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Evaluación de la Caracterización Química Proximal del Grano Fermentado y Seco para
la Renovación de Plantaciones de Cacao (Theobroma cacao L.) Tipo Criollo
Evaluation of the Proximal Chemical Characterization of Fermented and Dried Beans for
the Renewal of Criollo Type Cocoa (Theobroma cacao L.) Plantations
Autores:
Ender A. Iñiguez - Freites
1
, https://orcid.org/0000-0001-9609-8898
Clímaco O. Álvarez - Fernández
2
, https://orcid.org/0000-0002-1234-5678
Filiación institucional:
1
Profesional de Investigación, Vicerrectoría de Investigación y Asuntos
de Postgrado, Universidad Católica del Cibao (UCATECI), Pedro A. Rivera, Apartado No. 401,
La Vega, República Dominicana.
2
Profesional de Investigación, Laboratorio de Calidad y Post-
cosecha en Cacao, Instituto Nacional de Investigaciones Agrícolas (INIA-Miranda), Sector
Tapipa, Miranda, Venezuela.
E- mail: einiguez@ucateci.edu.do, climaco48@gmail.com
Fecha de recibido: 17 oct. 2024
Fecha de aprobado: 19 dic. 2024
Resumen
Este estudio evaluó la composición química
proximal del grano seco y fermentado de
tres genotipos de cacao criollo (GE-06, GE-
11 y GE-20) comparados con dos muestras
comerciales (OC-60 y OC-61), con el fin de
determinar su potencial para programas de
renovación de plantaciones. Los análisis
incluyeron la medición de parámetros como
contenido de humedad, proteína cruda,
cenizas, fibra cruda y pH. Los genotipos
criollos presentaron mayores
concentraciones de proteína (14,13% a
15,01%) y cenizas (3,98% a 4,27%) en
comparación con las muestras comerciales
(11,63% a 11,97% en proteína y 2,54% a
3,48% en cenizas). Los valores de pH
fueron inferiores en los genotipos criollos
(4,20 a 4,88) frente a las muestras
comerciales (5,11), lo que podría contribuir
a un perfil sensorial más complejo en el
producto final. Estos resultados sugieren
que los genotipos criollos son adecuados
para la producción de cacao de alta calidad,
con potencial para mercados
especializados.
Palabras clave: Cacao criollo;
Caracterización química; Calidad sensorial;
Diversidad genética
Abstract
This study evaluated the proximal chemical
composition of dry and fermented grains
from three Criollo cacao genotypes (GE-06,
GE-11, and GE-20) compared to two
commercial samples (OC-60 and OC-61) to
determine their potential for plantation
renewal programs. The analyses included
the measurement of parameters such as
moisture content, crude protein, ash, crude
fiber, and pH. The Criollo genotypes
showed higher protein concentrations
(14.13% to 15.01%) and ash content (3.98%
to 4.27%) compared to commercial samples
(11.63% to 11.97% for protein and 2.54% to
3.48% for ash). The pH values were lower in
the Criollo genotypes (4.20 to 4.88)
compared to the commercial samples
(5.11), which may contribute to a more
complex sensory profile in the final product.
These results suggest that Criollo
genotypes are suitable for producing high-
quality cacao with potential for specialized
markets.
Keywords: Criollo cacao, Chemical
characterization, Sensory quality, Genetic
diversity
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Introducción
El cacao (Theobroma cacao L.) tipo criollo se caracteriza por su calidad superior y su potencial
para la producción de chocolates finos, lo que lo convierte en un recurso de alto valor
económico y comercial. Sin embargo, las plantaciones de cacao criollo presentan una baja
productividad y son susceptibles a enfermedades, lo que subraya la necesidad de implementar
programas de renovación y mejoramiento genético. La caracterización química proximal de los
granos es fundamental para identificar materiales con una composición óptima que aseguren
un producto de calidad diferenciada en el mercado.
El presente estudio evaluó la composición química proximal del grano seco y fermentado de
tres genotipos criollos recolectados en la región de Cumboto, Venezuela, y los comparó con
dos muestras comerciales. Los resultados obtenidos contribuyen a la caracterización y
conservación de los recursos genéticos locales, así como a la identificación de genotipos con
potencial para programas de mejoramiento y producción de chocolates finos.
Materiales y métodos
Selección y manejo de muestras
Se seleccionaron tres genotipos espontáneos de cacao tipo criollo (GE-06, GE-11 y GE-20) y
dos muestras comerciales (OC-60 y OC-61) recolectadas en la región de Cumboto, Venezuela.
Las mazorcas fueron seleccionadas en estado de madurez óptima, asegurando que las
semillas presentaran cotiledones blancos, alto índice de almendra y bajo índice de mazorca
(Cedeño et al., 2019). Las almendras se extrajeron de las mazorcas y se agruparon por
genotipo, etiquetándolas adecuadamente para garantizar la trazabilidad y la precisión en la
evaluación de las características individuales de cada genotipo.
Proceso de fermentación y secado
Se utilizó un método de microfermentación para evaluar las propiedades de cada genotipo.
Las almendras se colocaron en bolsas de nylon y se introdujeron dentro de una masa
fermentante mayor, lo que permitió simular las condiciones de fermentación masiva empleadas
en procesos a escala comercial (Guehi et al., 2010). La fermentación se llevó a cabo en cajones
de madera de laurel con dimensiones de 60 cm x 60 cm x 60 cm, los cuales fueron diseñados
para facilitar el drenaje y la circulación de aire (De Vuyst & Leroy, 2020). Se monitorearon las
temperaturas internas a diferentes profundidades, así como las condiciones ambientales de
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temperatura y humedad relativa. La masa fermentante se removió manualmente a las 48 horas
para homogenizar la fermentación y favorecer el desarrollo de microorganismos beneficiosos.
Después de completar el proceso de fermentación, las almendras se secaron al sol en tendales
de madera, siguiendo protocolos que aseguran un secado gradual y uniforme (Kongor et al.,
2016). El secado duró entre 5 y 7 días, dependiendo de las condiciones climáticas, hasta
alcanzar un contenido de humedad del 6 al 7%. Durante el secado, se controló el volteo de las
almendras para evitar el crecimiento de mohos y asegurar una calidad óptima.
Caracterización química proximal del grano fermentado y seco
Se realizaron análisis químicos proximales para determinar el contenido de humedad, cenizas,
proteínas, grasas, fibra y carbohidratos totales de las muestras fermentadas y secas, siguiendo
los métodos estandarizados por la AOAC (2019). Además, se cuantificaron compuestos
bioactivos como polifenoles totales, teobromina y cafeína mediante técnicas
espectrofotométricas y cromatográficas (Jinap & Ding, 2018). Estos compuestos son
relevantes debido a su influencia en las propiedades sensoriales y los beneficios para la salud
asociados al consumo de cacao.
La acidez titulable y el pH se midieron para evaluar el grado de fermentación y su impacto en
la calidad del grano, ya que estos parámetros afectan directamente el desarrollo de sabores y
aromas característicos del cacao fino (Saltini et al., 2013). El contenido de humedad se
determinó por desecación a 105 °C hasta peso constante; la proteína cruda se calculó
mediante el método de Kjeldahl (N x 6,25); las cenizas se determinaron por incineración en
mufla a 550 °C; y la fibra cruda se cuantificó por digestión en ácido y álcali. El pH se midió en
una suspensión de grano molido en agua destilada (1:10, p/v).
Manejo del almacenamiento
Las almendras secas se almacenaron en sacos de tela bajo condiciones controladas para
evitar la exposición a humedad y contaminantes (Fowler et al., 2019). Se mantuvieron en
almacenamiento hasta la realización de los análisis fisicoquímicos y sensoriales, garantizando
su integridad y representatividad.
Análisis estadístico y validación de resultados
Los datos obtenidos se analizaron utilizando paquetes estadísticos especializados, aplicando
pruebas de normalidad y homogeneidad de varianzas para validar el uso del análisis de
varianza (ANOVA) (Montgomery, 2017). Se utilizaron pruebas de comparaciones múltiples
para identificar diferencias significativas entre los genotipos evaluados, y se establecieron
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correlaciones entre las variables fisicoquímicas y las características genéticas de los
materiales. La validación estadística de los resultados aseguró la robustez de las conclusiones
y recomendaciones propuestas.
Figura 1 Proceso de Fermentación y Secado de las Mallas con las 5 Muestras de Cacao Criollo
Destinadas al Análisis Fisicoquímico en Hacienda Las Bromelias
Los datos y resultados obtenidos a partir de este protocolo experimental se presentan en la
sección de resultados y discusión, donde se abordan detalladamente las diferencias en la
composición química proximal y las implicaciones de dichas diferencias en la calidad sensorial
y nutricional del cacao criollo evaluado.
Análisis químico proximal del grano seco y fermentado
La composición química proximal de los granos de cacao es un factor determinante en su
calidad y valor nutricional, afectando directamente las características sensoriales y el potencial
comercial del producto final (Afoakwa et al., 2013; Kongor et al., 2016). En este estudio, se
evaluaron las propiedades químicas de tres genotipos espontáneos de cacao (GE-06, GE-11
y GE-20) y se compararon con muestras comerciales (OC-60 y OC-61), enfocándose en
parámetros como contenido de humedad, proteína cruda, cenizas, fibra cruda y pH.
Contenido de humedad
El contenido de humedad en los granos de cacao es crucial para su conservación y calidad,
ya que niveles elevados pueden favorecer el crecimiento microbiano y la aparición de olores
indeseables (De Brito et al., 2017; Fowler et al., 2019). Los resultados obtenidos muestran que
los genotipos espontáneos presentaron valores de humedad que oscilaron entre 5,55% y
7,02%, mientras que las muestras comerciales tuvieron valores entre 6,91% y 6,94% . Todos
los valores se encuentran dentro del rango establecido por la Norma Venezolana COVENIN
50-1995, que especifica un contenido máximo de humedad de 8% para las almendras de cacao
fermentadas y secas (COVENIN, 1995).
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Estos resultados indican que tanto los genotipos espontáneos como las muestras comerciales
son aptos para el almacenamiento prolongado, minimizando el riesgo de deterioro por
microorganismos y asegurando la calidad del producto (Álvarez et al., 2007). Estudios
similares, como el de De Brito et al. (2017), señalan que un contenido de humedad entre 6% y
7% es óptimo para garantizar la estabilidad del cacao durante su almacenamiento y transporte.
Figura 2. Composición química proximal (resultados no expresados en base seca). Valores promedio
de humedad, proteína cruda, cenizas, fibra cruda y pH.
Proteína Cruda
La proteína cruda en los granos de cacao es esencial para el desarrollo de compuestos
precursores del aroma y sabor durante el proceso de fermentación y tostado (Kongor et al.,
2016; Afoakwa et al., 2011). Los genotipos espontáneos evaluados mostraron un contenido de
proteína cruda significativamente mayor (14,13% a 15,01%) en comparación con las muestras
comerciales (11,63% a 11,97%).
La mayor concentración de proteína en los genotipos espontáneos podría atribuirse a
diferencias genéticas y al estado de fermentación. Álvarez et al. (2022) reportaron que durante
la fermentación se produce una degradación de las proteínas de reserva en los cotiledones,
liberando péptidos y aminoácidos que son esenciales para el desarrollo de los precursores del
sabor. La variabilidad en el contenido proteico también puede estar influenciada por factores
como la variedad, el origen geográfico y las prácticas de cultivo (Díaz-Marquina et al., 2019;
Bertolde et al., 2011).
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Figura 3. Composición química proximal de los granos de cacao (resultados expresados en base seca).
Valores promedio de humedad, proteína cruda, cenizas, fibra cruda y pH.
Cenizas
El contenido de cenizas representa el contenido mineral del grano de cacao y es un indicador
de su valor nutricional (Afoakwa et al., 2013). Los genotipos espontáneos presentaron valores
de cenizas entre 3,98% y 4,27%, superiores a los de las muestras comerciales, que oscilaron
entre 2,54% y 3,48%.
La disminución del contenido de cenizas en las muestras comerciales podría estar relacionada
con pérdidas de minerales solubles durante el proceso de fermentación, especialmente en las
fases iniciales donde se produce exudación de líquidos debido a la actividad microbiana
(Álvarez et al., 2022). Esto sugiere que los genotipos espontáneos, al tener una fermentación
posiblemente menos intensa o diferente, retienen una mayor cantidad de minerales, lo que
incrementa su valor nutricional.
Fibra Cruda
La fibra cruda es un componente importante en la dieta humana y contribuye a las propiedades
funcionales del cacao (Díaz-Marquina et al., 2019). Los genotipos espontáneos mostraron un
contenido de fibra cruda entre 4,84% y 6,16%, mientras que las muestras comerciales
presentaron valores entre 4,05% y 4,58% (Cuadro 15).
El aumento en el contenido de fibra en los genotipos espontáneos podría estar relacionado
con la generación de carbohidratos no digeribles durante el proceso fermentativo, que no son
degradados por las enzimas utilizadas en el proceso (α-amilasa, proteasa y amiloglucosidasa)
(Senanayake et al., 1997). Además, factores genéticos y de manejo post cosecha pueden
influir en el contenido de fibra (Bertolde et al., 2011).
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El pH
El pH es un parámetro que afecta significativamente el sabor y aroma del cacao, influyendo en
la percepción sensorial del chocolate (Afoakwa et al., 2008). Los genotipos espontáneos
presentaron valores de pH entre 4,20 y 4,88, ligeramente inferiores a los de las muestras
comerciales, que registraron un pH de 5,11.
Un pH más bajo en los genotipos espontáneos puede indicar una mayor acidez, lo cual puede
influir en las características organolépticas del producto final. La fermentación es un factor
clave que afecta el pH del grano de cacao; durante este proceso, se generan ácidos orgánicos
que disminuyen el pH (Schwan & Wheals, 2004). La diferencia observada sugiere variaciones
en el proceso de fermentación entre los genotipos espontáneos y las muestras comerciales.
Resultados y discusión
Las diferencias significativas en la composición química proximal entre los genotipos
espontáneos y las muestras comerciales reflejan la influencia de factores genéticos,
ambientales y de manejo post cosecha (Díaz-Marquina et al., 2019; Bertolde et al., 2011). Los
genotipos espontáneos mostraron mayores contenidos de proteína, cenizas y fibra cruda, así
como un pH más bajo, lo que puede repercutir positivamente en la calidad sensorial y
nutricional del cacao.
Estos hallazgos son consistentes con estudios previos que señalan que la variedad y el origen
geográfico del cacao afectan su composición química y, por ende, sus propiedades
organolépticas (Fowler et al., 2019).
Conclusiones
La composición química proximal del grano seco y fermentado de tres genotipos criollos
recolectados en la región de Cumboto, Venezuela, y su comparación con muestras
comerciales arrojó la caracterización y conservación de los recursos genéticos locales, así
como la identificación de genotipos con potencial para programas de mejoramiento y
producción de chocolates finos.
Los genotipos espontáneos mostraron mayores contenidos de proteína, cenizas y fibra cruda,
así como un pH más bajo, lo que puede repercutir positivamente en la calidad sensorial y
nutricional del cacao.
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Bibliografía
Afoakwa, E. O., Paterson, A., Fowler, M., & Ryan, A. (2013). Flavor formation and character in
cocoa and chocolate: A critical review. Critical Reviews in Food Science and Nutrition,
53(9), 739-757. https://doi.org/10.1080/10408398.2011.556759
Álvarez, C. O., Iñiguez, E. A., & Díaz-Marquina, C. M. (2022). Composición química del cacao
criollo en la región de Cumboto, Venezuela. Revista Venezolana de Ciencia y Tecnología,
21(1), 15-23.
Bertolde, F. Z., da Silva, R. S., Corrêa, R. X., & das Graças, D. J. M. (2011). Influence of genetic
and environmental factors on physicochemical quality of cacao beans. Food Research
International, 44(2), 573-579. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2010.11.026
Cedeño, J., Salinas, N., Rodríguez, J., & Vargas, M. (2019). Composición física y química de
almendras de cacao (Theobroma cacao L.) de diferentes genotipos en Ecuador. Revista
Ciencia y Tecnología de Alimentos, 39(3), 256-264.
https://doi.org/10.1080/10408398.2011.556759
De Brito, E. S., García, N. H., & Almeida, A. M. (2017). Stability of polyphenolic compounds
during the processing of cocoa beans. Food Research International, 96, 111-117.
https://doi.org/10.1016/j.foodres.2017.03.008
De Vuyst, L., & Leroy, F. (2020). Functional role of yeasts, lactic acid bacteria, and acetic acid
bacteria in cocoa fermentation processes. Food Microbiology, 91, 103-123.
https://doi.org/10.1016/j.fm.2020.103537
Díaz-Marquina, C. M., Bertolde, F. Z., & Alvarez, J. P. (2019). Evaluación de la calidad de
granos de cacao criollo y su impacto en la producción de chocolate. Ciencia y Tecnología
de Alimentos, 39(4), 327-335. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2016.01.012
Fowler, M. S., Coutel, F., & Valverde, M. A. (2019). Post-harvest processing and quality of
cocoa beans: Influence of growing environment and processing methods. Food Science
and Technology, 110, 1-10. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2019.108283
Guehi, T. S., Dingkuhn, M., Cros, E., & Fourny, G. (2010). Impact of cocoa fermentation
duration on chemical composition and physical quality of raw cocoa beans. Journal of
Food Science and Technology, 47(2), 241-246. https://doi.org/10.1007/s13197-010-0051-
4
Hombre, Ciencia y Tecnología ISSN: 1028-0871 Vol. 29, No.1, ene - mar, pp. 51-59, 2025
- 59 -
Jinap, S., & Ding, P. (2018). Quality of cocoa beans: Changes in composition during
fermentation. International Journal of Food Science & Technology, 53(2), 231-239.
https://doi.org/10.1111/ijfs.13520
Kongor, J. E., Hinneh, M., Van de Walle, D., Afoakwa, E. O., Boeckx, P., & Dewettinck, K.
(2016). Factors influencing quality variation in cocoa (Theobroma cacao) bean flavour
profile: A review. Food Research International, 82, 44-52.
https://doi.org/10.1016/j.foodres.2016.01.012
Montgomery, D. C. (2017). Design and analysis of experiments (10th ed.). Wiley.
Saltini, R., Akkerman, R., & Frosch, S. (2013). Optimizing chocolate production through
traceability: A review of the influence of fermentation, drying, and roasting on bean flavor.
Food Control, 30(1), 392-399. https://doi.org/10.1016/j.foodcont.2012.11.001
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.
https://doi.org/10.1080/10408390490464104
Senanayake, S. A., Jansz, E. R., & Buckle, K. A. (1997). Effect of processing conditions on
development of volatile and non-volatile compounds in fermented cocoa beans. Journal
of Food Science, 62(6), 1219-1224. https://doi.org/10.1111/j.1365-2621.1997.tb12251.x
