pág. 3088
NÉCTAR DE THEOBROMA CACAO L., A
PARTIR DE LA FERMENTACIÓN CON
DIFERENTES AZÚCARES CALÓRICOS Y NO
CALÓRICOS

NECTAR OF THEOBROMA CACAO L., FROM FERMENTATION

WITH DIFFERENT CALORIC AND NON
-CALORIC SUGARS
Ruth Narcisa Pérez Salinas

Universidad Técnica de Ambato

Jorge Santiago Espinoza Vaca

Universidad Técnica de Ambato

Marcia Eduvijes Buenaño Sánchez

Universidad Técnica de Ambato

Cinthya Carolina Escobar Auqui

Investigador/a Independiente
pág. 3089
DOI:
https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v9i4.18957
Néctar de Theobroma Cacao L., a partir de la fermentación con diferentes
azúcares calóricos y no calóricos

Ruth Narcisa Pérez Salinas
1
rn.perez@uta.edu.ec

https://orcid.org/
0000-0002-9773-980X
Universidad Técnica de Ambato

Ambato-Ecuador

Jorge Santiago Espinoza Vaca

js.espinoza@uta.edu.ec

https://orcid.org/
0009-0009-8490-0965
Universidad Técnica de Ambato

Cevallos - Ecuador

Marcia Eduvijes Buenaño Sánchez

me.buenano@uta.edu.ec

https://orcid.org/0000-0003-0464-763X

Universidad Técnica de Ambato

Ambato-Ecuador

Cinthya Carolina Escobar Auqui

cescobar8504@uta.edu.ec

Investigador/a Independiente

Ambato-Ecuador

RESUMEN

El mucílago de cacao (Theobroma Cacao L.) es un excedente proveniente de la producción cacaotera,
este residuo en muchos de los casos suele ser desechado sin considerar su potencial en la industria
alimentaria y el daño que causa al ecosistema. Tuvo como objetivo general: Explorar las variantes en
la elaboración del néctar de Theobroma Cacao L., (musílago de cacao) a partir de la fermentación
azúcares no calóricas y calóricas, con la finalidad de presentar una alternativa para el aprovechamiento
del mucílago del cacao fino de aroma. Se utilizó un diseño factorial de un factor, el cual generó 18
tratamientos, 9 provenientes del mucílago de cacao de la Región Costa y 9 de la Región Oriente. Se
realizaron los análisis fisicoquímicos de los cuales los resultados de todas las muestras contaban con
los parámetros establecidos dentro de la normativa INEN 2337, con una leve diferencia de resultados
entre provincias en los parámetros de ºBrix y viscosidad, adicional se realizó un ANOVA que reportó
diferencias significativas en algunos de los atributos sensoriales analizados, estableciendo al
tratamiento 5 como el mejor (30% de mucílago de cacao del Guayas y monk fruit como edulcorante).
Del mejor tratamiento se determinó los análisis proximales presentando valores en porcentaje de:
cenizas 0,163%, humedad 94%, proteína 0,275%, grasa 0,738%, acidez 0,471% y azúcares totales
4,82mg/100g. En lo que refiere a la presencia de microorganismos, los valores fueron: mohos < 1O
UPM/ml, levaduras < 1O UPL/ml, coliformes totales < 2 UFC/ml y E. coli < 2 UFC/ml. Finalmente se
realizó un análisis de tiempo de vida útil para el mejor tratamiento, a los 20 días el néctar se
encontraba en condiciones óptimas de consumo.

Palabras clave: mucílago, cacao, néctar, azúcares

1
Autor principal
Correspondencia:
evaluciamatute@gmail.com
pág. 3090
Nectar of
Theobroma Cacao L., from fermentation with different caloric
and non
-caloric sugars
ABSTRACT

Cocoa mucilage (Theobroma Cacao L.) is a surplus from cocoa production. In many cases, this residue

is usually discarded without considering its potential in the food industry and the damage it causes to

the ecosystem. Its general objective was to: Explore the variants in the preparation of the nectar of

Theobroma Cacao L., (cocoa mucilage) from the fermentation of non
-caloric and caloric sugars, with
the aim of presenting an alternative for the use of fine cocoa mucilage. of aroma. A one
-factor
factorial d
esign was used, which generated 18 treatments, 9 coming from cocoa mucilage from the
Coastal Region and 9 from the Eastern Region. The physicochemical analyzes were carried out, of

which the results of all the samples had the parameters established within the INEN 2337 regulations,

with a slight difference in results between provinces in the parameters of ºBrix and viscosity,

additionally an ANOVA was carried out that reported differences significant in some of the sensory

attributes analyzed, establishing
treatment 5 as the best (30% Guayas cocoa mucilage and monk fruit
as sweetener). Proximal analyzes were determined from the best treatment, presenting percentage

values
of: ash 0.163%, humidity 94%, protein 0.275%, fat 0.738%, acidity 0.471% and total sugars
4.82mg/100g. Regarding the presence of microorganisms, the values
were: molds < 1O UPL/ml,
yeasts < 1O UPL/ml, total coliforms < 2 CFU/ml and E. coli < 2 CFU/ml. Finally, a shelf
-life analysis
was carried out for the best treatment; after 20 days th
e nectar was in optimal consumption conditions.
Keywords: mucilage, cocoa, nectar, sugars
pág. 3091
INTRODUCCIÓN

Theobroma Cacao L., comúnmente conocido como árbol del cacao, es un árbol tropical de hoja
perenne originario de las profundas y exuberantes selvas tropicales de América Central y del Sur.
Venerado por sus ricas y sabrosas semillas, que sirven como ingrediente principal para la producción
de chocolate, Theobroma Cacao L., se ha cultivado y apreciado durante siglos, más allá de su uso
tradicional en el chocolate, el reciente interés científico ha despertado la curiosidad sobre su potencial
en la producción de néctar.

En este sentido, las antiguas civilizaciones mesoamericanas, incluidas los aztecas y los mayas, tenían
en alta estima a este árbol. Consideraban sagrados los granos de cacao y los utilizaban no sólo con
fines culinarios sino también en rituales religiosos y como forma de moneda. La preparación de una
bebida amarga y espumosa hecha de granos de cacao molidos, agua y especias marcó el uso temprano
del cacao. Desde épocas ancestrales este fruto era parte de las transacciones económicas de la época de
la colonia. La llegada del cacao a Europa durante el siglo XVI inició una transformación en su uso. La
adición de edulcorantes, como el azúcar, condujo al desarrollo del conocido chocolate endulzado que
hoy se ha convertido en un lujo mundial.

Actualmente, este fruto es de gran importancia socioeconómica para América Latina y el Caribe
(ALC), forma parte de uno de los principales productos de exportación tanto en materia prima, como
elaborados. También es utilizado como alternativa para enfrentar efectos del cambio climático y para
sustituir cultivos ilícitos (Banco Interamericano de Desarrollo [BID], 2019). La importancia de este
cultivo se ve reflejada en los 1.8 millones de hectáreas que actualmente están destinadas para su
producción, superficie que ha crecido de manera sostenida desde el año 2006, generado por un
incremento en la producción y oferta de sus productos.

Sin embargo, aún se deben superar retos en el ámbito productivo, económico, social y ambiental.
Asimismo, Teneda (2016) afirma que la semilla del cacao representa el 10% del total del fruto seco es
aprovechada al máximo para obtener más ganancias económicas para la industria cacaotera, esto ha
generado que una gran cantidad de residuos se obtengan luego de su procesamiento, dando lugar a
serios problemas ambientales, contaminación y deterioro del panorama, particularmente en temporada
pág. 3092
de lluvia. Estos residuos pueden generar riesgos de erosión, contaminación por agro insumos y otros
residuos (Molina et al., 2020).

Importancia de la investigación

La química de Theobroma Cacao L., es compleja y numerosos compuestos contribuyen a su perfil de
sabor y características aromáticas únicos. Posee un tejido parenquimático de color blanco a beige,
característico de las células alargadas derivadas del endocarpio que se fusiona con el tegumento de la
semilla generando así una consistencia mucilaginosa cuando se encuentra en un adecuado estado de
madurez. Este tejido puede llegar a representar del 49 a 52% del peso fresco del cacao, al cual también
se lo puede considerar como una fuente de biopolímeros porque contiene polisacáridos celulósicos
(Bajaña, 2017).

Los componentes principales de los granos de cacao incluyen carbohidratos, grasas, proteínas y varios
compuestos bioactivos. Las grasas del cacao son principalmente la manteca de cacao y los
carbohidratos que se componen principalmente de azúcares, almidones y fibra (Gómez, 2020). Dentro
de su composición porcentual, el agua alcanza hasta el 80%; azúcares de entre el 10 a 15% entre los
cuales destacan la sacarosa, fructosa y glucosa, las grasas representan el 3.54%; proteínas el 0,41% y
del 1 al 1.5% en pectina. Debido a que se encuentra compuesta por células parenquimatosas
esponjosas que contienen savia celular, se cuantifican además algunos ácidos orgánicos, como el ácido
cítrico con proporciones del 1 al 3%
(Arrango y Figueroa, 2023).
El sabor y el aroma del cacao se derivan de una mezcla compleja de compuestos volátiles, que
incluyen metilxantinas (teobromina y cafeína), polifenoles (flavonoles y antocianinas) y varios
precursores del aroma (Ver Tabla 1). Comprender la composición química del cacao es crucial para
explorar cómo interactúa con diferentes edulcorantes y azúcares durante el proceso de fermentación.
pág. 3093
Tabla 1

Composición porcentual Theobroma Cacao L.

Nota: Adaptado de Sarmiento (2019) y Delgado (2018)

Fermentación, paso clave en la producción de néctar

La fermentación es un paso crítico en la producción de néctar de Theobroma Cacao L., este proceso
implica la descomposición de los azúcares por parte de microorganismos, principalmente levaduras y
bacterias del ácido láctico, lo que lleva a la producción de alcohol y ácidos orgánicos. En el contexto
de la fermentación del cacao, esta actividad microbiana influye significativamente en el sabor, el
aroma y la calidad general del producto final (Rojas et al., 2020).

Tradicionalmente, los granos de cacao se someten a una fermentación espontánea en cajas o montones
de madera, donde la pulpa que rodea los granos sirve como sustrato para el crecimiento microbiano.
Sin embargo, en la exploración de la producción de néctar, la elección de edulcorantes y azúcares
puede manipularse para influir en el proceso de fermentación, creando así variantes únicas con
distintos perfiles de sabor (Rojas et al., 2020).

Grano del cacao
Cáscara del cacao Mucílago del cacao
Parámetro
Valor
referencial

Parámetro
Valor
referencial

Parámetro
Valor
referencial

Manteca de cacao
(¾p/p)

54
Humedad (¾p/p) 85 Humedad (%) 80.92
Agua (o/op/p)
5 Proteína (¾p/p) 1.07 Nitrógeno (%) 0.080
Ácidos orgánicos
(¾ p/p)

9.5
Minerales (¾p/p) 1.41 Fósforo (%) 0.015
Azúcar (¾ p/p)
1 Grasa (¾p/p) 0.02 Potasio (%) 0.631
Proteínas (¾ p/p)
11.5 Fibra (¾p/p) 5.45
Celulosas (¾ p/p)
9 Carbohidratos
(¾p/p)

7.05

Cafeína (g)
0.2 Pectinas (¾p/p) 0.89
pág. 3094
Influencia de los edulcorantes en la fermentación del cacao

La elección de los edulcorantes juega un papel fundamental a la hora de dar forma al proceso de
fermentación y, en consecuencia, al perfil de sabor del néctar de cacao resultante. Tradicionalmente, la
pulpa que rodea los granos de cacao proporciona los azúcares necesarios para la fermentación
espontánea, sin embargo, al introducir diferentes edulcorantes, como azúcar de caña, miel o
edulcorantes alternativos, los investigadores pueden modular el entorno de fermentación y las
comunidades microbianas.

En este sentido, el azúcar de caña, con su contenido de sacarosa, puede actuar como un sustrato
fácilmente disponible para la fermentación, lo que lleva a la producción de alcohol y ácidos orgánicos.
Explorar el uso de edulcorantes alternativos, introduce una amplia gama de azúcares y compuestos,
abriendo vías para la innovación en el desarrollo de sabores.

Variantes del azúcar, explorando el impacto en el néctar del cacao

Más allá de los edulcorantes tradicionales, el estudio de las variantes del azúcar proporciona una vía
intrigante para crear néctares de cacao distintivos. Diferentes azúcares, como la sacarosa, la glucosa, la
fructosa y la maltosa, poseen estructuras y propiedades químicas únicas. Comprender cómo estos
azúcares influyen en el proceso de fermentación e interactúan con los compuestos del cacao es
esencial para adaptar el néctar a los perfiles de sabor deseados.

La sacarosa, como azúcar predominante en muchos edulcorantes, sirve como sustrato principal para la
fermentación microbiana. La glucosa y la fructosa, que se encuentran en la miel y ciertos edulcorantes
naturales, ofrecen diferentes vías de fermentación, lo que potencialmente conduce a la producción de
diversos compuestos aromáticos. La maltosa, que prevalece en los productos malteados, introduce
complejidad en el proceso de fermentación, contribuyendo al perfil de sabor general del néctar de
cacao.

También, los edulcorantes naturales no calóricos se han desarrollado por la expansión y necesidad de
los consumidores por adquirir alimentos bajos en calorías, para diabéticos y para mantener la salud
dental ha promulgado la oferta de productos de este tipo. Entre ellos se encuentran la stevia, la
brazzeína, monk fruit y taumatina, los cuales no poseen índice glucémico, no generan algún tipo de
pág. 3095
alteración en la glucosa de la sangre porque no son carbohidratos y que poseen alta intensidad, es decir
que tienen mayor capacidad de endulzar los alimentos que la sacarosa (Manzur et al., 2020).

Dinámica microbiana en la fermentación del cacao

Las comunidades microbianas, compuestas por levaduras y bacterias del ácido láctico, desempeñan un
papel crucial en la fermentación del cacao. Las interacciones y actividades metabólicas de estos
microorganismos impactan significativamente el sabor, aroma y calidad del producto final.
Comprender la dinámica de las comunidades microbianas durante la fermentación es esencial para
optimizar el proceso de producción de néctar
(Teneda, 2016).
Las levaduras son responsables de las etapas iniciales de la fermentación, convirtiendo los azúcares en
alcohol y dióxido de carbono. Luego, las bacterias del ácido láctico contribuyen a la fase siguiente,
produciendo ácidos orgánicos que influyen aún más en el perfil de sabor. La composición y
abundancia de estos microorganismos se puede manipular mediante diferentes edulcorantes y
azúcares, lo que ofrece un medio para elaborar néctares de cacao con características sensoriales
distintas.

En vista de la imponente variedad de azúcares en el mercado, se ha propuesto indagar mediante el
estudio que se presenta y que forma parte de los hallazgos de la investigación principal, presentada
ante la Facultad de Ciencias e Ingeniería en Alimentos y Biotecnología de la Universidad Técnica de
Ambato, que tiene como objetivo general: Explorar las variantes en la elaboración del néctar de
Theobroma Cacao L., (musílago de cacao) a partir de la fermentación azúcares no calóricas y
calóricas. También se plantearon las siguientes hipótesis:

Hipótesis nula (Ho). La concentración del mucílago de cacao (Theobroma Cacao) y el uso de dos
diferentes edulcorantes no calóricos naturales y calóricos como ingredientes, influirán en las
preferencias de los consumidores. Hipótesis alternativa (Ha). La concentración del mucílago de
cacao (Theobroma Cacao L.) y el uso de dos diferentes edulcorantes no calóricos naturales y calóricos
como ingredientes, no influirán en las preferencias de los consumidores.

Métodos y materiales

Se utilizó una muestra del fruto Theobroma Cacao L., de la variedad fino aroma cultivado en
las provincias de Lago Agrio y Guayas. Fue cosechado en la etapa de maduración óptima, se abrieron
pág. 3096
de modo aséptico y si afectar la integridad de musílago y los granos, el espacio completamente limpio,
sin corrientes de aire o factores externos que pudieran influir en los resultados. Se utilizaron los
materiales descritos en la Tabla 2.

Tabla 2

Materiales tratamiento musílago de cacao

Materiales de laboratorio
Equipos Reactivos
Cajas Petri

Bureta

Vasos precipitados

Matraces Erlenmeyer

Pera de caucho

Base para pipetas

Papel filtro

Mortero

Matraces aforados

Tijeras

Probeta

Nueves

Pinzas

Crisoles

Tubos de ensayo

Ollas

Rejilla para tubos de ensayo

Frascos con tapa hermética

Termómetro

Luna reloj

pHmetro

Brixómetro

Estufa de aire

Picnómetro

Balanza analítica

Dispositivo de extracción
soxhlet

Mufla

Desecador

Autoclave

Estufa de incubación

Viscosímetro

NaOH O, IN

Fenolftaleína

Solución de Hidróxido de sodio 1
N

Solución de Ácido acético 1 N

Solución de Cloruro de calcio 1 N

Solución de Nitrato de plata

Solución de Ácido nítrico

Agua destilada

Éter dietílico

Ácido clorhídrico 8M

Reactivo DNS

Ácido ascórbico

Agar SPS

Agar OGY

Medio EMB (Eosina azul de
metileno)

Agua peptona
pág. 3097
Formulación para la elaboración del néctar de mucílago de cacao

Para la formulación del néctar de mucílago de cacao (Theobroma Cacao L.), se aplicó el diseño
experimental de un factor. El mejor tratamiento fue determinado por medio de la evaluación sensorial
y análisis proximal. Las combinaciones experimentales para la elaboración del néctar de mucílago de
cacao se presentan en la Tabla 3.

Tabla 3

Combinaciones experimentales por región y variedad de azúcares

Tratamientos diferentes azúcares no calóricas y calóricas

Región Costa

Stevia
Monkfruit Azúcar
T1

25%
mucílago

75% agua
T4
25%
mucílago

75% agua
T7
25%
mucílago

75% agua

T2

30%
mucílago

70% agua
T5
30%
mucílago

70% agua
T8
30%
mucílago

70% agua

T3

35%
mucílago

65% agua
T6
35%
mucílago

65% agua
T9
35%
mucílago

65% agua

Región Oriente

Stevia
Monkfruit Azúcar
T10

25%
mucílago

75% agua
T13
25%
mucílago

75% agua
T16
25%
mucílago

75% agua

T11

30%
mucílago

70% agua
T14
30%
mucílago

70% agua
T17
30%
mucílago

70% agua

T12

35%
mucílago

65% agua
T15
35%
mucílago

65% agua
T18
35%
mucílago

65% agua