Influencia del tostado al vacío sobre las propiedades fisicoquímicas, funcionales y sensoriales de los granos de cacao

Abstract

El presente estudio evaluó el efecto combinado de la presión de vacío y la temperatura de tostado sobre las propiedades físicas, químicas, fisicoquímicas, funcionales y sensoriales de pastas de cacao obtenidas a partir de granos fermentados y secos. La investigación se centró en cuantificar la influencia de estas variables sobre el contenido de compuestos bioactivos como: fenoles totales, flavonoides y antocianinas, reconocidos por su importancia en la actividad antioxidante y en los beneficios asociados al consumo de cacao. Asimismo, se determinó la capacidad antioxidante mediante los métodos DPPH y ABTS, complementándose con el análisis del contenido de minerales esenciales implicados en la calidad nutricional del producto final. Los resultados evidenciaron que las condiciones de tostado a baja presión de vacío (0,4 bar) y temperatura (90 °C) permitieron conservar mayores concentraciones de compuestos bioactivos, alcanzando valores máximos de 1,91 ± 0,05 g GAE/100 g en fenoles totales, lo cual sugiere que el tostado al vacío constituye una alternativa tecnológica eficaz para minimizar la degradación térmica de moléculas bioactivas sensibles al calor. Asimismo, estas condiciones contribuyeron a mejorar atributos sensoriales, generando pastas con perfiles de sabor más equilibrados y agradables. El análisis estadístico mediante ANOVA, superficies de respuesta, análisis de componentes principales y clústeres permitió identificar patrones de comportamiento consistentes entre los tratamientos evaluados. Se evidenció que la temperatura ejerce un efecto significativo en la pérdida de capacidad antioxidante, mientras que la presión de vacío influye en la uniformidad del contenido mineral y en el desarrollo sensorial. Los valores más bajos de IC50, asociados a mayor actividad antioxidante, se registraron en los tratamientos tostados a 90 °C y 100 °C, y a 0,4 bar. En conclusión, el control adecuado de la temperatura y la presión de vacío durante el tostado puede optimizar los atributos químicos, funcionales y sensoriales del cacao, aportando un enfoque innovador para mejorar su calidad nutricional y tecnológica, con potencial aplicación industrial y relevancia para la cadena de valor del cacao.

This study comprehensively evaluated the combined effect of vacuum pressure and roasting temperature on the physical, chemical, physicochemical, functional, and sensory properties of cocoa pastes obtained from fermented and dried beans. The research focused on quantifying the influence of these variables on the content of bioactive compounds such as total phenols, flavonoids, and anthocyanins, recognized for their importance in antioxidant activity and the benefits associated with cocoa consumption. Antioxidant capacity was also determined using the DPPH and ABTS methods, complemented by an analysis of the essential mineral content involved in the nutritional quality of the final product. The results showed that roasting under low vacuum pressure (0.4 bar) and temperature (90 °C) preserved higher concentrations of bioactive compounds, reaching maximum values of 1.91 ± 0.05 g GAE/100 g of total phenols. This suggests that vacuum roasting is an effective technological alternative for minimizing the thermal degradation of heat-sensitive bioactive molecules. Furthermore, these conditions contributed to improving key sensory attributes, resulting in pastes with more balanced and pleasant flavor profiles. Statistical analysis using ANOVA, response surface methodology, principal component analysis, and cluster analysis identified consistent patterns of behavior among the evaluated treatments. Temperature was found to have a significant effect on the loss of antioxidant capacity, while vacuum pressure influences the uniformity of mineral content and sensory development. The lowest IC50 values, associated with greater antioxidant activity, were recorded in the 90 °C and 100 °C roasting treatments. In conclusion, proper control of temperature and vacuum pressure during roasting can optimize the chemical, functional, and sensory attributes of cocoa, providing an innovative approach to improving its nutritional and technological quality, with potential industrial application and relevance to the cocoa value chain.