350 105.24

Roasting_140 81.54667 0.6313742 3 80.870 82.12

Roasting_170 58.28333 1.4745960 3 56.660 59.54

unroasted 132.14433 5.8139828 3 125.533 136.46





Polifenoles groups


Roasting_110 103.71667 b

72 Título de la tesis o trabajo de investigación

Roasting_140 81.54667 c

Roasting_170 58.28333 d


Tratamiento 3 128568 42856 1269 4.75e-11 ***

Residuals 8 270 34

---

Signif. codes: 0 ‘***’ 0.001 ‘**’ 0.01 ‘*’ 0.05 ‘.’ 0.1 ‘ ’ 1


HSD Test for A_A_ABTS


Tratamiento, means

A_A_ABTS std r Min Max

Roasting_110 1121.6933 6.490919 3 1116.53 1128.98

Roasting_140 1110.7200 6.215054 3 1105.64 1117.65

Roasting_170 979.2933 2.509110 3 976.67 981.67

unroasted 1271.5633 6.927426 3 1265.26 1278.98





A_A_ABTS groups


Roasting_110 1121.6933 b

Roasting_140 1110.7200 b

Roasting_170 979.2933 c

Manova azúcares y aminoácidos libres antes y después de la fermentación Maraco y Copoazú


Tratamiento 1 0.99732 669.41 5 9 2.762e-11 ***

Especie 1 0.99546 394.74 5 9 2.944e-10 ***

Residuals 13

---

Signif. codes: 0 ‘***’ 0.001 ‘**’ 0.01 ‘*’ 0.05 ‘.’ 0.1 ‘ ’ 1

Response Glucose :


Tratamiento 1 66.609 66.609 1032.156 9.014e-14 ***

Especie 1 3.153 3.153 48.858 9.484e-06 ***

Residuals 13 0.839 0.065


---

Signif. codes: 0 ‘***’ 0.001 ‘**’ 0.01 ‘*’ 0.05 ‘.’ 0.1 ‘ ’ 1

Response Fructosa :


Tratamiento 1 550.33 550.33 661.462 1.558e-12 ***

Especie 1 25.48 25.48 30.625 9.643e-05 ***

Residuals 13 10.82 0.83

---

Signif. codes: 0 ‘***’ 0.001 ‘**’ 0.01 ‘*’ 0.05 ‘.’ 0.1 ‘ ’ 1

Response Sacarosa


Tratamiento 1 8343.8 8343.8 371.923 6.009e-11 ***

Especie 1 196.1 196.1 8.743 0.01112 *

Residuals 13 291.6 22.4

---

Signif. codes: 0 ‘***’ 0.001 ‘**’ 0.01 ‘*’ 0.05 ‘.’ 0.1 ‘ ’ 1

Response Aminoácidos libres :


Tratamiento 1 175.185 175.185 157.944 1.198e-08 ***

Especie 1 50.318 50.318 45.365 1.393e-05 ***

Residuals 13 14.419 1.109

---

Signif. codes: 0 ‘***’ 0.001 ‘**’ 0.01 ‘*’ 0.05 ‘.’ 0.1 ‘ ’ 1

Response proteína :


Tratamiento 1 42.36 42.36 214.98 1.828e-09 ***

Especie 1 360.67 360.67 1830.23 2.251e-15 ***


---

Signif. codes: 0 ‘***’ 0.001 ‘**’ 0.01 ‘*’ 0.05 ‘.’ 0.1 ‘ ’ 1

Análisis de Varianza y prueba de comparación de medias azúcares y aminoácidos libres antes y

después de la fermentación MARACO


Tratamiento 1 31.79 31.79 503.9 5.11e-07 ***


---

Signif. codes: 0 ‘***’ 0.001 ‘**’ 0.01 ‘*’ 0.05 ‘.’ 0.1 ‘ ’ 1


HSD Test for Glucosa


Tratamiento, means

Glucosa std r Min Max

Fermented 6.325362 0.2396809 4 6.172671 6.680

Unfermented 2.338332 0.2621828 4 1.967000 2.576






Glucosa groups

Fermented 6.325362 a

Unfermented 2.338332 b


Tratamiento 1 354.6 354.6 5059 5.2e-10 ***

Residuals 6 0.4 0.1

---

Signif. codes: 0 ‘***’ 0.001 ‘**’ 0.01 ‘*’ 0.05 ‘.’ 0.1 ‘ ’ 1


HSD Test for Fructosa


Tratamiento, means

Fructosa std r Min Max

Fermented 16.641550 0.1471085 4 16.4287 16.765400

Unfermented 3.326372 0.3443111 4 3.1260 3.839215





Fructosa groups




Tratamiento 1 5798 5798 1745 1.26e-08 ***

Residuals 6 20 3

---

Signif. codes: 0 ‘***’ 0.001 ‘**’ 0.01 ‘*’ 0.05 ‘.’ 0.1 ‘ ’ 1


HSD Test for Sacarosa


Tratamiento, means

Sacarosa std r Min Max

Fermented 5.804335 0.5429172 4 5.27444 6.5343

Unfermented 59.647000 2.5199619 4 57.43100 62.8630






Sacarosa groups

Unfermented 59.647000 a

Fermented 5.804335 b


Tratamiento 1 141.77 141.77 1594 1.65e-08 ***


---

Signif. codes: 0 ‘***’ 0.001 ‘**’ 0.01 ‘*’ 0.05 ‘.’ 0.1 ‘ ’ 1


HSD Test for AAlibres


Tratamiento, means

AAlibres std r Min Max

Fermented 11.436241 0.2388930 4 11.147668 11.723374

Unfermented 3.016924 0.3476145 4 2.545266 3.307639





AAlibres groups




Tratamiento 1 18.347 18.347 147.7 1.89e-05 ***

Residuals 6 0.745 0.124

---

Signif. codes: 0 ‘***’ 0.001 ‘**’ 0.01 ‘*’ 0.05 ‘.’ 0.1 ‘ ’ 1


HSD Test for Proteina


Tratamiento, means

Proteina std r Min Max

Fermented 17.86625 0.2992595 4 17.56 18.145

Unfermented 20.89500 0.3985390 4 20.54 21.250






Proteina groups



Análisis de Varianza y prueba de comparación de medias azúcares y aminoácidos libres antes y

después de la fermentación COPOAZÚ


Tratamiento 1 34.85 34.85 491.7 5.5e-07 ***


---

Signif. codes: 0 ‘***’ 0.001 ‘**’ 0.01 ‘*’ 0.05 ‘.’ 0.1 ‘ ’ 1

Study: anova1ca ~ "Tratamiento"





Glucosa groups




Tratamiento 1 205.80 205.80 3644 1.39e-09 ***


---

Signif. codes: 0 ‘***’ 0.001 ‘**’ 0.01 ‘*’ 0.05 ‘.’ 0.1 ‘ ’ 1




Tratamiento, means


Fermented 12.532089 0.2848436 4 12.133400 12.795557

Unfermented 2.388103 0.1784107 4 2.127273 2.523792






Fructosa groups




Tratamiento 1 2812.8 2812.8 3600 1.44e-09 ***

Residuals 6 4.7 0.8

---

Signif. codes: 0 ‘***’ 0.001 ‘**’ 0.01 ‘*’ 0.05 ‘.’ 0.1 ‘ ’ 1


HSD Test for Sacarosa


Tratamiento, means

Sacarosa std r Min Max

Fermented 6.972211 0.5145721 4 6.4520 7.650

Unfermented 44.474050 1.1391741 4 43.4421 45.581





Sacarosa groups




Tratamiento 1 46.4 46.40 307.8 2.2e-06 ***


---

Signif. codes: 0 ‘***’ 0.001 ‘**’ 0.01 ‘*’ 0.05 ‘.’ 0.1 ‘ ’ 1




Tratamiento, means


Fermented 6.088050 0.54832391 4 5.574423 6.582809

Unfermented 1.271625 0.02921304 4 1.229416 1.295999






AAlibres groups




Tratamiento 1 24.221 24.221 90.1 7.79e-05 ***

Residuals 6 1.613 0.269

---

Signif. codes: 0 ‘***’ 0.001 ‘**’ 0.01 ‘*’ 0.05 ‘.’ 0.1 ‘ ’ 1





Proteina groups


Fermented 8.145 b

Manova azúcares y aminoácidos libres en el tostado MARACO


Tratamiento 3 1.52617 4.6598 12 54 3.807e-05 ***

Especie 1 0.88687 31.3561 4 16 2.173e-07 ***

Residuals 19

---

Signif. codes: 0 ‘***’ 0.001 ‘**’ 0.01 ‘*’ 0.05 ‘.’ 0.1 ‘ ’ 1

Response Glucose :


Tratamiento 3 83.137 27.7124 207.7707 1.063e-14 ***

Especie 1 0.430 0.4305 3.2272 0.08834 .

Residuals 19 2.534 0.1334

---

Signif. codes: 0 ‘***’ 0.001 ‘**’ 0.01 ‘*’ 0.05 ‘.’ 0.1 ‘ ’ 1

Response Frucuose :


Tratamiento 3 604.24 201.414 198.249 1.637e-14 ***

Especie 1 10.29 10.293 10.131 0.004898 **

Residuals 19 19.30 1.016

---

Signif. codes: 0 ‘***’ 0.001 ‘**’ 0.01 ‘*’ 0.05 ‘.’ 0.1 ‘ ’ 1

Response Sucrose :


Tratamiento 3 31.3468 10.4489 59.806 7.233e-10 ***

Especie 1 0.9564 0.9564 5.474 0.03037 *


Residuals 19 3.3195 0.1747

---

Signif. codes: 0 ‘***’ 0.001 ‘**’ 0.01 ‘*’ 0.05 ‘.’ 0.1 ‘ ’ 1

Response aminoacids :


Tratamiento 3 237.494 79.165 87.164 2.736e-11 ***

Especie 1 35.713 35.713 39.322 5.078e-06 ***

Residuals 19 17.256 0.908

---

Signif. codes: 0 ‘***’ 0.001 ‘**’ 0.01 ‘*’ 0.05 ‘.’ 0.1 ‘ ’ 1

Análisis de Varianza y prueba de comparación de medias azúcares y aminoácidos libres en el tostado

MARACO


Tratamiento 3 52.10 17.368 2376 3.89e-12 ***


---

Signif. codes: 0 ‘***’ 0.001 ‘**’ 0.01 ‘*’ 0.05 ‘.’ 0.1 ‘ ’ 1




Tratamiento, means

Glucosa std r Min Max

Roasting_110 2.9084239 0.05492292 3 2.845005 2.940309

Roasting_140 1.7653333 0.09196376 3 1.682000 1.864000

Roasting_170 0.8173333 0.07088253 3 0.765000 0.898000

unroasted 6.3284965 0.11286914 3 6.216529 6.442246





Glucosa groups


Roasting_110 2.9084239 b

Roasting_140 1.7653333 c

Roasting_170 0.8173333 d


Tratamiento 3 416.0 138.66 3938 5.16e-13 ***



---

Signif. codes: 0 ‘***’ 0.001 ‘**’ 0.01 ‘*’ 0.05 ‘.’ 0.1 ‘ ’ 1




Tratamiento, means


Roasting_110 5.147509 0.13921332 3 5.041265 5.305104

Roasting_140 3.220511 0.13121740 3 3.080649 3.340909

Roasting_170 1.836667 0.06806859 3 1.760000 1.890000

unroasted 16.724710 0.31560094 3 16.458700 17.073430





Fructosa groups


Roasting_110 5.147509 b

Roasting_140 3.220511 c

Roasting_170 1.836667 d


Tratamiento 3 12.533 4.178 38.51 4.21e-05 ***

Residuals 8 0.868 0.108

---

Signif. codes: 0 ‘***’ 0.001 ‘**’ 0.01 ‘*’ 0.05 ‘.’ 0.1 ‘ ’ 1






Sacarosa groups


Roasting_110 4.159552 b

Roasting_140 3.852251 b

Roasting_170 2.970688 c


Tratamiento 3 190.49 63.50 2675 2.42e-12 ***


---

Signif. codes: 0 ‘***’ 0.001 ‘**’ 0.01 ‘*’ 0.05 ‘.’ 0.1 ‘ ’ 1







AAlibres groups


Roasting_110 4.141603 b

Roasting_140 2.323351 c

Roasting_170 1.106533 d

Análisis de Varianza y prueba de comparación de medias azúcares y aminoácidos libres en el tostado

COPOAZÚ


Tratamiento 3 32.65 10.882 100.8 1.07e-06 ***


---

Signif. codes: 0 ‘***’ 0.001 ‘**’ 0.01 ‘*’ 0.05 ‘.’ 0.1 ‘ ’ 1







Glucosa groups


Roasting_110 2.262354 b

Roasting_140 1.715000 bc

Roasting_170 1.290000 c


Tratamiento 3 206.46 68.82 664 6.29e-10 ***


---

Signif. codes: 0 ‘***’ 0.001 ‘**’ 0.01 ‘*’ 0.05 ‘.’ 0.1 ‘ ’ 1







Fructosa groups


Roasting_110 4.292467 b

Roasting_140 2.866667 c

Roasting_170 2.059120 c


Tratamiento 3 20.700 6.900 97.61 1.22e-06 ***

Residuals 8 0.565 0.071

---

Signif. codes: 0 ‘***’ 0.001 ‘**’ 0.01 ‘*’ 0.05 ‘.’ 0.1 ‘ ’ 1






Sacarosa groups


Roasting_110 4.585667 b

Roasting_170 3.726800 c

Roasting_140 3.333067 c


Tratamiento 3 64.02 21.339 3161 1.24e-12 ***


---

Signif. codes: 0 ‘***’ 0.001 ‘**’ 0.01 ‘*’ 0.05 ‘.’ 0.1 ‘ ’ 1




Tratamiento, means


Roasting_110 1.7564036 0.07258283 3 1.7110266 1.8401164

Roasting_140 0.8661817 0.07352141 3 0.8148609 0.9504086

Roasting_170 0.3659044 0.03257224 3 0.3301806 0.3939548

unroasted 6.2046928 0.12356618 3 6.1140881 6.3454503





AAlibres groups



Roasting_110 1.7564036 b

Roasting_140 0.8661817 c

Roasting_170 0.3659044 d

Manova Pirazinas para Maraco y Copoazu


Tratamiento 3 1.53487 23.099 6 42 7.631e-12 ***

Especie 1 0.54595 12.024 2 20 0.0003725 ***

Residuals 21

---

Signif. codes: 0 ‘***’ 0.001 ‘**’ 0.01 ‘*’ 0.05 ‘.’ 0.1 ‘ ’ 1

Response Tetrametilpirazia :


Tratamiento 3 1516.63 505.54 20.347 2.024e-06 ***

Especie 1 0.00 0.00 0.000 0.9949

Residuals 21 521.78 24.85

---

Signif. codes: 0 ‘***’ 0.001 ‘**’ 0.01 ‘*’ 0.05 ‘.’ 0.1 ‘ ’ 1

Response Pirazinas totales :


Tratamiento 3 45810 15270.0 18.421 4.306e-06 ***

Especie 1 11067 11067.0 13.351 0.001482 **

Residuals 21 17407 828.9

---

Signif. codes: 0 ‘***’ 0.001 ‘**’ 0.01 ‘*’ 0.05 ‘.’ 0.1 ‘ ’ 1

Análisis de Varianza y prueba de comparación de medias Pirazinas MARACO


Tratamiento 3 1765.1 588.4 314.6 1.99e-09 ***


Signif. codes: 0 ‘***’ 0.001 ‘**’ 0.01 ‘*’ 0.05 ‘.’ 0.1 ‘ ’ 1




Groups according to probability of means differences and alpha level( 0.05 )


Tetramethylpyrazine groups

Roasting_140 32.136727 a

Roasting_170 12.114593 b

Roasting_110 6.175120 c

Fermented 1.429721 d


Tratamiento 3 59397 19799 3373 4.8e-14 ***


Residuals 9 53 6

---

Signif. codes: 0 ‘***’ 0.001 ‘**’ 0.01 ‘*’ 0.05 ‘.’ 0.1 ‘ ’ 1

> HSD.test(anova2m, "Tratamiento", console = T, group = T)


HSD Test for Total_Pirazines


Tratamiento, means

Total_Pirazines std r Min Max

Fermented 1.429721 0.0632648 4 1.354275 1.48466

Roasting_110 25.573687 2.6193425 3 23.691515 28.56515

Roasting_140 99.259883 2.8881344 3 96.005320 101.51739

Roasting_170 173.452225 3.3470705 3 169.614970 175.77021





Total_Pirazines groups

Roasting_170 173.452225 a

Roasting_140 99.259883 b

Roasting_110 25.573687 c

Fermented 1.429721 d

Análisis de Varianza y prueba de comparación de medias Pirazinas COPOAZÚ


Tratamiento 3 254.37 84.79 368.7 9.83e-10 ***


---

Signif. codes: 0 ‘***’ 0.001 ‘**’ 0.01 ‘*’ 0.05 ‘.’ 0.1 ‘ ’ 1





Tetramethylpyrazine groups

Roasting_140 19.577953 a


Roasting_110 9.353942 c

Roasting_170 7.487247 d



Tratamiento 3 3736 1245.2 353.5 1.19e-09 ***

Residuals 9 32 3.5

---

Signif. codes: 0 ‘***’ 0.001 ‘**’ 0.01 ‘*’ 0.05 ‘.’ 0.1 ‘ ’ 1


HSD Test for Total_Pirazines


Tratamiento, means

Total_Pirazines std r Min Max

Fermented 11.89432 0.3237977 4 11.59071 12.24176

Roasting_110 13.10294 1.4589584 3 11.59318 14.50514

Roasting_140 43.56413 2.9431524 3 41.18217 46.85436

Roasting_170 48.86071 2.2140380 3 46.38505 50.65107





Total_Pirazines groups

Roasting_170 48.86071 a

Roasting_140 43.56413 b

Roasting_110 13.10294 c

Fermented 11.89432 c

Bibliografía

Aboud, S. A., Altemimi, A. B., R S Al-HiIphy, A., Yi-Chen, L., & Cacciola, F. (2019). A ComprehensiveReview

on Infrared Heating Applications in Food Processing. Molecules (Basel, Switzerland), 24(22), 4125.

https://doi.org/10.3390/molecules24224125.

Aboud, S. A., Altemimi, A. B., R S Al-HiIphy, A., Yi-Chen, L., & Cacciola, F. (2019). A Comprehensive Review

on Infrared Heating Applications in Food Processing. Molecules (Basel, Switzerland), 24(22), 4125.

https://doi.org/10.3390/molecules24224125

Afoakwa, E. O. (2012). Chocolate and cocoa, flavor and quality. Kirk‐Othmer Encyclopedia of Chemical

Technology, 1–19.

Afoakwa, E. O., Kongor, J. E., Takrama, J. F., & Budu, A. S. (2013). Changes in acidification, sugars and

mineral composition of cocoa pulp during fermentation of pulp pre-conditioned cocoa (Theobroma cacao)

beans. International Food Research Journal.

Afoakwa, E., & Paterson, A. (2011). Cocoa Fermentation : Chocolate Flavor Quality. Encyclopedia of

Biotechnology in Agriculture and Food. https://doi.org/10.1081/E-EBAF-120045413.

Afoakwa, E., Kongor, J. E., Takrama, J., & Budu, A. S. (2013). Changes in nib acidification and biochemical

composition during fermentation of pulp pre-conditioned cocoa (theobroma cacao) beans. International Food

Research Journal.

Afoakwa, E., Quantius, J., S.B, A., Jemmy, S., & K.S, F. (2012). Influence of pulp-preconditioning and

fermentation on fermentative quality and appearance of Ghanaian cocoa (Theobroma cacao) beans.

International Food Research Journal, 19(1), 127.

Afoakwa, Emmanuel Ohene, Paterson, A., Fowler, M., & Ryan, A. (2008). Flavor formation and character in

cocoa and chocolate: A critical review. Critical Reviews in Food Science and Nutrition.

https://doi.org/10.1080/10408390701719272.

Afoakwa, Emmanuel Ohene, Quao, J., Takrama, F. S., Budu, A. S., & Saalia, F. (2012). Changes in total

polyphenols, o-diphenols and anthocyanin concentrations during fermentation of pulp pre-conditioned cocoa

(Theobroma cacao) beans. International Food Research Journal, 19, 1071–1077.

Afoakwa, Emmanuel Ohene. (2016). Chocolate Science and Technology: Second Edition. In Chocolate Science

and Technology: Second Edition. https://doi.org/10.1002/9781118913758.

Alean, J., Chejne, F., & Rojano, B. (2016). Degradation of polyphenols during the cocoa drying process. Journal

of Food Engineering, 189, 99–105. https://doi.org/10.1016/J.JFOODENG.2016.05.026

Almeida, O. G. G., Pinto, U. M., Matos, C. B., Frazilio, D. A., Braga, V. F., von Zeska-Kress, M. R., & De Martinis,

E. C. P. (2020). Does Quorum Sensing play a role in microbial shifts along spontaneous fermentation of cocoa

beans? An in silico perspective. Food Research International, 131, 109034.

https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.foodres.2020.109034.

Bibliografía 87

Álvarez, C., Pérez, E., Boulanger, R., Lares, M., Ssemat, As., Davrieux, F., & Cros, E. (2012). Identificación de

los compuestos aromáticos en el cacao criollo De Venezuela usando microextracción en fase sólida y

cromatografía de gases. Vitae, 19(1), S370–S372.

Alverson, W. S., Whitlock, B. A., Nyffeler, R., Bayer, C., & Baum, D. A. (1999). Phylogeny of the core Malvales:

evidence from ndhF sequence data. American Journal of Botany, 86(10), 1474–1486.

Alviárez, G., Murillo, A., Murillo, P., Rojano, B. A., & Méndez, A. (2016). Characterization and Lipid Extraction

of Amazon Cocoa Seeds (Theobroma grandiflorum). Ciencia En Desarrollo, 7(1), 103–109.

AOAC (Association of Official Agricultural Chemists). 1984. Official Methods of Analysis. Kjeldahl method

(2.062). 14th edition. Washington D.C., USA.

Aprotosoaie, A. C., Luca, S. V., & Miron, A. (2016). Flavor Chemistry of Cocoa and Cocoa Products-An

Overview. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety, 15(1), 73–91.

https://doi.org/10.1111/1541-4337.12180

Arvelo Sánchez, M. A., González León, D., Maroto Arce, S., Delgado López, T., & Montoya López, P. (2017).

Manual del cultivo de cacao Buenas prácticas para América Latina. In Instituto Interamericano de Cooperación

para la Agricultura (IICA).

Ascrizzi, R., Flamini, G., Tessieri, C., & Pistelli, L. (2017). From the raw seed to chocolate: Volatile profile of

Blanco de Criollo in different phases of the processing chain. Microchemical Journal, 133, 474–479.

https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.microc.2017.04.024

Barrientos, L. D. P., Oquendo, J. D. T., Garzón, M. A. G., & Álvarez, O. L. M. (2019). Effect of the solar drying

process on the sensory and chemical quality of cocoa (Theobroma cacao L.) cultivated in Antioquia, Colombia.

Food Research International, 115, 259–267. https://doi.org/10.1016/J.FOODRES.2018.08.084.

Barrientos, L. D. P., Oquendo, J. D. T., Garzón, M. A. G., & Álvarez, O. L. M. (2019). Effect of the solar drying

process on the sensory and chemical quality of cocoa (Theobroma cacao L.) cultivated in Antioquia, Colombia.

Food Research International, 115, 259–267. https://doi.org/10.1016/J.FOODRES.2018.08.084

Batista, N. N., de Andrade, D. P., Ramos, C. L., Dias, D. R., & Schwan, R. F. (2016). Antioxidant capacity of

cocoa beans and chocolate assessed by FTIR. Food Research International, 90, 313–319.

https://doi.org/10.1016/j.foodres.2016.10.028.

Beckett, S. T. (2009). Industrial Chocolate. In Industrial Chocolate Manufacture and and Use.

https://doi.org/10.1002/9781444301588

Beckett, Stephen T. (2009). Industrial Chocolate Manufacture and Use: Fourth Edition. In Industrial Chocolate

Manufacture and Use: Fourth Edition (4th ed.). https://doi.org/10.1002/9781444301588.

Bhinder, S., Singh, B., Kaur, A., Singh, N., Kaur, M., Kumari, S., & Yadav, M. P. (2019). Effect of infrared

roasting on antioxidant activity, phenolic composition and Maillard reaction products of Tartary buckwheat

varieties. Food Chemistry. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2019.01.141.

Bhinder, S., Singh, B., Kaur, A., Singh, N., Kaur, M., Kumari, S., & Yadav, M. P. (2019). Effect of infrared

roasting on antioxidant activity, phenolic composition and Maillard reaction products of Tartary buckwheat

varieties. Food Chemistry. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2019.01.141

Caligiani, A., Marseglia, A., & Palla, G. (2016). Cocoa: Production, chemistry, and use.


Carrillo, L. C., Londoño-Londoño, J., & Gil, A. (2014). Comparison of polyphenol, methylxanthines and

antioxidant activity in Theobroma cacao beans from different cocoa-growing areas in Colombia. Food Research

International, 60, 273–280. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2013.06.019.

Castañeda, S. J., Rodríguez, C. J., & Lugo, C. E. (2016). Análisis del perfil de compuestos volátiles de cacao

criollo (Theobroma cacao L.) durante el proceso de fermentación y secado por componentes principales (p. 8).

Castro-Alayo, E. M., Idrogo-Vásquez, G., Siche, R., & Cardenas-Toro, F. P. (2019). Formation of aromatic

compounds precursors during fermentation of Criollo and Forastero cocoa. Heliyon, 5(1), e01157.

https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2019.e01157

Cevallos-Cevallos, J. M., Gysel, L., Maridueña-Zavala, M. G., & Molina-Miranda, M. J. (2018). Time-related

changes in volatile compounds during fermentation of bulk and fine-flavor cocoa (Theobroma cacao) beans.

Journal of Food Quality, 2018.

Chessman, E. E. (1944). Notes on the nomenclature, classification and possible relationships of cocoa

populations. Trop. Agr, 21, 144–159.

Contreras Pedraza, C. A., & Mateus, J. (2016). Plan Estratégico de Ciencia, Tecnología e Innovación del sector

Agropecuario colombiano: Cadena del cacao anexo 5. Corporación Colombiana de Investigación Agropecuaria.

https://repository.agrosavia.co/handle/20.500.12324/33526#.XbogfcgsSJw.mendeley.

Counet, C., Callemien, D., Ouwerx, C., & Collin, S. (2002). Use of gas chromatography− olfactometry to identify

key odorant compounds in dark chocolate. Comparison of samples before and after conching. Journal of

Agricultural and Food Chemistry, 50(8), 2385–2391.

Crafack, M., Keul, H., Eskildsen, C. E., Petersen, M. A., Saerens, S., Blennow, A., Skovmand-Larsen, M.,

Swiegers, J. H., Petersen, G. B., Heimdal, H., & Nielsen, D. S. (2014). Impact of starter cultures and

fermentation techniques on the volatile aroma and sensory profile of chocolate. Food Research International,

63, 306–316. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.foodres.2014.04.032

Cuatrecasas, J. (1964). Cacao and its Allies A taxonomic revision of the genus Theobroma. National Herbarium,

35(6), 379–607.

Cuellar Álvarez, L., Cuellar Álvarez, N., Galeano García, P., & Suárez Salazar, J. C. (2017). Effect of

fermentation time on phenolic content and antioxidant potential in Cupuassu (Theobroma grandiflorum (Willd.

ex Spreng.) K. Schum.) beans. Acta Agronomica, 66(4), 473–479. https://doi.org/10.15446/acag.v66n4.61821

Dang, Y. K. T., & Nguyen, H. V. H. (2019). Effects of Maturity at Harvest and Fermentation Conditions on

Bioactive Compounds of Cocoa Beans. Plant Foods for Human Nutrition, 74(1), 54–60.

https://doi.org/10.1007/s11130-018-0700-3.

De Brito, E. S., García, N. H. P., Gallão, M. I., Cortelazzo, A. L., Fevereiro, P. S., & Braga, M. R. (2001).

Structural and chemical changes in cocoa (Theobroma cacao L) during fermentation, drying and roasting.

Journal of the Science of Food and Agriculture. https://doi.org/10.1002/1097-0010(20010115)81:2<281::AID-

JSFA808>3.0.CO;2-B

De la Cruz, J., Vargas, M., & Del Angel, O. (2012). Cacao: operaciones poscosecha. AGST/FAO. Organización

de Las Naciones Unidas Para La Alimentación y La Agricultura. Recuperado de: Http://Www. Fao. Org/3/a-

Au995s. Pdf.

Bibliografía 89

De Oliveira, T. B., & Genovese, M. I. (2013). Chemical composition of cupuassu (Theobroma grandiflorum) and

cocoa (Theobroma cacao) liquors and their effects on streptozotocin-induced diabetic rats. Food Research

International, 51(2), 929–935.

De Oliveira, T. B., Rogero, M. M., & Genovese, M. I. (2015). Poliphenolic-rich extracts from cocoa (Theobroma

cacao L.) and cupuassu (Theobroma grandiflorum Willd. Ex Spreng. K. Shum) liquors: A comparison of

metabolic effects in high-fat fed rats. PharmaNutrition, 3(2), 20–28.

Díaz, R. O., & Hernández, M. S. (2020). Theobromas from the Colombian Amazon: A healthy alternative.

Informacion Tecnologica, 31(2), 3–10. https://doi.org/10.4067/S0718-07642020000200003.

Díaz-Montenegro, J., Varela, E., & Gil, J. M. (2018). Livelihood strategies of cacao producers in Ecuador: Effects

of national policies to support cacao farmers and specialty cacao landraces. Journal of Rural Studies, 63, 141–

156. https://doi.org/10.1016/j.jrurstud.2018.08.004

Dircks, H. D. (2009). Investigation into the fermentation of Australian cocoa beans and its effect on microbiology,

chemistry and flavour. The University of New South Wales, Australia.

Do Carmo Brito, B. de N., Campos Chisté, R., da Silva Pena, R., Abreu Gloria, M. B., & Santos Lopes, A.

(2017). Bioactive amines and phenolic compounds in cocoa beans are affected by fermentation. Food

Chemistry, 228, 484–490. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2017.02.004.

Doi, E., Shibata, D., & Matoba, T. (1981). Modified colorimetric ninhydrin methods for peptidase assay.

Analytical Biochemistry, 118(1), 173–184.

Dreosti, I. E. (2000). Antioxidant polyphenols in tea, cocoa, and wine. Nutrition, 16(7–8), 692–694.

https://doi.org/10.1016/S0899-9007(00)00304-X

Farah, D. M. H., Zaibunnisa, A. H., Misnawi, J., & Zainal, S. (2012). Effect of Roasting Process on the

Concentration of Acrylamide and Pyrizines in Roasted Cocoa Beans from Different Origins. APCBEE Procedia,

4, 204–208. https://doi.org/10.1016/J.APCBEE.2012.11.034

Fedecacao. (2019). Un año muy productivo para el cacao colombiano. In Colombia Cacaotera (Vol. 51, Issue

51).

Frauendorfer, Felix, & Schieberle, P. (2006). Identification of the key aroma compounds in cocoa powder based

on molecular sensory correlations. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 54(15), 5521–5529.

https://doi.org/10.1021/jf060728k.

Furlan, A. L., & Bressani, R. (1999). [Vegetable resources with agroindustrial potential from Guatemala.

Chemical characterization of the pulp and of the seeds of Theobroma bicolor]. Arch Latinoam Nutr.

Galeano G., P., Cuellar A., L., & Schinella, G. (2012). Influencia del procesamiento del grano de Copoazu

(Theobroma Grandiflorum), sobre la actividad antioxidante y el contenido fenolico. Vitae, 19(1), S285–S287.

Gálvez-Marroquín, Reyes-Reyes, Avendaño-Arrazate, ;, Hernández-Gómez, ;, Mendoza-López, ;, & Díaz-

Fuentes, ; (2016). Pataxte (Theobroma bicolor Humb. & Bonpl.): Especie Subutilizada en México.

Agroproductividad, 9(1), 41–47. http://132.248.9.34/hevila/Agroproductividad/2016/vol9/no1/6.pdf.

García Lomillo, J., & González SanJosé, M. (2018). Pyrazines in Thermally Treated Foods. In Peter Varelis,

Laurence Melton, & Fereidoon Shahidi (Eds.), Encyclopedia of Food Chemistry (1st ed., pp. 355–361).

Elservier.


García, D., Sotero, V., Mancini, D., Torres, R. P., & Filho, J. (2011). Evaluación de la actividad antioxidante “In

vivo” de tres frutos de la amazonía: Gustavia augusta L., Grias neuberthii Macbr y Theobroma bicolor. Revista

de La Sociedad Química Del Perú, 77(1), 44–55.

Gil, M., Bedoy, C., Alzate, L., & Londoño-Londoño, J. (2018). Profile of cacao cultivated in Colombia: a study

based on standardized methods, indicators of quality and variety. International Journal of Food and Nutrition

Research, 2(13), 1–10. https://doi.org/10.28933/ijfnr-2018-07-1601.

Gniechwitz, D., Reichardt, N., Ralph, J., Blaut, M., Steinhart, H., & Bunzel, M. (2008). Isolation and

characterisation of a coffee melanoidin fraction. Journal of the Science of Food and Agriculture, 88(12), 2153–

2160.

Gondim, T. M. de S., Thomazini, M. J., Cavalcante, M., & de Souza, J. M. L. (2001). Aspectos da produção de

cupuaçu. Embrapa Acre-Documentos (INFOTECA-E).

González, A. A., Moncada, J., Idarraga, A., Rosenberg, M., & Cardona, C. A. (2016). Potential of the amazonian

exotic fruit for biorefineries: The Theobroma bicolor (Makambo) case. Industrial Crops and Products.

https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2016.02.015.

Guehi, T. S., Zahouli, B., Ban-koffi, L., Fae, A., & Nemlin, J. G. (2010). Performance of different drying methods

and their effects on the chemical quality attributes of raw cocoa material. 45, 1564–1571.

https://doi.org/10.1111/j.1365-2621.2010.02302.

Guehi, T. S., Zahouli, B., Ban-koffi, L., Fae, A., & Nemlin, J. G. (2010). Performance of different drying methods

and their effects on the chemical quality attributes of raw cocoa material. 45, 1564–1571.

https://doi.org/10.1111/j.1365-2621.2010.02302.x

Hamdouche, Y., Meile, J. C., Lebrun, M., Guehi, T., Boulanger, R., Teyssier, C., & Montet, D. (2019). Impact of

turning, pod storage and fermentation time on microbial ecology and volatile composition of cocoa beans. Food

Research International, 119, 477–491. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.foodres.2019.01.001.

Hansen, C. E., del Olmo, M., & Burri, C. (1998). Enzyme activities in cocoa beans during fermentation. Journal

of the Science of Food and Agriculture, 77(2), 273–281.

Hashim, P., Selamat, J., Syed Muhammad, S. K., & Ali, A. (1998). Changes in free amino acid, peptide‐N, sugar

and pyrazine concentration during cocoa fermentation. Journal of the Science of Food and Agriculture, 78(4),

535–542.

Hatano, T., Miyatake, H., Natsume, M., Osakabe, N., Takizawa, T., Ito, H., & Yoshida, T. (2002).

Proanthocyanidin glycosides and related polyphenols from cacao liquor and their antioxidant effects.

Phytochemistry, 59(7), 749–758. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/S0031-9422(02)00051-1.

Hernández, & Barrera, J. (2004). Bases técnicas para el aprovechamiento agroindustrial de especies nativas

de la amazonia.

Hinneh, M., Van de Walle, D., Tzompa-Sosa, D. A., De Winne, A., Termote, S., Messens, K., Van Durme, J.,

Afoakwa, E. O., De Cooman, L., & Dewettinck, K. (2019a). Tuning the aroma profiles of FORASTERO cocoa

liquors by varying pod storage and bean roasting temperature. Food Research International, 125(March 2019),

108550. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2019.108550.

Hurst, W. J., Krake, S. H., Bergmeier, S. C., Payne, M. J., Miller, K. B., & Stuart, D. A. (2011). Impact of

fermentation, drying, roasting and Dutch processing on flavan-3-ol stereochemistry in cacao beans and cocoa

ingredients. Chemistry Central Journal, 5(1), 1–10.

Bibliografía 91

ICCO. (2020). Quarterly Bulletin of Cocoa Statistics. In Canadian Journal of Agricultural Economics/Revue

canadienne d’agroeconomie: Vol. XLVI (Issue 2).

Ioannone, F., Di Mattia, C. D., De Gregorio, M., Sergi, M., Serafini, M., & Sacchetti, G. (2015). Flavanols,

proanthocyanidins and antioxidant activity changes during cocoa (Theobroma cacao L.) roasting as affected by

temperature and time of processing. Food Chemistry, 174, 256–262.

https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2014.11.019

Janek, K., Niewienda, A., Wöstemeyer, J., & Voigt, J. (2016). The cleavage specificity of the aspartic protease

of cocoa beans involved in the generation of the cocoa-specific aroma precursors. Food Chemistry.

https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2016.05.033.

Kongor, J. E., Hinneh, M., DVan de Walle, Afoakwa, E., Boeckx, P., & Dewettinck, K. (2016). Factors influencing

quality variation in cocoa (Theobroma cacao) bean flavour profile - A review. Food Research International.

https://doi.org/10.1016/j.foodres.2016.01.012.

Kothe, L., Zimmermann, B. F., & Galensa, R. (2013). Temperature influences epimerization and composition of

flavanol monomers, dimers and trimers during cocoa bean roasting. Food Chemistry, 141(4), 3656–3663.

https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2013.06.049

Krishnamurthy, K., Khurana, H. K., Soojin, J., Irudayaraj, J., & Demirci, A. (2008). Infrared heating in food

processing: An overview. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety.

https://doi.org/10.1111/j.1541-4337.2007.00024.

Krysiak, W., Adamski, R., & Zyzelewicz, D. (2013). Factors Affecting the Color of Roasted Cocoa Bean. Journal

of Food Quality. https://doi.org/10.1111/jfq.12009

Lemarcq, V., Tuenter, E., Bondarenko, A., Van De Walle, D., De Vuyst, L., Pieters, L., Sioriki, E., & Dewettinck,

K. (2020). Roasting-induced changes in cocoa beans with respect to the mood pyramid. Food Chemistry,

127467.

Lim, T. K. (2012). Edible medicinal and non medicinal plants: Fruits. In Edible Medicinal and Non Medicinal

Plants (Vol. 3, pp. 1–159). https://doi.org/10.1007/978-94-007-2534-8

Lundy, M., Benjamin, T. J., Abbott, P. C., Burniske, G. R., Croft, M. M., Fenton, M., Kelly, C. R., Rodríguez

Camayo, F., & Wilcox, M. D. (2017). Cacao para la Paz: Un Análisis de la Cadena Productiva de Cacao en

Colombia. https://hdl.handle.net/10568/80905

Magi, E., Bono, L., & Di Carro, M. (2012). Characterization of cocoa liquors by GC-MS and LC-MS/MS: focus

on alkylpyrazines and flavanols. Journal of Mass Spectrometry, 47(9), 1191–1197.

https://doi.org/10.1002/jms.3034

Marseglia, A., Musci, M., Rinaldi, M., Palla, G., & Caligiani, A. (2020). Volatile fingerprint of unroasted and

roasted cocoa beans (Theobroma cacao L.) from different geographical origins. Food Research International,

132, 109101. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.foodres.2020.109101

Marseglia, A., Sforza, S., Faccini, A., Bencivenni, M., Palla, G., & Caligiani, A. (2014). Extraction, identification

and semi-quantification of oligopeptides in cocoa beans. Food Research International, 63, 382–389.

Mazor Jolić, S., Radojčić Redovniković, I., Marković, K., Ivanec Šipušić, Đ., & Delonga, K. (2011). Changes of

phenolic compounds and antioxidant capacity in cocoa beans processing. International Journal of Food Science

& Technology, 46(9), 1793–1800.


Meersman, E., Steensels, J., Struyf, N., Paulus, T., Saels, V., Mathawan, M., Allegaert, L., Vrancken, G., &

Verstrepen, K. J. (2016). Tuning chocolate flavor through development of thermotolerant Saccharomyces

cerevisiae starter cultures with increased acetate ester production. Applied and Environmental Microbiology,

82(2), 732–746.

Melgarejo, L. M., Hernández, M. S., Barrera, J. A., & Carrillo, M. (2006). Oferta y potencialidades de un banco

de germoplasma del genero Theobroma en el enriquecimiento de los sistemas productivos de la región

amazónica. Inst. Amazónico de Investigaciones Científicas, SINCHI.

https://www.sinchi.org.co/files/publicaciones/publicaciones/pdf/theobroma.pdf.

Mesías, M., & Delgado-Andrade, C. (2017). Melanoidins as a potential functional food ingredient. Current

Opinion in Food Science, 14, 37–42. https://doi.org/10.1016/j.cofs.2017.01.007

Miralles-Garcia, J. (2008). Chemical composition and flavour development of cocoa products by thermal and

enzymatic technologies. University of Salford.

Misnawi, Jinap, S., Jamilah, B., & Nazamid, S. (2003). Effects of incubation and polyphenol oxidase enrichment

on colour, fermentation index, procyanidins and astringency of unfermented and partly fermented cocoa beans.

International Journal of Food Science and Technology, 38(3), 285–295. https://doi.org/10.1046/j.1365-

2621.2003.00674.x

Misnawi, Jinap, S., Jamilah, B., & Nazamid, S. (2004). Effect of polyphenol concentration on pyrazine formation

during cocoa liquor roasting. Food Chemistry, 85(1), 73–80. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2003.06.005

Misnawi, S. (2008). Physico-chemical changes during cocoa fermentation and key enzymes involved. Review

Penelitian Kopi Dan Kakao, 24(1), 54–71.

Morales, V. H. D., Muller, C. H., Desoucza, A. G. C., & Antonio, I. C. (1994). Native fruit species of economic

potential from the Brazilian Amazon. Angewandte Botanik.

Moreira, A. S. P., Coimbra, M. A., Nunes, F. M., Passos, C. P., Santos, S. A. O., Silvestre, A. J. D., Silva, A. M.

N., Rangel, M., & Domingues, M. R. M. (2015). Chlorogenic acid–arabinose hybrid domains in coffee

melanoidins: Evidences from a model system. Food Chemistry, 185, 135–144.

Motamayor, Juan C, Mockaitis, K., Schmutz, J., Haiminen, N., III, D. L., Cornejo, O., Findley, S. D., Zheng, P.,

Utro, F., Royaert, S., Saski, C., Jenkins, J., Podicheti, R., Zhao, M., Scheffler, B. E., Stack, J. C., Feltus, F. A.,

Mustiga, G. M., Amores, F., … Kuhn, D. N. (2013). The genome sequence of the most widely cultivated cacao

type and its use to identify candidate genes regulating pod color. Genome Biology, 14(6), r53.

https://doi.org/10.1186/gb-2013-14-6-r53

Motamayor, Juan Carlos, Risterucci, A.-M., Lopez, P. A., Ortiz, C. F., Moreno, A., & Lanaud, C. (2002). Cacao

domestication I: the origin of the cacao cultivated by the Mayas. Heredity, 89(5), 380.

Nazaruddin, R., Seng, L. K., Hassan, O., & Said, M. (2006). Effect of pulp preconditioning on the content of

polyphenols in cocoa beans (Theobroma Cacao) during fermentation. Industrial Crops and Products.

https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2006.03.013

Oberparleiter, S., & Ziegleder, G. (1997). Amyl alcohols as compounds indicative of raw cocoa bean quality.

Zeitschrift Für Lebensmitteluntersuchung Und-Forschung A, 204(2), 156–160.

Okiyama, D. C. G., Navarro, S. L. B., & Rodrigues, C. E. C. (2017). Cocoa shell and its compounds: Applications

in the food industry. In Trends in Food Science and Technology. https://doi.org/10.1016/j.tifs.2017.03.007

Bibliografía 93

Oliveira, L. F., Braga, S. C. G. N., Augusto, F., Hashimoto, J. C., Efraim, P., & Poppi, R. J. (2016). Differentiation

of cocoa nibs from distinct origins using comprehensive two-dimensional gas chromatography and multivariate

analysis. Food Research International. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2016.10.047

Oliviero, T., Capuano, E., Cämmerer, B., & Fogliano, V. (2009). Influence of roasting on the antioxidant activity

and HMF formation of a cocoa bean model systems. Journal of Agricultural and Food Chemistry.

https://doi.org/10.1021/jf802250j

Ortega, N., Romero, M. P., Macià, A., Reguant, J., Anglès, N., Morelló, J. R., & Motilva, M. J. (2010).

Comparative study of UPLC-MS/MS and HPLC-MS/MS to determine procyanidins and alkaloids in cocoa

samples. Journal of Food Composition and Analysis, 23(3), 298–305. https://doi.org/10.1016/j.jfca.2009.10.005

Othman, A., Ismail, A., Abdul Ghani, N., & Adenan, I. (2007). Antioxidant capacity and phenolic content of cocoa

beans. Food Chemistry, 100(4), 1523–1530. https://doi.org/10.1016/J.FOODCHEM.2005.12.021

Palacios, G. J. A. (2016). Efecto de la temperatura y tiempo de tostado en los caracteres sensoriales y en las

propiedades químicas de granos de cacao (Theobroma cacao L.) procedente de Uchiza, San Martín – Perú

para la obtención de NIBS. Tesis de Maestría, UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS

FACULTAD, 121(7), 112. https://doi.org/10.1172/JCI45600.2768

Pareja, A. (2018). Estudio de la cinética de degradación de la actividad antioxidante y fenoles en el tostado de

cacao (Theobroma cacao L.) variedad chuncho.

Pereira, A. L. F., Feitosa, W. S. C., Abreu, V. K. G., Lemos, T. de O., Gomes, W. F., Narain, N., & Rodrigues,

S. (2017). Impact of fermentation conditions on the quality and sensory properties of a probiotic cupuassu

(Theobroma grandiflorum) beverage. Food Research International, 100, 603–611.

https://doi.org/10.1016/j.foodres.2017.07.055

Pérez, I. A., Iglesias, M. R., & Pons, R. G. (2012). Cocoa Polyphenols and Their Potential Benefits for Human

Health. http://roderic.uv.es/handle/10550/44539

Pérez, W., Jorrin, J. V., & Melgarejo, L. M. (2018). Substantial equivalence analysis in fruits from three

Theobroma species through chemical composition and protein profiling. Food Chemistry, 240, 496–504.

https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2017.07.128

Pérez-Mora, W., Jorrin-Novo, J. V., & Melgarejo, L. M. (2018). Substantial equivalence analysis in fruits from

three Theobroma species through chemical composition and protein profiling. Food Chemistry, 240, 496–504.

https://doi.org/10.1016/J.FOODCHEM.2017.07.128

Pinedo Flor, S., & Gonzáles Coral Guiuseppe Melecio Torres Reyna, A. (2010). Manual Cultivo de Macambo |

2010. www.iiap.org.pe

Pombo, J. C. P., de Medeiros, H. H. B. R., & Pena, R. da S. (2020). Optimization of the spray drying process

for developing cupuassu powder. Journal of Food Science and Technology. https://doi.org/10.1007/s13197-

020-04487-2

Portillo, E., Labarca, M., Grazziani, L., Cros, E., Assemat, S., Davrieux, F., Boulanger, R., & Marcano, M. (2009).

Formación del aroma del cacao Criollo (Theobroma cacao L.) en función del tratamiento poscosecha en

Venezuela. Revista Cientifica UDO Agricola, 9(2), 458–468.

Procomer. (2019). Manual Técnico poscosecha de cacao fino y de aroma. 10–44.


Pugliese, A. G., Tomas, F. A., Truchado, P., & Genovese, M. I. (2013). Flavonoids, proanthocyanidins, vitamin

C, and antioxidant activity of theobroma grandiflorum (Cupuassu) pulp and seeds. Journal of Agricultural and

Food Chemistry, 61(11), 2720–2728. https://doi.org/10.1021/jf304349u

Ramli, N., Hassan, O., Said, M., Samsudin, W., & Aini Idris, N. (2006). Influence of roasting conditions on

volatile flavor of roasted malaysian cocoa beans.

http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?doi=10.1.1.1034.3338&rep=rep1&type=pdf

Ramos, S., Salazar, M., Nascimento, L., Carazzolle, M., Pereira, G., Delforno, T., Nascimento, M., de Aleluia,

T., Celeghini, R., & Efraim, P. (2020). Influence of pulp on the microbial diversity during cupuassu fermentation.

International Journal of Food Microbiology, 318, 108465. https://doi.org/10.1016/j.ijfoodmicro.2019.108465

Rangel, M. A., Zavaleta, H. A., Córdova, L., López, A. P., Delgado, A., Vidales, I., & Villegas, Á. (2012).

Anatomía e histoquímica de la semilla de cacao (Theobroma cacao L.) criollo mexicano. Rev. Fitotec. Mex,

353(3), 189–197.

Rastogi, N. K. (2012). Recent trends and developments in infrared heating in food processing. In Critical

reviews in food science and nutrition. https://doi.org/10.1080/10408398.2010.508138.

Reisdorff, C., Rohsius, C., Claret de Souza, A. das G., Gasparotto, L., & Lieberei, R. (2004). Comparative study

on the proteolytic activities and storage globulins in seeds ofTheobroma grandiflorum(Willd ex Spreng) Schum

andTheobroma bicolor Humb Bonpl, in relation to their potential to generate chocolate-like aroma. Journal of

the Science of Food and Agriculture, 84(7), 693–700. https://doi.org/10.1002/jsfa.1717.

René López Camacho, Jaime Alberto Navarro López, Martín Ivan Montero González, Karen Amaya Vecht,

Misael Rodríguez Castañeda, & Abraham Polania Barboza. (2006). Manual de identificación de especies no

maderables del corregimiento de Tarapacá. (Instituto Amazónico de Investigaciones científicas SINCHI (ed.);

Primera). https://www.sinchi.org.co/files/publicaciones/publicaciones/pdf/Nomaderables2006.pdf.

Ríos, F., Ruiz, A., Lecaro, J., & Rehpani, C. (2017). Estrategias país para la oferta de cacaos especiales:

Políticas e iniciativas privadas exitosas en el Perú, Ecuador, Colombia y República Dominicana. Fundación

Swisscontact Colombia. Bogotá DC.

Rodriguez-Campos, J., Escalona-Buendía, H. B., Contreras-Ramos, S. M., Orozco-Avila, I., Jaramillo-Flores,

E., & Lugo-Cervantes, E. (2012a). Effect of fermentation time and drying temperature on volatile compounds in

cocoa. Food Chemistry, 132(1), 277–288. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2011.10.078.

Rodriguez-Campos, J., Escalona-Buendía, H. B., Orozco-Avila, I., Lugo-Cervantes, E., & Jaramillo-Flores, M.

E. (2011). Dynamics of volatile and non-volatile compounds in cocoa (Theobroma cacao L.) during fermentation

and drying processes using principal components analysis. Food Research International.

https://doi.org/10.1016/j.foodres.2010.10.028

Rohsius, C., Matissek, R., & Lieberei, R. (2006). Free amino acid amounts in raw cocoas from different origins.

European Food Research and Technology, 222(3–4), 432–438. https://doi.org/10.1007/s00217-005-0130-y.

Rojas S, M., Chejne, F., Ciro, H., & Montoya, J. (2020). Roasting impact on the chemical and physical structure

of Criollo cocoa variety (Theobroma cacao L). Journal of Food Process Engineering, 13400.

https://doi.org/10.1111/jfpe.13400.

Schinella, G., Mosca, S., Cienfuegos-Jovellanos, E., Pasamar, M. Á., Muguerza, B., Ramón, D., & Ríos, J. L.

(2010). Antioxidant properties of polyphenol-rich cocoa products industrially processed. Food Research

International, 43(6), 1614–1623. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.foodres.2010.04.032.

Bibliografía 95

Schnermann, P., & Schieberle, P. (1997). Evaluation of key odorants in milk chocolate and cocoa mass by

aroma extract dilution analyses. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 45(3), 867–872.

SCHWAN, R. F., & WHEALS, A. E. (2003). 16 - Mixed microbial fermentations of chocolate and coffee. In T.

Boekhout & V. B. T.-Y. in F. Robert (Eds.), Woodhead Publishing Series in Food Science, Technology and

Nutrition (pp. 429–449). Woodhead Publishing. https://doi.org/https://doi.org/10.1533/9781845698485.429

Schwan, R. F., & Wheals, A. E. (2004). The microbiology of cocoa fermentation and its role in chocolate quality.

Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 44(4), 205–221.

Serra Bonvehí, J. (2005). Investigation of aromatic compounds in roasted cocoa powder. European Food

Research and Technology, 221(1–2), 19–29. https://doi.org/10.1007/s00217-005-1147-y

Serra Bonvehí, J., & Ventura Coll, F. (2002). Factors affecting the formation of alkylpyrazines during roasting

treatment in natural and alkalinized cocoa powder. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 50(13), 3743–

3750. https://doi.org/10.1021/jf011597k

SINCHI, I. A. de I. C. (2008). Colombia : frutas de la Amazonia = Colombia : Amazonian fruits. Instituto

Amazónico de Investigaciones Científicas, Sinchi. https://www.sinchi.org.co/colombia-frutas-de-la-amazonia

Singleton, V. L., & Rossi, J. A. (1965). Colorimetry of total phenolics with phosphomolybdic-phosphotungstic

acid reagents. American Journal of Enology and Viticulture, 16(3), 144–158.

Sotero, V., Maco, M., Vela, J., Merino, C., Dávila, É., & García, D. (2011). Evaluación de la actividad

antioxidante y compuestos fenólicos en pulpa y semillas de cuatro frutales amazónicos de la familia

Sterculiaceae. Revista de La Sociedad Química Del Perú, 77(1), 66–74.

Stanley, T. H., Van Buiten, C. B., Baker, S. A., Elias, R. J., Anantheswaran, R. C., & Lambert, J. D. (2018).

Impact of roasting on the flavan-3-ol composition, sensory-related chemistry, and in vitro pancreatic lipase

inhibitory activity of cocoa beans. Food Chemistry, 255(July 2017), 414–420.

https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2018.02.036

Taş, N. G., & Gökmen, V. (2016). Effect of alkalization on the Maillard reaction products formed in cocoa during

roasting. Food Research International, 89, 930–936. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2015.12.021.

Toker, O. S., Palabiyik, I., Pirouzian, H. R., Aktar, T., & Konar, N. (2020). Chocolate aroma: Factors, importance

and analysis. Trends in Food Science & Technology.

Torres, D. E. G., Assunção, D., Mancini, P., Torres, R. P., & Mancini‐Filho, J. (2002). Antioxidant activity of

macambo (Theobroma bicolor L.) extracts. European Journal of Lipid Science and Technology, 104(5), 278–

281.

Utrilla-Vázquez, M., Rodríguez-Campos, J., Avendaño-Arazate, C. H., Gschaedler, A., & Lugo-Cervantes, E.

(2020). Analysis of volatile compounds of five varieties of Maya cocoa during fermentation and drying processes

by Venn diagram and PCA. Food Research International, 129(July 2019), 108834.

https://doi.org/10.1016/j.foodres.2019.108834.

Uysal, N., Sumnu, G., & Sahin, S. (2009). Optimization of microwave-infrared roasting of hazelnut. Journal of

Food Engineering. https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2008.06.029.


Vázquez, A., Ovando, I., Adriano, L., Betancur, D., & Salvador, M. (2016). Alcaloides y polifenoles del cacao,

mecanismos que regulan su biosíntesis y sus implicaciones en el sabor y aroma. Archivos Latinoamericanos

de Nutricion, 66(3), 239–254.

Víctor, S., Maco, M., Vela, J., Merino, C., Dávila, É., & García, D. (2011). Evaluación de la actividad antioxidante

y compuestos fenólicos en pulpay semillas de cuatro frutales amazónicos de la familia Sterculiaceae. Revista

de La Sociedad Química Del Perú, 77(1), 66–74.

http://www.scielo.org.pe/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1810-634X2011000100007

Voigt, J., Biehl, B., Heinrichs, H., Kamaruddin, S., Marsoner, G. G., & Hugi, A. (1994). In-vitro formation of

cocoa-specific aroma precursors: aroma-related peptides generated from cocoa-seed protein by co-operation

of an aspartic endoprotease and a carboxypeptidase. Food Chemistry. https://doi.org/10.1016/0308-

8146(94)90155-4

Voigt, Jürgen, Textoris-Taube, K., & Wöstemeyer, J. (2018). pH-Dependency of the proteolytic formation of

cocoa- and nutty-specific aroma precursors. Food Chemistry. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2018.02.045

Wollgast, J., & Anklam, E. (2000). Review on polyphenols in Theobroma cacao: changes in composition during

the manufacture of chocolate and methodology for identification and quantification. Food Research

International, 33(6), 423–447. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/S0963-9969(00)00068-5

Yu, A.-N., & Zhang, A.-D. (2010). The effect of pH on the formation of aroma compounds produced by heating

a model system containing L-ascorbic acid with L-threonine/L-serine. Food Chemistry, 119(1), 214–219.

Zapata Bustamante, S., Tamayo Tenorio, A., & Rojano, B. (2015). Efecto del Tostado Sobre los Metabolitos

Secundarios y la Actividad Antioxidante de Clones de Cacao Colombiano. Revista Facultad Nacional de

Agronomía Medellín, 68(1), 7497–7507. https://doi.org/10.15446/rfnam.v68n1.47836

Ziegleder, G. (2009). Flavour Development in Cocoa and Chocolate. In Industrial Chocolate Manufacture and

Use (4th ed., pp. 169–191). Wiley Online Library. https://doi.org/doi:10.1002/9781444301588.ch8

Ziegleder, G., & Biehl, B. (1988). Analysis of Cocoa Flavour Components and Flavour Precursors (pp. 321–

393). https://doi.org/10.1007/978-3-642-83343-4_14

Caracterización de algunos compuestos de interés en los ...

Documents

Transcript of Caracterización de algunos compuestos de interés en los ...