EXTRACCIÓN DE MANTECA DE CACAO A PARTIR DE DOS HIBRIDOS DE CACAO (Theobroma cacao L.)/COCOA BUTTER EXTRACTION FROM TWO HYBRIDS OF COCOA (Theobroma cacao L.)

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RESUMEN

Antecedentes: La manteca de cacao es considerada el producto de mayor importancia de los subproductos del cacao, debido a las propiedades funcionales que son de gran importancia en la industria alimentaria. Objetivos: La manteca de cacao se extrajo de dos híbridos de cacao CCN51 y TSH565. Métodos: La extracción de manteca de cacao se llevó a cabo mediante técnica Soxhlet, se midieron las propiedades fisicoquímicas tales como índice de iodo, índice de saponificación, punto de fusión e índice de refracción, además, se determinó el perfil de ácidos grasos presentes en estas mantecas mediante GC-MS. Resultados: Los resultados obtenidos no presentaron diferencias estadísticamente significativas (P>0,05) entre las mantecas de CCN51 y TSH565 con respecto al índice de iodo, punto de fusión e índice de refracción, sin embargo, se presentaron diferencias significativas (P<0,05) para el índice de saponificación. No obstante, se lograron identificar el ácido palmítico y el ácido oleico en las dos muestras. Conclusiones: En general no hay diferencias composicionales entre las mantecas extraídas.

Palabras clave: Extracción Soxhlet, GC-MS, manteca de cacao, ácidos grasos, propiedades fisicoquímicas.

ABSTRACT

Background: Cocoa butter is considered like the most important product of cocoa sub-products due to its functional properties which are great importance for the food industry. Objectives: Cocoa butter is extracted from two cocoa hybrids CCN51 and TSH565. Methods: Extraction of cocoa butter is carried out by Soxhlet, physicochemical properties such as iodine, saponification, refractive index and melting point were measured, additionally, fatty acid profile is determined by GC-MS. Results: The results did not show statistically significant differences (P>0.05) between CCN51 and TSH565 butter regarding iodine, refractive index and melting point, however, statistically significant differences (P<0.05) exist between CCN51 and TSH565 at saponification index. Nevertheless, palmitic and oleic acids are identified. Conclusions: In general, no physicochemical and compositional properties differences between extracted cocoa butters.

Keywords: Soxhlet extraction, GC-MS, cocoa butter, fatty acids, physical and chemical properties.

INTRODUCCIÓN

La manteca de cacao es considerada el producto de mayor importancia de los subproductos del cacao, debido a las propiedades funcionales que son de gran importancia en la industria alimentaria (1, 2). Para la obtención de esta se ha tratado de utilizar métodos como prensa mecánica, en torta, extracción con disolventes como hexano, fluidos supercríticos, entre otros. Donde la extracción con fluidos supercríticos es la más eficiente (3). La manteca de cacao presenta una composición química única, responsable de sus atributos sensoriales. Los tipos de ácidos grasos y la posición o distribución de las moléculas de triglicéridos (TAG) determinan las propiedades físicas de la manteca de cacao y sus características generales para uso industrial. Los principales ácidos grasos que se encuentran en la manteca de cacao son los ácidos palmítico, esteárico y oleico (4, 5). El propósito de esta investigación fue determinar las diferencias entre las propiedades fisicoquímicas y la composición de ácidos grasos existentes en las mantecas extraídas de dos híbridos de cacao CC51 yTSH565 cultivados en el Alto Patía del Departamento de Nariño.

MATERIALES Y MÉTODOS

Los híbridos de cacao (CCN51 y TSH565) fueron proporcionados por la finca el Limón ubicada en el corregimiento del Ejido del municipio de Policarpa. Los granos se recibieron con una fermentación previa y una humedad de 12%.

Extracción de manteca

Se procesó 30 g por cada hibrido de cacao. La extracción se realizó mediante técnica Soxhlet. La recuperación del solvente se llevó acabo por destilación en un evaporador rotatorio (Eyela Oil Bath OSB-2000).

Caracterización fisicoquímica de la manteca

Se determinaron los siguientes parámetros: Índice de iodo e índice de saponificación (6), índice de refracción (7), y el punto de fusión (8).

Determinación de ácidos grasos por cromatografía de gases

El análisis de ácidos grasos presentes en la manteca de cacao fue realizado empleando un cromatógrafo de gases (Shimadazu GC-17.A), con una columna DB5 y detector FID. Se utilizaron patrones de metil esteres de ácidos grasos para su respectiva comparación.

Análisis estadístico

La información obtenida por triplicado fue analizada por el paquete estadístico Statgraphics Centurion XVI.II.

RESULTADOS

Caracterización fisicoquímica de la manteca Tabla 1. Propiedades fisicoquímicas de la manteca de cacao extraída de los híbridos de cacao.

El índice de iodo fue de 33,8 y 34,4 para CCN51 y TSH565 respectivamente como se evidencia en la Tabla 1. El ANOVA demostró que no existen diferencias significativas (P>0,05) entre los híbridos para dicho parámetro. El índice de saponificación para las muestras de manteca de cacao fue de 193,9 y 192,4 para CCN51 y TSH565 respectivamente. Se presentaron diferencias estadísticamente significativas (P<0,05). El punto de fusión de la manteca de cacao tuvo valores de 36,3 y 36,7 para CCN51 y TSH565 respectivamente, no se presentaron diferencias significativas. El promedio del índice de refracción para las dos muestras de manteca fue de 1,4580 y 1,4539 para los híbridos CCN51 y TSH565 respectivamente.

Identificación de ácidos grasos

El perfil de ácidos grasos nos muestra que tanto para CCN51 y TSH565 se identificaron el ácido oleico, palmítico y palmitoleico en mayor proporción, además también se lograron identificar el ácido n-undecanoico y caprílico para CCN51 y TSH565 respectivamente tal como se muestra en la figura 1.

DISCUSIÓN

Caracterización fisicoquímica de la manteca

Algunos autores reportaron en su investigación que el índice de iodo del extracto de manteca de cacao que obtuvieron fue de 33,2 datos que son similares a los presentados en esta investigación (2). Por otro lado, los índices de saponificación de la manteca cacao extraída de los híbridos son similares a los presentados por diferentes autores los cuales indican que esta alrededor de 193,74 (1). Con respecto al índice de refracción se encontró que los datos oscilan entre 1,4572 a 1,4580 (9) sustentando los resultados obtenidos en esta investigación.

Identificación de ácidos grasos

Algunos autores indican que en la manteca de cacao se encuentran principalmente el ácido palmítico, oleico y esteárico (1, 10, 11). A diferencia de los resultados que se reportan en la literatura sobre la composición de ácidos grasos de la manteca de cacao en esta investigación se identificó el ácido palmitoleico como uno de los componentes mayoritarios tal y como se observa en la Tabla 2. El ácido graso que se encontró con mayor proporción en la manteca fue el ácido oleico con un porcentaje relativo del 31,804 y 32,795 para CCN51 y TSH565 respectivamente.

CONCLUSIONES

Con la realización de esta investigación se determinó que entre las propiedades fisicoquímicas de la manteca de cacao extraída de los híbridos CCN51 y TSH565 cultivados en el corregimiento del ejido municipio de Policarpa no hay diferencias significativas. Además, se identificó que tanto para la manteca de CCN51 y TSH565 los compuestos mayoritarios fueron los mismos, entre los que se encontraron los ácidos oleico, palmítico y palmitoleico. Por otro lado, en la cantidad relativa expresada en % de los diferentes ácidos grasos identificados si hubo diferencias entre los híbridos que se utilizaron para la extracción de manteca de cacao.

References

REFERENCIAS

1. Liendo R, Padilla F, Quintana A. Characterization of cocoa butter extracted from Criollo cultivars of Theobroma cacao L. Food Research International. 1997; 30 (9): 727-731.

2. Padilla F, Liendo R, Quintana A. Characterization of cocoa butter extracted from hybrid cultivars of Theobroma cacao L. Alan. 2000; 50 (2): 200-205.

3. Asep E, Jinap S, Tan T, Russly A, Harcharan S, Nazimah S. The Effects of Particle Size, Fermentation and Roasting of Cocoa Nibs on Supercritical Fluid Extraction of Cocoa Butter. Journal of Food Engineering. 2008; 85: 450-458.

4. Ribeiro A, Da Silva R, Gioielli L, Gonçalves M, Grimaldi R, Gonçalves LA, Guenter T. Physicochemical properties of Brazilian cocoa butter and industrial blends. Part I: Chemical composition, solid fat content and consistency. Grasas y Aceites. 2012; 63: 79-88.

5. Saldaña M, Mohameda R, Mazzafera P. Extraction of cocoa butter from Brazilian cocoa beans using supercritical CO2 and ethane. Fluid Phase Equilibria. 2002; 194/197: 885-894.

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8. AOAC. Official Methods of Analysis. 15th edition, Association of Official Analytical Chemists. Washington DC. 1990.

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10. Berbert P. Determinacao do teor ácidos graxos e características físicas das gordura das sementes do Theobroma gradiflora L. edo Theobroma bicolor L. comparacao com a gordura do Theobroma cacao L. Revista Theobroma. 1981; 11: 91-98.

11. Carpenter D, Hammerstone JrL, Rommanczyk Jr, Martin A. Lipid composition of Herrania and Theobroma seeds. Journal of the American Oil Chemists Society. 1994; 71: 845-851.