Secado de granos de cacao (variedad TCS01) y su efecto sobre la concentración de compuestos fenólicos, azúcares y ácidos orgánicos

Abstract

La operación de secado del cacao es de gran importancia para su valorización poscosecha, porque en esta etapa se logra estabilizar microbiológicamente el producto al disminuir su actividad de agua. Además, es posible influir en su calidad, especialmente mediante la retención de compuestos fenólicos los cuales poseen propiedades funcionales, la disminución de ácidos orgánicos y el alto contenido de azúcares como precursores del flavor, lo cual permite obtener granos de cacao finos y de aroma (especiales) representativos en el mercado, con múltiples beneficios para el productor. Los cacaocultores realizan el secado en sistemas artesanales que dependen de las condiciones climáticas, exponiendo los granos al ambiente bajo el contacto con la radiación solar como única fuente de energía térmica para favorecer el proceso. Bajo este contexto, con esta investigación se buscó evaluar las condiciones de secado para granos de cacao, variedad TCS01, bajo condiciones de operación controladas (tipo de secado y temperatura), que permitan potenciar la calidad de los granos. Para ello, se evaluaron dos tipos de metodologías secado: 1.- denominado estacionario, en el que las granos de cacao están en contacto permanente con el flujo de aire, y 2. -denominado transitorio, en el cual se definen tiempos de reposo bajo los cuales las granos de cacao no están en contacto con el flujo de aire caliente. Para el secado transitorio se empleó un periodo de reposo de 2 h. Para ambos tipos de secado se empleó aire caliente a tres temperaturas: 50°C, 60°C ,70°C, y un flujo de aire constante de 1 L/min. Evaluando como variables independientes el tipo de secado: estacionario y transitorio, y la temperatura. Como variables respuesta se evaluaron: la concentración de compuestos fenólicos totales usando un método espectrofotométrico, catequina, epicatequina y epigalocatequina, ácidos orgánicos (láctico, cítrico y acético) mediante métodos cromatográficos, y el potencial de capacidad antioxidante con el ensayo DPPH. Se realizaron las cinéticas de deshidratación y de degradación para cada temperatura y se usaron modelos matemáticos empíricos y un modelo teórico. Con la investigación se encontró que las condiciones para secado estacionario de los granos de cacao TCS01 en general presentaron mayor calidad, dado que retuvieron mayor cantidad de compuestos fenólicos y azúcares, y menor contenido de ácidos orgánicos, destacando el tratamiento SE60 con mayores resultados. Los granos sometidos a secado transitorio se secaron en menor tiempo y con mayores tasas de remoción de agua en comparación con el secado estacionario, esto genera potencial para disminuir costos energéticos durante el proceso de secado. Por lo anterior, se concluyó que el secado estacionario permite valorizar los granos secos de cacao con potencial a mercados de cacao especial. Esto potencia los usos en la industria con beneficios para el sector productor, manufacturero y la salud de los consumidores. (Texto tomado de la fuente)

The cocoa drying operation is of great importance for its post-harvest recovery, because in this stage the product is microbiologically stabilized by reducing its water activity. In addition, it is possible to influence its quality, especially through the retention of phenolic compounds which have functional properties, the reduction of organic acids and the high content of sugars as flavor precursors, which allows obtaining fine aroma cocoa beans (special) representative in the market, with multiple benefits for the producer. The cocoa farmers carry out the drying in artisanal systems that depend on the climatic conditions, exposing the beans to the environment under contact with solar radiation as the only source of thermal energy to favor the process. In this context, this research sought to evaluate the drying conditions for cocoa beans, variety TCS01, under controlled operating conditions (type of drying and temperature), which allow enhancing the quality of the beans. For this, two types of drying methodologies were evaluated: 1. - called stationary, in which the cocoa beans are in permanent contact with the air flow, and 2. -called transitory, in which rest times are defined under which the cocoa beans are not in contact with the flow of hot air. For temporary drying, a rest period of 2 h was used. For both types of drying, hot air at three temperatures was used: 50°C, 60°C, 70°C, and a constant air flow of 1 L/min. Evaluating as independent variables the type of drying: stationary and transient, and temperature. As response variables, the following were evaluated: the concentration of total phenolic compounds using a spectrophotometric method, catechin, epicatechin and epigallocatechin, organic acids (lactic, citric and acetic) using chromatographic methods, and the potential antioxidant capacity with the DPPH assay. Dehydration and degradation kinetics were performed for each temperature and empirical mathematical models and a theoretical model were used. With the investigation, it was found that the conditions for stationary drying of the TCS01 cocoa beans in general presented higher quality, since they retained a greater amount of phenolic compounds and sugars, and lower content of organic acids, highlighting the SE60 treatment with better results. Grains subjected to transitory drying dried in less time and with higher rates of water removal compared to stationary drying, this generates the potential to reduce energy costs during the drying process. Due to the above, it was concluded that stationary drying allows the valorization of dry cocoa beans with potential for special cocoa markets. This enhances the uses in the industry with benefits for the production and manufacturing sectors and the health of consumers.