Este artículo fue publicado originalmente en el Boletín de Ingeniería Informa de Univalle (lea el original)
El cacao, ingrediente principal del chocolate, tiene sus orígenes en las cuencas de los ríos Amazonas y Orinoco de Colombia, y ahora es cultivado en muchas partes del país.
Para ayudar que los cultivadores logren un producto más valorado, más aromático y menos tóxico en el futuro, investigadores de la Facultad de Ingeniería y de Ciencias de la Universidad del Valle (Univalle) han producido en el Laboratorio de Microbiología y Biotecnología Aplicada (MIBIA) un polvo con elevado contenido de microorganismos, aislados, caracterizados y seleccionados del mismo cacao y que puede ayudar en el proceso de la fermentación.
La producción de cacao fue de 621 toneladas en Colombia durante el año 2022; y se exportó a México (52,8 %), Bélgica (26 %), Estados Unidos (3,74 %), Estonia (3,94 %) y Argentina, según estadísticas de FedeCacao.
Jenifer Criollo Nuñez, estudiante de doctorado en ingeniería con énfasis en Ingeniería de Alimentos, del grupo Microbiología y Biotecnología Aplicada (MIBIA) de la Universidad del Valle e Investigadora Máster de Agrosavia explicó que, con una fermentación controlada se logra una fermentación más eficiente permitiendo mejorar las condiciones de vida de los cacaocultores y sus familias, siendo la principal motivación de su grupo de investigación.
“La ilusión de generar una herramienta biotecnológica promotora de la fermentación que les permita a los productores nacionales, apuntar a mercados internacionales mediante la generación de perfiles destacados sensorialmente”, dijo Criollo.
La investigación
En la publicación científica, “Effect of microencapsulated inoculum of Pichia kudriavzevii on the fermentation and sensory quality of cacao CCN51 genotype”, del cual Criollo es la autora principal; los investigadores hicieron ensayos de más de 40 diferentes tipos de levaduras, para encontrar cepas eficientes para fermentar el cacao y producir las moléculas que caracterizan el aroma y sabor del chocolate.
“Después, seleccionamos la levadura que se reproduce más rápido”, dijo Cristina María Ramírez Toro, profesora titular del grupo GIPAB de la Escuela de Ingeniería de Alimentos de Univalle, y del grupo MIBIA.
Hoy en día, el proceso de fermentación del cacao en las fincas colombianas es aún muy artesanal y, según la profesora Ramírez, los inóculos iniciadores continúan siendo aplicados en forma líquida.
La solución elaborada por los investigadores es usar un biocompuesto, utilizando un polisacárido microbiano, para proteger el microencapsulado. La levadura seca, es similar al inóculo usado para elaborar pan, un polvo para aplicar a las semillas de cacao para su fermentación.
“El uso de microencapsulados con levaduras caracterizadas y seleccionadas del mismo cultivo de cacao, permiten obtener una fermentación controlada, con mejores características aromáticas y en menor tiempo”, dijo la profesora Ramírez y añadió que los microencapsulados permiten ser aplicados en una concentración conocida.
“Si un agricultor sabe la cantidad de cacao para fermentar, puede añadir un volumen conocido de kilogramos de este polvo seco, que es un material sólido, lo que facilita el transporte y el manejo en campo”, manifestó la profesora Ramírez.
La microencapsulación también ayuda a solucionar la problemática de infección del lote de fermentación con hongos que producen toxinas.
“La aplicación de estos microencapsulados inhibe el crecimiento de microorganismos indeseables y productores de toxinas, ya que los microorganismos contenidos en ellos presentan propiedades inhibitorias frente a patógenos”, planteó la profesora Ramírez.
Ambiciones para el futuro
La profesora Ramírez dijo que, hasta ahora, todo el desarrollo ha sido en el laboratorio.
Criollo también explicó que el proyecto comprendió cuatros fases para el desarrollo de iniciadores microbiológicos.
“En la primera se logró la selección de microorganismos promisorios promotores de la fermentación del cacao; en la segunda etapa, se estandarizó la composición de medios de cultivo orgánicos para la multiplicación masiva específica para cada microorganismo, empleando sustratos como el residuo o exudado del primer día de fermentación; en la tercera, se logró estandarizar la composición del material de pared para los microorganismos encapsulados; y por último, se probaron cinco iniciadores puros y mixtos promotores de la etapa”, manifestó Criollo.
Ambos Ramírez y Criollo comentaron que el siguiente reto es probar la efectividad a gran escala, para utilizarlos a nivel nacional, mejorar sustancialmente la calidad del cacao y ayudar a los cultivadores a ganar un mejor precio para sus cosechas.
“El pago por calidad a nivel nacional es mínimo o nulo, haciendo del cacao un sistema productivo poco rentable; sin embargo, existe un mercado internacional de cacaos especiales que puede pagar hasta 10 veces más el valor del cacao convencional”, planteó Criollo.
Si le gustaría contactar al investigador o conocer más sobre el proyecto, escriba a la Oficina de Comunicaciones Facultad de Ingeniería: comunicaingenieria(arroba)correounivalle.edu.co
Foto de la portada: MIBIA Director Germán Bolívar (delante a la izquierda); Cristina María Ramírez Toro, profesora titular del grupo GIPAB de la Escuela de Ingeniería de Alimentos de Univalle (delante a la derecha) y estudiantes de Laboratorio de Microbiología y Biotecnología Aplicada. Crédito: Alexander Bejarano/NCC-FI/Univalle
