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Chocobiotecnología I

Si te pidieran que nombrases algún alimento fermentado, lo más probable es que dijeras alguno de estos cinco: yogur, queso, cerveza, vino, pan. Pocos pensamos en el chocolate como un alimento sometido a un proceso de fermentación, y sin embargo, el chocolate no sería nada sin ello. Nada, porque el grano de cacao sin fermentar, no tiene buen sabor; no sabe a chocolate!

La generación del aroma típico del cacao requiere dos pasos: primero la fermentación, que incluye el secado al aire del material fermentado, y segundo, el tueste. Cuando los granos no fermentados se tuestan, no se obtiene el aroma de cacao, lo cual sugiere que durante el paso de la fermentación se producen compuestos previos, que son esenciales para la generación del aroma.

La planta que produce el cacao es Theobroma cacao. El fruto de este árbol es una baya grande, apepinada a la que llaman maraca o mazorca, que al madurar se vuelve roja o amarillo purpúrea, pesa aproximadamente medio kilo y encierra de 30 a 50 habas o granos recubiertos de una pulpa rosada, viscosa, dulce y comestible.

Tras liberar los granos de la maraca, el primer paso en la producción tradicional del chocolate consiste en una fermentación natural de la pulpa que los cubre y que suele durar unos 7 días. A lo largo del proceso, se suceden un amplio rango de levaduras y bacterias fermentadoras. La fermentación aumenta la temperatura hasta 50ºC y produce un líquido rico en etanol, ácido láctico y ácido acético que provoca un cambio de color y volumen en el grano. En su interior se están formando los precursores del sabor y de aromas del chocolate al tiempo que se reduce el amargor y la astringencia.

Maraca cacao 450

Maraca de cacao (Agricultural Research Service, EE.UU.) Wikimedia

En la producción tradicional del chocolate, las bacterias y levaduras presentes en el aire se multiplican en la pulpa que rodea los granos, pero la calidad del chocolate depende de este proceso de fermentación. Si es excesivo, el cacao puede arruinarse; si es insuficiente, puede adquirir un sabor desagradable y atraer microorganismos que inician procesos de putrefacción. Para tener más control sobre ello, la industria del chocolate ha invertido recursos en I+D que han generado un conocimiento más detallado de este proceso.

A causa de la acidificación del medio debida a la actividad fermentadora de levaduras y bacterias, en el interior de los granos de cacao se inicia una actividad proteolítica sobre la proteína de reserva del grano de cacao, la vicilina, que libera péptidos cortos de diferentes tamaños y aminoácidos hidrófobos. Los productos de esta proteólisis son los precursores del aroma y el sabor del chocolate.

La biotecnonología ofrece soluciones para mejorar la calidad de los granos fermentados. Al igual que ocurre con el vino, o el queso, el fino control y selección de los microorganismos que participan en el proceso de fermentación es fundamental para definir un sabor y aroma característico. Por ello, algunos empresarios del chocolate utilizan estrategias biotecnológicas  basadas en la selección de cepas de levaduras y bacterias o en el control de los tiempos y secuencias de fermentación para diferenciarse en el mercado.

En 1998, un grupo del Centro de Investigación del Chocolate (CEPEC) en Bahia, Brasil,  consiguió imitar el proceso de fermentación natural utilizando como inoculo un cóctel sintético con tan solo cinco especies de microorganismos: una levadura: S. cerevisiae var. chevalieri, dos especies de bacterias lácticas: , L. lactis y L. plantarum, y dos acéticas: A. aceti y G. oxydans, consiguiendo con ello un chocolate de buena calidad.

En las variedades de cacao con más cantidad de pulpa, como las que se cultivan en Malasia, uno de los problemas con los que se ha encontrado la industria es que la fermentación natural produce unos granos de cacao demasiado ácidos para fabricar un chocolate con las propiedades organolépticas que demanda el mercado. Una solución a este problema ha sido la reducción de la cantidad de pulpa por medios mecánicos, lo que conduce a una mejora en la fermentación y en última instancia en la calidad del chocolate. Algunas internacionales han patentado métodos propios para conseguir este objetivo y poder obtener un delicioso producto final.

La industria del chocolate ha promovido proyectos de investigación sobre las actividades de diversas enzimas proteolíticas del cacao. Nestlé, por ejemplo, ha identificado, aislado, y patentado, varias endopeptidasas y sus productos proteolíticos que luego utiliza para añadir sabor o aroma a diversos productos, incluyendo chocolate, helados, batidos, galletas, cosméticos y productos farmacéuticos.

Un consorcio europeo de investigación compuesto por  investigadores del Vlaams Instituut voor Biotechnologie (VIB), la Universidad de Leuven (KU)  y Barry Callebaut, (un importante fabricante Europeo de chocolate que ha adquirido la prominente chocolatera española Chocovic y más recientemente la tarraconense La Morella Nuts) ha aislado cientos de cepas de levaduras presentes en granos de cacao en fermentación para poder identificar qué rasgos genéticos dan lugar a un chocolate superior. En base a los resultados de esta investigación, han desarrollado una levadura completamente nueva que combina todas las características más deseables. Al añadir esta levadura a los granos en fermentación, se consigue un proceso más rápido y consistente. Además, esta nueva levadura genera en el grano de cacao compuestos aromáticos más deseables e impide el crecimiento de otros microorganismos no deseados. El resultado es un chocolate aún más sabroso!

Para prevenir las variaciones en el sabor final del chocolate, el gigante americano MARS INC., ha desarrollado y patentado un procedimiento para la fermentación anaerobia de los granos de cacao. Siguiendo este procedimiento, se limita casi totalmente el crecimiento bacteriano, dejando toda la fermentación en manos de las levaduras, sin apenas producción de ácido acético ni ácido láctico, relegando toda la acidificación del medio y por tanto el inicio del proceso de generación de los precursores del sabor y aroma, a la actividad fermentadora de las levaduras.

Las propiedades medicinales del cacao son conocidas desde la antigüedad pero la medicina moderna ha añadido nuevos usos medicinales para el cacao, además de otros usos cosméticos. Sabemos por ejemplo que el cacao es beneficioso para la piel, contra la inflamación, para combatir la obesidad, la diabetes y enfermedades cardiovasculares y neurodegenerativas. La, investigación sobre los diferentes usos medicinales del cacao, ha revelado que sus propiedades beneficiosas provienen, en su mayoría, de los compuestos antioxidantes presentes en los granos.

Pesquisas

Portada de una publicación científica de 1939 traducida al portugués

Los granos de cacao frescos, sin fermentar, contienen aproximadamente 40% agua, 30-35% lípidos, 4-6% polifenoles o sus derivados y 1.5% xantinas, el resto son  proteínas, almidón, celulosa y azucares. Los polifenoles mejor estudiados son las antocianinas, leucocianidinas, la epicatequina y las procianidinas. La teobromina es la xantina mayoritaria y la que confiere al cacao sus legendarias propiedades afrodisiacas, pero también su actividad bronco dilatadora, antitusiva y antiasmática. Los polifenoles por otro lado, se consideran responsables de todas sus otras cualidades magníficas.

Lamentablemente, la fermentación de los granos de cacao provoca una reducción en el porcentaje de algunos de estos compuestos. La actividad polyfenol oxidasa actua sobre ellos para generar compuestos aromáticos característicos. O sea, que  el chocolate no necesariamente presenta las mismas propiedades medicinales que el cacao. ¿O si? Claramente, biotecnología tiene aquí un extenso campo para explorar donde cientos de preguntas interesantes aguardan todavía una respuesta satisfactoria.  ¿Es posible obtener un sabroso medicamento de chocolate? Emplazamos esta pregunta para otra deliciosa entrada sobre las propiedades medicinales del cacao.

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10 thoughts on “Chocobiotecnología I

  1. Muy riguroso e interesante el articulo. Ecuador es uno de los mayores producctores de este tesoro de la naturaleza, hoy en dia siguen fermentandolo artesanalmente, extendiendo los granos con pulpa sobre unas lonas. Tradicionalmente en el interior de las haciendas, pero cada vez mas a menudo en el borde de las carreteras. Sería interesante un estudio sobre la diferencia de calidad entre ellos.
    También influye mucho la variedad cultivada. Lo que es objeto también de desarrollo biotecnologico.
    Esperamos con interés mas artículos tuyos.

  2. Interesante artículo sobre unos de los alimentos que mayor placer producen. Siempre he querido probar un grano de cacao, ahora ya sé que no es una buena idea.

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