Fermentación con Pectina Trans-Eliminasa para Reducir los Niveles de Cadmio en Genotipos de Granos de Cacao Nacional y CCN-51
Autores: Morales-Rodriguez, Wiston Javier; Morante-Carriel, Jaime; Carranza-Patiño, Mercedes; Ormaza-Vásquez, Darko; Ayuso-Yuste, María Concepción; Bernalte-García, María Josefa
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Cacao
Cadmio
Enzima
Fermentación
Métodos de secado
Genotipo
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 16
Citaciones: Sin citaciones
El cacao representa una fuente crucial de ingresos en las regiones costeras de Ecuador, donde el producto se exporta para la producción de chocolates de alto valor. Sin embargo, los niveles elevados de cadmio (Cd) en los granos de cacao, atribuibles a los suelos volcánicos, tienen el potencial de obstaculizar el comercio internacional, particularmente de acuerdo con las regulaciones de la Unión Europea. El objetivo principal de este estudio fue reducir las concentraciones de Cd en los granos de cacao de dos genotipos, Nacional y CCN-51, aplicando diferentes dosis de la enzima pectin trans-eliminasa (PTE) durante el proceso de fermentación, junto con técnicas de lavado de mucílago, períodos de descanso de presecado y varios métodos de secado. Para ello, se empleó un diseño ortogonal de Taguchi (L9) para evaluar nueve tratamientos por genotipo, complementados con dos controles. El tratamiento más eficaz para Nacional se identificó como T7, que involucraba una dosis de 0.30 mL·kg de PTE, la ausencia de lavado de mucílago, un período de descanso de 48 h y secado en un toldo. Este tratamiento resultó en una reducción del 68.6% en la concentración de Cd (de 0.28 a 0.09 mg·kg). Para CCN-51, T3 (0.10 mL·kg de PTE, lavado completo, 48 h de descanso y secado en estante) produjo una reducción del 26.4% en Cd (de 0.42 a 0.31 mg·kg). Es notable que ninguno de los tratamientos superó el umbral regulatorio de la UE de 0.8 mg·kg. Se realizó un análisis fisicoquímico, que reveló efectos significativos de los tratamientos en el pH (que varió de 5.63 a 6.85) y la acidez (0.02% a 0.03%). La evaluación sensorial indicó mejoras en los sabores a cacao y nuez, junto con una reducción en la astringencia y amargor indeseables, particularmente en las muestras de Nacional. Los hallazgos de este estudio demuestran que la combinación de fermentación asistida por enzimas y técnicas postcosecha optimizadas representa un enfoque pragmático para la mitigación del cadmio en el cacao, al mismo tiempo que se preserva o mejora la calidad del producto.
Descripción
El cacao representa una fuente crucial de ingresos en las regiones costeras de Ecuador, donde el producto se exporta para la producción de chocolates de alto valor. Sin embargo, los niveles elevados de cadmio (Cd) en los granos de cacao, atribuibles a los suelos volcánicos, tienen el potencial de obstaculizar el comercio internacional, particularmente de acuerdo con las regulaciones de la Unión Europea. El objetivo principal de este estudio fue reducir las concentraciones de Cd en los granos de cacao de dos genotipos, Nacional y CCN-51, aplicando diferentes dosis de la enzima pectin trans-eliminasa (PTE) durante el proceso de fermentación, junto con técnicas de lavado de mucílago, períodos de descanso de presecado y varios métodos de secado. Para ello, se empleó un diseño ortogonal de Taguchi (L9) para evaluar nueve tratamientos por genotipo, complementados con dos controles. El tratamiento más eficaz para Nacional se identificó como T7, que involucraba una dosis de 0.30 mL·kg de PTE, la ausencia de lavado de mucílago, un período de descanso de 48 h y secado en un toldo. Este tratamiento resultó en una reducción del 68.6% en la concentración de Cd (de 0.28 a 0.09 mg·kg). Para CCN-51, T3 (0.10 mL·kg de PTE, lavado completo, 48 h de descanso y secado en estante) produjo una reducción del 26.4% en Cd (de 0.42 a 0.31 mg·kg). Es notable que ninguno de los tratamientos superó el umbral regulatorio de la UE de 0.8 mg·kg. Se realizó un análisis fisicoquímico, que reveló efectos significativos de los tratamientos en el pH (que varió de 5.63 a 6.85) y la acidez (0.02% a 0.03%). La evaluación sensorial indicó mejoras en los sabores a cacao y nuez, junto con una reducción en la astringencia y amargor indeseables, particularmente en las muestras de Nacional. Los hallazgos de este estudio demuestran que la combinación de fermentación asistida por enzimas y técnicas postcosecha optimizadas representa un enfoque pragmático para la mitigación del cadmio en el cacao, al mismo tiempo que se preserva o mejora la calidad del producto.