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Chocolate: postre nutracéutico




El cacao es un cultivo tropical, el cual proviene del árbol conocido como Theobroma cacao, y tuvo su origen en la Alta Amazonía hace aproximadamente entre 5450 y 5300 años antes de nuestra era. Posteriormente, alrededor de 3800 a 3000 años antes de nuestra era, el cacao se extendió y empezó a cultivarse en Mesoamérica. El cacao Criollo se convirtió en el principal cultivo agrícola en las sociedades precolombinas de Mesoamérica, con áreas de cultivo que iban desde el Golfo de México hasta el Caribe, y se estima que las áreas bajo dominio azteca enviaban al menos 22 toneladas de cacao a Tenochtitlán como tributo antes de la llegada de los españoles [1].

 

Tras la llegada de los europeos al continente americano en el siglo XVI, la producción de cacao se intensificó en diversos lugares, especialmente en Mesoamérica, Trinidad, Venezuela y Ecuador. Durante el período colonial, empezaron a surgir enfermedades del cacao que mermaron la producción. A pesar de los esfuerzos realizados, como el descubrimiento del grupo genético Trinitario, hoy en día la mayor parte de la producción mundial de cacao tiene lugar en África y algunas partes de Asia (70.2% y 13% respectivamente), donde las principales enfermedades latinoamericanas aún no se han propagado [1].

 

A partir del cacao se produce el licor de cacao, manteca de cacao y polvo de cacao, y con ello el chocolate en sus diferentes variedades (los principales tipos de chocolate son negro, con leche y blanco). La elaboración del chocolate incluye la producción de licor de cacao, manteca de cacao y polvo de cacao (común para todos los tipos de chocolate) y mezcla con otros ingredientes (como leche y azúcar u otros endulzantes, que varían según el tipo de chocolate). Por lo tanto, dependiendo de cómo sea la mezcla realizada se obtendrán diferentes perfiles nutricionales, por ejemplo, el chocolate negro contiene más licor de cacao y, por lo tanto, una mayor capacidad antioxidante [2], además de otros beneficios a la salud cardiovascular y reducción del colesterol [3].

 

La manteca de cacao forma la fase continua del chocolate y es responsable del brillo, la textura y el comportamiento de fusión característicos del chocolate. Sin embargo, debido a la variabilidad en la oferta y el aumento de los precios, los fabricantes han buscado alternativas a la manteca de cacao. Estas alternativas se conocen como Sustitutos de Manteca de Cacao y se dividen en tres categorías principales según su funcionalidad y similitud con la manteca de cacao: Equivalentes de Manteca de Cacao, Reemplazantes de Manteca de Cacao y Sustitutos de Manteca de Cacao, (CBE, CBR y CBS por sus siglas en inglés respectivamente) [4]. Un Equivalentes de Manteca de Cacao debe permitir el procesamiento de productos de chocolate de manera idéntica a los productos basados en manteca de cacao.

 

Un ejemplo de lo anterior es la preparación de un equivalente de manteca de cacao a partir de manteca de illipé (Shorea stenoptera, una planta tropical de Asia), que tiene un perfil de contenido de grasa sólida y un comportamiento de cristalización y fusión comparables a la manteca de cacao, por lo que se seleccionó como equivalente de manteca de cacao. Para esto el equivalente de manteca de cacao se preparó a partir de mezclas de manteca de illipé y fracción media de palma en diferentes proporciones de peso, donde la mezcla 75/25 cumplió con todos los criterios para considerarse como equivalente de manteca de cacao y, por lo tanto, puede utilizarse como una alternativa a los equivalentes de manteca de cacao disponibles comercialmente [5]. Otro ejemplo es la mezcla con grasas saludables como omega-3 de pescado [6]. Sin embargo, cabe señalar que en la legislación mexicana, la NOM-186-SSA1/SCFI-2013 “Cacao, chocolate y productos similares y derivados del cacao”, tiene categorías establecidas para el etiquetado, las cuales no permiten más de 5% de grasas diferentes a la manteca de cacao. Lo cual tendría que ajustarse, ya que las tendencias son hacia el uso de grasas no saturadas.

 

Además de las mezclas, otra opción para producir alternativas a la manteca de cacao, que desde hace varios años han entrado en escena, son los lípidos estructurados. Estos presentan propiedades tecnológicas, funcionales y/o farmacéuticas mejoradas. Los lípidos estructurados se definen como triacilglicéridos o fosfolípidos que han sido modificados mediante la incorporación de nuevos ácidos grasos, reestructurados para cambiar las posiciones de los ácidos grasos o el perfil de ácidos grasos con respecto al estado natural, o sintetizados para producir nuevos triglicéridos (o fosfolípidos), por catálisis química o enzimática [7].

 

Una opción para la producción de lípidos estructurados es la interesterificación, que se refiere a una técnica importante que redistribuye los ácidos grasos en la molécula de glicerol, cambiando así las propiedades fisicoquímicas de la grasa (Figura 1). La interesterificación puede ser realizada por lipasas microbianas como las de Rhizomucor, Rhizopus y Candida, estando disponibles comercialmente las enzimas inmovilizadas Lipozyme TL IM de Mucor miehei y Novozyme o Lipozyme 435 (lipasa B de Candida antarctica) [8].



Figura 1. Esquema general de interesterificación enzimática.

 

Las investigaciones que se están haciendo en este campo son muy diversas. Algunas se enfocan en la búsqueda de nuevas lipasas que puedan realizar las reacciones de interesterificación. Así como en mejorar las lipasas que ya se conocen y encontrar nuevas lipasas para que los procesos de interesterificación sean más eficientes; como en el caso de CIATEJ que se han estudiado lipasas nativas y heterólogas de papaya en la producción de lípidos estructurados [9-10]. Mientras que otras investigaciones se enfocan en encontrar las condiciones óptimas, como temperatura, sustratos y solventes, para que las reacciones generen un mayor rendimiento de los productos deseados.

 

Por ello, la biotecnología desempeñará un papel crucial en la investigación de lipasas para la producción de lípidos estructurados, ya que permite la utilización de enzimas microbianas específicas para modificar las propiedades de grasas y aceites de manera controlada. Esto abre oportunidades para que la producción de chocolates no solo sea más económica, sino que también podamos producir chocolates más saludables que se adapten a las necesidades cambiantes del mercado y la demanda de alimentos.


David Alejandro Torres Añorve (estudiante) y Georgina Sandoval (investigadora) del LIBBA, Unidad de Biotecnología Industrial, CIATEJ.



 

1. Díaz-Valderrama JR, Leiva-Espinoza ST, Aime MC. The History of Cacao and Its Diseases in the Americas. Phytopathology. 2020 Oct;110(10):1604-1619. doi: 10.1094/PHYTO-05-20-0178-RVW. Epub 2020 Sep 14. PMID: 32820671.

2. Ditchfield C, Kushida MM, Mazalli MR, Sobral PJA. Can Chocolate Be Classified as an Ultra-Processed Food? A Short Review on Processing and Health Aspects to Help Answer This Question. Foods. 2023 Aug 16;12(16):3070. doi: 10.3390/foods12163070. PMID: 37628068; PMCID: PMC10453203.

3. Eske J, reviewed by Meeks S. (2023) What are the health benefits of dark chocolate? Medical News Today, 6 de marzo 2023. https://www.medicalnewstoday.com/articles/dark-chocolate

4. Verstringe, S., De Clercq, N., Nguyen, T. M., Kadivar, S., & Dewettinck, K. (2012). 18 - Enzymatic and Other Modification Techniques to Produce Cocoa Butter Alternatives. In N. Garti & N. R. Widlak (Eds.), Cocoa Butter and Related Compounds (pp. 443-474): AOCS Press.

5. Aumpai K, Tan CP, Huang Q, Sonwai S. Production of cocoa butter equivalent from blending of illipé butter and palm mid-fraction. Food Chem. 2022 Aug 1;384:132535. doi: 10.1016/j.foodchem.2022.132535. Epub 2022 Feb 22. PMID: 35219991.

 6. Faccinetto-Beltrán PA, et al. (2021). Physicochemical Properties and Sensory Acceptability of a Next-Generation Functional Chocolate Added with Omega-3 Polyunsaturated Fatty Acids and Probiotics. Foods 10(2): 333.

7. Ferreira-Dias, S., Osório, N. M., Rodrigues, J., & Tecelão, C. (2019). Structured Lipids for Foods. In L. Melton, F. Shahidi, & P. Varelis (Eds.), Encyclopedia of Food Chemistry (pp. 357-369). Oxford: Academic Press.

8. Ghazani, S. M., & Marangoni, A. G. (2018). Facile lipase-catalyzed synthesis of a chocolate fat mimetic. Scientific Reports, 8(1), 15271. doi:10.1038/s41598-018- 33600-x 

9. C Tecelao, I Rivera, G Sandoval, S Ferreira‐Dias (2012). Carica papaya latex: A low‐cost biocatalyst for human milk fat substitutes production. Eur J Lipid Sci Technol.114(3): 266-276 https://doi.org/10.1002/ejlt.201100226

10. Reyes-Reyes AL, Valero F, Sandoval G. (2023). Cloning, protein expression and biochemical characterization of Carica papaya esterase. Electronic J Biotechnol, 61:61-68 https://doi.org/10.1016/j.ejbt.2022.11.004

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