Optimización del tostado de cacao (Theobroma cacao L.) en estufa y tambor para retención de polifenoles aplicando superficie de respuesta

Abstract

El objetivo de la investigación fue optimizar el tostado de cacao chuncho en dos tipos de tostadores, estufa y tambor rotatorio, aplicando el método de superficie de respuesta (MSR) con diseño factorial de tres niveles y dos factores (32), con tres puntos centrales. Se maximizó la retención de polifenoles totales y capacidad antioxidante con la combinación de temperaturas (100, 120 y 140 °C) y tiempos (10, 20, 30 min) de tostado que tuvieron efecto significativo (p < 0,05). La temperatura y el tiempo óptimos para el tostado en estufa (TE) fueron 130 °C y 11 min, con lo que se obtuvo trozos de cacao (nibs) con 63,72 ± 1,84 mg EAG/g base seca (b.s.) de polifenoles totales, 267,93 ± 5,30 µmol Eq. Trolox/g b.s. de capacidad antioxidante por FRAP y 418,91 ± 3,86 µmol Eq. Trolox/g b.s. de capacidad antioxidante por DPPH. La temperatura y el tiempo óptimos para el tostado en tambor rotatorio (TR) fueron 127 °C y 11 min, con lo que se obtuvo trozos de cacao (nibs) con, 64,38 ± 2,10 mg EAG/g b.s. de polifenoles totales, 260,91 ± 6,14 µmol Eq. Trolox/g b.s. de capacidad antioxidante por FRAP y 414,61 ± 2,62 µmol Eq. Trolox/g b.s. de capacidad antioxidante por FRAP. Se elaboraron chocolates al 75 por ciento con los granos de cacao tostados con los parámetros óptimos para TE y TR, que tuvieron una aceptabilidad sensorial general de 78,6 y 75 por ciento, respectivamente; y un nivel de preferencia de 48,39 por ciento y 51,61 por ciento, respectivamente. Con el método CATA se encontró diferencias significativas (p < 0,05) entre los dos chocolates para los atributos sabor cacao/chocolate, sabor amargo, sabor dulce y sabor frutal.

The objective of the research was to optimize the roasting of chuncho cacao in two types of roasters, stove and rotary drum, applying the response surface methodology (RSM) with a three-level factorial design and two factors (32), with three central points. Total polyphenol retention and antioxidant capacity were maximized with the combination of roasting temperatures (100, 120, and 140 °C) and times (10, 20, 30 min), which had a significant effect (p < 0.05). The optimal temperature and time for roasting in the oven (TE) were 130 °C and 11 min, with which cocoa pieces (nibs) were obtained with 63.72 ± 1.84 mg EAG/g dry base (b.s.) of total polyphenols, 267.93 ± 5.30 µmol Eq. Trolox/g b.s. of antioxidant capacity by FRAP and 418.91 ± 3.86 µmol Eq. Trolox/g b.s. of antioxidant capacity by DPPH. The optimum temperature and time for roasting in a rotary drum (RT) were 127 °C and 11 min, with which cocoa pieces (nibs) were obtained with 64.38 ± 2.10 mg EAG/g b.s. of total polyphenols, 260.91 ± 6.14 µmol Eq. Trolox/g b.s. of antioxidant capacity by FRAP and 414.61 ± 2.62 µmol Eq. Trolox/g b.s. of antioxidant capacity using FRAP analysis. Chocolates at 75 percent were made with roasted cocoa beans with the optimal parameters for TE and TR, which had a general sensory acceptability of 78.6 and 75 percent, respectively; and a preference level of 48.39 percent and 51.61 percent, respectively. With the CATA method, significant differences (p < 0.05) were found between the two chocolates for the cocoa/chocolate flavor attributes, bitter flavor, sweet flavor and fruit flavor.