CONTENIDO DE GRASA TOTAL, PERFIL DE ÁCIDOS GRASOS Y TRIGLICÉRIDOS PROVENIENTE DE CACAOS FINOS DE AROMA: COLOMBIA, ECUADOR, PERÚ, VENEZUELA/TOTAL FAT, PROFILE OF FATTY ACIDS AND TRIGLYCERIDES FROM FINE COCOA AROMA: COLOMBIA, ECUADOR, PERÚ, VENEZUELA

Headnote

RESUMEN

Antecedentes: La manteca de cacao es considerada como el producto más importante obtenido de la transformación industrial de los granos de cacao y es la responsable de su textura, características físico - químicas y organolépticas (1). Objetivos: El objetivo de este trabajo fue caracterizar la manteca de cacao de Colombia y compararla con países productores de caco fino y de aroma en el mundo. Métodos: El estudio fue realizado en el Centro Nacional de Investigaciones de Café (Cenicafé) en convenio con Casa Luker S.A. donde se determinó el contenido de grasa total, la composición de ácidos grasos y triacilgliceridos (TGAs). Resultados: Colombia presentó diferencias estadísticamente significativas con los demás orígenes, alcanzando el mayor contenido de grasa total. Se evidenció que el origen tiene un efecto altamente significativo sobre el perfil de ácidos grasos, destacándose el C16:0 y el C18:2 como diferenciadores de origen al igual que el SOS para los TGAs. En los cuatro orígenes estudiados, no se encontraron diferencias estadísticamente significativas en los TGAs di-insaturados (POO, SOO). Conclusiones: Colombia presentó el mayor contenido de grasa total en licor de cacao (56%) diferenciándose entre los demás países evaluados. Los licores de cacao procedentes de Colombia y Venezuela, muestran un perfil de ácidos grasos más saludables por su menor relación de saturados/insaturados. El TGA SOS y los ácidos palmítico C16:0 y linoleico (C18:2) pueden considerarse marcadores de origen entre los países estudiados.

Palabras clave: Manteca de cacao, triglicéridos, ácidos grasos, fino aroma, grasa total, GC -MS, GC- FID.

ABSTRACT

Background: Cocoa butter is considered as the most important product of the industrial processing of cocoa beans and is responsible for its texture, physico - chemical and organoleptic (1). Objectives: The aim of this work is to characterize the cocoa butter of Colombia and compare it with fine cocoa producing countries and scent in the world. Methods: The study was conducted at the National Coffee Research Center - Cenicafé in agreement with Casa Luker SA where the total fat content was determined, the composition of fatty acids and triacylglycerols (TGAs). Results: Colombia showed statistically significant differences with other origins, reaching the highest content of total fat. It was evident that the source has a highly significant effect on fatty acid profile, highlighting the C16:0 and C18:2 and differentiators of origin as well as the SOS for TGAs. In the four studied origins, no statistically significant differences in TGAs di-unsaturated (POO, SOO) were found. Conclusions: Colombia had the highest total fat content in cocoa liquor (56%) differing from the other countries surveyed cocoa liquors from Colombia and Venezuela, show a profile of fatty acids for healthier younger relation of saturated / unsaturated . SOS TGA and palmitic C16:0 and linoleic (C18:2) can be considered markers of origin among the countries studied.

Keywords: Cocoa butter, triglycerides, fatty acids, fine aroma, total fat, GC-MS, GC-FID.

INTRODUCCIÓN

El cacao se deriva de las semillas obtenidas del fruto de la planta Theobroma cacao L. (2). Se conocen tres variedades el forastero, criollo y finalmente el trinitario, del cual provienen los cacaos finos y de aromas, caracterizados por sus aromas y sabores frutales, florales, de nueces y de malta estos representan tan sólo el 8 % de la producción de cacao en el mundo y el 76% se produce en Colombia, Ecuador, Venezuela y Perú (3).

La manteca de cacao es ampliamente utilizada en la industria farmacéutica, cosmética y alimentaría; se obtiene a partir de la transformación de los granos de cacao en chocolate (4); y es la responsable de las características tan apreciadas, como la dureza, la rápida y completa fusión en la boca, el brillo y la vida útil (5) gracias a la combinación de sus ácidos palmítico, esteárico y oleico.

Teniendo en cuenta la poca información reportada sobre la composición química de la manteca de cacao proveniente del cacao Colombiano y la gran oportunidad que este tiene en la incursión de los más exigentes mercados internacionales por su calidad fino de aroma, se llevó a cabo el presente estudio con el fin de caracterizarla y compararla con los demás países productores de caco fino y de aroma en el mundo.

MATERIALES Y MÉTODOS

Materiales

Se caracterizaron 97 muestras de granos de T. cacao, fermentados y secos procedentes de diferentes orígenes geográficos: Ecuador (18 muestras), Venezuela (24 muestras), Perú (14 muestras) y Colombia (41 muestras de las tres principales zonas productoras). Las muestras fueron obtenidas por el servicio técnico de Casa Luker en cada una de los países evaluados y enviadas al laboratorio de Investigación y Desarrollo de Casa Luker - Bogotá donde se obtuvo el licor de cacao; los análisis de extracción y caracterización de la manteca de cacao fueron realizados por triplicado en Cenicafé.

Determinación del contenido de grasa total

El contenido de grasa total se determinó de acuerdo a la norma AOAC 963.15 (6). La manteca de cacao fue extraída del licor de cacao con éter de petróleo (40-60°C) por Soxhlet durante 16 horas, después el solvente fue rotaevaporador a presión reducida marca Büchi y la manteca obtenida fue almacenada a 4°C.

Preparación e identificación de metilésteres de ácidos grasos

Los ácidos grasos presentes en la manteca de cacao fueron esterificados a sus respectivos metilésteres (FAME), con trifluoruro de boro al 20% en metanol, y extraídos con 2 mL de hexano en dos extracciones sucesivas de 1 mL cada una. El análisis se realizó en un cromatógrafo de gases (GC) HP-6890 acoplado a un detector selectivo de masas (MSD) HP5973. La temperatura del inyector fue de 250°C, la separación cromatográfica fue realizada en una columna capilar de sílice fundida HP-5MS (5% phenylmethylsiloxane 30 m x 0.25 mm, I.D., 0,25 μm de espesor de película, Agilent Technologies, USA). El volumen de muestra inyectada fue de 1 μL FAME/Hexano, en modo Split (70:1), se utilizó como gas portador Helio a 1.2 mL/min, se empleó un programa de rampa de temperatura de 20 °C/ min de 90°C a 260°C y la temperatura del detector MSD fue de 300°C. Los espectros se adquirieron por monitoreo de iones total (modo SCAN). La identificación de los compuestos se llevó a cabo por comparación con los espectros de patrones de las librerías Wiley 275 y NIST 98, mediante la interpretación de las fragmentaciones másicas obtenidas para cada pico cromatográfico.

Preparación e identificación de triglicéridos

Las mantecas de cacao provenientes de los diferentes orígenes fueron previamente disueltas en cloroformo, luego analizadas en el cromatógrafo de gases HP-6890 acoplado a un detector de ionización de llama (GC-FID). La separación cromatográfica se realizó en una columna Wall Coated Open Tubular (WCOT, 30 x 0.2 m, I.D 0.1 μm de espesor de película), empleando una programación de temperatura de 25°C/min de 280 °C a 360°C, la temperatura del detector FID fue de 370 °C, el flujo de Hidrógeno a 40 mL/min, de aire a 400 mL/min, el gas auxiliar fue Nitrógeno a 5 mL/min y la temperatura del inyector a 360°C. Se empleó un volumen de inyección de 0.2 μL, en modo split (25:1) y como gas de arrastre Helio a 1,3 mL/min (7).

Análisis estadístico

Un factor de ANOVA fue usado para estudiar el efecto del origen del cacao sobre el contenido de grasa y el perfil de ácidos grasos y triacilgliceridos. La significancia de diferencias entre valores fue Todos los análisis fueron realizados utilizando el software SAS 9.3 (SAS Institute 2010).

RESULTADOS

DISCUSIÓN

Contenido de grasa total

El contenido promedio de grasa total varió entre 50 y 56 % para los diferentes orígenes. Como se muestra en la tabla 1 el contenido de grasa evidenció una gran diferencia entre las muestras evaluadas. Colombia fue estadísticamente superior (55,92±1,56) y el más bajo fue para Ecuador (49,89±2,02), por su parte Perú y Venezuela presentaron contenidos muy similares sin diferencias significativas entre ellos.

Los valores de grasa obtenidos en este estudio son similares con los reportados por Bertazzo et al (8), quienes cuantificaron la grasa proveniente de las principales variedades de cacao cultivadas en Perú (53.6 ± 2.7), Venezuela (50.7 ± 2.0) y Ecuador (52.0 ± 4.8). A sí mismo, el contenido de grasa del cacao de Ecuador, es cercano al valor reportado por Sukha et al (9) para un cacao ecuatoriano fino y de aroma (49.11%).

Los valores reportados para el cacao procedente de Venezuela han presentado variabilidad que según los autores se debe a factores genéticos y ambientales que han tenido influencia decisiva en el contenido de grasa (10). Sin embargo, no han sido los únicos en inferir sobre las posibles causas de la variación en los valores porcentuales del contenido de grasa; M torres et al (11) adjudicaron las diferencias encontradas entre el contenido de grasa de un producto de cacao procedente de Ecuador y Ghana, al origen.

Composición de ácidos grasos

Los ácidos grasos presentes en las mantecas de cacao evaluadas son palmítico (C16:0) 26 - 31%, esteárico (C18:0) 29 - 34%, oleico (C18:1) 31 - 35% y linoleico (C18:2) 0.8 - 5%, resultados que son similares con los limites reportados en la literatura (12-14) y que varían en función del país de origen, que para el estudio realizado, se muestran en la Tabla 1.

Los resultados obtenidos muestran que el origen tiene un efecto altamente significativo sobre el perfil y el C18:2 como diferenciadores de origen en cada una de las zonas evaluadas por ser estadísticamente diferentes (Tabla 1).

La relación de ácidos grasos saturados/insaturados (S/U) fueron altamente significativas en los diferentes orígenes evaluados (F = 14.23, p <.0001). Colombia y Venezuela presentaron la menor relación de S/U con un valor de 1.6, seguido por Ecuador con 1.7 y finalmente Perú con un valor de 1.9, indicando un perfil más saludable para los licores de cacaos procedentes de Colombia y Venezuela debido a que contienen más ácidos grasos insaturados y menos saturados que los licores de cacao de Perú.

La prevalencia de ácidos grasos saturados sobre los insaturados es considerado negativo desde el punto de vista nutricional al estar asociado con enfermedades cardiovasculares, sin embargo, estudios clínicos han demostrado que el C18:0 es un ácido graso neutral que no tiene efectos aterogénicos o colesterogénicos, debido a que es rápidamente desaturado en el cuerpo y transformado en ácido oleico (15-17).

Composición de triglicéridos

Los triacilgliceridos (TGAs) mayoritarios encontrados en la mantecas de cacao evaluadas se encuentran en un rango entre 84 - 87 % y corresponden a POP (&gt;18%), POS (&gt;42%) y SOS (&gt;20%), valores similares fueron reportados por varios autores (18, 19). El análisis estadístico evidenció que se presentan diferencias altamente significativas entre los tres destacándose el SOS como un marcador de origen en las muestras evaluadas por ser estadísticamente diferentes entre ellas, de acuerdo a la prueba de cular de triglicéridos, le confieren a la manteca de cacao unas características especiales como textura suave, brillantez, compuestos volátiles, entre otros, que son valoradas por la industria y el consumidor, por ser una manteca de origen natural, un cambio en la composición de éstos TGAs, es considerado como un parámetro de adulteración (20-22).

En este estudio los valores de POO se encuentran entre 1.92 - 2.77%, mientras que SOO están entre 2.63 - 3.57%, Es reconocido que mantecas de cacao con altos contenidos de triglicéridos diinsaturados (POO, SOO) tienden a ser menos duras (19, 23).

Chaiseri et al. (23) reportaron valores de la sumatoria de POO y SOO en mantecas de cacao suramericanas menores al 5.2%, clasificadas como mantecas duras excepto para Perú y Brasil, que presentaron valores promedio de 8 y 15% respectivamente considerándolas como mantecas blandas. Para los cuatro orígenes evaluados, el valor promedio de la sumatoria de POO y SOO fue de 5.5%, que según el estudio anteriormente referenciado, permite clasificarlas como mantecas duras. Para cada uno de los orígenes evaluados se encontraron valores promedios de la sumatoria de estos TGAs de 4.81±1.06 (Venezuela), 5.81±1.31 (Ecuador), 5.21±4.23 (Perú) y 6.33±2.53 (Colombia).

CONCLUSIONES

Colombia presentó el mayor contenido de grasa total en licor de cacao (56%) diferenciándose entre los demás países evaluados. El efecto del origen geográfico sobre el perfil de ácidos grasos fue evidenciado, C16:0 y C18:2 como diferenciadores. Los licores de cacao procedentes de Colombia y Venezuela, muestran un perfil de ácidos grasos más saludables por su menor relación de saturados/insaturados. Los TGAs mayoritarios de la manteca de cacao fueron para POP, POS y SOS, destacándose el SOS como un marcador de origen, en cuanto al contenido de TGAs di-insaturados, relacionados con la dureza de la manteca (POO + SOO), su valor promedio permitió clasificarlas como mantecas duras.

AGRADECIMIENTOS

Esta investigación fue financiada por CASA LUKER en convenio con la Federación Nacional de Cafeteros de Colombia FNC-CENICAFÉ. Los autores agradecen a las instituciones mencionadas y al Ingeniero Agrónomo. MSc. Carlos Andrés Unigarro por el apoyo en el tratamiento y análisis estadístico de los datos.

References

REFERENCIAS

1. UNCTAD. Conferencia de las Naciones Unidas sobre Comercio y Desarrollo 2010 [cited 2015 10/04]. Available from: http:// unctad.org/es/docs/cocoa10d3_sp.pdf.

2. Ergönül PG, Ergönül B, Seçkin AK. Cholesterol content and fatty acid profile of chocolates mostly consumed in Turkey Contenido de colesterol y perfil de ácidos grasos de los chocolates más consumidos en Turquía. CyTA - Journal of Food. 2010;8(1):73-8.

3. Luker C. Cacao Fino de Aroma 2012 [cited 2015 16/03]. Available from: http://www.lukeringredients.com/es/home.

4. Peru M. perfil del mercado y competitividad exportadora de cacao. 2015 [cited 2015 16/03]. Available from: http://ww2.mincetur. gob.pe/wp-content/uploads/documentos/comercio_exterior/ plan_exportador/publicaciones/Cacao.pdf.

5. Codini, M.; Vélez, F; Ghirardi, M.; Villavicencio, I. Obtención y utilización de la manteca de cacao: Invenio; 2004 [cited 2015 16/03]. Available from: http://www.redalyc.org/resumen. oa?id=87701213.

6. Horwitz W, Chemists AoOA. Official methods of analysis of the AOAC. Association of Official Analytical Chemists. 2000.

7. Buchgraber, M.; Ulberth, F.; Anklam, E. Capillary GLC: a robust method to characterise the triglyceride profile of cocoa butter - results of an intercomparison study. European Journal of Lipid Science and Technology. 2003;105(12):754-60.

8. Bertazzo, A.; Comai, S.; Brunato, I.; Zancato, M. Costa CVL. The content of protein and non-protein (free and proteinbound) tryptophan in Theobroma cacao beans. Food Chemistry. 2011;124(1):93-6.

9. Sukha, D.; Butler, D.; Amores, F.; Gimenéz, J.; Goméz, A.; Zambrano, A.; et al. The cfc/icco/iniap cocoa project "to establish the physical, chemical and organoleptic parameters to differentiate between fine and bulk cocoa" - some highlights from the organoleptic component 2005 31/03/2015.

10. Lares, M., Gutiérrez, R.; Pérez, E.; Álvarez, Cm. Efecto del tostado sobre las propiedades físicas, fisicoquímicas, composición proximal y perfil de ácidos grasos de la manteca de granos de cacao del estado Miranda, Venezuela. Revista Científica UDO Agrícola. 2012; 12(2):439-46.

11. Torres, M.; Torrescasana, E.; Salas, J. Blanch C. Nutritional composition and fatty acids profile in cocoa beans and chocolates with different geographical origin and processing conditions. Food Chem. 2015; 166:125-32.

12. Asep, EK.; Jinap, S.; Tan, TJ.; Russly, AR.; Harcharan, S. y Nazimah, SAH. The effects of particle size, fermentation and roasting of cocoa nibs on supercritical fluid extraction of cocoa butter. Journal of Food Engineering. 2008; 85(3):450-8.

13. Bracco, U. Effect of triglyceride structure on fat absorption. The American Journal of Clinical Nutrition. 1994; 60 (6):1002S-9S.

14. Beckett, ST. Industrial Chocolate Manufacture and Use 4th Edition: Wiley-Blackwell; 2009.

15. Kris, E.; Pearson, T.; Wan, Y.; Hargrove, R.; Moriarty, K.; Fishell, V; et al. High-monounsaturated fatty acid diets lower both plasma cholesterol and triacylglycerol concentrations. The American Journal of Clinical Nutrition. 1999; 70(6):1009-15.

16. Thijssen, MA.; Mensink, RP. mall differences in the effects of stearic acid, oleic acid, and linoleic acid on the serum lipoprotein profile of humans. The American Journal of Clinical Nutrition. 2005; 82(3):510-6.

17. Bonanome, A. y Grundy SM. Effect of Dietary Stearic Acid on Plasma Cholesterol and Lipoprotein Levels. New England Journal of Medicine. 1988;318(19):1244-8.

18. Foubert, I. Modelling isothermal cocoa butter crystallization: Influence of temperature and chemical composition: Universiteit Gent; 2003.

19. Schlichter, A.; Sarig, S. y Garti N. Reconsideration of polymorphic transformations in cocoa butter using the DSC. Journal of the American Oil Chemists' Society. 1988; 65(7):1140-3.

20. Jahurul, MHA.; Zaidul, ISM.; Norulaini, NAN.; Sahena, F.; Jinap, S.; Azmir, J.; et al. Cocoa butter fats and possibilities of substitution in food products concerning cocoa varieties, alternative sources, extraction methods, composition, and characteristics. Journal of Food Engineering. 2013; 117(4):467-76.

21. TUcci, ML.; Figueira, A.; Bovi, ML.; Turatti, JM.; Gutierrez, LE. y Saes, LA. Evaluation of genotypes for cocoa butter production in the 'Vale do Ribeira', São Paulo, Brazil. Brazilian Journal of Food Technology. 2002; 5:1-9.

22. Azadmard, D. y Torbati, M. Adulterations in Some Edible Oils and Fats and Their Detection Methods. Journal of Food Quality and Hazards Conrol. 2015; 2 (2):38-44.

23. Chaiseri, S. y Dimick, PS. Lipid and hardness characteristics of cocoa butters from different geographic regions. Journal of the American Oil Chemists' Society. 1988; 66(12):1771-6.