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Oct
–
Dic
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5
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https://mcjournal.editorialdoso.com
ISSN:
3073
-
1356
111
Articulo
Optimización de la fermentación de cacao mediante el uso
de extractos naturales
Post
-
harvest management in cocoa, implemented three drying methods
Bruno Gabriel
Hurtado Macias
1
,
*
,
Kerly Estefanía Alvarado Vásquez
2
,
Marco Antonio
Hurtado Orellana
3
y
Mario Gabriel
Macias Yela
4
1
Facultad de Ciencias de la Industria y Producción, Carrera de
Ingeniería en Alimentos, Universidad Técnica Estatal de Quevedo,
Ecuador
,
Quevedo
;
https://orcid.org/0009
-
0003
-
7856
-
4551
2
Facultad de Ciencias Aplicadas a la Industria, Universidad Nacional
de Cuyo, San Rafael, M5600APG, Argentina, Mendoza;
https://orcid.org/0000
-
0003
-
0494
-
7085
;
kalvarado6940@utm.edu.ec
3
Universidad Técnica Estatal de Quevedo, Facultad de posgrado,
Quevedo, Ecuador;
https:/
/orcid.org/0000
-
0003
-
3975
-
7003
;
maho@gmail.com
4
Facultad de
Ciencias
Agro
pecuaria
s
, Universidad Técnica Estatal de
Quevedo, Ecuador
-
Quevedo.;
https://orcid.org/0009
-
0004
-
9535
-
8343
;
macias@fianecuador.org.ec
*
Correspondencia
:
bhurtadom2@uteq.edu.ec
https://doi.org/10.70881/mcj/v3/n4/88
Resumen:
El cacao es un producto de alto valor agrícola cuya calidad
final depende directamente de la correcta transformación
poscosecha, especialmente de la fermentación, etapa clave en el
desarrollo del aroma y sabor característicos. En este contexto, la
investig
ación tuvo como propósito determinar cómo distintas
concentraciones de extracto de uva influyen en el proceso
fermentativo del cacao y en la calidad del grano obtenido. Se aplicó
un diseño completamente al azar y se emplearon análisis estadísticos
basados
en ANOVA complementado con la prueba de Tukey para
identificar diferencias significativas entre tratamientos. Se evaluaron
parámetros de temperatura, pH, contenido de sólidos solubles,
características morfológicas de las mazorcas y atributos sensoriales
de
l producto final. Los resultados mostraron que la materia prima
utilizada fue uniforme; que el extracto de uva al 10 % promovió un
incremento térmico mayor, una reducción más rápida de los sólidos
solubles y un ascenso sostenido del pH; y que este mismo tr
atamiento
fue el mejor valorado en la evaluación sensorial. Con base en estos
hallazgos, se concluye que el extracto de uva favorece un proceso
fermentativo más activo y genera granos con mejores cualidades
organolépticas. Se recomienda su uso al 10 % como
insumo natural
para mejorar la fermentación en unidades productoras de cacao
.
Cita:
Hurtado Macias, B. G.,
Alvarado Vásquez, K. E., Hurtado
Orellana, M. A., & Macias Yela, M.
G. (2025). Optimización de
la
fermentación de cacao mediante
el uso de extractos
naturales.
Multidisciplinary
Collaborative Journal
,
3
(4), 111
-
129.
https://doi.org/10.70881/mcj/
v3/n4/88
Recibido:
25
/
10
/20
25
Revisado:
29
/
11
/20
25
Aceptado:
03
/
12
/20
25
Publicado:
04
/
12
/20
25
Copyright:
© 202
5
por los
autores
.
Este artículo es un
artículo de acceso abierto
distribuido bajo los términos y
condiciones de la
Licencia
Creative Commons, Atribución
-
NoComercial 4.0 Internacional.
(
CC
BY
-
NC
)
.
(
https://creativecommons.org/lice
nses/by
-
nc/4.0/
)
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112
Palabras clave:
cacao; extracto de uva; fermentación; calidad
sensorial; análisis estadístico.
Abstract:
Cocoa is a product of high agricultural value whose final
quality depends directly on the correct post
-
harvest transformation,
especially fermentation, a key stage in the development of the
characteristic aroma and flavor. In this context, the research aimed to
determine how different concentrations of grape extr
act influence the
fermentation process of cocoa and the quality of the bean obtained. A
completely randomized design was applied and statistical analyses
based on ANOVA supplemented with Tukey's test were used to
identify significant differences between tr
eatments. Parameters of
temperature, pH, soluble solids content, morphological characteristics
of the cobs and sensory attributes of the final product were evaluated.
The results showed that the raw material used was uniform; whereas
10 % grape extract pro
moted a higher thermal increase, a faster
reduction in soluble solids and a sustained rise in pH; and that this
same treatment was the best valued in the sensory evaluation. Based
on these findings, it is concluded that grape extract favors a more
active f
ermentative process and generates beans with better
organoleptic qualities. It is recommended to use 10% as a natural input
to improve fermentation in cocoa
-
producing units.
Keywords:
cocoa; grape extract; fermentation; sensory quality;
statistical analys
is.
1. Introducción
El cacao es un cultivo de gran relevancia económica y agroalimentaria en Ecuador,
especialmente en la provincia de Los Ríos, donde la producción ha mostrado una
tendencia creciente en los últimos años. Entre 2015 y 2018 se registró un
incremento
significativo, con valores que pasaron de 36.185 Tn a 70.374 Tn, evidenciando la
importancia del cultivo para pequeños y medianos productores, quienes comercializan
principalmente cacao en baba o semiseco. Sin embargo, los márgenes de ganancia
c
ontinúan siendo reducidos para el agricultor, situación que se refleja en promedios de
retorno que apenas alcanzan el 7 %, según estudios económicos locales
(Abad et al.,
20
19)
.
A nivel nacional, alrededor de 475.000 hectáreas se destinan al cacao; una parte
importante corresponde a huertas antiguas formadas por materiales seleccionados
empíricamente por los agricultores a partir de árboles productivos y tolerantes a
enfer
medades
(Ormaza et al., 2025)
. Estos materiales incluyen combinaciones de
Nacional con genotipos ICS y amazónicos, además de híbridos y clones recomendados
por el INIAP. Entre ellos, el clon CCN
-
51 ocupa una su
perficie estimada de 150.000
hectáreas, consolidándose como una opción altamente productiva para los sistemas de
cultivo actuales
(Chango et al., 2025)
.
La fermentación es una etapa determinante en la calidad final del cacao, pues durante
este proceso se desarrollan los precursores del aroma y sabor característicos del
chocolate
(Vera et al., 2018)
. Estudios recientes han demostrado que el método de
fermentación influye directamente en la temper
atura interna de la masa, la composición
microbiana y, en consecuencia, en la formación de compuestos sensoriales
(Gaona et
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113
al., 2023)
. Mientras las cajas de madera o los sistemas rotatorios alcanzan temperaturas
superiores a 36 °C favoreciendo una fermentación más activa, los recipientes plásticos
suelen mostrar menor eficiencia térmica y bioquímica.
En
este estudio se introdujo extracto de uva como fuente de compuestos fenólicos para
modular la dinámica fermentativa. El aporte de flavanoles y ácidos fenólicos tiene el
potencial de interferir positivamente en las reacciones enzimáticas
—
especialmente
aque
llas catalizadas por polifenol oxidasa
—
que participan en el color, la astringencia y
el desarrollo del perfil aromático
(Alvarado et al., 2022)
. Además, el extracto puede
actuar como modulador antioxidante, amortiguando oxidaciones excesivas y
favoreciendo la preservación de moléculas bioacti
vas propias del grano
(Batallas et al.,
20
21)
. Su incorporación también podría interactuar con la microbiota ácido
-
láctica y
acética, influyendo en la producción o neutralización de ácidos orgánicos durante el
proceso.
En este contexto, surge la necesidad de desarrollar procesos de fermentació
n más
eficientes y sostenibles que permitan conservar o potenciar los compuestos bioactivos
del cacao, reduciendo al mismo tiempo las pérdidas de calidad asociadas a
fermentaciones irregulares. Los extractos naturales, como el de uva, representan una
alter
nativa biotecnológica viable para modular la actividad microbiana y las reacciones
enzimáticas durante la fermentación, promoviendo la formación equilibrada de
precursores de sabor y aroma. Por consiguiente, el objetivo general de esta
investigación es eva
luar el efecto del uso de extractos naturales, específicamente el
extracto polifenólico de uva, en la optimización del proceso de fermentación del cacao
(
Theobroma cacao
L.), con el propósito de mejorar la calidad sensorial, fisicoquímica y
antioxidante de
los granos fermentados, contribuyendo así al desarrollo de productos
derivados de mayor valor agregado y con características organolépticas superiores.
2. Materiales y Métodos
2.1
Ubicación de la investigación
La presente investigación se llevó a cabo en la finca “La Ramada”, localizada en la
provincia de Los Ríos, cuyas coordenadas geográficas corresponden a 665634.73 m E
y 9893531.53 m S. El estudio se orientó a analizar con rigor científico las propiedades y
fenómenos que intervienen durante la fase de poscosecha del cacao, describiendo sus
principales características y los procesos implicados en la fermentación y manejo del
grano.
2.2
Método estadístico
Para el procesamiento y análisis de los datos experimen
tales se empleó el programa
estadístico InfoStat, herramienta que permitió garantizar la veracidad y fiabilidad de los
resultados mediante la recopilación, organización y procesamiento de las variables
evaluadas durante los diferentes días de observación.
La investigación se desarrolló
bajo un enfoque experimental, con el propósito de comparar los efectos de distintos
factores y tratamientos aplicados a los granos de cacao, determinando su influencia
sobre las propiedades físico
-
químicas y sensoriales del p
roducto final
(Vera & Vera,
2018)
.
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El diseño experimental utilizado correspondió a un Diseño Completamente al Azar
(DCA) bifactorial, conformado por seis tratamientos y tres repeticiones, para un total de
dieciocho unidades experimentales. El primer factor corr
espondió al método de
fermentación, utilizando dos modalidades: cajas de madera tipo Rohan y gavetas
plásticas; mientras que el segundo factor estuvo representado por la adición de extracto
de uva en tres niveles de concentración: 0%, 5% y 10%.
El análisis
estadístico de los datos se realizó mediante análisis de varianza (ANDEVA),
con el fin de determinar la existencia de diferencias significativas entre los tratamientos
evaluados, de acuerdo con el diseño experimental planteado. Posteriormente, las
medias
se compararon mediante la prueba de rangos múltiples de Tukey al nivel de
significancia de p ≤ 0,05, utilizando para ello el software estadístico InfoStat de licencia
libre.
Tabla
1
.
Esquema del ANDEVA
F. V
G. l
Tratamiento
axb
-
1
5
Factor A
(a
-
1)
1
Factor B
(b
-
1)
1
Int. AxB
(a
-
1) (b
-
1)
2
E. Experimental
axb (r
-
1)
12
Total
axbxr
-
1
17
Nota:
F. V = Fuentes de variación; G. l = Grados de libertad; a = niveles del Factor A; b
= niveles del Factor B; r = número de repeticiones; axb = total de tratamientos; Int. AxB
= interacción A × B; E. Experimental = Error experimental. Se aplicó el análisis d
e
varianza (ANDEVA) con una diferencia entre medias mediante la prueba de rangos
múltiples de Tukey a una probabilidad de p ≤ 0,05, utilizando el programa estadístico
InfoStat.
Tabla
2
.
Factores y niveles en estudio
Factor A
Método
de fermentación
Factor B
Extracto de uvas
b0
0%
a0
Rohan
b1
5%
a1
Gavetas
B2
10%
Nota:
a0 y a1 = niveles del Factor A (método de fermentación: Rohan y gavetas
plásticas, respectivamente); b0, b1 y b2 = niveles del Factor B (porcentaje de
extracto
de uva: 0%, 5% y 10%, respectivamente). El diseño bifactorial se estructuró
considerando dos métodos de fermentación y tres niveles de concentración del extracto
de uva, con el fin de evaluar su efecto combinado sobre las variables fisicoquímicas
y
sensoriales del cacao fermentado.
Tabla
3
.
Arreglo de tratamientos
Número
Código
Descripción
1
T1 a0b0c0
Fermentación de cajas Rohan sin extracto
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2
T2 a
1
b
0
c0
Fermentación de cajas Rohan con extracto 5%
3
T3 a
2
b
0
c0
Fermentación de cajas Rohan con extracto al 10%
4
T4 a
0
b
1
c0
Fermentación en gaveta sin extracto
5
T5 a
1
b
1
c1
Fermentación en gaveta con extracto 5%
6
T6 a2b1c1
Fermentación en gavetas con extracto al 10%
Nota:
Cada tratamiento representó una
combinación entre el método de fermentación y
el nivel de extracto de uva empleado, con tres repeticiones por tratamiento, para un total
de 18 unidades experimentales.
2.3
Variables estudiadas
2.3.1
Morfología de las mazorcas de cacao
Durante la fase de poscosecha, las mazorcas de cacao fueron recolectadas
manualmente en la finca “La Ramada”. En esta etapa se evaluaron las características
morfológicas de los frutos, considerando variables como peso t
otal de la mazorca,
longitud, diámetro, peso de la cáscara, peso de las almendras y número total de
semillas.
El peso de la mazorca se determinó mediante el promedio obtenido del conjunto de
frutos cosechados, dividiendo el peso total entre el número de ma
zorcas analizadas
(Bidot et al., 2021)
. La longitud se midió desde la base del pedúnculo hasta el ápice del
fruto con una regleta graduada, mientras que la circunferencia se obtuvo mediante un
corte longitudinal, registrando las dimensiones con una regla
(Roser et
al., 2021)
. El
peso de la cáscara permitió estimar el porcentaje de residuo generado tras la extracción
de las almendras, dato que debía coincidir con el peso inicial del fruto. Finalmente, el
número de almendras se determinó mediante un corte transvers
al del fruto, extrayendo
y contabilizando las semillas de forma inmediata
(Andrade et al., 2019)
.
2.3.2
Características iniciales
En la etapa de fermentación, la masa fresca de cacao se dispuso en una caja
microfermentadora
de 24 celdas (125 × 75 × 10 cm), cada una con capacidad de 2 kg,
utilizando un total de 36 kg de masa fresca, distribuidos de acuerdo con los tratamientos
establecidos. Los testigos se fermentaron directamente en la caja, mientras que las
muestras tratada
s se mantuvieron en bolsas de polietileno. El proceso tuvo una duración
de cuatro días, durante los cuales se monitorearon tres variables principales:
temperatura, pH y grados Brix
(Boronat & López, 2011)
.
2.3.3
Control fermentativo
El pH se determinó utilizando 10 gramos
de almendras trituradas, a las que se añadieron
10 mL de agua destilada; la medición se efectuó con un potenciómetro
(Abru et al.,
2017)
. Los grados Brix se registraron diariamente tomando 5 gramos de almendras al
azar, diluidas en igual cantidad de agua destilada a 40 °C; se colocaron dos gotas de la
solución en un refractómetro y, tras un minuto d
e reposo, se realizó la lectura
correspondiente. La temperatura se midió mediante un termómetro de punzón,
procurando que no superara los 50 °C durante la fermentación
(Vera et al., 2021)
.
Posterior al proceso fermentativo, las almendras se almacenaron en bolsas de papel,
en un ambiente fresco y libre de humedad excesiva, a fin de preservar su integridad
física
(Iniest
a, 2016)
.
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Evaluación de la calidad física de las almendras
S
e consideraron diversas variables complementarias. El índice de mazorca se calculó a
partir del número de frutos necesarios para obtener un kilogramo de cacao seco,
mediante la relación entre e
l número de mazorcas y el peso en gramos de las almendras
secas, multiplicado por 1000
(Sánchez et al., 2024)
.
El índice de semilla,
por su parte,
se obtuvo pesando cien granos de cacao fermentados y secos al azar, de acuerdo con
la fórmula propuesta por
(Solórzano et al., 2016)
.
Ecuación
1
.
Índice de mazorca
Ecuación
2
.
Índice de semilla
Asimismo, se determinó el porcentaje de testa y cotiledón, utilizando 30 gramos de
almendras secas y fermentadas, según la relación entre el peso de la testa y el peso
total de la muestra
(Sánchez Arizo et al., 2019)
.
La prueba de corte consistió en
seccionar transversalmente 100 granos seleccionados al azar, para clasificarlos
visualmente según su nivel de fermentación (bien fermentados, medianamente
fermentados, violetas o pizarras), siguiendo los lineamientos de las
Normas INEN 176 y
177
(INEN, 20
21)
.
Ecuación
3
.
Determinación de testa y cotiledón.
Además, se evaluó el volumen de almendras por cada 100 gramos, registrando el
número de granos ne
cesarios para alcanzar dicho peso
(Sánchez et al., 2024)
.
Finalmente, se realizó un análisis sensorial de las barras de chocola
te elaboradas con
cacao fermentado mediante la adición de extracto de uva, con el fin de identificar
posibles variaciones en las características organolépticas. La evaluación fue realizada
por un panel conformado por cinco jueces semientrenados, quienes an
alizaron
muestras de 20 gramos de chocolate por persona. Los atributos considerados
incluyeron:
➢
Generalidades: aroma, acidez, amargor, astringencia, sabor, post gusto.
➢
Sabores: cacao, dulce, nuez, frutas secas, frutas frescas, floral, especias.
➢
Defecto: mo
hoso, contaminantes, crudo, tierra, descomposición.
➢
Específicos: floral, frutal, dulzor, nuez.
➢
Escala de intensidad: ausente, apenas detectable, caracteriza la muestra,
dominante, extremo.
➢
Escala de calidad: pésimo, malo, regular, bueno, excelente,
muy
ex
celente.
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3. Resultados
3.1
Variable morfológica de la mazorca
La Tabla
4
presenta los valores promedio de las variables morfológicas de mazorcas de
cacao tomadas al azar en los diferentes tratamientos evaluados. Las variables
consideradas fueron
largo y ancho de mazorca (cm), peso total (g), peso de cáscara (g),
número de almendras y peso de almendras (g). Los resultados muestran que no se
evidencian diferencias estadísticas significativas (letras iguales) entre los tratamientos
para la mayoría de
las variables, lo que sugiere una homogeneidad inicial de las
mazorcas seleccionadas.
El largo de las mazorcas varió entre 23,83 y 26,33 cm, con el valor más alto en el
tratamiento T5. El ancho osciló entre 8,83 y 10,17 cm, siendo ligeramente mayor en T3.
En cuanto al peso total, los valores fluctuaron entre 912,00 y 1043,33 g, destacando
nuevamente T3 como el tratamiento con mazorcas de mayor peso promedio. El peso de
la cáscara se ubicó entre 610,00 y 769,33 g, mientras que el número de almendras varió
d
e 43,33 a 56,67 unidades, siendo T2 el que registró el mayor valor. Finalmente, el peso
de almendras presentó un rango de 258,00 a 297,33 g, con T2 también como el
tratamiento más destacado.
El coeficiente de variación (CV) osciló entre 4,79 % y 12,86 %, l
o que indica una
variabilidad baja a moderada dentro de las muestras. Estos resultados confirman que
las mazorcas fueron seleccionadas de manera representativa y sin sesgos significativos
entre tratamientos.
Tabla
4
.
Efectos iniciales de las mazorcas tomadas al azar para los diferentes tratamientos de
estudio (Variables morfológicas)
3.2
Temperatur
a
La Tabla
5
presenta los valores promedio de temperatura registrados durante los
diferentes días de fermentación en los tratamientos evaluados. Se observa que, en
general, los valores de temperatura aumentaron progresivamente conforme avanzó el
proceso, alcanzando lo
s picos más altos hacia el tercer día de fermentación. Los
Tratamientos
Largo (cm)
Ancho (cm)
Peso Total (g)
Peso
Cáscara
(g)
Número
de
almendras
Peso de
Almendras (g)
T1
25,0
A
9,5
A
912,0
A
654,0
A
48,6
AB
258,0
A
T2
24,6
A
9,3
A
921,6
A
723,0
A
56,6
B
297,3
A
T3
24,3
A
10,1
A
1043,3
A
769,3
A
53,0
AB
274,0
A
T4
24,3
A
8,8
A
913,3
A
610,0
A
49,6
AB
263,3
A
T5
26,3
A
9,5
A
984,0
A
722,7
A
43,3
A
261,3
A
T6
23,8
A
9,6
A
988,7
A
723,7
A
47,0
AB
267,0
A
EEM ±
0,68
0,46
71,34
44,87
2,50
18,72
CV
4,79
8,41
12,86
11,1
8,70
12,00
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tratamientos con adición de extracto de uva mostraron una tendencia a alcanzar
mayores temperaturas en comparación con los testigos sin extracto, evidenciando una
mayor actividad microbiana asociad
a al contenido de azúcares y compuestos fenólicos
aportados por el extracto.
Los valores iniciales oscilaron entre 27,00 °C y 29,00 °C, manteniendo un
comportamiento homogéneo entre tratamientos. En el segundo día de fermentación se
observaron
diferencias significativas (letras distintas), destacando el tratamiento Rohan
10 % con 45,00 °C como el valor máximo. En el tercer día, las temperaturas variaron
entre 41,33 °C y 48,67 °C, donde nuevamente los tratamientos con extracto al 10 %
alcanzaron
los mayores promedios. Estos resultados reflejan un incremento sostenido
de temperatura a medida que avanza la fermentación, con un comportamiento más
activo en los tratamientos que incorporaron extracto natural.
El coeficiente de variación (CV)
mostró valores bajos en las primeras lecturas (inferiores
al 5 %) y moderados hacia el final del proceso, lo que sugiere una adecuada consistencia
de los datos y un control experimental aceptable. En general, los valores de temperatura
registrados se encue
ntran dentro del rango óptimo para la fermentación de cacao (35
°C
–
50 °C), garantizando un desarrollo adecuado de la microbiota fermentativa y una
evolución favorable del proceso.
Tabla
5
.
Temperatura
registrada durante el proces
o de fermentación
3.3
Brix
La Tabla
6
muestra los valores promedio de grados Brix durante la fermentación del
cacao en los diferentes tratamientos. Se observa una disminución progresiva en los
valores de Brix conforme avanzan los días, lo cual es indicativo del consumo de
azúcares presentes e
n la pulpa por parte de los microorganismos responsables de la
fermentación. En general, los tratamientos con adición de extracto presentaron una
reducción más acelerada, lo que sugiere una mayor intensidad fermentativa.
Los valores iniciales fluctuaron en
tre 19,00 °Bx y 21,00 °Bx, sin diferencias significativas
entre tratamientos. Al segundo día, las diferencias se hicieron más evidentes, siendo el
tratamiento Rohan 10 % el que presentó una mayor disminución, con 9,33 °Bx, en
comparación con el testigo Roh
an 0 %, que mantuvo 13,33 °Bx. En el tercer día, los
Método
Extracto%
Temperatura 0
Temperatura1
Temperatura2
Temperatura3
Rohan
0
28,0
B
34,0
D
40,0
D
41,3
B
Gavetas
5
27,3
C
35,3
C
42,0
C
47,0
A
Rohan
10
29,0
A
39,0
A
45,0
A
48,3
A
Gavetas
0
27,0
C
32,6
E
38,3
E
42,0
B
Rohan
5
28,0
B
37,0
B
43,3
B
46,3
A
Gavetas
10
28,0
B
37,3
B
44,0
B
48,6
A
EEM ±
0,14
0,24
0,19
0,86
Probabilidad
Método
<0,0001
*
<0,0001
*
<0,0001
*
0,4445
Extracto
<0,0001
*
<0,0001
*
<0,0001
*
<0,0001
*
Método*Extracto
0,3966
0,7230
0,2621
0,9754
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119
valores oscilaron entre 6,67 °Bx y 11,33 °Bx, con las menores lecturas en los
tratamientos con extracto 10 %. Esta tendencia confirma una fermentación más activa y
eficiente en presencia del extracto de
uva, probablemente por la disponibilidad adicional
de compuestos fermentables.
El coeficiente de variación (CV) se mantuvo entre 3 % y 7 %, evidenciando uniformidad
en las mediciones y consistencia en el comportamiento de los tratamientos. La
disminución s
ostenida de Brix durante la fermentación respalda la adecuada evolución
del proceso, siendo un indicador claro del metabolismo microbiano y de la
transformación de los azúcares en metabolitos volátiles y etanol.
Tabla
6
.
Contenido de sólidos solubles totales (°Brix) en almendras según los tratamientos.
3.4
pH
La Tabla
7
presenta los valores promedio de pH registrados durante la fermentación de
los granos de cacao en los distintos tratamientos. En todos los casos, se observa un
incremento gradual del pH a medida que avanza la fermentación, lo que refleja la
neutralización
progresiva de los ácidos orgánicos producidos en las primeras etapas del
proceso. Los tratamientos que incorporaron extracto de uva mostraron valores de pH
más elevados al final de la fermentación, indicando una mayor capacidad de
amortiguamiento en el me
dio.
Los valores iniciales de pH fueron homogéneos entre tratamientos, con un rango de 3,21
a 3,23 sin diferencias estadísticas. En el segundo día, los tratamientos con extracto 10
% presentaron un aumento significativo, alcanzando valores de hasta 4,87 en
Rohan 10
%. Al tercer día, los promedios oscilaron entre 3,28 y 5,57, siendo los tratamientos con
extracto 10 % los de mayor incremento. Este comportamiento sugiere una fermentación
más completa y estable, posiblemente debido al efecto modulador del extra
cto sobre la
microbiota ácido
-
láctica y acética.
El coeficiente de variación (CV) presentó valores inferiores al 10 %, lo cual indica una
buena precisión experimental. El aumento de pH registrado confirma una adecuada
dinámica fermentativa, en la que los á
cidos generados son progresivamente
degradados o neutralizados, contribuyendo al desarrollo de las características
sensoriales y químicas propias del cacao fermentado.
Método
Extracto
%
Brix0
Brix1
Brix2
Brix3
Rohan
0
20,67
AB
17,33
A
13,33
A
11,33
A
Gavetas
5
21,00
A
11,00
C
9,00
B
7,33
B
Rohan
10
20,67
AB
12,67
BC
9,33
B
6,67
B
Gavetas
0
19,00
B
14,67
AB
12,00
A
11,00
A
Rohan
5
20,00
AB
12,67
BC
10,00
B
8,33
B
Gavetas
10
20,00
AB
10,00
C
8,67
B
7,33
B
EEM ±
0,38
0,76
0,41
0,38
Probabilidad
Método
0,1827
0,0027
0,0111
0,493
Extracto
0,2374
<0,0001
*
<0,0001
*
<0,0001
*
Método*Extracto
0,0147
0,7531
0,7230
0,1352
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120
Tabla
7
.
pH
registrado
durante el proceso de fermentación
3.5
Evaluación de la calidad física de las almendras
La Tabla 8 muestra los valores obtenidos en la evaluación de la calidad física de las
almendras de cacao sometidas a diferentes métodos de
fermentación y niveles de
extracto de uva. En términos generales, se observa que las variaciones en el porcentaje
de testa, cotiledón y los diferentes índices de clasificación de granos presentan
respuestas diferenciadas según el tratamiento aplicado, evid
enciando la influencia del
extracto y, en algunos casos, del método de fermentación.
Los valores del índice de semilla (IS) variaron entre 1,13 y 1,44, sin evidenciar efectos
significativos del método (p = 0,0529), pero con diferencias marcadas por el nive
l de
extracto (p = 0,0007). Los mayores valores se registraron en el tratamiento Gavetas 5
%, mientras que los menores correspondieron al método Rohan sin extracto. En cuanto
al porcentaje de testa y cotiledón, se observa un efecto altamente significativo
del
extracto (p < 0,0001), donde los tratamientos con 10 % presentaron menor proporción
de testa y mayor proporción de cotiledón, lo cual está asociado a una madurez fisiológica
más uniforme.
Respecto a la clasificación de los granos, los porcentajes de gr
anos fermentados
mostraron diferencias significativas entre tratamientos, destacándose Rohan 10 % y
Rohan 5 %, con valores superiores al 99 %. Por otro lado, los granos violetas y pizarras
exhibieron reducciones notables en los tratamientos con 10 % de ext
racto, indicando
una fermentación más completa. El método no influyó de manera significativa en estas
variables, pero el extracto sí presentó efectos marcados (p < 0,0001). Asimismo, la
interacción Método × Extracto fue significativa únicamente para el por
centaje de granos
pizarras, donde los tratamientos con 10 % de extracto mostraron los valores más bajos.
Método
Extracto
%
pH0
pH1
pH2
pH3
Rohan
0
3,22
A
3,23
C
3,24
C
3,28
C
Gavetas
5
3,23
A
4,05
B
4,14
B
5,37
A
Rohan
10
3,22
A
4,18
B
4,87
A
5,26
A
Gavetas
0
3,21
A
3,25
C
3,27
C
3,28
C
Rohan
5
3,21
A
3,93
B
4,02
B
4,34
B
Gavetas
10
3,22
A
4,83
A
5,09
A
5,57
A
EEM ±
0,02
0,06
0,10
0,12
Probabilidad
Método
0,7622
0,0002
0,172
0,0006
Extracto
0,9311
<0,0001
*
<0,0001
*
<0,0001
*
Método*Extracto
0,6449
0,0004
0,6488
0,0033
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Tabla
8
Evaluación de la calidad física de las almendras de cacao en función del método de fermentación y la concentración de extract
o de uva
Método
Extracto
%
Índice
Semilla
IS_g
%Testa
%Cotiledón
Granos
Fermentados%
Violetas%
Pizarras%
Número de
A
lmendras
100g
Rohan
0
1,13
C
15,41
A
84,59
C
94,33
B
5,33
AB
0,33
B
101,00
A
Gavetas
5
1,44
ABC
14,13
B
85,87
B
95,00
B
5,00
AB
0,00
B
101,00
A
Rohan
10
1,27
AB
12,63
C
87,37
A
99,67
A
0,33
C
0,00
B
98,67
A
Gavetas
0
1,19
BC
15,26
AB
84,74
B
C
89,67
C
8,33
AB
2,00
A
105,33
A
Rohan
5
1,21
ABC
14,05
B
85,95
B
99,67
A
0,33
C
0,00
B
101,33
A
Gavetas
10
1,32
A
12,15
C
87,85
A
97,33
AB
2,67
BC
0,00
B
99,00
A
EEM ±
0,03
0,26
0,26
0,87
0,77
0,14
1,78
Probabilidad
Método
0,0529
0,3999
0,3999
0,0001
0,0002
0,0008
0,3398
Extracto
0,0007
<0,0001
*
<0,0001
*
<0,0001
*
<0,0001
*
<0,0001
*
0,09
Método*E
xtracto
0,859
0,5733
0,5733
0,3363
0,3297
<0,0001
*
0,3946
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3.6
Análisis Sensorial
La Tabla
9
presenta los resultados del análisis sensorial de los granos fermentados. Se
evaluaron aroma, sabor a cacao, acidez, amargor, astringencia, dulzor y aceptabilidad
general. Se observan diferencias significativas en la mayoría de atributos,
especialmente as
ociados al nivel de extracto utilizado.
Los tratamientos con extracto al
10 % (Rohan 10 % y Gavetas 10 %) obtuvieron los puntajes más altos en aroma, sabor
a cacao, dulzor y aceptabilidad, lo que evidencia un impacto positivo del extracto sobre
la calidad
sensorial final. El tratamiento Rohan 10 % registró el valor máximo de
aceptabilidad (9,03), seguido de Gavetas 10 % (8,61). En contraste, los tratamientos sin
extracto presentaron valores más bajos, especialmente en dulzor y aroma
(Figura 1)
.
Figura
1
.
Análisis sensorial
de la pasta de cacao
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Extracto_%
Aroma
Sabor_cacao
Acidez
Amargor
Astringencia
Dulzor
Aceptabilidad
Rohan
Gavetas
Rohan
Gavetas
Rohan
Gavetas
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123
Tabla
9
.
Evaluación sensorial de almendras
de cacao
Método
Extracto%
Aroma
Sabor
cacao
Acidez
Amargor
Astringencia
Dulzor
Aceptabilidad
Rohan
0
6,72
B
7,09
B
4,82
B
6,32
A
6,22
A
5,96
C
7,21
CD
Gavetas
5
7,55
AB
7,50
AB
4,71
B
6,36
A
6,04
AB
6,87
AB
7,77
BCD
Rohan
10
8,56
A
8,53
A
4,08
C
5,70
A
5,49
BC
6,92
AB
9,03
A
Gavetas
0
6,63
B
7,19
B
5,50
A
6,44
A
6,43
A
5,97
C
6,82
D
Rohan
5
7,47
AB
7,71
AB
4,79
B
6,08
A
6,02
AB
6,35
BC
8,11
ABC
Gavetas
10
8,31
A
8,71
A
4,38
BC
6,01
A
5,37
C
7,19
A
8,61
AB
EEM ±
0,24
0,25
0,12
0,20
0,14
0,17
0,22
Probabilidad
Método
0,6904
0,9207
0,0073
0,1604
0,7619
0,0839
0,057
Extracto
<0,0001
*
0,0003
<0,0001
*
0,0527
<0,0001
*
<0,0001
*
<0,0001
*
Método*Extracto
0,7946
0,7295
0,0208
0,8818
0,4850
0,3592
0,9858
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124
4. Discusión
4.1
Variable morfológica de la mazorca
Los resultados morfológicos de las mazorcas evaluadas presentan una homogeneidad
entre tratamientos, sin diferencias estadísticas significativas en las variables analizadas.
Este comportamiento indica que el material vegetal seleccionado posee característi
cas
físicas similares al inicio del ensayo, lo que permite establecer una base experimental
uniforme para evaluar posteriormente el efecto de los tratamientos sobre las variables
productivas y de calidad. Desde la perspectiva de estudios previos,
(Tordecilla et a
l.,
2024)
señalan que las dimensiones de la mazorca, como el largo y ancho, son rasgos
influenciados principalmente por el genotipo, pero también responden a las condiciones
edafoclimáticas del cultivo. En este estudio, el rango de longitud entre 23,83
y 26,33 cm
y de ancho entre 8,83 y 10,17 cm se encuentra dentro de los valores reportados por
(Ortiz et al., 2023)
para clones de cacao tipo Nacional cultivados en
ambientes
tropicales, lo que sugiere que las condiciones agroecológicas del sitio de estudio son
favorables para el desarrollo morfológico del fruto.
Asimismo, el peso total de la mazorca, que varía entre 912,00 y 1043,33 g, coincide con
los reportes de
(Alvarado et al., 2024)
, quienes describen que los frutos maduros de
Theobroma cacao L. presentan pesos que oscilan entre 850 y 1100 g, dependiendo del
grado de madurez y del manejo agronómico. Este parámetro es de relevancia
agronómica, ya que está directamente relacionado con
el rendimiento potencial en
almendras, aunque el peso elevado de la mazorca no siempre implica una mayor
proporción de semilla útil.
En relación con el peso de la cáscara, los valores registrados (610,00
–
769,33 g) reflejan
una proporción considerable del p
eso total del fruto. Según
(Intriago et al., 2023)
, la
cáscara representa entre el 60 y el 75 % del peso total de la mazorca, dependiendo del
clon y la edad fisiológica del fruto, lo que concuerda con los resultados observ
ados. Este
aspecto es relevante para la gestión de subproductos del cacao, ya que la cáscara
puede aprovecharse en la elaboración de compost o biofertilizantes, contribuyendo a
sistemas de producción más sostenibles.
El número de almendras por mazorca, con
un rango de 43,33 a 56,67, se encuentra
dentro del promedio reportado por
(Pargon, 2021)
, quienes mencionan que las
variedades Nacional y Trinitario presentan entre 40 y 60 semillas por fruto. Este
resultado respa
lda la idea de que los frutos seleccionados pertenecen a un material
genético de buen rendimiento. Sin embargo,
(Neira et al., 2020)
advierten que el número
de almendras no siempre se correlaciona con el peso seco de grano, ya que este último
depende de la densidad y el llenado del endospermo, factores influenciados por
la
nutrición y la disponibilidad hídrica.
El peso de almendras frescas (258,00
–
297,33 g) mantiene coherencia con los valores
señalados por
(Andrade et al., 2019)
, quienes reportan pesos promedio de 250 a 310 g
en frutos maduros de cacao cultivados en la región costa del Ecuador. Este parámetro
está relacionado con la eficiencia
fisiológica del árbol, especialmente durante la etapa
de llenado del grano, como sostienen
(Rojas et al., 2020)
.
En términos de variabilidad experimental, los coeficientes de variación inferiores al 13
% indican una consistencia aceptable de los
datos, de acuerdo con los criterios de
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(Erazo et al., 2021)
, quienes consideran que valores menores al 15 % reflejan un
adecuado control de los factores externos. Esto demuestra que la selección de las
mazorcas f
ue representativa y que las diferencias observadas responden principalmente
a las condiciones naturales del material y no a errores experimentales.
Desde una perspectiva más amplia, los hallazgos de este estudio reafirman lo expuesto
por
(Rojas et al., 2021)
, sobre la importancia de la caracterización morfológica como
herramienta para seleccionar materiales con potencial productivo y adaptabilidad a
distintas condiciones agroecológicas. A futuro, se recomienda
complementar estas
evaluaciones con análisis genéticos y de calidad de almendra (contenido de grasa,
polifenoles, rendimiento seco) para establecer relaciones más sólidas entre la
morfología y la productividad del cultivo.
4.2
Temperatura
Los tratamientos
con extracto al 10 % alcanzaron mayores incrementos térmicos, lo cual
indica una mayor actividad microbiana. Esto puede atribuirse al aporte de azúcares y
compuestos fenólicos que actúan como sustratos metabólicos, intensificando la
respiración microbiana
(Gómez et al., 2025)
. Estudios previos sugieren que la actividad
fermentativa aumenta cuando hay disponibilidad de compuestos fermentables
adicionales, generando un proceso más vigoroso y exergónico.
4.3
Brix
El
comportamiento del contenido de sólidos solubles (°Brix) reafirma esta tendencia. La
disminución más acelerada en los tratamientos con extracto al 10 % evidencia un
consumo rápido de azúcares por parte de las levaduras, lo cual favorece la producción
de al
coholes, ácidos y compuestos precursores del aroma. Esta transformación es
considerada un indicador clave de eficiencia fermentativa
(Chávez et al., 2023)
.
4.4
pH
Asimismo, la evolución del pH mostró incrementos más pronunciados en los
tratamientos con extracto, particu
larmente al 10 %. Este aumento refleja la
neutralización progresiva de los ácidos generados en la fermentación inicial, lo cual
coincide con un proceso más equilibrado y con la actividad simultánea de bacterias
acéticas y lácticas. Un pH final superior a 5
,0, como el registrado en estos tratamientos,
está asociado a un cacao de mejor calidad sensorial debido a la reducción de notas
excesivamente ácidas
(Rodríguez et al., 2022)
.
4.5
Evaluación de la calidad física de las almendras
El índice de semilla presentó incrementos significativos en los tratamientos con extracto,
especialmente en Gavetas 5 %, lo que sugiere una mayor retención de humedad y
desarrollo estructural durante la fermentación. Este comportamiento ha sido asociado a
matrices fermentativas ricas en compuestos antioxidantes, los cuales pueden modular
la degradación de mucílago y la transferencia de calor
(Sandoval et al., 2021)
. A su vez,
la reducción del porcentaje de testa y el incremento del porcentaje de cotiledón en los
tratamientos con 10 % de extracto indican una mejor consistencia interna del grano,
probab
lemente relacionada con una fermentación más estable y uniforme.
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La proporción de granos fermentados confirma esta tendencia: los tratamientos Rohan
10 % y Rohan 5 % alcanzaron valores superiores al 99 %, evidenciando una
fermentación completa. Esta respue
sta se alinea con estudios donde la presencia de
metabolitos provenientes de frutas acelera la actividad de bacterias ácido
-
lácticas y
levaduras, facilitando la transición de granos violetas a fermentados
(Lagunes et al.,
2018)
(Ureña et al., 2022)
. Por el contrario, los granos violetas y pizarras disminuyeron
significativamente con el uso del e
xtracto, sugiriendo una mayor degradación de los
ácidos y una mejor penetración térmica en la masa fermentativa.
La interacción significativa entre el método y el nivel de extracto en los granos pizarras
indica que, aunque el extracto actúa como un modulad
or clave de la fermentación, su
efecto puede potenciarse o atenuarse según la distribución del calor y oxígeno propia
de cada método
(Alvarado et al., 2024)
. La mayor reducción de pizarras observada en
los tratamientos Rohan con extracto podría deberse a una mejor aireación, que favorece
la oxidación de
polifenoles y el desarrollo de color característico del grano fermentado.
El número de almendras por 100 g no mostró diferencias estadísticas entre los
tratamientos, lo cual coincide con la literatura que señala que esta variable depende
principalmente de
factores genéticos y agronómicos previos a la fermentación
(Alvarado
et al., 2022)
, más que del proceso fermentativo en sí.
4.6
Análisis Sensorial
El análisis sensorial confirmó este comportamiento. Los tratamientos con extracto al 10
% presentaron mejores calificaciones en aroma, sabor a
cacao, dulzor y aceptabilidad
general. Esto sugiere que el extracto no solo modificó la dinámica fermentativa, sino que
también favoreció la formación de compuestos aromáticos y redujo la percepción de
acidez y astringencia. El tratamiento Rohan 10 % desta
có como el de mayor calidad
final, lo que indica que la combinación de método tradicional con extracto natural
potencia significativamente el perfil sensorial.
5. Conclusiones
La aplicación de extracto de uva, particularmente en concentraciones del 10 %,
modificó
positivamente la dinámica del proceso fermentativo del cacao, generando incrementos
consistentes en la temperatura y favoreciendo una disminución más marcada de los
sólidos solubles, indicadores directos de una mayor actividad metabólica de los
mi
croorganismos responsables de la fermentación. El aumento progresivo del pH en
estos tratamientos evidencia, además, un entorno fermentativo más equilibrado y menos
ácido, lo que sugiere una fermentación más eficiente y controlada. En conjunto, estos
parám
etros demuestran que el extracto de uva actúa como un potenciador biológico del
proceso.
Las mazorcas seleccionadas para el estudio presentaron características morfológicas
homogéneas entre tratamientos, sin diferencias estadísticas en variables como largo
,
ancho, peso total, peso de cáscara, número de almendras y peso de almendras. Esta
uniformidad inicial garantizó la comparabilidad experimental y permitió atribuir de
manera confiable los cambios observados durante la fermentación únicamente al efecto
del
extracto de uva. La ausencia de variabilidad estructural en la materia prima asegura
que los resultados obtenidos reflejan un impacto real del tratamiento y no de factores
asociados a la fisiología del fruto.
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El análisis sensorial corroboró que la inclusi
ón de extracto de uva, especialmente al 10
%, mejora de forma significativa la calidad organoléptica del cacao fermentado, al
obtener los puntajes más altos en aroma, sabor a cacao, dulzor y aceptabilidad general,
destacándose el tratamiento Rohan 10 % com
o el de mejor desempeño. Esto demuestra
que el extracto no solo optimiza las condiciones bioquímicas de la fermentación, sino
que también se traduce en un producto final con atributos más apreciados por el
consumidor. Por tanto, su incorporación representa
una alternativa tecnológica viable y
de alto potencial para productores que buscan mejorar la calidad del cacao mediante
procesos naturales y sostenibles.
Contribución de los autores:
Conceptualización,
BG
-
HM y KE
-
AV.
; metodología,
BG
-
HM, KE
-
AV, MA
-
HO y M
GMY
;
software,
BG
-
HM
.; validación,
KE
-
AV
.; análisis formal,
KE
-
AV
.; investigación,
BG
-
HM, KE
-
AV, MA
-
HO y MGMY
.; recursos,
BG
-
HM, KE
-
AV,
MA
-
HO y MGMY.
; redacción del borrador original,
BG
-
HM y KE
-
AV.;
redacción, revisión
y edición,
BG
-
HM y KE
-
AV
.;
visualización,
BG
-
HM, KE
-
AV, MA
-
HO y MGMY.
;
supervisión,
BG
-
HM, KE
-
AV, MA
-
HO y MGMY.
Todos los autores han leído y aceptado
la versión publicada del manuscrito.
Financiamiento:
Esta investigación no ha recibido financiación externa
Agradecimientos:
Agradec
emos a Dios por la sabiduría que nos brinda día con día
para realizar nuestras actividades en cuanto a la investigación realizada.
Declaración de disponibilidad de datos:
Los datos están disponibles previa solicitud
a los autores de correspondencia:
bhurtadom2@uteq.edu.ec
Conflicto de interés:
Los autores declaran no tener ningún conflicto de intereses
Referencias Bibliográficas
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