Estrategias de valorización para la cáscara de la mazorca del cacao

Por: Jesús Anthony Gutiérrez Chávez

Febrero 23, 2021
Imágenes de la mazorca del cacao y cáscara de la mazorca (1).

Actualmente, la agroindustria del cacao urge de un cambio de paradigma en su sistema de producción donde los residuos generados como la cáscara de la mazorca del cacao sean valorizados. En las siguientes secciones se mencionan nuevas alternativas posibles para su valorización, que permitan contribuir a la mejora de algunos indicadores socioeconómicos y ambientales, como los costos percibidos por los productores e índices de sostenibilidad respectivamente (1).

La cáscara de la mazorca como materia orgánica

La cáscara de la mazorca del cacao es el primer subproducto a lo largo de la cadena de producción del cacao y representa aproximadamente al 70% del fruto (2). Es considerada una materia orgánica con un gran aporte nutricional y está constituida por tres capas: endocarpio, mesocarpio y epicarpio. Asimismo, se conoce que como todo subproducto del cacao presenta una composición con un alto valor funcional.  

De la composición de la mazorca se destaca su alto contenido de fibra dietética (alrededor del 59%), formada por pectina, β-glucano, oligosacáridos, hemicelulosa, lignina y celulosa (3). Paralelamente, el contenido fenólico se estima en 7% constituido por los compuestos flavan-3-ol, incluyendo a los monómeros tales como la catequina, epicatequina, dímeros y procianidinas, que también han sido reportados en otros subproductos (cascarilla y habas de cacao) (4, 5). Asimismo, su propiedad antioxidante radica en la quercetina, ácido gálico, cumárico y protocatecuico (6). En cuanto a los compuestos volátiles presentes (alrededor de 50), se destaca la presencia de alcoholes, aldehídos, cetonas, ésteres, aminas y ácido isovalérico (7). 

Valorización de la mazorca

La cáscara de la mazorca del cacao es un residuo con un alto contenido en nutrientes, minerales y antioxidantes que permite su aplicación en la producción de combustibles (8), desarrollo de adsorbentes (9), producción de carbón activado (10), así como su empleo en la elaboración de diversos productos alimentarios, tales como la producción de harinas (11), bebidas fermentadas (12) y extracción de hidrocoloides con propiedades estabilizantes (13). 

Del mismo modo, existen metodologías para su biotransformación mediante microorganismos, destacando la obtención de goma xantana mediante Xanthomonas campestris (14) y fructosiltransferasas empleando Rhizopus stolonifer (15).

Conclusiones

La valorización de la cáscara de la mazorca del cacao dependerá principalmente de su composición, así como la disponibilidad de la tecnología (técnicas de biotransformación y recuperación de sus componentes activos).

Su implementación generará un cambio sistemático de vital importancia en el sector del cacao, contribuyendo a garantizar  una “producción y consumo responsable” propuesto como objetivo de desarrollo sostenible para el 2030 por la Organización Mundial de la Salud.

Finalmente, evaluar la presencia de nuevos componentes químicos de interés en las diversas variedades de cacao y planificar nuevas estrategias de valorización y comercialización de este subproducto resultaría de mucho interés para la industria. Asimismo, realizar estudios que corroboren la funcionalidad de los componentes bioactivos de estos subproductos en la salud humana contribuiría en el desarrollo de nuevos alimentos funcionales.

Bibliografía

  1. Gutiérrez Chávez, Jesús A. Estrategias para la valorización de la biomasa generada en la producción y transformación del cacao (Theobroma cacao) [Maestría]. Universidad Politécnica de Valencia; 2020.

  2. Lu, F., Rodriguez-Garcia, J., Van Damme, I., Westwood, N. J., Shaw, L., Robinson, J. S., … & Faas, L. Valorisation strategies for cocoa pod husk and its fractions. Current Opinion in Green and Sustainable Chemistry. 2018;14: 80-88.

  3. Campos-Vega, R., Nieto-Figueroa, K. H., & Oomah, B. D. Cocoa (Theobroma cacao L.) pod husk: Renewable source of bioactive compounds. Trends in Food Science & Technology. 2018; 81: 172-184.

  4. Adi-Dako, O., Ofori-Kwakye, K., Manso, S. F., Boakye-Gyasi, M. E., Sasu, C., & Pobee, M. Physicochemical and antimicrobial properties of cocoa pod husk pectin intended as a versatile pharmaceutical excipient and nutraceutical. Journal of pharmaceutics, 2016.

  5. Martínez, R., Torres, P., Meneses, M. A., Figueroa, J. G., Pérez-Álvarez, J. A., & Viuda-Martos, M.Chemical, technological and in vitro antioxidant properties of cocoa (Theobroma cacao L.) co-products. Food Research International. 2012; 49(1): 39-45.

  6. Valadez-Carmona, L., Plazola-Jacinto, C. P., Hernández-Ortega, M., Hernández-Navarro, M. D., Villarreal, F., Necoechea-Mondragón, H., … & Ceballos-Reyes, G. Effects of microwaves, hot air and freeze-drying on the phenolic compounds, antioxidant capacity, enzyme activity and microstructure of cacao pod husks (Theobroma cacao L.). Innovative Food Science & Emerging Technologies. 2017; 41: 378-386.

  7. Tiburcio, P. B. Solid-state fermentation of Theobroma cacao pod husk using Rhizopus stoloniffer-prospection of biomolecules. 2017.

  8. Mora-Cortés, D.“Improvement of Biomethane Potential by Anaerobic Co-Digestion of Sewage Sludge and Cocoa Pod Husks.” International Journal of Technology. 2020. Vol. 11, no. 3, pp. 482–91.

  9. Eletta, O. A., Adeniyi, A. G., Ighalo, J. O., Onifade, D. V., & Ayandele, F. O. Valorisation of Cocoa (Theobroma cacao) pod husk as precursors for the production of adsorbents for water treatment. Environmental Technology Reviews. 2020; 9(1): 20-36.

  10. Tsai, W. T., Bai, Y. C., Lin, Y. Q., Lai, Y. C., & Tsai, C. H. Porous and adsorption properties of activated carbon prepared from cocoa pod husk by chemical activation. Biomass Conversion and Biorefinery. 2020. 10(1): 35-43.

  11. Villamizar Jaimes, Y. L., Guerrero, R., Shair, J., & León Castrillo, L. C. Caracterización fisicoquímica, microbiológica y funcional de harina de cáscara de cacao (Theobroma cacao L.) variedad CCN-51. Cuaderno activa. 2017. (9): 65-75.

  12. Goyes Tituaña, P. G. Desarrollo de una bebida a base de harina de cáscara de cacao (Theobroma cacao L.) y salvado de arroz (Oryza sativa) con doble fermentación.Tesis de grado. Universidad Técnica de Ambato. 2020.

  13. Santisteban Valdera, K. M. D. P., & Inoñan Ramirez, H. Evaluación fisicoquímica y sensorial del néctar de aguaymanto (physalis peruviana) estabilizado con hidrocoloides de la cáscara de cacao (Theobroma cacao). [Grado]. UNPRG; 2019.

  14. Diniz, Denis de M., Druzian, Janice I., & Audibert, Samara. Produção de goma xantana por cepas nativas de Xanthomonas campestris a partir de casca de cacau ou soro de leite. Polímeros. 2012; 22(3): 278-281.

  15. Lateef, A., Oloke, J. K., Kana, E. G., Oyeniyi, S. O., Onifade, O. R., Oyeleye, A. O., … & Oyelami, A. O. Improving the quality of agro-wastes by solid-state fermentation: enhanced antioxidant activities and nutritional qualities. World Journal of Microbiology and Biotechnology. 2008; 24(10), 2369-2374.

     

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