Dinámica de los compuestos volátiles en el cacao nativo fino de aroma y el clon comercial CCN-51 durante el proceso de fermentación espontánea

Abstract

Los granos de cacao son altamente comercializados a nivel mundial, ya que es la materia prima en la industria del chocolate. Uno de los procesos más importantes por los que pasan los granos de cacao es la fermentación. En este proceso las levaduras, bacterias ácido lácticas y bacterias ácido acéticas son introducidas espontáneamente o no en la pulpa de cacao y son responsables de un conjunto de cambios fisicoquímicos que ocurre en los granos, generando compuestos orgánicos volátiles (COV) y no volátiles que confieren aromas y sabores característicos al chocolate. En la presente tesis de investigación se identificó y analizó la dinámica de los COV de dos variedades de granos de cacao, el cacao nativo fino de aroma (CFA) y el clon comercial Colección Castro Naranjal 51 (CCN-51), durante las 156 horas de fermentación espontánea. Las técnicas utilizadas para extraer, separar e identificar a los COV fueron: microextracción en fase sólida (SPME), cromatografía de gases acoplada a un espectrómetro de masas (GC-MS) y la base de datos de la biblioteca NIST 2017 (National Institute of Standards and Technology). Se identificó y semicuantificó a 122 COV entre ambas variedades durante la fermentación espontánea, se compararon las dinámicas de 20 COV con mayor presencia entre ambas variedades y se realizó análisis de componentes principales. Se concluyó que la variedad CFA contiene mayores concentraciones relativas de los compuestos aromáticos: afrutados, florales y dulces (2-heptanol, éster etílico del ácido benzoico, acetato de 2-heptanol, bencenoacetaldehído, 2-heptanona, acetofenona, 2-nonanona y trans-.beta.-ocimeno) que cumplen un rol importante en la calidad del chocolate.

Cocoa is highly traded and consumed worldwide as the essential raw material for chocolate. One of the most important processes that cocoa beans go through is 12 fermentation. In this process, yeasts, lactic acid bacteria and acetic acid bacteria are introduced spontaneously or not in the cocoa pulp and are responsible for a set of physicochemical changes that occur in the beans, generating volatile organic compounds (VOC) and non-volatile organic compounds that confer characteristic aromas and flavors to chocolate. In the present research project, the dynamics of the VOCs of fine aroma cocoa (CFA) and the commercial clone CCN-51 were analyzed during the entire spontaneous fermentation process, which lasted 156 hours, and the VOCs were analyzed using solid phase microextraction (SPME) and gas chromatography coupled to mass spectrometer (GC-MS) techniques. A total of 122 VOCs were identified and semi-quantified between both varieties during spontaneous fermentation, the dynamics of 20 VOCs with the highest presence were compared between the two varieties and principal component analysis was performed. It was concluded that the CFA variety contains higher relative concentrations of the aromatic compounds: fruity, floral and sweet (2-heptanol, benzoic acid ethyl ester, 2-heptanol acetate, benzeneacetaldehyde, 2-heptanone, acetophenone, 2-nonanone and trans-.beta.ocimen) that play an important role in the quality of chocolate.