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Recibido: 22/06/2023. Aceptado: 15/01/2024
Publicado el 31 de enero de 2024
Revista Ciencia y Tecnología (2024) 17(1) p 38 - 49 ISSN 1390-4051; e-ISSN 1390-4043
Calidad química del cacao (Theobroma Cacao L.) tipo nacional de la parroquia Valle Hermoso –
Ecuador
Chemical quality of national type cocoa (Theobroma Cacao L.) from Valle Hermoso parish – Ecuador
Wiston Javier Morales-Rodríguez
1
, José Miguel Carlosama - Martínez
2
, Carmen Alexandra Sinchi Rivas
1
, Abelardo
Jerónimo Alderete Rendon
1
, Christian Amable Vallejo Torres
1
, Wiston Joel Morales Cedeño
3
1
Universidad Técnica Estatal de Quevedo, Ecuador.
2
Universidad Tecnológica Equinoccial, Ecuador.
3
Universidad de los
Andes, Ecuador.
Autor de correspondencia: wmorales@uteq.edu.ec
Ciencia de los Alimentos / Food Science
Resumen
E
l cacao del tipo Arriba, también llamado Nacional o
Fino de Aroma, es considerado una variedad de cacao
con calidad excepcional gracias a su sabor incomparable,
fragancia exquisita y benecios nutricionales destacados. La
investigación tuvo el objetivo de determinar las características
químicas y principales minerales de los granos de cacao tipo
Nacional de los diferentes productores de los recintos de la
parroquia “Valle Hermoso” en la provincia de Santo Domingo
de los Tsáchilas. Se utilizó un diseño completamente al azar
(DCA) con tres repeticiones y se analizaron veintiún muestras
que constituyeron las almendras de cacao fermentadas y secas
de los productores. Se determinaron variables químicas como
pH, humedad, grasa, proteína, bra cruda, ceniza, teobromina
y minerales como Calcio, Magnesio, Potasio, Hierro, Zinc y
Fósforo; para el análisis se utilizaron los métodos AOAC y los
usuales en calidad del cacao. Para los resultados, se realizó
un análisis de la varianza (ANOVA) y separación de medias
se realizó con la prueba de Tukey al 5%. Los resultados
obtenidos presentaron diferencias signicativas (p<0.05) por
tanto los parámetros que se obtuvieron pueden servir como
diferenciadores de calidad para los productores. Mediante
el análisis de minerales de las muestras, se demostró mayor
contenido en potasio, fósforo, calcio y magnesio, con ello se
denieron como los minerales principales en el grano de cacao
no de aroma. Los parámetros de grasa, proteína, teobromina
y minerales dirieron a los parámetros de calidad del cacao
en Ecuador, debido a que estas variables dependen de factores
como las condiciones climáticas, manejo de post cosecha,
características del suelo, prácticas de cultivo y por la genética
de cacao que producen.
Palabras clave: Cacao Arriba, contenido de minerales,
Teobromina, bra bruta.
Abstract
A
rriba type cocoa, also called Nacional or Fino de Aroma,
is considered a variety of cocoa with exceptional
quality thanks to its incomparable avor, exquisite fragrance
and outstanding nutritional benets. The objective of the
research was to determine the chemical characteristics and
main minerals of national type cocoa beans from dierent
producers in the “Valle Hermoso” parish in the province of
Santo Domingo de los Tsáchilas. A completely randomized
design (CRD) with three replications was used. Twenty-
one samples of fermented and dried cocoa beans from were
analyzed. Chemical variables such as pH, humidity, fat,
protein, crude ber, ash, theobromine and minerals such as
calcium, magnesium, potassium, iron, zinc and phosphorus
were determined using AOAC methods and the usual methods
for cocoa quality. For the results, an analysis of variance
(ANOVA) and separation of means was performed with
Tukey’s test at 5%. The results obtained showed signicant
dierences (p<0.05); therefore, the parameters obtained can
serve as quality dierentiators for producers. The mineral
analysis of the samples showed a higher content of potassium,
phosphorus, calcium and magnesium, which were dened
as the main minerals in the ne aroma cocoa beans. The
parameters of fat, protein, theobromine and minerals diered
from the quality parameters of cocoa in Ecuador, because
these variables depend on factors such as climatic conditions,
post-harvest management, soil characteristics, cultivation
practices and the genetics of cocoa produced.
Key words: Cacao Arriba, mineral content, Theobromine,
raw bre.
https://doi.org/10.18779/cyt.v17i1.692
Calidad química del cacao (Theobroma Cacao L.) tipo nacional de la parroquia Valle Hermoso – Ecuador
2024. 17(1): 38-49 Ciencia y Tecnología. 39
Introducción
El cacao (Theobroma Cacao L.) del tipo Arriba, también
conocido como Nacional o Fino de Aroma, es una variedad
catalogada de excelencia en cuestión a calidad sensorial debido
a su inigualable sabor, exquisita fragancia y propiedades
nutricionales (Ávila y Cedeño, 2021). Esta característica lo
ha convertido en un importante rubro dentro de la economía
no petrolera del Ecuador, compartiendo prominencia con
el banano, camarón y ores. Las exportaciones de cacao
ecuatoriano superan las 400 mil toneladas anuales, generando
ingresos que exceden los $1,000 millones de dólares por
año. Este ujo de ingresos constituye un 1.97% del Producto
Interno Bruto (PIB) ecuatoriano, otorgándole una destacada
presencia en el mercado global (El Misionero, 2023).
El cacao tipo Nacional tiene las características idóneas en
cuestión a aromas y sabores buscadas por los fabricantes de
chocolate. Este cacao representa el 5% de toda la producción
mundial, que equivale al 63% de la producción ecuatoriana
convirtiéndolo en el país productor más codiciado a nivel
internacional (Elaje-Solis, 2022).
La producción de cacao ha sido de gran importancia
en la provincia de Santo Domingo de los Tsáchilas, que se
ha convertido en su mayor fuente de ingresos económicos
para los productores, estimándose una supercie de 19 837
hectáreas de cacao entre CCN51 y Nacional (Anzules et al.,
2018).
Según (García Vidal et al., 2017) la parroquia de Valle
Hermoso es una de las zonas con mayor producción de cacao
CCN51 y Nacional, seguida de las parroquias Puerto Limón,
Luz de América y San Jacinto del Búa, en la provincia de Santo
Domingo de los Tsáchilas. La mezcla y los injertos empíricos
de dichas plantaciones con clones de cacao como: EET-103,
EET-019, EET-48, EET-62, EET-96 y EET-555 desarrollados
por el INIAP (Instituto Nacional de Investigaciones
Agropecuarias), donde se desconoce la calidad química de
las variedades de cacao, motivando a que se establezca una
división socio productiva entre asociaciones causando una
inequidad económica a causa de la calidad nal del cacao
que producen. Los recintos que conforman la parroquia de
Valle Hermoso, cuentan con numerosas variedades de cacao,
generalmente en mezclas, las cuales fueron adaptadas para
mejorar su rendimiento.
Según el diagnóstico y caracterización realizada por el
GAD Parroquial de Valle Hermoso en el 2015, indica que la
parroquia de Valle hermoso presenta, dentro de su extensión
territorial, un 67.56 % de suelo franco-arenoso (60% arena,
30% limo y 10% de arcilla) el cual se considera adecuado para
el cultivo de cacao (GAD VALLE HERMOSO, 2015). Según
(Martínez-Aguilar et al., 2020), en un suelo de similares
características que el de Valle Hermoso, la composición de
macro y micronutrientes (suelo franco-arenoso) fue: 74.78
mg/kg de Fósforo, 3.12 mg/kg de Potasio, 4.91 mg/kg de
Calcio, 9.22 mg/kg de Magnesio, y valores menores a 3 mg/
kg de Hierro y Zinc.
La composición química de las almendras de cacao,
dependen de varios factores como la genética, el origen
geográco, el grado de fermentación, la forma de secado
y el manejo poscosecha (Fernández et al., 2022). Sin
embargo, Kakaw Sana (2012) indica que, dependiendo del
procesamiento agroindustrial al que se ha sometido al grano,
su composición química resulta ser muy compleja, por ello al
referirse a la calidad del cacao, se involucra las características
químicas de las almendras fermentadas y secas.
En la poscosecha, los parámetros implicados en los
procesos como fermentación, secado, limpieza, transporte y
almacenamiento inuyen signicativamente en el desarrollo
de las propiedades, las cuales determinan la calidad del
chocolate nal (Mora et al., 2022).
El desconocimiento de la calidad química de las
variedades de cacao por parte de los productores de la
parroquia ha causado una inequidad económica a pesar
de obtener una producción alta de cacao, e inclusive ha
provocado una división socio productiva entre productores,
debido al incremento desordenado del área productiva.
El conocimiento de la calidad química por parte de los
productores, permitiría destacar las características únicas de
sus cacaos en comparación de otros en el mercado, lo cual
puede brindarles una ventaja competitiva. Ante este escenario,
se diseñó y ejecutó el presente trabajo investigativo con el
objetivo de determinar las características químicas de los
granos de cacao tipo Nacional fermentados y secos de 21 ncas
cacaoteras de la parroquia de Valle Hermoso, comparadas bajo
las normativas ecuatorianas y europeas.
Materiales y métodos
Características de la localidad de estudio
La toma de las muestras de cacao se obtuvo de 21 ncas
productoras de cacao no de aroma con una edad media de
la plantación de cuatro años, pertenecientes a 21 recintos de
la Parroquia de Valle Hermoso, provincia de Santo Domingo
de los Tsáchilas, cuya ubicación geográca es: 0°05’14’’ de
latitud Sur y 79°16’49’’ de longitud Oeste.
Las condiciones climáticas de la zona de estudio son: un
clima subtropical húmedo, se encuentra a una altura de 260
msnm, temperatura media de 28°C, humedad relativa de 80
– 90 %, horas de brillo solar de 2 a 4 horas/ día y pluviosidad
promedio anual de 2000 mm (GAD VALLE HERMOSO,
2015).
El análisis químico se desarrolló en el Laboratorio de
Bromatología de la Universidad UTE, Sede Santo Domingo,
localizada en la vía Chone km. 4.5 de la ciudad de Santo
Domingo de los Colorados, su ubicación geográca es: 01°06”
de latitud Sur y de 79°29” de longitud Oeste.
Las almendras de cacao no de aroma fueron fermentadas
durante 5 días en cajas de madera de una capacidad de 20 kg.
Después de este proceso, las muestras fueron secadas al sol en
Morales-Rodríguez et al., 2024
2024. 17(1):38-49
Ciencia y Tecnología.40
una marquesina para deshidratar las almendras hasta un 6 - 7
%.
En el estudio se empleó un diseño completamente al azar
(DCA) de 21 muestras (recintos) con tres repeticiones de las
almendras de cacao fermentadas y secas. La codicación de
los recintos se describe en la Tabla 1.
Tabla 1. Códigos de las ncas de los productores de cacao
no de aroma de Valle Hermoso
Recintos de origen de las
muestras de cacao
Código del productor
San Vicente CVH1
La Marianita CVH2
Auténticos Campesinos CVH3
La Asunción CVH4
Cuatro de Febrero CVH5
El Cristal CVH6
Cristóbal Colón CVH7
Nuevo Amanecer CVH8
Recinto 9 de Octubre CVH9
Mirador de la Selva CVH10
La Bocana CVH11
Bella Esperanza CVH12
El Salazar CVH13
La Primavera CVH14
Blanquito CVH15
Unión Ganadera CVH16
El Triunfo CVH17
El Sábalo CVH18
El Recreo CVH19
Pambilandia CVH20
El Descanso CVH21
CVH#: Cacao de Valle Hermoso # de recinto
Medición de variables
Las variables químicas que se evaluaron de los granos de
cacao no de aroma son: pH, humedad, grasa, proteína,
bra cruda, ceniza, teobromina y minerales como Calcio,
Magnesio, Potasio, Hierro, Zinc y Fósforo; todos los análisis
se llevaron a cabo por triplicado. En la Tabla 2 se detallan
los métodos de referencia y técnicas que se aplicaron en las
variables de estudio.
Tabla 2. Métodos y técnicas de medición de las variables
de estudio
Análisis
Método de
referencia
Técnica
Humedad
Método. N°
931.04, AOAC
Gravimétricos
pH
Método. N°
970.21, AOAC
Potenciométrico
Grasa
Método. N°
936.15, AOAC
Soxleth
Proteína cruda
Método. N°
968.06, AOAC
Kjeldahl
Ceniza
Método. N°
923.03, AOAC
Gravimétrico
Fibra cruda
Método. N°
923.09 AOAC
Weende
Teobromina
Método. N°
980.14 AOAC
Cromatografía HPLC
Minerales
Calcio
Método N°
985.35, AOAC
Espectrofotometría
Magnesio
Método N°
985.35, AOAC
Espectrofotometría
Potasio
Método N°
985.35, AOAC
Espectrofotometría
Hierro
Método N°
985.35, AOAC
Espectrofotometría
Zinc
Método N°
985.35, AOAC
Espectrofotometría
Fósforo
Método N°
995.11, AOAC
Colorimetría
Fuente: métodos de análisis ociales dentro de la normativa
INEN 176. (AOAC, 2011)
Análisis estadísticos
Los análisis estadísticos de las muestras de granos de cacao
fermentadas y secas se realizaron usando el programa
estadístico InfoStat versión 2020. Se realizó un análisis de
varianza (ANOVA) y la separación de medias se realizó con la
prueba de Tukey α = 0.05 (Leiva-Rojas et al., 2019).
Resultados y discusión
Composición Química
pH. Se encontraron diferencias signicativas (p<0.05) entre
las muestras analizadas en cuestión del pH. Los valores de
pH variaron entre 4.72 a 6.08 pertenecientes a las muestras
CVH1 y CVH14 respectivamente (Tabla 3). Loureiro et al.
(2017), citado por Andrade Almeida et al. (2019), mostraron
valores de 5.20 a 6.30 de pH de las almendras de cacao
respectivamente. Los resultados mostraron que la mayor parte
de las muestras que fueron analizadas se encontraron dentro
Calidad química del cacao (Theobroma Cacao L.) tipo nacional de la parroquia Valle Hermoso – Ecuador
2024. 17(1): 38-49 Ciencia y Tecnología. 41
del rango mencionado anteriormente, a excepción de las
muestras CVH1 (4.72), CVH2 (5.15), CVH3 (4.70), CVH18
(5.02) y CVH21 (5.06) las cuales presentaron un pH inferior
a 5.2. Estas variaciones de pH, se producen principalmente
en la etapa de fermentación, donde se producen cambios por
efectos de temperatura y acción microbiana, las cuales están
presentes en esta etapa. También, dentro de la investigación
realizada por Andrade Almeida et al., (2019), obtuvieron una
media de 5.18 de pH el cual no se aproxima con el obtenido
en esta investigación, ya que la media de pH obtenida de
las muestras analizadas fue de 5.52. FEDECACAO, (2005)
menciona que una almendra de cacao fermentada y seca con
un pH (≤ 4.5) disminuye potencialmente en aromas, y por
ende disminuye su potencial aromático dando presencia de
defectos organolépticos en el producto nal.
Contenido de humedad (%). En el contenido de humedad
se encontraron diferencias signicativas (p<0.05), donde
las muestras analizadas contaron con un rango de 6.04 a
6.99% de humedad, correspondientes a las muestras CVH4
y CVH7, respectivamente (Tabla 3). La humedad en los
granos de cacao es uno de los requisitos más importantes
en su comercialización, conservación y producción y es un
parámetro de calidad que permite la preservación del grano
durante su almacenamiento, empaque y transporte (Álvarez
et al., 2007). En la normativa ecuatoriana vigente para
los granos de cacao (INEN, 2018)”title”:”Norma Técnica
Ecuatoriana NTE INEN 0176:2018. Cacao en grano.
Requisitos.”,”type”:”report”},”uris”:[“http://www.mendeley.
com/documents/?uuid=d67c29d7-7d84-47bb-a583-bed256a
de67a”]}],”mendeley”:{“formattedCitation”:”(INEN, 2018,
recomienda que el contenido máximo de humedad aceptable
es del 7%, por lo tanto, los valores obtenidos se encontraron
dentro del rango establecido por la normativa NTE INEN
0176. Estos resultados son suciente para que en el grano
no se desarrollen mohos, hongos, malos olores, y daños por
insectos. En un estudio bromatológico de granos de cacao
de variedad arriba realizado en distintos departamentos
de Colombia se obtuvo un rango de humedad entre 6.0 a
6.5% (FEDECACAO, 2005). Los valores obtenidos en esta
investigación que cumplen con este rango son las muestras
CVH1 (6.43%), CVH3 (6.07%), CVH4 (6.04%), CVH5
(6.06%), CVH6 (6.28%), CVH8 (6.38%), CVH9 (6.38%),
CVH11 (6.24%), CVH12 (6.32%), CVH17 (6.14%) y CVH21
(6.18%). Braudeau (1970) recomienda que el contenido
de humedad debe estar dentro de un rango de 6 a 7% para
garantizar su almacenamiento y prevenir la contaminación
de microorganismos. Una almendra de cacao con humedad
menor al 6% tiende a ser frágil y quebradizo.
Contenido de proteína (%). Se observaron diferencias
signicativas (p<0.05) entre las muestras analizadas,
registrándose un rango de proteína entre 11.78% y
13.74% correspondientes a las muestras CVH2 y CVH10,
respectivamente y un promedio general de 12.71% (Tabla 3).
Verdesoto (2009), en su estudio realizado de los parámetros
químicos según las calidades de cacao, obtuvo un rango de
contenido de proteína entre 11.50% a 12.40%, las cuales
no coinciden con los resultados que se obtuvieron de las
muestras CVH4 (13.47%), CVH6 (12.61%), CVH7 (13.00%),
CVH8 (13.17%), CVH10 (13.74%), CVH11 (13.03%),
CVH12 (12.51%), CVH13 (12.43%), CVH14 (12.50%),
CVH17 (13.38%), CVH19 (13.11), CVH20 (13.51%) y
CVH21 (13.07%). En una investigación realizada sobre las
características físicas y químicas de almendras secas del cacao
no de aroma provenientes de la región Amazonas, Chapa
Gonza (2022) obtuvieron un rango de contenido de proteína
entre 11.81 a 16.19%. Por lo tanto, los valores obtenidos en
esta investigación estuvieron dentro de este rango a excepción
de la muestra CVH2 (11.78%) la cual tuvo un valor por debajo
del mínimo mencionado, sin embargo, ninguno de las muestras
llegó al máximo de contenido de proteína de la investigación
mencionada, ya que la muestra que tuvo mayor porcentaje de
proteína fue CVH10 con 13.74%. El contenido de proteína
actúa en la formación del aroma y en el sabor astringente del
grano de cacao (del Valle González-Canache et al., 2014).
Contenido de grasa (%). Las medias de las muestras
de cacao analizadas, mostraron diferencias signicativas
(p<0.05) (Tabla 3), en donde la muestra CVH11 tuvo el mayor
porcentaje de grasa con 44.89%, siendo este el más próximo a
lo referido por Chang et al. (2014) donde señalan que el cacao
no de aroma adquiere menos del 50% de grasa para lo cual
requieren de 3 días de fermentación; mientras que la muestra
CVH6 obtuvo el menor contenido de grasa con 36.15%, dando
un promedio general de 42.30%.
Según Camino Castillo et al. (2014) el contenido de
grasa varía entre 43.84 y 48.85%, en donde las muestras
CVH8 (44.84%); CVH11 (44.89%); CVH15 (44.31%) y
CVH16 (44.84%) coincidieron con lo mencionado por los
investigadores citados, mientras que las demás muestras de
la investigación no coincidieron con el rango mencionado.
De acuerdo a los parámetros físico químicos del grano de
cacao (FEDECACAO, 2005) el porcentaje de grasa debe estar
entre 52% a 55%, con lo cual ninguna de las muestras que se
analizaron, coinciden con este rango.
El contenido de grasa es uno de los factores primordiales
para la calidad del grano, ya que un nivel elevado del mismo
puede interferir en el proceso normal de fermentación,
haciéndolo más largo (Perea et al., 2011). El contenido de
grasa se convierte en unos de los indicadores de calidad más
importantes y que diferencian una almendra de cacao no
de aroma de otra ordinaria, ya que es un componente muy
variable que es el responsable directo de las propiedades y
el aroma del licor de cacao, el cual depende del genotipo del
cacao, su fermentación, secado, condiciones climáticas y
época de cosecha (Ramírez et al., 2020).
Morales-Rodríguez et al., 2024
2024. 17(1):38-49
Ciencia y Tecnología.42
Contenido de ceniza (%). La comparación de medias registró
diferencias signicativas (p<0.05) en los contenidos de ceniza
en las muestras de cacao de los diferentes productores de la
parroquia de Valle Hermoso en donde se presentó un rango
de 2.84% a 3.48% de ceniza correspondiente a las muestras
CVH11 y CVH20, respectivamente y un promedio general
de 3.23% (Tabla 3). La media que se obtuvo, ligeramente
se aproximó a la obtenida por Amaiz et al. (2012), en donde
registraron una media mayor a 2.96% ± 0.05 %.
Según la investigación de Chapa Gonza (2022), el rango
de ceniza de las almendras de cacao varía entre 2.14%
a 3.13%, las cuales coinciden con los resultados que se
obtuvieron de las muestras CVH8 (3.05%), CVH11 (2.84%),
CVH15 (3.04%), CVH18 (3.01%) y CVH19 (3.13%), las
demás muestras sobrepasaron este rango. Sin embargo, las
investigaciones realizadas en el estado de Aragua con muestras
de cacao tipo arriba fermentadas y secas se obtuvo resultados
de entre 2.86% a 3.32% de ceniza. En relación con nuestro
estudio las muestras que sobrepasaron este rango son CVH4
(3.33%), CVH5 (3.35%), CVH7 (3.41%), CVH12 (3.41%) y
CVH20 (3.48%). La muestra que presentó un valor por debajo
del rango presentado es CVH11 con 2.84%.
El contenido de cenizas es una variable importante para
denir la calidad del cacao ya que conlleva a la mayor reducción
de agua, el cual va arrastrando los minerales hidrosolubles
hacia el medio a través de los poros (Nogales et al., 2006).
La ceniza o contenido de minerales, tiende a disminuir por
largos lapsos de almacenamiento de las mazorcas de cacao
antes de su fermentación y además por el accionar de los
microorganismos dentro de la fase de fermentación (Afoakwa
et al., 2013).
Contenido de bra (%). Las muestras de cacao analizadas
presentaron diferencias signicativas (p<0.05) para el
contenido de bra, en donde se presentó un rango de 3.19%
a 3.35% de porcentaje de bra correspondiente a las muestras
CVH16 y CVH18, respectivamente (Tabla 3).
En la investigación realizada por FEDECACAO (2004),
en muestras de cacao que se obtuvieron de un lugar con clima
tropical húmedo, el contenido de bra varía en un rango
de 2.51% a 4.13%, con ello se observó que las muestras
analizadas en Valle Hermoso están dentro de los rangos
obtenidos por FEDECACAO (2004) para un clima tropical
húmedo que tiene condiciones similares en ambos estudios.
Naranjo González (2011), en su análisis usó como referencia
los parámetros químicos de semillas de cacao de Ghana,
como uso estándar en el mercado internacional debido a su
adecuado tratamiento poscosecha, siendo estos los estándares
establecidos para la calidad química que el cacao comercial
y negociable, debe cumplir con un porcentaje de ceniza de
3.20%.
De acuerdo con los datos que se obtuvieron, las muestras
que estuvieron acorde con el porcentaje mencionado son:
CVH10 (3.20 %), CVH14 (3.23%), CVH15 (3.04%), CVH16
(3.20%) y CVH17 (3.20%), las otras muestras superan el
porcentaje establecido por dicho autor.
Análisis de agrupamiento jerárquico de Ward de las
Similitudes en pH, proteína, grasa y bra de 21 ncas
cacaoteras de la parroquia Valle hermoso
El análisis jerárquico de Ward produjo resultados que se
ilustran en la Figura 1, donde se identicaron cuatro grupos,
que facilitaron el discernimiento de similitudes entre las
muestras de cacao de las 21 ncas ubicadas en diferentes
recintos de Valle Hermoso. Estos grupos se establecieron en
base a las variables de pH, proteína, grasa y bra que fueron
analizadas.
En detalle, el grupo 1 incluyó las ncas CVH6, CVH5 y
CVH7. El grupo 2 estuvo compuesto por las ncas CVH9,
CVH16, CVH15, CVH14, CVH13 y CVH12. El grupo 3
abarcó las ncas CVH21, CVH4, CVH19, CVH7, CVH8,
CVH11, CVH20 y CVH10. Por último, el grupo 4 estuvo
conformado por las ncas CVH18, CVH2, CVH3 y CVH1.
Con una distancia euclidiana media de 2,5533.
Estos resultados permiten una clara identicación de las
relaciones entre las diferentes muestras de cacao, facilitando la
comprensión de las variaciones en las variables seleccionadas.
La organización en grupos ofrece una perspectiva estructurada
y reveladora sobre las características químicas del cacao en
las distintas ncas de Valle Hermoso, contribuyendo así a una
apreciación más profunda de la diversidad en la composición
química de los productos locales.
Contenido de teobromina
En cuestión del contenido de teobromina, se presentaron
diferencias signicativas (p<0.05), siendo la muestra CVH11
con menor valor (1.04%), mientras que la muestra CVH3 fue
la de mayor contenido con 1.76% de teobromina. El promedio
general de concentración de teobromina de las muestras
analizadas fue de 1.31% tal como se observa en la Figura 2.
Con respecto a lo indicado por Camino Castillo et al. (2014),
en el estudio de cacao tipo Nacional de diferentes zonas
del litoral ecuatoriano obtuvieron un rango de contenido de
teobromina entre 1.52 a 2,59%. La muestra CHV3 fue es la
única que entra en el rango con un contenido de teobromina
de 1.76%, todas las demás muestras analizadas, obtuvieron un
valor por debajo a lo indicado por los autores mencionados.
Vázquez-Ovando et al. (2016), mencionan en su
investigación que las almendras de cacao no de aroma
fermentadas y secas contienen hasta 1.5% de contenido de
teobromina. Con los resultados obtenidos, se observa que
la mayor parte de muestras analizadas tienen un contenido
menor al 1.5% de teobromina, solo la muestra CVH3 presentó
un valor elevado a lo mencionado anteriormente. En una
investigación de Aldas-Morejon et al. (2023), se determinó
que el contenido de teobromina dentro de los granos de cacao
tiende a disminuir por algunos factores como genotipo, nivel y
tiempo de fermentación y temperatura del tostado.
Calidad química del cacao (Theobroma Cacao L.) tipo nacional de la parroquia Valle Hermoso – Ecuador
2024. 17(1): 38-49 Ciencia y Tecnología. 43
Tabla 3. Composición proximal (%) de los granos de cacao tipo Nacional de la Parroquia de Valle Hermoso
Muestra pH Humedad (%) Proteína (%) Grasa (%) Ceniza (%) Fibra (%)
CVH1
4.72 ± 0.001 a 6.43 ± 0.02 h 12.11 ± 0.02 b 43.83 ± 0.11 h 3.25 ± 0.02 d e f 3.26 ± 0.01 g
CVH2
5.15 ± 0.02 d 6.70 ± 0.01 k l 11.88 ± 0.02 a 43.18 ± 0.28 f 3.29 ± 0.02 f g h 3.23 ± 0.01 d e f
CVH3
4.70 ± 0.02 a 6.07 ± 0.02 a b 12.39 ± 0.01 c d e 43.64 ± 0.08 g h 3.29 ± 0.04 f g h i 3.24 ± 0.01 d e f
CVH4
5.43 ± 0.01 f 6.04 ± 0.03 a 13.47 ± 0.00 i 43.13 ± 0.38 f 3.33 ± 0.02 h i 3.25 ± 0.01 f g
CVH5
5.51 ± 0.02 h 6.06 ± 0.03 a 12.12 ± 0.00 b 37.42 ± 0.38 b 3.35 ± 0.02 i 3.21 ± 0.01 a b c
CVH6
5.29 ± 0.01 e 6.28 ± 0.01 e f 12.61 ± 0.01 f 36.15 ± 0.02 a 3.22 ± 0.01 d e 3.20 ± 0.01 a
CVH7
5.57 ± 0.01 i 6.99 ± 0.01 n 13.00 ± 0.02 g 43.03 ± 0.02 f 3.41 ± 0.01 j 3.21 ± 0.00 a b c
CVH8
5.66 ± 0.00 j 6.38 ± 0.02 g h 13.17 ± 0.01 h 44.84 ± 0.10 j 3.05 ± 0.01 b 3.22 ± 0.00 c d e
CVH9
5.69 ± 0.01 j 6.38 ± 0.02 g h 12.14 ± 0.01 b 43.30 ± 0.12 f g 3.26 ± 0.01 e f g 3.22 ± 0.01 b c d
CVH10
5.84 ± 0.02 m 6.56 ± 0.02 i 13.74 ± 0.02 j 42.06 ± 0.02 e 3.31 ± 0.01 g h i 3.20 ± 0.01 a b
CVH11
5.72 ± 0.01 k 6.24 ± 0.01 d e 13.03 ± 0.14 g h 44.89 ± 0.13 j 2.84 ± 0.01 a 3.23 ± 0.01 d e f
CVH12
6.04 ± 0.01 o 6.32 ± 0.03 f g 12.51 ± 0.01 e f 40.03 ± 0.24 d 3.41 ± 0.01 j 3.24 ± 0.01 d e f
CVH13
5.89 ± 0.01 n 6.95 ± 0.03 n 12.43 ± 0.12 d e 42.10 ± 0.10 e 3.28 ± 0.01 f g h 3.24 ± 0.00 d e f
CVH14
6.08 ± 0.01 p 6.96 ± 0.03 n 12.50 ± 0.01 e f 44.46 ± 0.24 i j 3.23 ± 0.04 d e 3.20 ± 0.01 a b c
CVH15
5.75 ± 0.01 k 6.86 ± 0.03 m 12.12 ± 0.01 b 44.31 ± 0.14 i 3.04 ± 0.02 b 3.19 ± 0.01 a
CVH16
5.74 ± 0.00 k 6.76 ± 0.01 l 12.26 ± 0.15 b c 44.84 ± 0.06 j 3.20 ± 0.01 d 3.19 ± 0.00 a
CVH17
5.79 ± 0.00 l 6.14 ± 0.02 b c 13.38 ± 0.02 i 38.13 ± 0.05 c 3.20 ± 0.00 d 3.20 ± 0.01 a b c
CVH18
5.02 ± 0.00 b 6.59 ± 0.03 i j 12.33 ± 0.02 c d 40.12 ± 0.01 d 3.01 ± 0.01 b 3.35 ± 0.01 h
CVH19
5.47 ± 0.00 g 6.86 ± 0.01 m 13.11 ± 0.12 g h 41.91 ± 0.13 e 3.13 ± 0.01 c 3.24 ± 0.01 e f g
CVH20
5.91 ± 0.00 n 6.64 ± 0.02 j k 13.51 ± 0.08 i 43.82 ± 0.10 h 3.48 ± 0.02 k 3.21 ± 0.01 a b c
CVH21
5.06 ± 0.00 c 6.18 ± 0.02 c d 13.07 ± 0.02 g h 43.07 ± 0.04 f 3.26 ± 0.01 e f g 3.25 ± 0.01 f g
*Los resultados se expresan como el promedio ± error estándar.
Los resultados están expresados en porcentaje de base húmeda.
Letras distintas en la misma columna indican diferencias signicativas (p<0.05) según Tukey.
Figura 1. Similitudes en pH, proteína, grasa y bra de 21 ncas cacaoteras del recinto Valle Hermoso
Morales-Rodríguez et al., 2024
2024. 17(1):38-49
Ciencia y Tecnología.44
Figura 2. Contenido de Teobromina (%) de los granos de cacao tipo Nacional de la Parroquia de Valle Hermoso. Los
resultados se expresan como el promedio de tres repeticiones. Letras distintas en la misma columna indican diferencias
signicativas (p<0.05) según Tukey. Las barras con fondo negro indica los más altos contenidos y las barras en blanco,
los contenidos más bajos de teobromina
Minerales
Potasio (mg/100g). Se observó que el mineral con mayor
presencia en las muestras analizadas es el potasio, de cual
se observaron diferencias signicativas (p<0.05), siendo
las muestras CVH16 (824.00 mg/100g); CVH15 (822.60
mg/100g) y CVH20 (820.35 mg/100g) con mayor contenido
de este mineral (Tabla 4). Estos valores se encuentran dentro
de los datos obtenidos por (Cuenca-Cuenca et al., 2019) con
una media general de 830 mg/100g. En la investigación
realizada por Perea et al. (2011), sobre cacao no de aroma en
Colombia, obtuvieron un rango de 750.20 a 823.11 mg/100g,
con ello podemos ver que la mayoría de nuestras muestras están
dentro del rango especicado por los autores, a excepción de
las muestras CVH9, CVH13, CVH14, CVH17 y CVH19 las
cuales no están dentro de los rangos obtenidos por los autores.
Las muestras con menor cantidad de potasio fueron CVH9,
CVH13 y CVH14, las cuales estuvieron muy por debajo a
los resultados obtenidos por los autores antes mencionados;
esto puede darse a que el suelo de donde se sacaron dichas
muestras no posee la cantidad de nutriente necesario para que
la planta de cacao lo absorba.
Hierro (mg/100g). Se pudo encontrar diferencias signicativas
(p<0.05), en donde las muestras obtuvieron un rango de entre
2.17 a 3.43 mg/100g (Tabla 4), datos que en su mayor parte
se acercaron a lo mencionado por (Perea et al., 2011). Las
muestras con mayor contenido de este mineral fueron las
muestras CVH8 (3.43 mg/100g) y CVH5 (3.40 mg/100g).
La muestra CVH10 presentó la menor concentración de
hierro con 2.17 mg/100g. En el estudio de Cuenca-Cuenca
et al. (2019), determinaron una concentración media de 3.6
mg/100g con lo que se puede ver que las muestras analizadas
se encontraron en el rango de dicho estudio.
Zinc (mg/100g). Se observaron diferencias signicativas
(p<0.05) en cuestión al contenido del Zinc, se pudo observar
que las muestras que presentaron mayor concentración son
CVH9 (5.84 mg/100g), CVH15 (5.90 mg/100g), CVH19
(5.87 mg/100g) y CVH 20 (5.77 mg/100g) (Tabla 4), lo cual
está dentro de la concentración (5.90 mg/100g) indicada
por Mora et al. (2022). La muestra que presentó una menor
concentración de Zinc fue CVH5 con 3.20 mg/100g, dicho
resultado está por debajo de lo reportado por el autor
mencionado anteriormente. Las demás muestras obtienen un
rango de entre 3.53 a 5.57 mg/100g los cuales están dentro de
los datos obtenidos por los autores mencionados.
Fósforo (mg/100g). Con respecto al fósforo, se encontraron
diferencias signicativas (p<0.05), y las muestras que destacan
por su mayor concentración son CVH2 (537.44 mg/100g)
y CVH1 (53.40 mg/100g) (Tabla 4). Sin embargo, aunque
sean las de mayor concentración detectadas en el análisis
se alejan de los valores obtenidos por Cuenca-Cuenca et al.
(2019) y Perea et al. (2011). Las muestras analizadas muestran
similitudes con los resultados obtenidos por Cuenca-Cuenca
et al., (2019), quienes reportaron un promedio de 527.81
mg/100g, este valor se aproxima con los datos obtenidos en las
muestras CVH3, CVH6, CVH13, CVH18, CVH19, CVH20 y
CVH21. En este contexto, los niveles de potasio de todas las
muestras, con excepción de CVH1 y CVH2, se encuentran
en concordancia con los valores proporcionados por dicho
autor, que estableció un contenido de 537 mg/100g de fósforo
como referencia. Los datos obtenidos en esta investigación no
coinciden con los mencionados por Perea et al. (2011) en su
Calidad química del cacao (Theobroma Cacao L.) tipo nacional de la parroquia Valle Hermoso – Ecuador
2024. 17(1): 38-49 Ciencia y Tecnología. 45
investigación con materiales regionales de cacao colombiano
obteniendo un rango de entre 322.20 mg/100g a 450.30
mg/100g.
Calcio (mg/100g). En cuestión al contenido de calcio, se
encontraron diferencias signicativas (p<0.05), las muestras
que obtuvieron los valores de concentración más altos son
CVH6 (108.80 mg/100g), CVH15 (108.63 mg/100g) y CVH12
(108.57 mg/100g) (Tabla 4). Las muestras no cumplen con las
concentraciones obtenidas por Moreiras et al. (2019) de 106
mg/100g. Dichas muestras se aproximan a lo referenciado por
Perea et al. (2011) quienes en su investigación con muestras
de cacao en Colombia observaron un rango entre 100.20 y
113,43 mg/100g. La muestra con la menor concentración de
calcio dentro de esta investigación es la CVH3 con 85.67
mg/100g la cual está por debajo de lo recomendado por los
autores mencionados.
Magnesio (mg/100g). Se evidenciaron diferencias
signicativas (p<0.05) en la concentración de magnesio. La
muestra que registró la concentración más elevada fue la
CVH18, alcanzando 228.50 mg/100g (Tabla 4). Este valor
se asemeja a la concentración de 228.3 mg/100g señalada
por Moreiras et al. (2019) y concuerda con la información
proporcionada por Perea et al. (2011), quienes reportaron
un rango entre 173.50 y 277.50 mg/100g. Por otro lado,
la muestra CVH5 exhibió la concentración más baja, con
213.03 mg/100g, aunque este valor aún se encuentra dentro
de los resultados obtenidos por los autores mencionados.
En promedio, las muestras analizadas presentaron una
concentración de 221.69 mg/100g.
Rangos obtenidos de la composición química del cacao
no de aroma de distintos recintos de la parroquia Valle
Hermoso
Después de obtener los resultados de las variables analizadas
en las muestras de cacao no de aroma de los recintos de
la parroquia Valle Hermoso, se lograron establecer rangos
de composición química (Tabla 5) debido a las diferencias
signicativas observadas (p<0.05). Este análisis brinda a los
productores un conocimiento detallado sobre la composición
química del cacao que están produciendo, permitiéndoles
destacar las características especícas en comparación con
otros productos en el mercado.
La identicación de estas diferencias signicativas ofrece
a los productores la oportunidad de comprender más a fondo
la naturaleza única de su cacao. Este nivel de comprensión
puede conferirles una ventaja competitiva, ya que les permite
ajustar sus prácticas de cultivo y procesamiento para optimizar
la calidad del producto nal. Al satisfacer las preferencias del
mercado a través de la producción de cacao de alta calidad,
los productores pueden diferenciarse de la competencia y
consolidar su posición en el mercado internacional.
Tabla 5. Rangos de composición química de los granos de cacao tipo Nacional de la Parroquia de Valle Hermoso
Variables Rango de concentración obtenido
Humedad 6.04 – 6.99%
Ph 4.72 – 6.08
Grasa 36.15 – 44.89%
Proteína cruda 11.78 – 13.74%
Ceniza 2.84 – 3.48%
Fibra cruda 3.19 – 3.35%
Teobromina 1.04 – 1.76%
Minerales
Calcio 85.67 – 108.80
Magnesio 213.03 – 228.50
Potasio 460.63 – 824.00
Hierro 2.17 – 3.43
Zinc 3.20 – 5.90
Fósforo 486.86 – 537.44
Morales-Rodríguez et al., 2024
2024. 17(1):38-49
46 Ciencia y Tecnología.
Tabla 4. Composición de macro y micro minerales (mg/100g) de los granos de cacao tipo Nacional de la Parroquia de Valle Hermoso
Muestra Fósforo mg/100 g Hierro mg/100g Zinc mg/100g Potasio mg/100g Calcio mg/100g Magnesio mg/100g
CVH1 537.40 ± 0.69 j 2.87 ± 0.02 c d e 5.07 ± 0.12 e f 790.60 ± 0.31 i 95.57 ± 0.10 d e 227.20 ± 0.35 i j k l
CVH2 537.44 ± 1.07 j 3.25 ± 0.05 h i j k 4.03 ± 0.07 b 806.53 ± 0.51 k 98.50 ± 0.63 f 225.80 ± 0.60 g h
CVH3 532.85 ± 0.75 i 2.83 ± 0.06 c d 4.33 ± 0.01 b c 811.07 ± 0.31 k 85.67 ± 0.83 a 222.90 ± 0.10 f
CVH4 491.69 ± 0.91 c d 2.90 ± 0.01 d e f 4.30 ± 0.02 b c 771.77 ± 0.38 e 92.37 ± 0.99 b c 215.63 ± 0.09 c d
CVH5 494.88 ± 0.25 e f 3.40 ± 0.01 k l 3.20 ± 0.02 a 774.17 ± 0.19 e f 96.67 ± 0.44 d e f 213.03 ± 0.05 a
CVH6 530.07 ± 0.75 i 3.17 ± 0.04 g h i 3.53 ± 0.03 a 776.43 ± 0.07 e f 108.80 ±0.31 i 214.23 ± 0.03 a b
CVH7 487.75 ± 0.18 a b 2.90 ± 0.02 d e f 5.40 ± 0.03 f g h i 819.77 ± 0.99 l 91.13 ± 0.70 b 216.60 ± 0.59 d e
CVH8 495.84 ± 0.50 e f 3.43 ± 0.06 l 5.37 ± 0.04 f g h 797.27 ± 1.44 j 105.97 ± 0.94 h 215.63 ± 0.27 c d
CVH9 489.12 ± 0.24 a b c 3.03 ± 0.05 e f g 5.84 ± 0.12 h i j 460.63 ± 1.01 a 102.90 ± 0.63 g 217.60 ± 0.45 e
CVH10 488.35 ± 0.37 a b 2.17 ± 0.04 a 5.30 ± 0.02 f g h 788.50 ± 3.52 h i 98.77 ± 1.07 f 216.97 ± 0.15 d e
CVH11 486.86 ± 0.18 a 3.20 ± 0.11 g h i j 5.57 ± 0.06 g h i j 783.57 ± 3.25 g h 97.87 ± 0.56 e f 228.00 ± 0.71 k l
CVH12 497.74 ± 0.61 f g 3.37 ± 0.06 j k l 4.30 ± 0.04 b c 779.03 ± 1.84 f g 108.57 ± 0.69 i 224.60 ± 0.53 g
CVH13 521.69 ± 3.01 h 2.70 ± 0.01 b c 5.13 ± 0.01 e f 485.33 ± 3.40 b 101.80 ± 0.85 g 214.73 ± 0.07 b c
CVH14 495.84 ± 0.54 e f 3.10 ± 0.03 g h 5.30 ± 0.01 f g h 486.07 ± 3.32 b 97.57 ± 0.94 e f 216.77 ± 0.47 d e
CVH15 493.87 ± 0.42 d e 2.90 ± 0.04 d e f 5.90 ± 0.03 j 822.60 ± 1.55 l 108.63 ± 0.57 i 227.40 ± 0.10 j k l
CVH16 499.79 ± 2.13 g 3.33 ± 0.03 i j k l 4.83 ± 0.02 d e 824.00 ± 3.60 l 94.53 ± 1.09 c d 227.67 ± 0.74 j k l
CVH17 490.45 ± 0.24 b c 3.10 ± 0.03 g h 5.20 ± 0.02 e f g 732.23 ± 0.81 d 103.37 ± 1.66 g 226.03 ± 0.03 h i
CVH18 531.72 ± 0.42 i 3.07 ± 0.07 f g h 4.43 ± 0.07 c 784.60 ± 0.19 g h 90.87 ± 0.44 b 228.50 ± 0.02 l
CVH19 523.31 ± 0.36 h 2.33 ± 0.05 a 5.87 ± 0.03 j 715.04 ± 1.13 c 105.87 ± 0.75 h 226.63 ± 0.11 h i j
CVH20 532.16 ± 1.03 i 2.23 ± 0.03 a 5.77 ± 0.06 i j 820.35 ± 0.52 l 102.80 ± 0.38 g 227.13 ± 0.10 h i j k
CVH 21 522.89 ± 1.03 h 2.53 ± 0.03 b 4.67 ± 0.06 c d 790.91 ± 0.52 i 92.79 ± 0.38 b c 222.45 ± 0.10 f
*Los resultados se expresan como el promedio ± la desviación estándar de tres repeticiones.
Letras distintas en la misma columna indican diferencias signicativas (p<0.05) según Tukey.
Calidad química del cacao (Theobroma Cacao L.) tipo nacional de la parroquia Valle Hermoso – Ecuador
2024. 17(1): 38-49 Ciencia y Tecnología. 47
Conclusiones
Al examinar los componentes químicos de las muestras
obtenidas de los productores en diferentes recintos de la
Parroquia Valle Hermoso, se ha determinado la presencia
de diferencias signicativas (p<0.05) entre los parámetros
evaluados, que incluyen humedad, pH, cenizas, grasa,
proteína, bra y teobromina. Estos hallazgos sugieren que
estos parámetros pueden servir como indicadores de calidad,
permitiendo la diferenciación entre las diversas muestras.
En cuanto a los valores de grasa, proteína y teobromina, se
observó que estos dieren de los estándares convencionales de
calidad del cacao en Ecuador. Estas variaciones se atribuyen a
factores como las condiciones climáticas en las que se cultiva
el cacao, las prácticas poscosecha y el tipo especíco de cacao
(genética) producido en la Parroquia de Valle Hermoso.
El análisis jerárquico de Ward reveló la formación de
cuatro grupos con base en las variables analizadas (pH,
proteína, grasa y bra). Cada grupo agrupa ncas con
similitudes en estas variables, proporcionando una estructura
organizada para entender las relaciones entre las muestras de
cacao examinadas.
Destacando el caso especíco de la nca La Bocana
(CVH11), se observaron características destacadas de calidad
del cacao, presentando un contenido más elevado de grasa y
una concentración menor de cenizas y teobromina.
Asimismo, se observó un contenido más elevado de
minerales como potasio, fósforo, calcio y magnesio en las
muestras de los productores de los recintos de la Parroquia
Valle Hermoso, con diferencias signicativas entre ncas.
El establecimiento de los rangos de concentraciones que
conforman el perl de calidad química del cacao no de aroma
de la Parroquia Valle Hermoso proporciona una comprensión
integral de las características químicas de este cacao. Este
conocimiento no solo es valioso en términos cientícos, sino
que también sirve como incentivo para fomentar la producción
de cacao de alta calidad en esta región, impulsando así el
desarrollo de prácticas agrícolas más ecientes y sostenibles.
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