Determinación de condiciones ambientales para la conservación de granos de cacao (Theobroma cacao L) deshidratado durante el almacenamiento.
Determination of environmental conditions for the conservation of dehydrated cocoa beans (Theobroma cacao L) during storage.
Contenido principal del artículo
Resumen
El cacao (Theobroma cacao L.) es uno de los cultivos representativos del departamento del Meta (Colombia), cuyos granos son aprovechados en la industria chocolatera. El almacenamiento es un punto de control ya que en él pueden presentarse fenómenos de deterioro que afectan su calidad. Durante este ocurren variaciones de temperatura y humedad relativa que provocan pérdidas en las propiedades fisicoquímicas y organolépticas de los granos a causa de su capacidad higroscópica, facilitando el crecimiento de hongos. Por tanto, en este trabajo se pretendió determinar condiciones de temperatura y humedad relativa con el fin de buscar prolongar la vida útil de granos de cacao deshidratado durante su periodo de almacenamiento. Para ello se construyeron isotermas de adsorción a temperaturas de 25, 30 y 35 °C para el rango de αw entre 0.146 y 0.891. Donde se obtuvieron isotermas de tipo II por tener forma de “S” o por ser tipo sigmoidea. Estas se ajustaron a modelos matemáticos comúnmente aplicados en alimentos. El ajuste de los modelos se evaluó con aquel que presentara una raíz del error cuadrado medio (RMSE) más aceptable y un coeficiente de correlación (R2) cercano a 1. En función de los cuales, se observó que el modelo propuesto por Smith presentó el mejor ajuste de los datos experimentales. Los resultados obtenidos permitieron proponer que a condiciones de humedad relativa superior al 51.4% e igual y/o inferior al 58.9% y a temperatura de 25°C, se prolongaría la vida útil de los granos de cacao deshidratados manteniendo estándares de calidad durante el proceso de almacenamiento.
Descargas
Detalles del artículo
Palabras clave:
Referencias
Afoakwa, E. 2010. Chocolate science and technology. UK: Wiley Blackwell Publishers. 3-82 p.
Amoa-Awua, W. 2016. Methods of cocoa fermentation and drying, Prediction of fermentation index of cocoa beans (Theobroma cacao L.) based on color measurement and artificial neural networks. Talanta. 16: 31.
AMOA-AWUA, W. 2015. Methods of cocoa fermentation and drying, in R.F. Schwan and G.H. Fleet, Cocoa and Coffee Fermentations, First ed., CRC Press - Taylor & Francis Group, NY, USA. Pag. 71-116 p.
Association of Official Analytical Chemist (A.O.A.C.). Official methods of analysis. 931.04. 18th Edition. Gaithersburg, Maryland. USA. 2000.
Cardona L. 2016. Influencia del proceso de fermentación sobre las características de calidad del grano de cacao (Theobroma cacao L.). Tesis para Maestría en Ciencia y Tecnología de Alimentos: Universidad Nacional de Colombia, Facultad de Ciencias Agrarias, 99 p. Disponible en: http://bdigital.unal.edu.co/57686/1/43987710.2017.pdf
Cortés, F. 2006. Modelamiento del proceso de adsorción y desorción de metanol en un lecho de carbón activado para la aplicación en sistemas de refrigeración solar por adsorción intermitente. Tesis en Maestría de Ingeniería Química, Medellín: Universidad Nacional de Colombia, Facultad de minas, 103 p. Disponible en: https://repositorio.unal.edu.co/bitstream/handle/unal/20177/71226849.2006.pdf?sequence=1
Cubillos, G, Merizalde G y Correa E. 2008. Manual de beneficio del cacao, Medellín, Colombia 2008. 1-29 p. Disponible en: https://www.chocolates.com.co/wp-content/uploads/2018/05/manual_beneficio_cacao.pdf
De la Cruz J, Vargas M, Del Angel Coronel O. 2009. Cacao: Operaciones Poscosecha, Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO). 78 p. Disponible en: http://www.fao.org/3/a-au995s.pdf
Di Mattia C, Martuscelli M, Sacchetti G, Scheirlinck I, Beheydt B, Mastrocola D, Pittia P. 2013. Effect of fermentation and drying on procyanidins, antiradical activity and reducing properties of cocoa beans. Food and Bioprocess Technology. 6: 3420-3432.
Escobar, J., Rojas, M. 2001. Acuerdo sectorial de competitividad de la cadena del cacao y su agroindustria: Colección de documentos IICA serie Competitividad. 1-40 p.
Federation of Cocoa Commerce (FCC). 2015. Cacao en grano: Requisitos de calidad de la industria del chocolate y del cacao. 110 p. Disponible en: http://cocoaquality.eu/data/Cacao%20en%20Grano%20Requisitos%20de%20Calidad%20de%20la%20Industria%20Apr%202016_es.pdf
Gálvez et al. 2006. Isotermas de adsorción en harina de maíz (Zea mays L.) Ciênc. Tecnol. Aliment., Campinas. 26: 821-827.
Hansen, C, Del Olmo M, Burri C 1999. Enzyme activities in cocoa beans during fermentation. Journal ofthe Science of Food and Agriculture, 77: 273-281
Khalid, M., Pradyuman, K. 2016. Moisture sorption isotherms and storage study of spray dried tamarind pulp. Powder Technology, 291: 322-327.
Labuza, T. 1984. Moisture Sorptions: Practical Aspects of Isotherm Measurement and use. American Association of Cereal Chemists, st. paul, mn. 4.
Labuza T, Acott K, Tatinl S, Lee R, flink J, Mccall W. 1976. Water activity determination: A collaborative study of different methods. Journal of Food Science, 41: 910-917. Disponible en: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/j.1365-2621.1976.tb00751_41_4.x
León-Roque N, Abderrahim M, Nuñez-Alejos L, Arribas S, Condezo-Hoyos L, LEÓN, N. et al. 2016. Prediction of fermentation index of cocoa beans (Theobroma cacao L.) based on color measurement and artificial neural networks. Talanta, 161: 31-39. Disponible en: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27769412
Moreira R, Torres R, Chenio F, Vallejo M. 2008. Thermodynamic analysis of experimental sorption isotherms of loquat and quince fruits. J. Foods Eng., 88: 514-521. Disponible en: https://www.researchgate.net/publication/222921300_Thermodynamic_analysis_of_experimental_sorption_isotherms_of_loquat_and_quince_fruits
Murrieta E, Palma H. 2018. Manual de buenas prácticas de cosecha postcosecha de cacao a nivel de productor. USAID- Alianza cacao 43 p. Disponible en: https://issuu.com/comunicacionesalianzacacaoperu/docs/manual_poscosecha_cacao
Muzaffar K, Kumar P. 2016. Moisture sorption isotherms and storage study of spray dried tamarind pulp powder. Powder Technology, 29: 322-327. Disponible en: https://kundoc.com/pdf-moisture-sorption-isotherms-and-storage-study-of-spray-dried-tamarind-pulp-powde.html
Norma Técnica Colombiana (ICONTEC). NTC 1252. 2003. Cacao en grano, 2003. 12 p. Disponible en: https://pdfslide.net/documents/ntc-1252-cacao-en-grano.html
Parra, P. 2013. Secado artificial de cacao. Estado de arte. Primer Congreso Salesiano de Ciencia, Tecnología e Innovación para la Sociedad. 211-238.
Peláez P., Contreras D, Guerra S. 2016. Changes in physical and chemical characteristics of fermented cocoa (Theobroma cacao) beans with manual and semi-mechanized transfer, between fermentation boxes. Scientia Agropecuaria, 7: 111-119. Disponible en: https://www.researchgate.net/publication/305368597_Changes_in_physical_and_chemical_characteristics_of_fermented_cocoa_Theobroma_cacao_beans_with_manual_and_semi-mechanized_transfer_between_fermentation_boxes
Prabhakaran N. 2010. Cocoa (Theobroma cacao L.). In The agronomy and economy of important tree crops of the developing world, pp. 131-180. Elsevier Inc. (Chapter 5).
Procolombia. 2015. El cacao colombiano: Oportunidades y retos en el mercado internacional. Bogotá D.C., septiembre 2015, pp 1-31.
Rahman, S. (ed.) 2009. Food Properties Handbook. Second Edition. USA. 1088 p.
Rahman, S. y Sablini, S. Water Activity Measurement Methods of Foods. En: Food Properties Handbook. Second Edition: M. Shafiur Rahman. 2008. 1-27 p.
Ramírez M, Cruz M; Vizcarra M, Anaya, I. 2014. Determinación de las isotermas de sorción y las propiedades termodinámicas de harina de maíz nixtamalizada. Rev. Mex. Ing. Quím [online]. 13 (1): 165-178.
Ramos, G. 2004. La fermentación, el secado y almacenamiento del cacao. Taller Internacional de Calidad Integral de Cacao. Memorias INIAP. Quevedo, Ecuador.
Ramos, G. 2013. La fermentación, el secado y almacenamiento del cacao. Taller Internacional de Calidad Integral de Cacao. Memorias INIAP. Quevedo, Ecuador, citado por Parra, P. Secado artificial de cacao. Estado de arte. Primer Congreso Salesiano de Ciencia, Tecnología e Innovación para la Sociedad. 214 p.
Sajad A, Pradyuman, K. 2016. Moisture sorption isotherms and evaluation of quality changes in extruded snacks during storage. LWT - Food Science and Technology, 74: 448-455.
Sandoval, A, Barreiro, J. 2002. Water sorption isotherms of non-fermented cocoa beans (Theobroma cacao). Journal of Food Engineering, 51: 119-123.
Sandoval, A, Barreiro, J. 2002. Sorption characteristics of fermented cocoa powder (Theobroma cacao). Rev. Téc. Ing. Unv. Zulia, 25: 49-54.
Smith, P.1971. The determination of equilibrium relative humidity or water activity in foods - A Literature Review. The British Food Manufacturing Industries Research Association, England.
Spiess, W., Wolf, W.1987. The results of the COST 90 project on water activity. Physical Properties of Food, pp 65-91.
Staudt P, KechinskiI C, Tessaro C, Soares R, Cardozo N. 2013. A new method for predicting sorption isotherms at different temperatures using the BET model. Journal of Food Engineering, 114: 139-145. Disponible en: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0260877412003500
Schwan, R., Wheals, A. 2004. The microbiology of cocoa fermentation and its role in chocolate quality. Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 44 (4): 205-221.
Tinoco H, Ospina D. 2010. Análisis del proceso de deshidratación de cacao para la disminución del tiempo de secado. Revista EIA, 13: 53-63. Disponible en: http://www.scielo.org.co/pdf/eia/n13/n13a05.pdf
Vega A, Lara, Lemus M. 2006. Isotermas de adsorción en harina de maíz (Zea mays L.) Ciênc. Tecnol. Aliment., Campinas, 26: 821-827. Disponible en: https://www.redalyc.org/pdf/3959/395940080017.pdf
Valadez L, Plazola C, Hernández M, Hernández D, Villarreal F, Necoechea H, A Ortiz A, Ceballo G. 2017. 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 and Emerging Technologies, 4: 378-386. Disponible en: https://ipn.elsevierpure.com/es/publications/effects-of-microwaves-hot-air-and-freeze-drying-on-the-phenolic-c
Villamizar, F., Hernández, J. 2011. Determinación de parámetros y simulación matemática del proceso de secado del cacao (Theobroma cacao). Universidad Nacional de Colombia. Facultad de Ingeniería. 1-12 p.
Wani, S., Kumar, P. 2016. Moisture sorption isotherms and evaluation of quality changes in extruded snacks during storage. LWT Food Science and Technology, 74: 448-455. Disponible en: https://www.academia.edu/31656076/Moisture_sorption_isotherms_and_evaluation_of_quality_changes_in_extruded_snacks_during_storage
Yogender, S., Kamlesh, P. 2015. Sorption isotherms modeling approach of rice-based instant soup mix stored under controlled temperature and humidity. Cogent Food & Agriculture. 1: 1-11.
Zhang, X.; Xie L, De-Xiang G, Wei Z, Ren- L, Pen L. 1996. Desorption Isotherms of Some Vegetables. J.l Scie Food Agric., 70 (3): 303-306.