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UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS CARRERA DE QUIMICA DE ALIMENTOS Evaluación de la capacidad antioxidante en cacao Nacional fino de aroma (Theobroma cacao L.), de las principales zonas productoras del Ecuador Trabajo de investigación previo a la obtención del título de: QUÍMICA DE ALIMENTOS Autora: Grace Carolina Muñoz Hernández Email: [email protected] Tutor: Dr. Iván Luis Tapia Calvopiña Cotutor: Dr. Iván Rodrigo Samaniego Maigua Email: [email protected] [email protected] Quito, septiembre 2018
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UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
CARRERA DE QUIMICA DE ALIMENTOS
Evaluación de la capacidad antioxidante en cacao Nacional fino de aroma
(Theobroma cacao L.), de las principales zonas productoras del Ecuador
Trabajo de investigación previo a la obtención del título de:
QUÍMICA DE ALIMENTOS
Autora: Grace Carolina Muñoz Hernández
Email: [email protected]
Tutor: Dr. Iván Luis Tapia Calvopiña
Cotutor: Dr. Iván Rodrigo Samaniego Maigua
Email: [email protected]
Quito, septiembre 2018
ii
DEDICATORIA
Este trabajo está dedicado a mi familia; a mis padres y hermanas, quienes con amor,
paciencia y constancia estuvieron para mí, los que sacrificaron mucho por mí y
permitieron que obtenga este logro. Para mis hermanas también, siendo una motivación
en su vida, “Que si quieres conseguir algo importante en tu vida, con esfuerzo y
perseverancia se puede cumplir”.
Los amo infinitamente.
Con mucho cariño,
Grace Carolina Muñoz Hernández
iii
AGRADECIMIENTOS
A lo largo de este recorrido de aprendizaje y conocimiento, de cumplir una de las metas
trazadas en mi vida y culminarla con éxito, me siento muy agradecida y bendecida por
Dios, por brindarme esta oportunidad y de tener unos padres incomparables, Edwin
Muñoz y María Esther Hernández, con los que me siento infinitamente agradecida ya que
son quienes me entregaron su total confianza, su amor incondicional como mi fortaleza y
han sido mi apoyo constante, gracias a cada uno de sus sacrificios para poder culminar
esta etapa.
Agradezco a mis hermanas Katherine, Camila, Samira y a mi prima Indira, quien
considero una hermana más; han sido quienes han estado ahí para mí, para brindarme su
apoyo, su inmenso cariño y alegría, por contar con ellas a pesar de la distancia y quienes
me dieron aliento para seguir adelante.
A la Universidad Central del Ecuador y a cada uno de sus docentes de la carrera, ya
que gracias a los conocimientos transmitidos y empleados me han formado como una
mujer profesional de la facultad de ciencias químicas y sobre todo en el área que me
apasiona la química en alimentos, un sueño cumplido, difícil, pero no inalcanzable.
A la Estación Experimental Santa Catalina del INIAP por permitirme realizar este
trabajo sobre todo al Dr. Iván Samaniego mi cotutor quien supo aconsejarme y guiarme,
al igual que a Verónica A., Bladimir O., Carmen R., Soraya C. y Rocío S., personas de
gran corazón y sencillez, gracias por su amistad y colaboración en este proceso.
Y a mis amigos a los que agradezco haberles conocido en este transcurso; Alex,
Santiago, Nathy, Grace, Anabel, Kevin, Paúl, Gaby A., Gaby D. y Sofía M, con los que
pasé momentos inolvidables a lo largo de este camino, entre risas y llantos crecí y sentí
su apoyo, gracias por no permitirme rendirme, a sus consejos y su amistad.
iv
CESIÓN DE DERECHOS DE AUTOR
Yo, Grace Carolina Muñoz Hernández en calidad de autora del trabajo de investigación:
“EVALUACIÓN DE LA CAPACIDAD ANTIOXIDANTE EN CACAO
NACIONAL FINO DE AROMA (THEOBROMA CACAO L.), DE LAS
PRINCIPALES ZONAS PRODUCTORAS DEL ECUADOR”, autorizo a la
Universidad Central del Ecuador a hacer uso de todos los contenidos que me pertenecen
o parte de los que contiene esta obra, con fines estrictamente académicos o de
investigación.
Los derechos que como autor me corresponden, con excepción de la presente
autorización, seguirán vigentes a mi favor, de conformidad con lo establecido en los
artículos 5, 6, 8; 19 y demás pertinentes de la Ley de Propiedad Intelectual y su
Reglamento.
También, autorizo a la Universidad Central del Ecuador a realizar la digitalización y
publicación de este trabajo de investigación en el repositorio virtual, de conformidad a lo
dispuesto en el Art. 144 de la Ley Orgánica de Educación Superior.
Firma
Grace Carolina Muñoz Hernández
CI: 1003829874
v
APROBACIÓN DEL TUTOR DEL TRABAJO DE TITULACIÓN
Yo, Iván Luis Tapia Calvopiña, en calidad de tutor del trabajo de titulación
“EVALUACIÓN DE LA CAPACIDAD ANTIOXIDANTE EN CACAO
NACIONAL FINO DE AROMA (THEOBROMA CACAO L.) DE LAS
PRINCIPALES ZONAS PRODUCTORAS DEL ECUADOR”, elaborado por la
estudiante Grace Carolina Muñoz Hernández, estudiante de la Carrera de Química de
Alimentos, Facultad de Ciencias Químicas de la Universidad Central del Ecuador,
considero que el mismo reúne los requisitos y méritos necesarios en el campo
metodológico y en el campo epistemológico, por lo que lo APRUEBO, a fin de que sea
sometido a la evaluación por parte del tribunal calificador que se designe.
En la ciudad de Quito a los 10 días del mes de Septiembre del año 2018.
Dr. Iván Luis Tapia Calvopiña
Tutor
CI: 1708468358
vi
APROBACIÓN DEL TRIBUNAL DEL TRABAJO DE TITULACIÓN
El tribunal constituido por: Dr. Iván Luis Tapia Calvopiña, Ing. Irma Gonza y Msc.
Juan Sebastián Serrano, luego de revisar el trabajo de investigación titulado: “Evaluación
de la capacidad antioxidante de cacao Nacional fino de aroma (Theobroma cacao L.), de
las principales zonas productoras del Ecuador”, previo a la obtención del Título
Profesional de Química de Alimentos presentado por la señorita Grace Carolina Muñoz
Hernández APRUEBA el trabajo presentado.
Para constancia de lo actuado firman:
Dr. Iván Luis Tapia Calvopiña Msc. Juan Sebastián Serrano
C.I.:1708468358 C.I.:1719188466
Ing. Irma Gonza
C.I.:
vii
Tabla de contenido
Introducción ................................................................................................................. 1
Capítulo I ..................................................................................................................... 4
El problema .................................................................................................................. 4
1.1. Planteamiento del problema .............................................................................. 4
1.2. Formulación del problema ................................................................................ 6
1.3. Preguntas directrices ......................................................................................... 6
1.4. Objetivos ........................................................................................................... 6
Objetivo general. .................................................................................................. 6
Objetivos específicos. .......................................................................................... 6
1.5. Justificación e importancia ............................................................................... 7
Capítulo II .................................................................................................................... 8
Marco teórico ............................................................................................................... 8
2.1 Antecedentes de la investigación ................................................................... 8
2.2. Fundamentación teórica .................................................................................. 10
2.2.1. Historia del origen del cacao ................................................................... 10
2.2.2. Producción de Cacao Fino de Aroma en el Ecuador ............................... 12
2.2.3. Composición química del cacao y sus productos. ................................... 15
2.2.4. Variedades de cacao ................................................................................. 17
2.2.5. Polifenoles ............................................................................................... 19
viii
2.2.6. Capacidad antioxidante del cacao ............................................................ 21
2.3. Fundamentación legal ..................................................................................... 23
2.4. Hipótesis. ........................................................................................................ 25
2.4.1. Hipótesis nula (Ho). ................................................................................. 25
2.4.2. Hipótesis alternativa (Hi). ........................................................................ 25
2.5. Sistema de variables. ....................................................................................... 25
2.5.1. Variables dependientes. ........................................................................... 25
2.5.2. Variables independientes. ........................................................................ 25
Capítulo III ................................................................................................................. 26
Metodología de la investigación ................................................................................ 26
3.1. Diseño de la investigación. ............................................................................. 26
3.2. Población y muestra ........................................................................................ 27
3.2.1. Población ................................................................................................. 27
3.2.2. Muestra .................................................................................................... 28
3.3. Materiales y métodos. .................................................................................... 29
3.3.1. Materiales. ................................................................................................ 29
3.3.2. Metodología. ........................................................................................... 30
3.4. Diseño experimental ...................................................................................... 34
3.5. Matriz de operacionalización de datos ............................................................ 34
3.5. Técnicas e instrumentos de recolección de datos ........................................... 35
ix
3.6. Técnicas de Procesamiento y Análisis de Datos ............................................. 40
Capítulo IV ................................................................................................................ 42
Análisis y discusión de resultados ............................................................................. 42
4.1. ETAPA I. Adaptación de las metodologías analíticas, utilizando
espectrofotometría UV-Visible para determinar la capacidad antioxidante por los
métodos ABTS y FRAP. ............................................................................................ 42
4.1.1. Estudio de la linealidad ......................................................................... 42
4.1.2. Precisión ................................................................................................ 49
4.1.3. Exactitud ............................................................................................... 50
4.2 ETAPA II. Evaluación de la capacidad antioxidante en cacao Nacional Fino de
Aroma procedente de las principales zonas productoras del Ecuador........................ 51
4.2.1 Análisis de la capacidad antioxidante por el método ABTS. ................... 52
4.2.2 Análisis de la capacidad antioxidante por el método FRAP. .................... 56
Capítulo V .................................................................................................................. 62
Conclusiones y Recomendaciones ............................................................................. 62
5.1 Conclusiones .................................................................................................... 62
5.2. Recomendaciones ........................................................................................... 65
Bibliografía ................................................................................................................ 66
Anexos ....................................................................................................................... 70
Anexo A ................................................................................................................. 70
Anexo B ................................................................................................................. 71
x
Anexo C ................................................................................................................. 72
xi
ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 1. Evolución de la exportación ecuatoriana de cacao (toneladas métricas) de
enero a octubre................................................................................................................ 12
Figura 2. Producción de Cacao en Ecuador por provincia ....................................... 13
Figura 3. Porcentaje de superficie plantada y producción de cacao, según región y
provincia ......................................................................................................................... 14
Figura 4. Porcentaje de recuperación de compuestos antioxidantes en cada ciclo de
extracción para ABTS y FRAP. ..................................................................................... 51
Figura 5. Capacidad antioxidante promedio (μmolesTrolox/g) por el método ABTS
en muestras de cacao Nacional Fino de Aroma agrupadas por provincia ...................... 54
Figura 6. Histograma de frecuencia para la capacidad antioxidante en muestras de
cacao Nacional Fino de Aroma. Método ABTS ............................................................. 54
Figura 7. Capacidad Antioxidante promedio (μmol Trolox/g) en muestras de cacao
Nacional Fino de Aroma por provincia en FRAP. ......................................................... 59
Figura 8. Histograma de frecuencia para la capacidad antioxidante (μmolTrolox/g) en
muestras de cacao Nacional Fino de Aroma en FRAP. .................................................. 59
xii
ÍNDICE DE TABLAS
Tabla 1. Composición química de cacao en polvo desengrasado sin azúcar. ........... 16
Tabla 2. Requisitos físicos y calidad de granos de cacao. ........................................ 24
Tabla 3. Esquema del análisis de varianza combinado entre provincias productoras de
Cacao Nacional Fino de Aroma ..................................................................................... 34
Tabla 4. Matriz de operacionalización de variables .................................................. 35
Tabla 5. Evaluación de la linealidad del método analítico. ...................................... 35
Tabla 6. Evaluación de la precisión de la metodología analítica. ............................. 37
Tabla 7. Evaluación de la exactitud del método ....................................................... 39
Tabla 8. Factores en estudio para la evaluación de la capacidad antioxidante en Cacao
Nacional Fino de Aroma de las principales zonas de producción del Ecuador ............. 40
Tabla 9. Tratamientos para cada una de las provincias productoras de Cacao Nacional
........................................................................................................................................ 41
Tabla 10. Preparación de las soluciones patrón de Trolox para elaboración de curvas
de calibración. ................................................................................................................. 42
Tabla 11. Resultados promedios de señal instrumental diaria para el análisis de
regresión lineal de la capacidad antioxidante por el método ABTS............................... 43
Tabla 12. Resultados del análisis de regresión lineal para la curva de calibración global
de la capacidad antioxidante por el método ABTS. ....................................................... 45
Tabla 13. Resultados promedios de señal instrumental diaria para el análisis de
regresión lineal de la capacidad antioxidante por el método FRAP. .............................. 46
Tabla 14. Resultados del análisis de regresión lineal para la curva de calibración global
de la capacidad antioxidante por el método FRAP......................................................... 48
xiii
Tabla 15. Resultados de la capacidad antioxidante (μmolTrolox/g) en los métodos
ABTS y FRAP para análisis de precisión. ...................................................................... 49
Tabla 16. Resultados del análisis estadístico del ensayo de precisión para los métodos
ABTS y FRAP. ............................................................................................................... 49
Tabla 17. Capacidad antioxidante promedio en muestras de cacao Nacional Fino de
Aroma de las principales zonas del Ecuador. ................................................................. 52
Tabla 18. Análisis de varianza de la capacidad antioxidante por método ABTS en
cacao Nacional Fino de Aroma de las principales zonas productoras del Ecuador (Guayas,
Manabí, Los Ríos, Sucumbíos, Orellana y Napo ........................................................... 55
Tabla 19. Prueba de significancia de Tukey para la capacidad antioxidante en cacao
Nacional Fino de Aroma por provincia (método ABTS). .............................................. 56
Tabla 20. Capacidad antioxidante promedio (μmolTrolox/g) en muestras de cacao
Nacional fino de aroma por el método FRAP de las principales zonas productoras del
Ecuador ........................................................................................................................... 57
Tabla 21. Análisis de varianza de la capacidad antioxidante por método FRAP en
cacao Nacional Fino de Aroma de las principales zonas productoras del Ecuador (Guayas,
Manabí, Los Ríos, Sucumbíos, Orellana y Napo) .......................................................... 60
Tabla 22. Prueba de significancia de Tukey para capacidad antioxidante en FRAP. 61
xiv
ÍNDICE DE GRÁFICOS
Gráfico 1. Representación gráfica de la ecuación de Hortwiz .................................. 38
Gráfico 2. Curva de calibración global de la capacidad antioxidante por el método
ABTS. ............................................................................................................................. 44
Gráfico 3. Curva de calibración global de la capacidad antioxidante por el método
FRAP. ............................................................................................................................. 47
xv
“Evaluación de la capacidad antioxidante en Cacao Nacional Fino de Aroma
(Theobroma cacao L.), de las principales zonas productoras del Ecuador”
Autora: Grace Carolina Muñoz Hernández
Tutor: Dr. Iván Luis Tapia Calvopiña
Cotutor: Dr. Iván Rodrigo Samaniego Maigua
RESUMEN
En el presente trabajo de investigación, se evaluó la capacidad antioxidante de 170
muestras de Cacao Nacional Fino de Aroma procedente de las principales zonas
productoras del Ecuador (Guayas, Manabí, Los Ríos, Sucumbíos, Napo y Orellana) con
la finalidad de establecer la habilidad antioxidante en el cacao por zona de producción.
En los extractos de las muestras de cacao fermentadas, secas y desengrasadas se
determinó la capacidad antioxidante por espectrofotometría UV-VIS empleando dos
métodos (adaptados y con las curvas de calibración globales): uno por decoloración del
catión radical ABTS+ a una longitud de onda de 734nm y el otro por reducción del ión
férrico (FRAP) a 700nm. Se determinó que Napo presentó la mayor capacidad
antioxidante promedio con (1160,22± 250,69) (1372,16± 201,84) μmolTrolox/g en las
zonas de Tena, Archidona y Carlos J Arosemena Tola, tanto en ABTS y FRAP
respectivamente, seguido por Manabí con (1268,61 ±220,86) μmolTrolox/g en ABTS y
Los Ríos (1033,63± 159,41) μmolTrolox/g en FRAP. Se determinó que la zona de
producción tiene efecto sobre la capacidad antioxidante en las muestras de cacao Nacional
Fino de Aroma.
Palabras claves: CACAO, CAPACIDAD ANTIOXIDANTE,
ESPECTROFOTOMETRÍA, ZONA DE PRODUCCIÓN, ABTS, FRAP.
xvi
"Evaluation of antioxidant capacity in National Fine Aroma Cacao (Theobroma
cacao L.) of the main producing areas of Ecuador"
Autora: Grace Carolina Muñoz Hernández
Tutor: Dr. Iván Luis Tapia Calvopiña
Cotutor: Dr. Iván Rodrigo Samaniego Maigua
ABSTRACT
In the present research work, the antioxidant capacity of 170 samples of Fine National
Aroma Cacao from the main producing areas of Ecuador (Guayas, Manabí, Los Ríos,
Sucumbíos, Napo and Orellana) was evaluated in order to establish the ability antioxidant
in cocoa by production area. The extracts of the fermented, dried and degreased cocoa
samples were determined their antioxidant capacity by UV-VIS spectrophotometry using
two methods (adapted and with the global calibration curves): one by decolorization of
the radical cation ABTS + at a wavelength of 734nm and the other by reduction of ferric
ion (FRAP) to 700nm. It was determined that Napo had the highest average antioxidant
capacity with (1160.22 ± 250.69) (1372.16 ± 201.84) μmolTrolox / g in the areas of Tena,
Archidona and Carlos J Arosemena Tola, both in ABTS and FRAP respectively, followed
by Manabí with (1268.61 ± 220.86) μmolTrolox / g in ABTS and Los Ríos (1033.63 ±
159.41) μmolTrolox / g in FRAP. It was determined that the production zone has an effect
on the antioxidant capacity in the National Fine Aroma cocoa samples.
Keywords: CACAO, ANTIOXIDANT CAPACITY, SPECTROPHOTOMETRY,
PRODUCTION AREA, ABTS, FRAP.
1
Introducción
Actualmente, el Ecuador es el principal productor de cacao fino de aroma;
encontrándose más del 70% de la producción mundial de este tipo de cacao en nuestro
país. Esta variedad de cacao, presenta características individuales distintivas de sabor y
aroma, que lo hace único y especial, sobresaliendo de otros tipos de cacao. (PRO
ECUADOR, 2017)
Los detalles de sabor y aroma dependen de varios factores como: el origen genético
del grano, el correcto tratamiento post-cosecha, sumado a condiciones naturales (suelo,
clima, temperatura, luminosidad, etc). El Ecuador cuenta con un clima megadiverso y
además con las condiciones favorables para la producción ininterrumpida de cacao,
convirtiéndolo en uno de los 10 principales países con mayor producción de cacao fino
de aroma del mundo. (PROECUADOR, 2013).
Estudios realizados confirman que el cacao y sus derivados son fuentes importantes
de metilxantinas, compuestos fenólicos (epicatequina, polifenoles, antocianinas) y una
gran variedad de compuestos volátiles que son responsables de las características
organolépticas únicas del grano (sabor astringente y amargor de sus almendras). (Bonvehi
& Coil, 1997; Drewnowski y Gomez-Carneros, 2000). También se le atribuye varias
funciones fisiológicas, que incluye actividades antioxidantes y antimutagénicas,
desempeñando un papel importante en la preservación de la salud humana. (Bomser,
Singletary, Wallig, y Smith, 1999).
El procesamiento poscosecha (fermentación y secado) y la zona de producción son
factores que influyen sobre las concentraciones de los compuestos antes mencionados y
2
por ende en la actividad antioxidante de los granos de cacao, estas variables definen la
calidad del producto final. (Aculey et al., 2010).
La demanda mundial creciente por alimentos ricos en compuestos bioactivos y en el
caso particular del cacao la necesidad de demostrar sus propiedades benéficas para la
salud, hacen necesario realizar estudios que permitan establecer la capacidad antioxidante
del cacao Nacional Fino de aroma del Ecuador. Dentro de este contexto el presente
estudio tiene como objetivos determinar la capacidad antioxidante en cacao Nacional
Fino de Aroma procedente de las principales zonas productoras de la región Litoral y
Amazónica del Ecuador y evaluar el efecto de la zona geográfica de producción como
herramienta objetiva de calidad para los productores, exportadores e industriales, que les
permita buscar nuevos nichos de mercado para el cacao producido en nuestro país por sus
propiedades bioactivas.
En el capítulo uno, se abordará la problemática acerca del desconocimiento de las
propiedades del cacao fino de aroma en el Ecuador, en este se incluirá el planteamiento,
la formulación, los objetivos, la importancia y la justificación de la problemática como
tal.
El capítulo dos tratará el marco teórico del trabajo de investigación, en antecedentes
de la investigación se recopilará los estudios más representativos del tema propuesto.
También se incluirá el fundamento teórico, a los que está sometida la investigación, las
hipótesis y la conceptualización de las variables.
En el tercer capítulo se mencionará la metodología que se realizó para evaluar la
capacidad antioxidante del cacao y para analizar sus variables, se menciona los
materiales, equipos y procedimientos; incluye el diseño experimental, la
operacionalización de las variables, el instrumento de recolección de datos, técnicas de
procesamiento y análisis de datos.
3
El cuarto capítulo tratará sobre el análisis y discusión de resultados obtenidos por los
dos métodos estandarizados previamente donde encontramos la linealidad, la precisión y
exactitud y fue utilizado para la determinación de la capacidad antioxidante.
4
Capítulo I
El problema
1.1. Planteamiento del problema
En la actualidad, existe mayor interés de la población por el consumo de alimentos
funcionales, es decir, que además de brindar un valor nutricional también proporcione un
efecto benéfico para la salud. Es poco conocido en el Ecuador, el consumo de productos
de cacao (chocolate y derivados) por su calidad nutricional y funcional, sino solo por su
agradable sabor considerándolo tan solo como una golosina, esto puede deberse a la falta
de información de una base de datos de las propiedades tanto nutritivas y funcionales
(capacidad antioxidante) que el cacao contiene gracias a su composición. (Samaniego,
2012)
En los últimos años varios estudios han demostrado que el cacao es particularmente
rico en polifenoles, estos compuestos bioactivos son responsables de ciertas propiedades
organolépticas como el sabor amargo y astringente y del color rojo a violeta intenso en
los alimentos, así como son muy reconocidos por sus propiedades benéficas para la salud
por su efecto protector contra ciertas enfermedades como el cáncer y los trastornos
cardiovasculares y cerebrovasculares. (INIAP, 2011) (Samaniego, 2012)
El contenido de polifenoles en el cacao varía debido a numerosos factores
medioambientales como la luz, el grado de madurez o el grado de conservación, factores
intrínsecos como la variedad de cacao, además sufren reacciones con otros metabolitos
secundarios durante la fermentación, por estas razones es indispensable
5
conocer el contenido de estos compuestos bioactivos los mismos que están relacionados
con la capacidad antioxidante de los granos. (PROECUADOR, 2013)
Debido a la variabilidad climática del Ecuador, existen cultivos de cacao en la mayoría
de las provincias de este país, destacándose las provincias de las regiones Costa y
Amazonía como las de mayor producción. Actualmente, Guayas es la principal provincia
productora de cacao en el país, durante el 2016 tuvo una producción total de 49 mil
toneladas representando el 28% del total nacional, seguido por Los Ríos con el 23% y en
tercer lugar Manabí con el 13%. Estas 3 provincias sumaron una producción de 113 mil
toneladas de cacao durante el último año. (PRO ECUADOR, 2017)
Sin embargo, en el mercado mundial no existe diferencia en el precio del cacao
ecuatoriano, lo cual podría cambiar al tomar en cuenta que la industria del mundo del
chocolate ha prometido trabajar con cacao sostenible y sustentable. Según Albert Scalla,
vicepresidente de FC Stone este sería un factor para que el precio del cacao aumente,
especialmente para los cacaos especiales, finos, que conllevan un diferencial mayor. En
el mundo existe alrededor de 4,3 millones de toneladas y Ecuador está en 220.000
toneladas. Sin embargo, puede llegar a influir en cuanto a cacaos especiales, finos y de
alta gama. (ANECACAO, 2017).
En este contexto, es importante la generación de herramientas objetivas de calidad que
permitan certificar la calidad y el origen del cacao Nacional Fino de Aroma, así como
demostrar sus propiedades bioactivas con la finalidad de buscar nuevos nichos de
mercado que permitan comercializar al cacao ecuatoriano por sus efectos benéficos para
la salud, lo que conllevaría a nuevas alternativas de comercialización para los
productores, exportadores e industriales.
6
1.2. Formulación del problema
¿Es posible evaluar la capacidad antioxidante que tiene el cacao Nacional Fino de
Aroma de las principales zonas productoras del Ecuador, para elaborar de acuerdo a la
zona de producción una base de datos no existente en el país que permita valorizar sus
cualidades funcionales, a parte de su calidad sensorial ya conocida y así promover en el
mercado mundial el consumo de este tipo de cacao?
1.3. Preguntas directrices
¿Cómo se va a evaluar la capacidad antioxidante del cacao?
¿De qué depende la capacidad antioxidante?
¿Cuáles son las principales zonas de producción de cacao Nacional Fino de
Aroma?
¿Existe efecto de la zona de producción sobre la capacidad antioxidante?
¿Cuál es la provincia que presenta la mayor capacidad antioxidante en su cacao?
1.4. Objetivos
Objetivo general.
Evaluar la capacidad antioxidante de cacao Nacional Fino de Aroma
(Theobroma cacao L.) en las principales zonas productoras del Ecuador.
Objetivos específicos.
Adaptar los métodos de análisis por FRAP y ABTS para determinar la
capacidad antioxidante en cacao Nacional Fino de Aroma.
Evaluar el efecto de la zona de producción sobre la capacidad antioxidante en
cacao Nacional Fino de Aroma.
Elaborar una base de datos referenciales de la capacidad antioxidante de cacao
Nacional Fino de Aroma a nivel del país para los productores e industriales.
7
1.5. Justificación e importancia
En los últimos años se ha incrementado el interés por el consumo de alimentos
funcionales, los mismos que aparte de cumplir con su función nutricional, aportan con el
consumo de ciertos compuestos fitoquímicos como los polifenoles que producen un
efecto benéfico para la salud por su actividad antioxidante. El cacao presenta un alto
contenido de polifenoles los mismos que influyen directamente sobre la calidad de los
granos puesto que participan en reacciones de condensación oxidativa con las proteínas
formando polímeros de alto peso molecular disminuyendo el amargor, la astringencia y
son los responsables de la formación del color marrón (chocolate) de los granos, además
varias investigaciones han demostrado que los polifenoles del cacao por su estructura
presentan una alta actividad antioxidante y se los ha relacionado con efectos benéficos
para la salud que permiten prevenir enfermedades cardiovasculares y degenerativas como
el cáncer.
Dentro de este contexto, el propósito de este trabajo es evaluar la capacidad
antioxidante del cacao nacional fino de aroma fermentado y seco procedente de las
principales zonas productoras del país, que permita dar mayor valor agregado desde el
punto de vista funcional a este tipo de cacao reconocido por sus características aromáticas
que permiten elaborar chocolates de alta calidad, así como determinar el efecto del
ambiente sobre la actividad antioxidante, estableciendo zonas de producción que
presenten materiales que puedan ser utilizados en la elaboración de productos
nutraceúticos, permitiendo ingresar en nuevos nichos de mercado y mejorar los precios
en beneficio del sector cacaotero nacional.
8
Capítulo II
Marco teórico
2.1 Antecedentes de la investigación
El cacao (Theobroma cacao L.) es considerado uno de los cultivos perennes de
importancia económica significativa para países en vías de desarrollo de África, América
Latina y Asia. En el período 2014- 2015 se estimó una producción de 4.236 millones de
toneladas de almendras o granos de cacao, de este total en América se produjo 763.000
toneladas de las cuales 480.000 toneladas corresponden a la producción de Brazil y
Ecuador, siendo los mayores productores de esta región. Ecuador cuenta con 500.000
hectáreas de cultivo distribuidas en la región Litoral y Amazónica principalmente, las
mismas que permitieron exportar 304.000 toneladas métricas de cacao en grano y
productos derivados durante el año 2016- 2017. (ICCO, 2015); (PROECUADOR, 2017);
(INIAP, 2011). (ANECACAO, 2018).
Actualmente a nivel mundial son ampliamente reconocidas tres variedades de cacao:
Criollo, Trinitario y Forastero, y una cuarta variedad conocida como Nacional que se
produce en Ecuador, la cual se identifica por tener una fermentación muy corta y dar un
chocolate suave de buen sabor y aroma, por lo cual es reconocido a nivel mundial con la
clasificación de fino o de aroma. El mercado mundial reconoce dos variedades de cacao;
el “fino o de aroma” y el “común o al granel”, de las cuales el 95% de la producción
mundial anual es cacao al granel que se produce en su mayor parte en África, Asia y
Brasil y el restante 5% corresponde a cacao fino de aroma que se produce en su mayoría
en Ecuador (70% de la producción mundial), siendo nuestro país el mayor productor de
este tipo de cacao. (PROECUADOR, 2013);(Samaniego, 2012).
9
El cacao es particularmente rico en polifenoles, estos compuestos fitoquímicos se
almacenan en las células pigmentarias de los cotiledones y en función de su contenido los
granos presentan un color blanco a violeta intenso, además son los responsables de ciertos
atributos sensoriales como el sabor amargo y astringente. (PROECUADOR, 2013). La
cantidad total de polifenoles solubles presentes en almendras de cacao fermentadas y
secas es de 30 a 50 mg/g, un valor de 10% (100 mg/g) es considerado como signo de mala
fermentación. Los compuestos polifenólicos o polifenoles constituyen uno de los grupos
más ampliamente distribuidos en el reino vegetal con más de 8000 estructuras distintas,
en el cacao y productos derivados del cacao se han identificado cuatro grupos de
polifenoles: Catequinas (37%), Procianidinas (58%), Antocianinas (4%), Flavonoles
glicosidados (1%). (Wollgast, 2000); (Camino, 2013); (Yanzapanta, 2013).
En los últimos años, los polifenoles del cacao han ganado un interés considerable
debido a su capacidad antioxidante y su intervención en las reacciones de formación de
precursores de aroma. Se ha demostrado que este tipo de metabolitos secundarios, al tener
en su estructura anillos aromáticos con sustituyentes hidroxilos, tienen la capacidad de
actuar como donadores de electrones o hidrógenos, o captadores de radicales libres
disminuyendo así el riesgo de contraer enfermedades cardiovasculares y degenerativas
como el cáncer. (Samaniego, 2012); (Lim, 2009).
En función de estas propiedades antioxidantes que presentan este tipo de compuestos
fitoquímicos, se ha vinculado al cacao con la prevención del estrés oxidativo,
desequilibrio biológico y alteración de la función celular originada por enfermedades
degenerativas como la aterosclerosis, cardiopatías, enfermedades neurológicas y cáncer
(Siels, Schewe, Heiss, & Kelm, 2005). Según estudios reportados por investigadores de
la Universidad de Harvard, afirman que los indios Kuna de Panamá presentan bajos
niveles de enfermedades cardiovasculares, coronarias, cáncer y diabetes, debido al
consumo de cuarenta tazas de chocolate semanales (Lee KW, 2003). De igual manera,
10
estudios realizados por varios autores confirman que el consumo de cacao y productos
derivados de cacao en especial los de alto contenido de sólidos de cacao contribuye a
generar otros efectos benéficos en la salud como: estimulador cerebral, antitusígeno,
antidiarreico e incluso se ha demostrado que el cacao induce a la producción de
endorfinas, las cuales producen bienestar y felicidad. (Wakao, 2002) Por lo tanto, el
consumo de cacao está asociado con una serie de beneficios para la salud gracias a que
contiene polifenoles de tipo flavonoides que genera una elevada capacidad antioxidante.
Estudios realizados en los últimos años han demostrado que la cantidad y tipo de
polifenoles presentes en los granos de cacao, depende en gran medida no solo de factores
intrínsecos como el genotipo sino también de factores extrínsecos como el origen, época
de cosecha, métodos de fermentación y los pasos de procesamiento posteriores, lo que
determina que su presencia en mayor o menor cantidad en las almendras influye
directamente sobre su actividad antioxidante, por lo cual el presente estudio pretende
determinar la capacidad antioxidante en almendras fermentadas y secas de cacao Nacional
fino de aroma procedente de las principales zonas productoras de la región Litoral y
Amazónica del Ecuador, como herramienta de calidad para productores, exportadores e
industriales que permita dar mayor valor agregado a este tipo de cacao y abrir nuevas
oportunidades de mercado. (PROECUADOR, 2013); (Quiñones M, 2012)
2.2. Fundamentación teórica
2.2.1. Historia del origen del cacao
Se conoce a través de la historia que el cacao es originario de América, fue descubierto
y difundido por España por los viajes realizados al continente americano. En principios
de la colonización de América Central y Sudamérica, se empezaron a realizar
embarcaciones de cacao a Europa. (Gonzáles, 2007)
11
El cacao en grano era consumido por los indígenas americanos: toltecas, aztecas y
mayas, fue utilizado como moneda e ingrediente de preparación de una bebida llamada
xocoalt de sabor amargo. Un siglo después de su llegada a Europa, unas religiosas de
España desarrollaron con el grano de cacao la primera receta del actual chocolate,
añadiendo dulce y vainilla. Al principio solo fue una bebida consumida por la realeza que
luego se hizo de consumo general. A finales del siglo XIX cuando los suizos desarrollan
el primer chocolate de leche se desarrolla la industria chocolatera en el mundo cuyo
ingrediente principal era el grano de cacao. (Gonzáles, 2007)
En el Ecuador según fuentes históricas, desde principios de 1600 ya existían pequeñas
plantaciones de cacao a orillas del río Guayas y se expandieron a orillas de sus afluentes,
el Daule y el Babahoyo, ríos arriba, lo cual originó el nombre de cacao “Arriba” en el
mercado internacional y nacional. Inicialmente en el Ecuador se cultivó cacao Nacional
el cual pertenecía al tipo Forastero amelonado, posteriormente se introdujo desde
Venezuela y Trinidad el cacao Trinitario de color amarillo y morado, dando lugar a un
cruzamiento natural entre la variedad local y la introducida, formándose así el complejo
Nacional-Trinitario (Gonzáles, 2007)
Para Ecuador desde la mitad del siglo XIX y principios del siglo XX (período del auge
cacaotero), el cacao era su principal rubro de exportación; ya desde 1852 hasta 1859
representaba más de la mitad de las exportaciones ecuatorianas, 57,8 %, a finales de este
siglo su importancia frente al total de las exportaciones fue incrementándose. Desde 1910
hasta 1922 llegaron a representar el 67,7% del total de las exportaciones ecuatorianas.
Ecuador fue el primer productor mundial de cacao. (Gonzáles, 2007)
En la actualidad el cacao ecuatoriano es considerado como el mejor del mundo, debido
a su variedad llamada cacao de Arriba o Nacional, siendo un producto agrícola de gran
importancia para la economía. En el año 2012, fue el quinto producto más exportado por
el Ecuador dentro de las exportaciones no petroleras, después del banano, pescado, rosas
12
y demás formas de oro para uso no monetario. Así mismo, en este año se registró
exportaciones de cacao y elaborados por un total de 496.63 millones de dólares y 182,794
toneladas. Ecuador ocupa el séptimo lugar como país productor mundial de cacao
(PPMC), no obstante en el mercado mundial de cacao fino y de aroma es el primero con
más del 70% de la producción global, seguido de Indonesia con un 10%. En la Figura 1.
Se describe el incremento de la exportación ecuatoriana de cacao en toneladas métricas
desde el 2013 hasta el 2017. (ANECACAO, 2017)
Figura 1. Evolución de la exportación ecuatoriana de cacao (toneladas métricas) de
enero a octubre
Fuente: (ANECACAO, 2017)
2.2.2. Producción de Cacao Fino de Aroma en el Ecuador
La actividad cacaotera en el Ecuador involucra alrededor de 100.000 familias de
pequeños y medianos productores y una superficie estimada de 500.000 hectáreas; en el
país se cultiva cacao en 16 provincias de las 24 existentes, especialmente en las provincias
de la Costa y Amazonía y en aquellas ubicadas en las estribaciones de la cordillera de los
Andes. De la superficie nacional el 8,86 % corresponde a la región norte de la Amazonía
con 43.300 hectáreas, de las cuales el 83 % de la superficie corresponde a cacao de tipo
Nacional y el 17% restante a otros tipos de cacao trinitarios. (INIAP, 2012)
Guayas es la principal provincia productora de cacao en el país, durante el 2016 tuvo
una producción total de 49 mil toneladas representando el 28% del total nacional, seguido
13
por Los Ríos con el 23% y en tercer lugar Manabí con el 13%. Estas 3 provincias sumaron
una producción de 113 mil toneladas de cacao durante el último año. (PRO ECUADOR,
2017)
En las Figuras 2 y 3 se observa que la región que concentra la mayor superficie
cosechada de cacao es la región Costa, la misma que en el año 2009 registró el 80% de la
superficie total a nivel nacional. Las provincias que cuentan con la mayor superficie
cosechada de cacao son Manabí, Los Ríos y Guayas, también tienen una participación
Esmeraldas, El Oro y el Nororiente (Napo, Sucumbíos y Orellana). Las principales
provincias de la región Sierra que cultivan cacao son Cotopaxi, Bolívar, Cañar, pero en
menor porcentaje. (INIAP, 2012)
Figura 2. Producción de Cacao en Ecuador por provincia
Fuente: (PRO ECUADOR, 2017)
14
Figura 3. Porcentaje de superficie plantada y producción de cacao, según región y
provincia
Fuente: (PROECUADOR, 2013)
Existen sembríos de cacao a lo largo de todo el Ecuador, debido a las diferentes
características de cada suelo y a la hidratación de diversos tipos de cacao, los aromas y
sabores de la fruta presentan variaciones según el lugar donde se cultiva. Según el mapa
de sabores de cacao de ANECACAO (PROECUADOR, 2013), la distribución es la
siguiente:
- Norte y Oriente de Esmeraldas (zona montañosa) se registra una hibridación de
cacao Criollo con Nacional con suave toque de flores tipo yerbaluisa, jazmín y rosas,
ligeros aromas frutales. (Cuerpo medio).
- En Occidente, Centro y Sur de Esmeraldas existe perfil plano; leves sabores a
flores con especias, nueces y almendras. (Cuerpo de baja intensidad).
- Norte de Manabí y Santo Domingo de los Tsáchilas, fuerte sabor de almendras y
nueces, en ocasiones a frutas frescas. (Buen cuerpo).
- Occidente de Pichincha, La Concordia y Norte de Santo Domingo débiles notas
de flores y frutas, fuerte aroma a maní. (Otros aromas pobres).
15
- Oriente y Sur de Manabí, Los Ríos, norte de Guayas y estribaciones de la
Cordillera Occidental: fuerte perfil floral; notas de rosas, jazmín, azahares, yerbaluisa,
bergamota y cítricos (según la hibridación). (Cuerpo intenso).
- Amazonía: fuerte perfil de frutas tropicales, carece de un buen cuerpo, es decir, se
desvanece el aroma muy rápido en el paladar.
- Sur del Guayas, El Oro, occidente de Cañar y Azuay: ligera fragancia de flores;
notas frutales medianas (especias dulces), mayor acidez del país (combinación con
cacao trinitario y/o venezolano)
2.2.3. Composición química del cacao y sus productos.
Se denomina cacao en polvo, al producto que se obtiene moliendo los granos de cacao
y extrayendo total o parcialmente su grasa o manteca. (Col., 2013).
La composición es diferente si se trata de un cacao en polvo azucarado con 8% en
grasa o cacao en polvo azucarado de 2,5% en grasa. La energía aportada es de
aproximadamente 380 Kcal por cada 100 g de cacao en polvo azucarado (8% grasa) o
330 Kcal por cada 100 g si se trata del cacao en polvo azucarado (2,5% grasa),
manteniéndose relativamente constante el contenido de proteínas e hidratos de carbono,
sodio, potasio y fósforo. (Mapama, 2013).
En la Tabla 1. Se muestra la composición química y nutricional del cacao en polvo sin
azúcar y desengrasado y el valor diario recomendado para cada nutriente.
16
Tabla 1. Composición química de cacao en polvo desengrasado sin azúcar.
NUTRIENTE UNIDAD VALOR POR
100g
VALOR DIARIO
RECOMENDADO
PROXIMALES HOMBRE MUJER
Energía Kcal 525 3000 2300
Proteína g 25.00 54 41
Lípidos totales (grasa) 25.00 100-117 77-89
Carbohidratos por diferencia g 50.00 375-413 288-316
Fibra total g 25.0 >35 >25
Azúcares totales g 0.00
MINERALES
Calcio, Ca mg 250 1000 1000
Hierro, Fe mg 225.00 10 18
Magnesio, Mg mg 5000 350 330
Fósforo, P mg 6250 700 700
Potasio, K mg 900 3500 3500
Sodio, Na mg 0 <2000 <2000
VITAMINAS
Vitamina C, total ácido ascórbico mg 0.0 60 60
Vitamina A, IU IU 0 1000 800
LÍPIDOS
Total ácidos grasos saturados g 25.000 23-27 18-20
Total de ácidos grasos trans g 0 0 0
Fuente: (USDA, 2017)
Adaptado por: Grace Muñoz
Además de los nutrientes mencionados en la Tabla 1, el cacao constituye una rica
fuente de polifenoles que tiene relación directa con la actividad antioxidante. El cacao y
sus productos derivados (cacao en polvo, licor de cacao y chocolates) contienen diversos
contenidos de polifenoles y poseen diferentes niveles de potenciales antioxidantes. Los
polifenoles en los granos de cacao contribuyen aproximadamente al 12-18% del peso seco
de la almendra entera.
Las principales clases de compuestos polifenólicos identificados en los alimentos son:
fenoles simples, benzoquinonas, ácidos fenólicos, acetofenonas, ácidos fenilacéticos,
17
ácidos hidroxicinámicos, fenilpropenos, cumarinas, cromonas, naftoquinonas, xantonas,
estilbenos, antraquinonas, flavonoides, lignanos y ligninas. En el cacao se distinguen tres
grupos de polifenoles; las catequinas (37%), antocianinas (4%) y proantocianidinas
(58%). La catequina principal es epicatequina con hasta 35% del contenido total de
polifenoles. (PRO ECUADOR, 2017).
2.2.4. Variedades de cacao
A nivel mundial actualmente se distinguen cuatro variedades de cacao: Criollo,
Forastero Amazónico, Trinitario y Nacional del Ecuador (denominado fino y de aroma y
actualmente como cacao Ecuador).
El cacao Nacional del Ecuador actualmente se considera como una cuarta variedad
genética, debido a las características organolépticas propias de aroma y sabor, las cuales
son significativamente diferentes de las demás variedades.
2.2.4.1 Cacao criollo o nativo.
La denominación de esta variedad de cacao como criollo o nativo fue dada por el
mercado hasta mediados del siglo XVIII, en la actualidad existen muy pocos árboles
criollos puros. Esta variedad se caracteriza porque sus granos son de cascaras finas y
redondas, de sabor aromático y amargo, alto contenido de manteca y aceites esenciales
que le da atributos de calidad altos para fabricar chocolates “finos”. Otras características
con las que cuenta son sus árboles de baja estatura, poco robustos, de hojas grandes color
verde oscuro, sus mazorcas son de superficie rugosa con forma alargada presentan o no
depresión en el cuello y con terminación en punta recta o curva; son verde-rojizos cuando
no están maduros y amarillos con tendencia a rojo cuando maduran. (Camino, 2013)
2.2.4.2. Cacao forastero amazónico
Se les llama amazónicos porque están distribuidos en forma natural en la cuenca de
ese río y sus afluentes. Es un amplio grupo que contiene variedades cultivadas, semi-
18
silvestres y silvestres, entre las cuales el Amelonado es la variedad más cultivada, grandes
áreas de tierra de Brasil y África Occidental están cultivadas de esta variedad. Dentro de
este grupo existe las variedades: Común en Brasil, Amelonado de África Occidental, el
Matina o Ceylán de Costa Rica y México. (PROECUADOR, 2013).
Son considerados como cacao ordinario, los árboles son robustos y muy grandes, sus
hojas pequeñas de color verde claro, sus mazorcas son de forma amelonada y a veces con
un pequeño cuello de botella en la base, con una superficie lisa o ligeramente rugosa; las
almendras inmaduras son verdes y amarillas al madurar, son pequeñas, aplanadas y de
color morado. (Rodriguez, 2010).
2.2.4.3. Cacao trinitario
Constituyen las poblaciones híbridas de cruzamientos espontáneos de criollos y
forasteros, que se formó en la Isla de Trinidad de ahí su nombre, siendo su calidad
fenotípica y genotípica intermedia entre ambas variedades. (Rodriguez, 2010).
2.2.4.4. Cacao Nacional de Ecuador (Fino de aroma)
En el Ecuador existe un tipo de cacao único en el mundo conocido con el nombre de
“Nacional”, el cual es reconocido por tener una fermentación muy corta con un color
amarillo característico y dar un chocolate suave de buen sabor y aroma único, por lo que
es reconocido a nivel mundial con la clasificación fino o de aroma. (PROECUADOR,
2013).
Hasta 1920 fue cultivado exclusivamente en Ecuador, cuando llegaron las
enfermedades conocidas como “monilia” (Moniliaroreri) en 1918 y escoba de bruja
(Crinipellis perniciosa) en 1922, las cuales destruyeron las plantaciones de cacao
Nacional, el cruce espontáneo del cacao trinitario conocido como venezolano fue
incrementando, por cuanto se suponía que era más resistente. (Rodriguez, 2010).
19
2.2.4.5. Cacao CNN-51
Conocido también como Colección Castro Naranjal con color característico rojo, es
reconocido por sus características de alto rendimiento para la extracción de
semielaborados, ingredientes esenciales para la producción a escala de chocolates y otros.
Esta variedad de cacao es reconocida por presentar mayor tolerancia a algunas
enfermedades y presenta alta productividad con relación al cacao Nacional.
(PROECUADOR, 2013).
2.2.5. Polifenoles
Los polifenoles son sustancias provenientes del metabolismo secundario de las plantas
y se encuentran naturalmente en alimentos y bebidas de origen vegetal. Ellos se
relacionan directamente con algunas características de los alimentos, como son el sabor,
color, la palatabilidad y el valor nutricional. Este tipo de moléculas químicas constituyen
uno de los grupos más abundantes con más de 8000 estructuras distintas y están presentes
en varios tipos de alimentos como en las frutas, las legumbres, las nueces, el té, el café,
el cacao, la cebolla, etc. (Samaniego, 2012)
Los polifenoles son un conjunto heterogéneo de moléculas que comparten la
característica de poseer en su estructura varios grupos bencénicos sustituidos por
funciones hidroxílicas. Este tipo de compuestos químicos son importantes para la
fisiología de las plantas pues contribuyen con la resistencia a los microorganismos e
insectos y ayudan a preservar su integridad frente a su continua exposición a estresantes
ambientales, incluyendo radiaciones ultravioletas y relativamente altas temperaturas.
(Gutiérrez, 2012)
Las frutas y vegetales proporcionan la mayor capacidad antioxidante en la dieta por su
alto contenido de vitaminas E, C y β-carotenos, también los polifenoles constituyen una
fuente importante, pues sus anillos aromáticos con sustituyentes hidroxilos les brindan
20
una estructura especialmente adecuada para ejercer una acción antioxidante al poder
actuar como donadores de hidrógenos o electrones o servir como atrapadores de radicales
libres. (Gutiérrez, 2012)
Entre los polifenoles, los flavonoides constituyen el grupo más importante e incluye a
más de 5.000 compuestos bien identificados, los mismos que poseen una estructura de 3
anillos con 2 centros aromáticos (anillos A y B) y un heterociclo oxigenado central (anillo
C) y están típícamente conjugados con azúcares, clasificándose en 6 subgrupos:
flavonoides, flavonas, flavanonas, isoflavonas, antocianinas y catequinas. (Calderón
Merino, 2002)
Los flavonoides son los polifenoles más abundantes en el cacao, por lo cual el
chocolate es rico en estas moléculas funcionales. En el cacao y productos del cacao se
han identificado principalmente a la (+) catequina, (-) epicatequinas y polímeros
formados por subunidades de epicatequina conocidos como procianidinas. Las
procianidinas formadas por la unión de 2 a 6 monómeros de epicatequina son las más
abundantes, mientras que las que contienen entre 2 y 5 monómeros son las formas más
activas, probablemente debido a que la forma monomérica es metabolizada muy
rápidamente y excretada, mientras las poliméricas mayores de 6 unidades pueden tener
dificultades para penetrar las membranas celulares y son por tanto pobremente
absorbidas. Las catequinas y procianidinas aisladas del cacao tienen fuertes propiedades
antioxidantes in vitro, lo cual ha sido demostrado al comparar las catequinas extraídas del
chocolate con las del té, estableciéndose que las obtenidas del cacao presentaron un efecto
antioxidante 4 veces mayor, siendo las catequinas y sus oligómeros unidos por enlace
C4→C8 las de mayor efecto. (Wakao, 2002)
Los productos de cacao y chocolate tienen un contenido variable en flavonoides, desde
algunos que casi no los contienen (0,09 mg de procianidinas/g) a otros de alto contenido
(4 mg de procianidinas/g), por lo que para lograr un efecto antioxidante inmediato en
21
humanos se requieren al menos 38 g de chocolate rico en flavonoides, y hasta 125 g para
un efecto prolongado. (Weisburger, 1999)
La actividad biológica in vivo de los flavonoides del cacao depende de su capacidad
de absorción y de las propiedades de los metabolitos resultantes. En ratas alimentadas con
polvo de cacao las epicatequinas son bien absorbidas en el tracto digestivo y distribuidas
como formas conjugadas en el plasma, donde son rápidamente excretadas a la orina. (Lee
KW, 2003)
Las procianidinas sufren descomposición a monómeros y dímeros en el estómago, lo
que facilita su absorción intestinal, siendo posiblemente las formas activas los metabolitos
resultantes y/o conjugados de epicatequina. (Lee KW, 2003)
Aunque se ha asumido que el consumo de bebidas ricas en polifenoles como el té
disminuyen su actividad antioxidante cuando se ingieren junto a la leche, posiblemente
por reducción de la fracción absorbida debido a la grasa de la leche, un reciente estudio
no encontró que se produzcan modificaciones en la capacidad antioxidante del chocolate
cuando se toma con leche, hábito muy común en todo el mundo. (Lee KW, 2003)
2.2.6. Capacidad antioxidante del cacao
Desde la perspectiva de salud humana, la actividad antioxidante produce efectos
benéficos, en aquellos alimentos y bebidas ricas en polifenoles, porque protegen el
organismo de los radicales libres, moléculas altamente reactivas causantes de daños en el
organismo a nivel celular que tienden a incrementar el riesgo al desarrollo de cáncer,
enfermedades cardiovasculares y algunas degenerativas. (Rivera, y otros, 2012)
Después de realizar investigaciones y conocer el contenido de polifenoles de los granos
de cacao y diversos productos de cacao como el chocolate, los investigadores dieron un
paso más para investigar la capacidad antioxidante de estos productos. La determinación
de la capacidad antioxidante se lleva a cabo comúnmente utilizando ensayo de reducción
férrica / poder antioxidante (FRAP), 2,2'-azinobis (3-etilbenzotiazolin-6-sulfónicoácido),
22
ensayo de cationes radicales (ABTS), 2,2, -difenil-1-picrilhidrazilo, ensayo de cationes
radicales (DPHH) y ensayo de capacidad de absorbancia de radicales de oxígeno
(ORAC). Los métodos asociados con la determinación de la capacidad antioxidante son
los ensayos que implican reacciones de transferencia de hidrógeno y ensayos que
implican la reacción de transferencia de electrones. (Weisburger, 1999).
En términos de productos terminados derivados de cacao, se puede ver que la
capacidad antioxidante del chocolate negro es más alta que el chocolate con leche debido
a la presencia de mayor contenido de sólidos de cacao sin grasa (NFCS). Los compuestos
de tipo flavanol tienden a ser hidrofílicos, por lo tanto, se encuentran principalmente en
la fracción no grasa del cacao y el chocolate. Los polifenoles también pueden asociarse
con las proteínas y la formación de complejos de proteína de leche-polifenol, permite
explicar por qué la capacidad antioxidante de los productos de cacao se reduce mediante
la adición de leche. (Weisburger, 1999).
Se ha demostrado que el polvo de cacao tiene la mayor capacidad antioxidante en
comparación con los chocolates y otros productos derivados. Estudios realizados por
Miller informaron que los polvos de cacao mostraron los niveles más altos de ORAC,
seguidos por bombones para hornear, chocolates oscuros, chips de chocolate semidulce,
chocolates con leche y jarabes de chocolate. El cacao en polvo contiene muy alto NFCS
86-88% y 12-14% de manteca de cacao en comparación con los chocolates para hornear
(47-49%), chocolates oscuros (20-29.5%) y chocolates con leche (4.9-7.2%). Miller
observó un alto grado de correlación entre NFCS y ORAC (R2 = 0.9849). Los altos
valores de ORAC se registraron para la capacidad antioxidante hidrofílica en
comparación con la capacidad antioxidante lipófila en los polvos de cacao.
23
2.3. Fundamentación legal
El Instituto ecuatoriano de Normalización, INEN, emite el reglamento técnico
ecuatoriano voluntario NTE INEN 176: 2018, en el que se establece los requisitos de
calidad para los granos de cacao y los criterios para su clasificación que debe cumplir.
Términos y definiciones
Para los efectos de esta norma, se adoptan las siguientes definiciones:
Granos de cacao: Semillas provenientes del fruto del árbol Theobroma cacao L.
NOTA. El grano de cacao fermentado y seco también es conocido con el nombre de
“cacao beneficiado”.
Cacao fino: Granos de cacao que se caracterizan por tener sabores y aromas florales,
frutales y otros especiales. NOTA. “arriba” denominación reconocida en el comercio
internacional.
Granos de cacao fermentados: Granos cuyos cotiledones presentan una coloración
marrón o marrón rojiza y estrías profundas, o también cotiledones de una ligera
coloración violeta y estrías no profundas.
Granos de cacao violetas: Granos que presentan un color violeta, en al menos, la mitad
de la superficie expuesta de los cotiledones.
Clasificación
Los granos de cacao se clasifica en:
Cacao fino
- Arriba Superior Summer Selecto (A.S.S.S)
- Arriba Superior Selecto (A.S.S)
- Arriba Superior Época (A.S.E)
Cacao CCN51
- Cacao Superior Selecto (C.S.S)
- Cacao Superior Corriente (C.S.C)
24
Requisitos
Los granos de cacao deben cumplir con los siguientes requisitos:
No deben presentar olor o sabor a humo, o mostrar signos de contaminación por humo;
no deben estar infestados y deben cumplir con los requisitos físicos y de calidad indicados
en la Tabla 2.
Tabla 2. Requisitos físicos y calidad de granos de cacao.
Fuente: (INEN, 2018)
Muestreo
El número de unidades de muestra y los criterios sobre el nivel aceptable de calidad a
ser acordados por las partes tendrá como base lo establecido en NTE INEN 177 7. (INEN,
2018)
25
Envasado
Los granos de cacao deben comercializarse en envases nuevos y no reutilizados que
aseguren la protección del producto contra la acción de agentes externos que puedan
alterar sus características químicas o físicas y resistir las condiciones de manejo,
transporte y almacenamiento. (INEN, 2018)
Rotulado
El rotulado de los envases para los granos de cacao debe contener al menos la siguiente
información: a) nombre de los granos de cacao de acuerdo con su clasificación; b)
identificación del lote; c) razón social de la empresa y logotipo; d) cantidad del producto
en unidades del Sistema Internacional de Unidades (SI); e) país de origen; f) puerto de
destino (si aplica). (INEN, 2018)
2.4. Hipótesis.
2.4.1. Hipótesis nula (Ho).
Ho: No existe diferencia significativa en la capacidad antioxidante del cacao nacional
fino de aroma procedente de las seis principales zonas productoras del país.
2.4.2. Hipótesis alternativa (Hi).
Hi: Existe diferencia significativa en la capacidad antioxidante del cacao nacional fino
de aroma procedente de las seis principales zonas productoras del país.
2.5. Sistema de variables.
2.5.1. Variables dependientes.
V1: Capacidad antioxidante de cacao fino de aroma
2.5.2. Variables independientes.
V2: Zonas de producción de cacao fino de aroma; las provincias de Guayas, Manabí,
Los Ríos, Sucumbíos, Napo, y Francisco de Orellana
26
Capítulo III
Metodología de la investigación
3.1. Diseño de la investigación.
El proyecto de investigación se basó en un paradigma cuantitativo, que es un paradigma
científico experimental o positivista, lógico o empírico. Este tipo de paradigma tiene como
propósito explicar, predecir, controlar los fenómenos, verificar teorías, leyes para regular los
fenómenos. (Espinel, 2014). En el proceso se evaluó el nivel de capacidad antioxidante en
muestras de cacao procedentes de diferentes zonas de producción, se establecieron
modelos de comparación y se examinó el efecto del ambiente sobre los mismos, para lo
cual se recolectó datos numéricos de mediciones instrumentales siguiendo los métodos
científicos que permitieron la demostración de las hipótesis después de la realización del
análisis estadístico.
Esta investigación incursiona en el nivel exploratorio correlacional, porque es
considerada como el primer acercamiento científico de la capacidad antioxidante de cacao
fino de aroma en el Ecuador. Este tema aún no ha sido abordado o no ha sido
suficientemente estudiado y las condiciones existentes no han sido aún determinantes.
Por lo que se evaluó la capacidad antioxidante de cacao fino de aroma del país y el grado
de relación y significancia de acuerdo a la zona geográfica de cada muestra. Con los
resultados obtenidos, se genera información innovadora que sirva como criterio de
manufactura para productores e industriales.
Los tipos de investigación que están incluidos en este proyecto son del tipo
documental, bibliográfico, de campo y experimental. Es de tipo documental y
bibliográfico debido a que tiene como propósito conocer, contrastar, ampliar y
27
profundizar con diferentes estudios previos sobre el cacao (Theobroma cacao L.), acerca de
los componentes químicos asociados a la capacidad antioxidante y los beneficios que tienen.
Es de campo ya que las muestras se tomaron directamente desde las fincas de los productores
y se contó con los datos de georeferenciación de las zonas de producción de cacao fino de
aroma en las provincias de Guayas, Manabí, Los Ríos, Sucumbíos, Napo y Francisco de
Orellana. También se trata de una investigación de tipo experimental puesto que se llevó a
cabo en el laboratorio de LSAIA utilizando equipamiento instrumental, materiales, reactivos
y se determinó por 2 métodos (FRAP y ABTS) la capacidad antioxidante en las muestras de
cacao desengrasadas.
3.2. Población y muestra
3.2.1. Población
Para el presente estudio en colaboración con los técnicos de los programas de Cacao y
Café de las Estaciones Experimentales de Portoviejo, Litoral Sur y Central Amazónica se
colectaron muestras de cacao Nacional Fino de Aroma directamente de las fincas de los
productores, seleccionando los árboles que corresponde a cacao del tipo Complejo Nacional
por Trinitario en las provincias de mayor producción de la región Litoral (Guayas, Manabí
y Los Ríos) y región Amazónica (Francisco de Orellana, Napo y Sucumbíos) del Ecuador.
Para el muestreo se seleccionaron dentro de cada provincia 3 cantones productores de cacao
Nacional Fino de Aroma en función del Mapa Cacaotero Nacional (ANECACAO. 2010), en
cada cantón se identificaron al azar 5 fincas de productores de acuerdo al listado de
ACEPROCACAO y Kallari y GIZ en la región Litoral y Amazónica respectivamente, donde
se procedió a la toma de muestras (N =170 muestras).
28
3.2.2. Muestra
Las muestras estuvieron constituidas de 20 frutos de cacao por duplicado, es decir un total
de 40 frutos por finca, para el muestreo se escogieron al azar 20 árboles de cacao Nacional
(complejo Nacional x Trinitario) y se colectaron 2 frutos por árbol, con la finalidad de obtener
aproximadamente 1 kg de cacao fermentado y seco por muestra. En cada finca se registró los
datos de latitud y longitud geográfica mediante un GPS (Sistema de Posicionamiento
Satelital) para facilitar su referencia y ubicación posterior.
3.2.2.1. Manejo post-cosecha
El manejo post-cosecha (fermentación y secado) de todas las muestras recolectadas en la
región Litoral y Amazónica se realizó en el Centro de tratamiento post-cosecha de cacao de
la Estación Experimental Litoral Sur del INIAP, ubicada en el Km 26 Vía Durán-Tambo, al
Oeste de Guayaquil, Cantón Yaguachi, Provincia de Guayas, a una altitud de 17 msnm,
temperatura promedio de 24,6 ºC, humedad relativa promedio de 83 %, precipitación anual
de 1.398 mm.
3.2.2.3. Proceso de fermentación y secado
Las muestras de cacao colectadas en fruto de las diferentes provincias productoras se
fermentaron en la Estación Experimental Litoral Sur, aplicando la técnica de micro
fermentación en cajas de madera de laurel de 120x120x80 cm (alto x ancho x profundidad)
con capacidad de 120 kg de masa, colocando 12 muestras por cajón, con una remoción a las
48 horas y un tiempo de fermentación establecido para cacao nacional (Complejo Nacional
x Trinitario) de cuatro días. Posteriormente se realizó un proceso de secado al sol en tendales
de cemento, hasta obtener una humedad en el grano de aproximadamente 7%. Las muestras
fermentadas y secas se transportaron al Laboratorio de Servicio de Análisis e Investigación
29
en Alimentos LSAIA del Departamento de Nutrición y Calidad de la Estación Experimental
Santa Catalina del INIAP y se almacenaron en congelación hasta la fecha de su análisis.
3.3. Materiales y métodos.
3.3.1. Materiales.
Materiales de laboratorio.
- Dedales de extracción de celulosa
- Papel filtro
- Algodón
- Balones aforados de 100 mL y 250mL
- Balones de aforo ámbar de 25mL
- Vasos de precipitación 50 mL, 100mL, 250mL
- Frascos ámbar 200mL, 500mL.
- Probetas 100ml, 1000mL
- Puntas para micropipetas 1mL y 5mL.
- Tubos de ensayo de 10mL
- Tubos de centrifugación de 15 ml
- Micropipetas 5000 uL, 1000uL y 100uL
- Gradillas
Reactivos
- Hexano grado p.a.
- Acetona grado p.a
- Ácido fórmico grado p.a
- Estándar: Trolox: 6-hidroxy- 2,5,7,8 - tetramethylcroman-2-carboxylic acid
(Sigma Aldrich> 98%)
30
- ABTS (3-ethylbenzoathiazoline-6-sulfonic acid) diamonium salt (Sigma–Aldrich
pureza >98%)
- Fosfato de sodio monobásico grado p. a
- Fosfato de sodio dibásico grado p. a
- Ferrocianida de Potasio grado p. a
- Ácido tricloroacético grado p. a
- Cloruro férrico grado p.
Equipos
- Equipo de extracción de grasa Soxhlet Selecta.
- Espectrofotómetro UV- VIS Shimadzu Uv- 2600
- Molino Ultra centrifugo RETCH Zm 200
- Balanza analítica de precisión 0.1mg Shimadzu, Modelo AUX 220
- Baño ultrasónico Cole Pharmer 8892-MTH
- Baño María. Memmert modelo WNB 7-45
- Vortex Multimixer LAB-LINE INSTRUMENTS.
3.3.2. Metodología.
3.3.2.1. Métodos de análisis
3.3.2.1.1. Preparación de la muestra
Las almendras de cacao secas fermentadas, son reducidas a un tamaño de partícula de 42
mesh, mediante molienda en un molino de café y tamizado para asegurar la homogenización
y toma de muestra para el análisis en el laboratorio.
Procedimiento
a) Utilizando un bisturí, remover las cáscaras de las almendras de cacao.
31
b) Tomar un frasco de plástico limpio y rotular con el código de laboratorio
correspondiente a la muestra.
c) Pasar las almendras peladas a un recipiente plástico, tapar el recipiente y con cuidado
insertar el mismo en el termo de nitrógeno líquido por aproximadamente 5 minutos.
d) Sacar el recipiente del termo de nitrógeno líquido, abrir la tapa del mismo y pasar las
almendras congeladas al molino de café y moler por 2 minutos aproximadamente.
e) Pasar el polvo de cacao obtenido de la molienda al tamiz de 42 mesh, conectar al
sistema de agitación automático y agitar por 5 minutos aproximadamente.
f) Recolectar en un frasco de plástico el polvo de cacao tamizado con tamaño de
partícula de 42 mesh, el residuo que no pasó por el tamiz reintegrarlo al frasco para
introducir en el nitrógeno líquido nuevamente con más almendras hasta que se llene
el frasco.
g) Continuar con la molienda y el tamizado hasta terminar todas las almendras
correspondientes a la muestra.
h) Una vez concluida la molienda tapar bien el frasco con la muestra molida y tamizada
y colocarlo en el congelador hasta realizar el análisis
3.3.2.1.2. Extracción de grasa del polvo de cacao
La materia grasa del polvo de cacao es extraída con hexano mediante extracción continua
en Soxhlet por ocho horas, se recupera el solvente del extracto.
Procedimiento
a) Colocar en la estufa a 105 ºC un balón de destilación con dos núcleos de ebullición
durante dos horas.
b) Sacar el balón de destilación en un desecador, dejar enfriar y pesar.
32
c) Doblar el papel filtro de 16 cm formando un sobre e introducir en el dedal de
extracción.
d) Pesar 5 gramos de polvo de cacao en el dedal de extracción.
e) Cerrar el sobre de papel filtro, cubrir el dedal de extracción con algodón y colocar
dentro del extractor Soxhlet.
f) Medir en una probeta 200 ml de hexano y trasvasar al balón de destilación.
g) Unir el Soxhlet con el balón de destilación y conectar al refrigerante.
h) Colocar el equipo completo sobre el dispositivo de calentamiento, abrir el paso de
agua para el refrigerante, extraer por ocho horas.
i) Sacar el cartucho del Soxhlet, recuperar el solvente.
j) Dejar que se seque y guardar las muestras desengrasadas en frascos de vidrio e
identificadas.
3.3.2.1.3. Método de extracción.
El polvo de cacao se sometió a un proceso de desengrasado mediante extracción Soxhlet
por ocho horas con hexano, se evaporó el solvente y recuperó la muestra desengrasada. Esta
muestra se sometió a un proceso de homogenización mediante agitación vortex (5 minutos)
y baño ultrasonido (10 minutos) con una solución de Acetona/Agua/Acido Fórmico 70/30/0,1
v/v/v, posteriormente la muestra se centrifugó (10 minutos a 5000 rpm) y se separó el extracto
que se utilizó para la determinación de la capacidad antioxidante.
3.3.2.1.4. Método de decoloración del catión radical ABTS+.
Se preparó y activó una fuente de radicales con persulfato de potasio y ABTS stock 1:1,
se diluyó con buffer fosfato pH: 7 hasta obtener una lectura de absorbancia de 1,1 ±0,01 a
734 nm, siendo ésta la solución de trabajo.
Determinación de la capacidad antioxidante
33
a) Transferir a un tubo de vidrio un volumen de 200uL de muestra debidamente diluida
con buffer fosfato y adicionar 3800uL de la solución de trabajo de ABTS.+ (A734 =
1,1 ±0,01)
b) Del mismo modo transferir 200uL de buffer fosfato y de las soluciones patrón de
Trolox y adicionar 3800uL de la solución diluida de ABTS.+
c) Agitar los tubos y dejar reposar por un tiempo de 45min
d) Medir la absorbancia final de cada muestra por duplicado a una longitud de onda de
734nm
e) Para la curva de calibración se calcula la absorbancia neta como lo indica la ecuación
1, y se grafica en función de la concentración
3.3.2.1.5. Método por reducción del ión férrico (FRAP)
Determinación de la capacidad antioxidante
a) Tomar 1mL de la muestra y/o estándar en un tubo de ensayo de 10mL. Se debe tomar
1mL de agua destilada la que se denominara el blanco de la muestra
b) Adicionar 2,5mL de solución tampón de pH 6,6 y 2,5mL de la solución de
Ferrocianida de Potasio 1%
c) Incubar en baño María a 50ºC por un tiempo de 20min.
d) Pasado este tiempo añadir 2,5mL de la solución de ácido tricloroacético al 10%,
2,5mL de agua destilada y 0,5mL de FeCl3 al 1%
e) Homogenizar en un vortex las muestras y los estándares
f) Reposar por 30min en la obscuridad
g) Medir la absorbancia a 700nm.
34
3.4. Diseño experimental
Para cumplir con los objetivos establecidos, la investigación se realizó en dos etapas:
- Etapa I: Adaptación de las metodologías analíticas, utilizando espectrofotometría
UV-Visible para determinar la capacidad antioxidante por los métodos ABTS y FRAP.
En esta etapa se realizaron ensayos para evaluar la linealidad, exactitud y precisión de los
métodos
- Etapa II: Evaluación del nivel de capacidad antioxidante en cacao Nacional Fino de
Aroma, fermentado por 4 días y seco (secado natural al sol) procedente de las
provincias en estudio.
En esta etapa de análisis se utilizó un diseño completamente al azar (DCA) combinado
entre provincias con 90 tratamientos y dos repeticiones por tratamiento.
Tabla 3. Esquema del análisis de varianza combinado entre provincias productoras de
Cacao Nacional Fino de Aroma
Fuente de variación Grados de Libertad
TOTAL (Fxtxr)-1 179
Productor /Finca (F) (F-1) 4
Productor /Finca (F) x Repeticiones (r) (Fxr) 10
Tratamientos (t) (t-1) 17
Productor /Finca (F) x Tratamientos (t) (Fxt)-1 89
Error Experimental 59
Elaborado por: Grace Muñoz
3.5. Matriz de operacionalización de datos
En la Tabla 4 se procedió a transformar las unidades experimentales a unidades
observables medibles a través de sus dimensiones e indicadores con el fin de orientar el
proyecto en el transcurso de la investigación.
35
Tabla 4. Matriz de operacionalización de variables
Conceptualización Variables Dimensiones Indicadores Ítems
Capacidad
antioxidante en las
principales zonas
productoras del
Ecuador
Zonas de
producción
Manabí Cantones
Guayas Cantones
Los Ríos Cantones
Sucumbíos Cantones
Napo Cantones
Orellana Cantones
Capacidad
Antioxidante
Métodos
experimentales
ABTS μmoles
Trolox/g
FRAP μmoles
Trolox/g
Elaborado por: Grace Muñoz
3.5. Técnicas e instrumentos de recolección de datos
ETAPA I: adaptación de las metodologías analíticas, utilizando espectrofotometría
UV-Visible para determinar la capacidad antioxidante por el método ABTS y FRAP.
En esta etapa se realizó el proceso de adaptación de la metodología con la finalidad de
asegurar que los resultados obtenidos sean confiables y reproducibles, para lo cual se evaluó
los siguientes parámetros: linealidad, precisión expresada como desviación de la
repetibilidad y la exactitud expresada como porcentaje de recuperación.
A. Linealidad y rango lineal
La linealidad del método se evaluó relacionando la señal analítica del equipo con la
concentración de las soluciones patrón, utilizando Trolox como el antioxidante de
referencia o estándar, durante 3 días por triplicado como se presenta en la Tabla 5.
Tabla 5. Evaluación de la linealidad del método analítico.
CONCENTRACIÓN
ESTÀNDAR
RESPUESTA DEL EQUIPO
Día 1 Día 2 Día 3
C1
C2
C3
C4
Cx
Elaborado por: Grace Muñoz
36
Con los resultados obtenidos se realizó el estudio de regresión lineal, evaluando los
siguientes parámetros:
Coeficiente de correlación de la curva(r):
Ecuación 1
2/1
22
2/12
2
/
n
yy
n
xx
nyxxyr
Pendiente de la curva (m):
Ecuación 2
Sxx
Syx
n
xx
nyxxym
2
2
/
Intercepto (L):
Ecuación 3
xmyn
xmyL
Desviación de la pendiente (Sm):
Ecuación 4
Sxx
Syx
n
xx
yxSSm
2
2
2
Desviación del intercepto (SL):
Ecuación 5
n
xSm
n
xSmSL
222
37
Error Típico (Sy,x) :
Ecuación 6
2
ˆ2
,
n
yyS xy
Límite de confianza de la pendiente:
Ecuación 7
Smtmm .:
Límite de confianza del intercepto:
Ecuación 8
SLtLL .:
B. Precisión
El estudio de la precisión del método se realizó mediante un ensayo de repetibilidad de
los resultados, para lo cual se analizaron ocho veces una muestra de cacao nacional
previamente desengrasada utilizando las metodologías analíticas propuestas ABTS y
FRAP. Presente en la Tabla 6.
Tabla 6. Evaluación de la precisión de la metodología analítica.
NIVEL Número de
Repeticiones
Respuestas
Experimentales
ABTS FRAP
M1
R1
R2
R3
R4
Rx
Elaborado por: Grace Muñoz
Con los resultados del análisis se calculó la desviación estándar (S) y el coeficiente de
variación (Cv) mediante la siguiente fórmula:
Ecuación 9
38
Ecuación 10
Cv= Coeficiente de variación
S = Desviación estándar
X= Promedio
Los resultados del coeficiente de variación (Cv) se compararon con los valores
referenciales de acuerdo a las concentraciones medidas presentadas en la ecuación de
Hortwiz (Gráfico 1), de tal manera que permita establecer si el error está dentro de los
niveles aceptados.
Gráfico 1. Representación gráfica de la ecuación de Hortwiz
Fuente: (University Kwazulu-Natal, 2009)
C. Exactitud
La exactitud se evaluó determinando el número de ciclos de extracción necesarios para
extraer el 100% de los antioxidantes de una muestra de polvo de cacao desengrasado,
realizando el análisis de la muestra por triplicado. Como se ve en la Tabla 7.
39
Tabla 7. Evaluación de la exactitud del método
NIVELES NÚMERO DE
EXTRACCIONES
Respuesta Experimental
R1 R2 R3
M1
E1
E2
E3
E4
EX
Elaborado por: Grace Muñoz
Con los resultados se calculó el porcentaje de recuperación de los antioxidantes en cada
ciclo de extracción utilizando la siguiente relación:
Ecuación 11
Donde,
CObtenido= Concentración de polifenoles obtenidos en cada ciclo de extracción.
CTotal= Concentración de polifenoles obtenidos en todos los ciclos de extracción.
Etapa II: Evaluación del nivel de capacidad antioxidante en cacao Nacional fino de
aroma, fermentado por 4 días y seco procedente de las provincias en estudio.
Para la presente investigación se consideraron como factores en estudio a las provincias
de mayor producción de Cacao Fino de Aroma de la región litoral (Guayas, Manabí, Los
Ríos) y de la región Amazónica (Sucumbíos, Orellana y Napo) del Ecuador indicadas en la
Tabla 8.
40
Tabla 8. Factores en estudio para la evaluación de la capacidad antioxidante en Cacao
Nacional Fino de Aroma de las principales zonas de producción del Ecuador
Provincia Zona Finca/Productor
Análisis
Experimentales
ABTS FRAP
P1
Manabí
C1 Chone F1 F2 F3 F4 F5
C2 Portoviejo F1 F2 F3 F4 F5
C3 Rocafuerte F1 F2 F3 F4 F5
P2
Guayas
C1 Durán F1 F2 F3 F4 F5
C2 Milagro F1 F2 F3 F4 F5
C3 Yaguachi F1 F2 F3 F4 F5
P3
Los Ríos
C1 Vinces F1 F2 F3 F4 F5
C2 Montalvo F1 F2 F3 F4 F5
P4 Sucumbíos C1 Lago Agrio F1 F2 F3 F4 F5
C2 Shushufindi F1 F2 F3 F4 F5
C3 Gonzalo
Pizarro
F1 F2 F3 F4 F5
P5 Orellana C1 Francisco
de Orellana
F1 F2 F3 F4 F5
C2 Joya de los
Sacchas
F1 F2 F3 F4 F5
C3 Loreto F1 F2 F3 F4 F5
P6
Napo C1 Tena F1 F2 F3 F4 F5
C2 Archidona F1 F2 F3 F4 F5
C3 Carlos Julio
A. Tola
F1 F2 F3 F4 F5
Elaborado por: Grace Muñoz
3.6. Técnicas de Procesamiento y Análisis de Datos
3.6.1. Tratamientos
La definición de los tratamientos se realizó de manera individual para cada una de las
provincias productoras de cacao Nacional seleccionadas: Manabí, Guayas, Los Ríos,
Sucumbíos, Orellana y Napo. En los tratamientos se considera que en cada cantón se eligió
al azar 5 productores/fincas (F1, F2 F3, F4, F5) en función de la lista de productores de
ACEPROCACAO, Kallari y GIZ, para la toma de muestras. Tabla 9.
41
Tabla 9. Tratamientos para cada una de las provincias productoras de Cacao Nacional
Manabí (P1) Guayas (P2) Los Ríos (P3) Sucumbíos (P4) Orellana (P5) Napo (P6)
N Tratamiento
s N Tratamient
os N Tratamient
os
N° Tratamiento
s
N° Tratamient
os
N° Tratamiento
s 1 P1C1F1 1 P2C1F1 1 P3C1F1 1 P4C1F1 1 P5C1F1 1 P6C1F1
2 P1C1F2 2 P2C1F2 2 P3C1F2 2 P4C1F2 2 P5C1F2 2 P6C1F2
3 P1C1F3 3 P2C1F3 3 P3C1F3 3 P4C1F3 3 P5C1F3 3 P6C1F3
4 P1C1F4 4 P2C1F4 4 P3C1F4 4 P4C1F4 4 P5C1F4 4 P6C1F4
5 P1C1F5 5 P2C1F5 5 P3C1F5 5 P4C1F5 5 P5C1F5 5 P6C1F5
6 P1C2F1 6 P2C2F1 6 P3C2F1 6 P4C2F1 6 P5C2F1 6 P6C2F1
7 P1C2F2 7 P2C2F2 7 P3C2F2 7 P4C2F2 7 P5C2F2 7 P6C2F2
8 P1C2F3 8 P2C2F3 8 P3C2F3 8 P4C2F3 8 P5C2F3 8 P6C2F3
9 P1C2F4 9 P2C2F4 9 P3C2F4 9 P4C2F4 9 P5C2F4 9 P6C2F4
10 P1C2F5 10 P2C2F5 10 P3C2F5 10 P4C2F5 10 P5C2F5 10 P6C2F5
11 P1C3F1 11 P2C3F1 11 P3C3F1 11 P4C3F1 11 P5C3F1 11 P6C3F1
12 P1C3F2 12 P2C3F2 12 P3C3F2 12 P4C3F2 12 P5C3F2 12 P6C3F2
13 P1C3F3 13 P2C3F3 13 P3C3F3 13 P4C3F3 13 P5C3F3 13 P6C3F3
14 P1C3F4 14 P2C3F4 14 P3C3F4 14 P4C3F4 14 P5C3F4 14 P6C3F4
15 P1C3F5 15 P2C3F5 15 P3C3F5 15 P4C3F5 15 P5C3F5 15 P6C3F5
Elaborado por: Grace Muñoz
3.6.2 Análisis estadístico
Los resultados fueron evaluados mediante un análisis de varianza (ANOVA) con un nivel
de confianza del 95%. De igual manera se realizó un análisis de comparación de medias
mediante la prueba de Tuckey al 95% de confianza.
42
Capítulo IV
Análisis y discusión de resultados
4.1. ETAPA I. Adaptación de las metodologías analíticas, utilizando espectrofotometría
UV-Visible para determinar la capacidad antioxidante por los métodos ABTS y FRAP.
Con las metodologías analíticas propuestas por Oyaizu, 1986 y Henríquez, Aliaga y Lissi,
2002, para la determinación de la capacidad antioxidante, se procedió a realizar su adaptación
con el estudio de la linealidad, precisión y exactitud.
4.1.1. Estudio de la linealidad
Para la evaluación de la linealidad de los métodos analíticos, se realizó una solución madre
de 2000μmol/L de Trolox utilizado como el antioxidante de referencia o estándar, se
prepararon por dilución los diferentes niveles de concentración para elaborar las curvas de
calibración por triplicado en 3 días, como se indica en la Tabla 10.
Tabla 10. Preparación de las soluciones patrón de Trolox para elaboración de curvas de
calibración.
Concentración
(μmol Trolox/L)
Volumen solución
madre de Trolox (ml)
Blanco 0
200 1
300 1,5
400 2
500 2,5
600 3
700 3,5
Elaborado por: Grace Muñoz
43
Una vez preparado las soluciones patrón de Trolox se realizaron las curvas de calibración
por triplicado por día tanto por el método ABTS y el método FRAP.
4.1.1.1. Linealidad de la capacidad antioxidante por el método ABTS.
Con los resultados promedios de la señal instrumental para cada concentración medida
durante los tres días, se calculó la señal promedio por día y la curva promedio global con la
que se realizó los cálculos de la capacidad antioxidante por este método. (Tabla 11).
Tabla 11. Resultados promedios de señal instrumental diaria para el análisis de regresión
lineal de la capacidad antioxidante por el método ABTS.
CONCENTRACIÓN
(μmol Trolox/L) DÍA 1 DÍA 2 DÍA 3
PROMEDIO (nm)
0 0,160 0,054 0,152 0,122
200 0,507 0,402 0,474 0,461
300 0,653 0,493 0,628 0,591
400 0,781 0,672 0,688 0,714
500 0,881 0,768 0,854 0,834
600 0,921 0,969 0,994 0,961
700 1,049 1,000 1,000 1,017
Elaborado por: Grace Muñoz
Con base a los resultados de la Tabla 11, se realizó un gráfico global de la concentración
de la solución de Trolox (μmol/L) versus la absorbancia promedio (nm). (Gráfico 2).
44
Gráfico 2. Curva de calibración global de la capacidad antioxidante por el método
ABTS.
Elaborado por: Grace Muñoz
En el Gráfico 2, se observa la tendencia lineal de la curva de calibración global con un
coeficiente de correlación lineal (R2) de 0,9845; lo que indica que existe una alta correlación
lineal entre los resultados instrumentales de las absorbancias y la concentración, puesto que
el valor del coeficiente de correlación obtenido se acerca a 1, por lo cual se aceptó el ensayo
y se trabajó con esta curva de calibración para el método de ABTS.
En la Tabla 12, se presenta los resultados del estudio de regresión lineal realizado en la
curva de calibración promedio con la cual se cuantificó la capacidad antioxidante en las
muestras de cacao de las diferentes zonas por este método.
y = 0,0013x + 0,1764R² = 0,9845
0,000
0,200
0,400
0,600
0,800
1,000
1,200
0 100 200 300 400 500 600 700 800
Ab
so
rba
nc
ia (
nm
)
Concentración de trolox (µmol•L-1)
45
Tabla 12. Resultados del análisis de regresión lineal para la curva de calibración global de la
capacidad antioxidante por el método ABTS.
Elaborado por: Grace Muñoz
Mediante la prueba t de student de los valores obtenidos para el coeficiente de correlación
(R2), se confirmó que existe una correlación lineal significativa entre la absorbancia y la
concentración del estándar de Trolox.
Observando los resultados se puede establecer que el valor de t calculado (14,95) es
superior al valor t teórico (2,57), lo cual demuestra que existe una alta correlación lineal entre
la absorbancia y la concentración del estándar de Trolox.
En función de los resultados del análisis de regresión lineal de la curva de calibración
promedio global, se estableció que las magnitudes de la pendiente (m) toma un valor de
0,0013, y de la ordenada al origen (Lo) es de 0,1764, de igual manera los valores de la
desviación estándar de la pendiente (Sm) y la desviación estándar de la ordenada al origen
(SLo), fueron de 0,0001 y 0,0391 respectivamente. Utilizando los valores de la pendiente,
intercepto y desviaciones estándar de cada parámetro, se establecieron los límites de
confianza para cada uno de ellos, determinándose que la pendiente puede estar en un rango
de 0,0011 a 0,0015, y el intercepto en el rango de 0,0758 a 0,2769 con un nivel de confianza
PARÁMETROS GLOBALES
m (pendiente) 0,0013
Lo (ordenada al origen) 0,1764
Sy,x (error típico) 0,0518
Sm (Desv st pendiente) 0,0001
SLo (Desv. St ordenada) 0,0391
t (student) 2,5706
t (calculado) 14,95
m(min) 0,0011
m(máx) 0,0015
Lo (min) 0,0758
Lo (máx) 0,2769
46
del 95%. El error típico (S x,y) de la curva de calibración promedio global tiene un valor de
0,0518.
4.1.1.2. Linealidad de la capacidad antioxidante por el método FRAP.
De igual manera con los resultados promedios de la señal instrumental para cada
concentración medida durante los tres días, se calculó la señal promedio por día y la curva
promedio global con la que se realizó los cálculos de la capacidad antioxidante por este
método. (Tabla 13).
Tabla 13. Resultados promedios de señal instrumental diaria para el análisis de regresión
lineal de la capacidad antioxidante por el método FRAP.
CONCENTRACIÓN
(μmol Trolox/L) DÍA 1 DÍA 2 DÍA 3
PROMEDIO (nm)
0 0,1410 0,1283 0,1503 0,140
200 0,5343 0,4710 0,5223 0,509
300 0,6607 0,6550 0,6540 0,657
400 0,7777 0,8353 0,7930 0,802
500 0,9243 0,9967 0,9250 0,949
600 1,0790 1,1070 1,0503 1,079
Elaborado por: Grace Muñoz
Con base a los resultados de la Tabla 13, se realizó un gráfico del promedio global de la
concentración de la solución de Trolox (μmol/L) versus la absorbancia promedio. (Gráfico
3).
47
Gráfico 3. Curva de calibración global de la capacidad antioxidante por el método
FRAP.
Elaborado por: Grace Muñoz
En el Gráfico 3, se puede observar la tendencia lineal de la curva de calibración global
con un coeficiente de correlación lineal (R2) de 0,9951; lo que indica que existe una alta
correlación lineal entre los resultados instrumentales de las absorbancias y la concentración,
puesto que el valor del coeficiente de correlación obtenido se acerca a 1, por lo cual se aceptó
el ensayo y se trabajó con esta curva de calibración para el método de FRAP.
En la Tabla 14, se presenta los resultados del estudio de regresión lineal realizado en la
curva de calibración promedio con la cual se cuantificó la capacidad antioxidante en las
muestras de cacao de las diferentes zonas por este método.
y = 0,0016x + 0,1708R² = 0,9951
0,000
0,200
0,400
0,600
0,800
1,000
1,200
0 100 200 300 400 500 600 700
Ab
so
rba
nc
ia (
nm
)
Concentración de trolox (µmol•L-1)
48
Tabla 14. Resultados del análisis de regresión lineal para la curva de calibración global
de la capacidad antioxidante por el método FRAP.
PARÁMETROS GLOBALES
m (pendiente) 0,0016
Lo (ordenada al origen) 0,1708
Sy,x (error típico) 0,0315
sm (Desv st pendiente) 0,0001
SLo (Desv. St ordenada) 0,0253
t (student) 2,7764
t (calculado) 21,21
m(min) 0,0014
m(máx) 0,0017
Lo (min) 0,1006
Lo (máx) 0,2410
Elaborado por: Grace Muñoz
Mediante la prueba t de student de los valores obtenidos para el coeficiente de correlación
R2, se confirmó que existe una correlación lineal significativa entre la Absorbancia y la
concentración del estándar de Trolox.
Observando los resultados se puede establecer que el valor de t calculado (21,21) es
superior al valor t teórico (2,77), lo cual demuestra que existe una alta correlación lineal entre
la absorbancia y la concentración del estándar de Trolox.
Con base a los resultados del análisis de regresión lineal de la curva de calibración
promedio global (Tabla 14), se estableció que las magnitudes de la pendiente (m) toma un
valor de 0,0016, y de la ordenada al origen (Lo) es de 0,1708. Los valores de la desviación
estándar de la pendiente (Sm) y la desviación estándar de la ordenada al origen (SLo), son
0,0001 y 0,0253 respectivamente. Utilizando los valores de la pendiente, intercepto y
desviaciones estándar de cada parámetro, se establecieron los límites de confianza para cada
uno de ellos, determinándose que la pendiente puede estar en un rango de 0,0014 a 0,0017,
49
y el intercepto en el rango de 0,1006 a 0,2410 con un nivel de confianza del 95%. El error
típico (S x,y) de la curva de calibración promedio global tiene un valor de 0,0315.
4.1.2. Precisión
Para la determinación de la precisión de cada uno de los métodos, se realizó la extracción
de los antioxidantes en una muestra de cacao Nacional Fino de Aroma escogida al azar con
ocho repeticiones, utilizando una solución de acetona/agua/ácido fórmico 70/30/0,1 v/v/v y
posteriormente se cuantifico en la curva de calibración validada, los resultados de este
ensayo se presentan en la Tabla 15.
Tabla 15. Resultados de la capacidad antioxidante (μmolTrolox/g) en los métodos ABTS
y FRAP para análisis de precisión.
NIVEL Número de
Repeticiones
Respuestas
Experimentales (μmol Trolox/g)
ABTS FRAP
M1
R1 736,16 705,09
R2 704,26 727,09
R3 743,75 739,14
R4 714,36 754,03
R5 753,01 720,58
R6 767,56 746,53
R7 769,44 737,85
R8 701,45 720,82
Elaborado por: Grace Muñoz
Con los resultados de la capacidad antioxidante obtenidos por los dos métodos (ABTS y
FRAP), se procedió a evaluar el promedio, la desviación estándar y el coeficiente de
variación utilizando las ecuaciones 9 y 10, estos evaluaciones se muestran en la Tabla 16.
Tabla 16. Resultados del análisis estadístico del ensayo de precisión para los métodos
ABTS y FRAP.
PARÁMETRO ESTADÍSTICO ABTS FRAP
Promedio (μmol Trolox/g) 736,25 731,39
Desviación Estándar (μmol Trolox/g) 27,08 15,96
Coeficiente de variación (CV) 3,68 2,18
Elaborado por: Grace Muñoz
50
El análisis de la capacidad antioxidante realizado en la muestra de cacao con ocho
repeticiones por los métodos ABTS y FRAP, presenta valores de coeficiente de variación
(CV) de 3,68 y 2,18% respectivamente, estos resultados son inferiores a los valores
referenciales de CV obtenidos del gráfico de trompeta de Horwitz para el nivel de
concentración medido (μmol/g), el mismo que indica que la variación máxima permitida a
este nivel es del 8% (Gráfico 1). Por lo cual se determinó que los dos métodos presentan la
precisión adecuada y garantizan los resultados obtenidos.
4.1.3. Exactitud
Para la determinación de la exactitud de cada método, se estableció el número de ciclos
de extracción necesarios para obtener el mayor porcentaje de recuperación de los compuestos
antioxidantes del cacao; entre los cuales se incluye a los compuestos polifenólicos,
flavonoides, antocianinas, procianidinas entre otros. Este ensayo se realizó en una muestra
aleatoria de cacao Nacional Fino de Aroma por triplicado, cada ciclo de extracción incluyó
5 minutos en agitación vortex, 10 minutos de ultrasonido y 10 minutos de centrifugación con
la solución de extracción (acetona/agua/acido fórmico 70/30/01 v/v/v), posteriormente en
cada extracto se cuantificó la capacidad antioxidante por los dos métodos (ABTS y FRAP).
Los resultados de este análisis se presentan en la Figura 4.
51
Figura 4. Porcentaje de recuperación de compuestos antioxidantes en cada ciclo de
extracción para ABTS y FRAP.
Elaborado por: Grace Muñoz
De acuerdo a los resultados obtenidos en el ensayo de exactitud se estableció que se
necesitan 4 ciclos de extracción para obtener el 99,68% en ABTS y 99,5% en FRAP de
recuperación de los antioxidantes en la muestra de cacao. Con estos resultados se concluyó
que los métodos ABTS y FRAP presentan la exactitud y precisión adecuada para determinar
la capacidad antioxidante en muestras de cacao.
4.2 ETAPA II. Evaluación de la capacidad antioxidante en cacao Nacional Fino de
Aroma procedente de las principales zonas productoras del Ecuador.
La evaluación de la capacidad antioxidante se realizó utilizando los métodos de
decoloración del catión radical ABTS y por reducción del ión férrico FRAP previamente
estandarizados en la primera etapa del trabajo. Este análisis se realizó en 170 muestras de
cacao Nacional Fino de Aroma (fermentadas y secas) procedentes de las seis principales
zonas productoras de la región Litoral y Amazónica del Ecuador (Manabí, Guayas, Los Ríos,
Sucumbíos, Napo y Orellana) y con 4 ciclos de extracción.
1 2 3 4 5
ABTS 77,51 15,47 4,84 1,86 0,32
FRAP 80,94 14,26 3,12 1,25 0,43
0,00
10,00
20,00
30,00
40,00
50,00
60,00
70,00
80,00
90,00
Po
rce
nta
je d
e r
ecu
pe
raci
ón
52
4.2.1 Análisis de la capacidad antioxidante por el método ABTS.
En la Tabla 17, se presentan los resultados promedios de la evaluación de la capacidad antioxidante por el método ABTS en
cacao Nacional Fino de Aroma por cantón (cinco muestras en duplicado).
Tabla 17. Capacidad antioxidante promedio en muestras de cacao Nacional Fino de Aroma de las principales zonas del Ecuador. *Método ABTS
Elaborado por: Grace Muñoz
Provincia
Cantón
Zona
*Capacidad
antioxidante
(μmol
Trolox/g)
Desviación
estándar Ombrotipos Termotipos Bioclima Órdenes de
suelos
Manabí
Chone Subhúmedo inferior Infratropical superior Pluviestacional Inceptisoles 1359,96 ±260,51
Portoviejo Semiárido superior Termotropical inferior Xérico Inceptisoles 1306,52 ±162,34
Santa Ana Subhúmedo inferior Termotropical inferior Xérico Inceptisoles 1139,35 ±183,12
Los Ríos Vinces Subhúmedo superior Infratropical superior Pluviestacional Molisoles 831,21 ±143,08
Montalvo Subhúmedo superior Infratropical superior Pluviestacional Molisoles 932,77 ±232,04
Guayas
Durán Subhúmedo inferior Infratropical superior Pluviestacional Vertisoles 983,93 ±195,12
Yaguachi Subhúmedo inferior Infratropical superior Pluviestacional Vertisoles 883,06 ±188,08
Milagro Subhúmedo superior Infratropical superior Pluviestacional Inceptisoles 959,81 ±80,75
Orellana
El Coca Húmedo Superior Infratropical superior Pluvial Inceptisoles 882,57 ±168,52
El Saccha Húmedo Inferior Infratropical superior Pluvial Inceptisoles 921,15 ±208,92
Loreto Húmedo Superior Termotropical inferior Pluvial Inceptisoles 590,79 ±108,48
Sucumbíos
Lago Agrio Húmedo Superior Infratropical superior Pluvial Andisol 795,76 ±232,57
Shushufindi Húmedo Inferior Infratropical superior Pluvial Andisol 810,37 ±126,90
Gonzalo Pizarro Hiperhúmedo inferior Termotropical inferior Pluvial Andisol 1186,37 ±226,48
Napo
Tena Hiperhúmedo inferior Termotropical inferior Pluvial Andisol 1015,05 ±130,28
Archidona Hiperhúmedo inferior Termotropical superior Pluvial Andisol 1391,97 ±268,97
Carlos J. Arosemena Tola
Hiperhúmedo inferior Termotropical inferior Pluvial Andisol 1073,65 ±147,56
53
Observando los resultados se estableció que la capacidad antioxidante evaluada por el
método ABTS en cacao Nacional Fino de Aroma procedente de las principales zonas
productoras del Ecuador (Guayas, Manabí, Los Ríos, Napo, Orellana y Sucumbíos) varía en
un rango de 590,79 ± 108,48 a 1391,97 ± 268,97 μmolTrolox/g, estos resultados son
superiores a los presentados por Carrillo et Al 2013, en donde se reporta que la capacidad
antioxidante en cacao cultivado en diferentes regiones de Colombia varía en un rango de
391,30 ± 35,62 a 639,51 ± 73,84 μmolTrolox/g.
El contenido promedio de la capacidad antioxidante por provincia decrece en el siguiente
orden Manabí>Napo>Guayas>Sucumbíos>Los Ríos>Orellana, estableciéndose que las
muestras procedentes de la zona de Manabí (1268,61 ±220,86) y Napo (1160,22± 250,69)
(μmolTrolox/g), presentan mayor capacidad antioxidante promedio con relación a las otras
provincias estudiadas. Al igual el contenido de la capacidad antioxidante por zonas de
producción decrece en el siguiente orden Archidona>Chone>Portoviejo>Santa Ana>Carlos
J. Arosemana Tola>Tena en donde Archidona que se encuentra en una zona con ombrotipo
hiperhúmedo inferior, termotipo termotropical superior, bioclima pluvial y órdenes de suelo
andisoles presenta la mejor capacidad antioxidante 1391,97± ±268,97 μmolTrolox/g.
Esta información permitió establecer que el cacao Nacional de estas dos zonas de
producción presentan un alto contenido de compuestos bioactivos, constituyéndose en una
herramienta de calidad para los diferentes actores de la cadena productiva del cacao, la misma
que les permitirá generar nuevos nichos de mercado para la comercialización de cacao
procedente de estas zonas por sus efectos benéficos para la salud. (Figura 5)
54
Figura 5. Capacidad antioxidante promedio (μmolesTrolox/g) por el método ABTS en
muestras de cacao Nacional Fino de Aroma agrupadas por provincia
Elaborado por: Grace Muñoz
Los resultados promedios del análisis de capacidad antioxidante por el método ABTS
presentan una distribución normal, en donde el 83% de las observaciones se distribuye entre
600 y 1400 μmolTrolox/g, la mayor frecuencia de observaciones (124) se encuentra entre
600 y 1200 μmolTrolox/g. (Figura 6)
Figura 6. Histograma de frecuencia para la capacidad antioxidante en muestras de cacao
Nacional Fino de Aroma. Método ABTS
Elaborado por: Grace Muñoz
55
De igual manera el histograma de frecuencias permitió establecer que el 6 % de
observaciones (10) varía entre 400 y 600 μmolTrolox/g y el 21 % de observaciones (36) varía
entre 1200 a 2000 μmolTrolox/g.
4.2.1.1 Influencia del ambiente entre provincias en la capacidad antioxidante en
muestras de cacao Nacional Fino de Aroma por ABTS.
Con la finalidad de evaluar el efecto de la zona de producción sobre la capacidad
antioxidante en cacao Nacional Fino de Aroma se realizó un análisis de varianza ANOVA (α
= 0,05) para las seis provincias en estudio, los resultados se presentan en la Tabla 18.
Tabla 18. Análisis de varianza de la capacidad antioxidante por método ABTS en cacao
Nacional Fino de Aroma de las principales zonas productoras del Ecuador (Guayas, Manabí,
Los Ríos, Sucumbíos, Orellana y Napo
Efecto SC G. de
Libertad MC F P
Ord. Origen 164962821 1 164962821 3289,804 0,000000
Provincia 4690014 5 938003 18,706 0,000000
Error 8223561 164 50144
Elaborado por: Grace Muñoz
De acuerdo a los resultados presentados en la Tabla 18, se estableció que existe diferencia
significativa (p<0,05) sobre la capacidad antioxidante de las muestras de cacao Nacional Fino
de Aroma fermentadas por 4 días y secas procedentes de las 6 provincias de mayor
producción del Ecuador con un nivel de confianza del 95%, este análisis permitió establecer
que existe un efecto de la zona de producción sobre el contenido de compuestos bioactivos
del cacao confirmando los estudios realizados por Carrillo et Al 2013.
De igual manera con la finalidad de comparar los promedios de la capacidad antioxidante
por provincia se realizó una prueba de significancia de Tukey (α =0,05), los resultados se
presenta en la Tabla 19.
56
Tabla 19. Prueba de significancia de Tukey para la capacidad antioxidante en cacao
Nacional Fino de Aroma por provincia (método ABTS).
Provincias Promedio Significancia
Orellana 798,17 A
Los Ríos 881,99 A
Sucumbíos 930,83 A
Guayas 938,64 A
Napo 1160,22 B
Manabí 1268,61 B
Elaborado por: Grace Muñoz
Los resultados de la prueba de Tukey (α = 0,05) demostraron que no existe diferencia
significativa en el promedio de la capacidad antioxidante en las provincias de Orellana, Los
Ríos, Sucumbíos y Guayas. Los contenidos promedio en las provincias de Napo y Manabí
presentas diferencias estadísticas significativas con relación a las otras provincias en estudio
pero no entre ellas.
4.2.2 Análisis de la capacidad antioxidante por el método FRAP.
En la Tabla 20, se presentan los resultados promedios de la evaluación de la capacidad
antioxidante por el método FRAP en cacao Nacional Fino de Aroma por cantón (cinco
muestras en duplicado).
57
Tabla 20. Capacidad antioxidante promedio (μmolTrolox/g) en muestras de cacao Nacional fino de aroma por el método FRAP
de las principales zonas productoras del Ecuador
*Método FRAP
Elaborado por: Grace Muñoz
Provincia
Cantón
Zona
*Capacidad
antioxidante
(μmol
Trolox/g)
Desviación
estándar Ombrotipos Termotipos Bioclima Órdenes de
suelos
Manabí
Chone Subhúmedo inferior Infratropical superior Pluviestacional Inceptisoles 876,88 ±102,81
Portoviejo Semiárido superior Termotropical inferior Xérico Inceptisoles 1001,93 ±194,23
Santa Ana Subhúmedo inferior Termotropical inferior Xérico Inceptisoles 971,26 ±264,98
Los Ríos Vinces Subhúmedo superior Infratropical superior Pluviestacional Molisoles 1018,39 ±156,29
Montalvo Subhúmedo superior Infratropical superior Pluviestacional Molisoles 1048,87 ±169,43
Guayas
Durán Subhúmedo inferior Infratropical superior Pluviestacional Vertisoles 602,09 ±75,70
Yaguachi Subhúmedo inferior Infratropical superior Pluviestacional Vertisoles 769,23 ±120,47
Milagro Subhúmedo superior Infratropical superior Pluviestacional Inceptisoles 802,46 ±102,32
Orellana
El Coca Húmedo Superior Infratropical superior Pluvial Inceptisoles 791,39 ±137,19
El Saccha Húmedo Inferior Infratropical superior Pluvial Inceptisoles 784,21 ±123,06
Loreto Húmedo Superior Termotropical inferior Pluvial Inceptisoles 686,51 ±82,48
Sucumbíos
Lago Agrio Húmedo Superior Infratropical superior Pluvial Andisol 806,81 ±126,11
Shushufindi Húmedo Inferior Infratropical superior Pluvial Andisol 645,03 ±54,11
Gonzalo Pizarro
Hiperhúmedo inferior Termotropical inferior Pluvial Andisol 1237,63 ±81,20
Napo
Tena Hiperhúmedo inferior Termotropical inferior Pluvial Andisol 1123,76 ±122,97
Archidona Hiperhúmedo inferior Termotropical superior Pluvial Andisol 1474,65 ±75,36
Carlos J. Arosemena
Tola Hiperhúmedo inferior Termotropical inferior Pluvial Andisol 1518,07 ±81,16
58
Observando los resultados se estableció que la capacidad antioxidante evaluada por el
método FRAP en cacao Nacional Fino de Aroma procedente de las principales zonas
productoras del Ecuador (Guayas, Manabí, Los Ríos, Napo, Orellana y Sucumbíos) varía en
un rango de 602,09 ± 75,70 a 1518,07 ± 81,16 μmolTrolox/g, estos resultados son superiores
a los presentados por Carrillo et Al 2013, en donde se reporta que la capacidad antioxidante
en cacao cultivado en diferentes regiones de Colombia varía en un rango de 391,30 ± 35,62
a 639,51 ± 73,84 μmolTrolox/g.
El contenido promedio de la capacidad antioxidante por provincia decrece en el siguiente
orden Napo>Los Ríos>Manabí>Sucumbíos>Orellana>Guayas, estableciéndose que las
muestras procedentes de la zona de Napo (1372,16± 201,84) y Los Ríos (1033,63± 159,41)
(μmolTrolox/g), presentan mayor capacidad antioxidante con relación a las otras provincias
estudiadas. . Al igual el contenido de la capacidad antioxidante por zonas de producción
decrece en el siguiente orden Carlos J. Arosemana
Tola>Archidona>Tena>Montalvo>Vinces en donde Carlos J. Arosemana Tola y Archidona
que se encuentran en unas zona con ombrotipo hiperhúmedo inferior, termotipo:
termotropical inferior y termotropical superior, bioclima pluvial y órdenes de suelo andisoles
presentan la mejor capacidad antioxidante 1518,07±±81,16 y 1474,65±75,36 μmolTrolox/g
respectivamente.
Esta información confirma que el cacao Nacional de la provincia de Napo con la zona de
producción de Archidona presenta un alto contenido de compuestos bioactivos, por lo que se
constituye en la herramienta de calidad para los diferentes actores de la cadena productiva
del cacao. (Figura 7)
59
Figura 7. Capacidad Antioxidante promedio (μmol Trolox/g) en muestras de cacao
Nacional Fino de Aroma por provincia en FRAP.
Elaborado por: Grace Muñoz Los resultados promedios del análisis de capacidad antioxidante por el método FRAP
presentan una distribución normal, en donde el 84% de las observaciones se distribuye entre
600 a 1400 μmolTrolox/g, la mayor frecuencia de observaciones (100) se encuentra entre
600 y 1000 μmolTrolox/g. (Figura 8).
Figura 8. Histograma de frecuencia para la capacidad antioxidante (μmolTrolox/g) en
muestras de cacao Nacional Fino de Aroma en FRAP.
Elaborado por: Grace Muñoz
60
De igual manera el histograma de frecuencias permitió establecer que el 5% de
observaciones (9) varía entre 400 y 600 μmolTrolox/g y el 36% de observaciones (61) varía
entre 1000 a 1700 μmolTrolox/g.
4.2.1.1 Influencia del ambiente entre provincias en la capacidad antioxidante en
muestras de cacao Nacional Fino de Aroma por FRAP.
Con la finalidad de evaluar el efecto de la zona de producción sobre la capacidad
antioxidante en cacao Nacional Fino de Aroma se realizó un análisis de varianza ANOVA (α
= 0,05) para las seis provincias en estudio, los resultados se presentan en la Tabla 21
Tabla 21. Análisis de varianza de la capacidad antioxidante por método FRAP en cacao
Nacional Fino de Aroma de las principales zonas productoras del Ecuador (Guayas, Manabí,
Los Ríos, Sucumbíos, Orellana y Napo)
Efecto SC G. de
Libertad MC F P
Ord. Origen 151585858 1 151585858 4239,578 0,000
Provincia 8248616 5 1649723 46,140 0,000
Error 5863810 164 35755
Elaborado por: Grace Muñoz
De acuerdo a los resultados presentados se estableció que existe diferencia significativa
(p<0,05) en la capacidad antioxidante en las muestras de cacao Nacional Fino de Aroma
fermentadas y secas durante 4 días en las 6 provincias de mayor producción del Ecuador con
un nivel de confianza del 95%, este análisis permitió establecer que existe un efecto de la
zona de producción sobre el contenido de compuestos bioactivos del cacao confirmando los
estudios realizados por Carrillo et Al 2013.
De igual manera con la finalidad de comparar los promedios de la capacidad antioxidante
por provincia se realizó una prueba de significancia de Tukey (α =0,05), los resultados se
presenta en la Tabla 22.
61
Tabla 22. Prueba de significancia de Tukey para capacidad antioxidante en FRAP.
Provincias Promedio Significancia
Guayas 724,59 B
Orellana 754,04 B
Sucumbíos 896,49 A
Manabí 950,02 A
Los Ríos 1033,63 A
Napo 1372,16 C
Elaborado por: Grace Muñoz
Los resultados de la prueba de Tukey (α = 0,05) demostraron que no existe diferencia
significativa en el promedio de la capacidad antioxidante en las provincias de Sucumbíos,
Manabí y Los Ríos, al igual que no existe diferencia significativa entre las provincias de
Guayas y Orellana. El contenido promedio en la provincia de Napo presenta diferencias
estadísticas significativas con relación a las otras provincias en estudio.
62
Capítulo V
Conclusiones y Recomendaciones
5.1 Conclusiones
Se adaptó la metodología utilizada (métodos de análisis ABTS y FRAP), por
medio de la linealidad, precisión y exactitud; para el método ABTS se obtuvo la
curva de calibración global y = 0,0013x + 0,1764, con un coeficiente de
correlación lineal (R2) de 0,9845; se determinó que el método es preciso para el
rango de concentraciones medidas (μmol/g), con un coeficiente de variación (CV)
de 3,68% inferior al referencial (8%) presentado en la gráfica de la trompeta de
Horwitz, y se estableció que se necesitan 4 ciclos de extracción para obtener el
99,68% de recuperación de los antioxidantes en la muestra de cacao. Para el
método FRAP se obtuvo la curva de calibración global y = 0,0016x + 0,1708, con
un coeficiente de correlación lineal (R2) de 0,9951; se determinó que el método es
preciso con un coeficiente de variación (CV) de 2,18% inferior al referencial y se
estableció de igual forma que se necesitan 4 ciclos de extracción para obtener el
99,5% de recuperación de los antioxidantes en la muestra de cacao.
Se evaluó la capacidad antioxidante en 170 muestras de cacao Nacional Fino de
Aroma (Theobroma cacao L.) (fermentadas y secas) en las principales zonas
productoras del Ecuador, correspondientes a las seis zonas de la región Litoral y
63
Amazónica (Manabí, Guayas, Los Ríos, Sucumbíos, Napo y Orellana), por medio
de dos métodos analíticos estandarizados; decoloración del catión radical ABTS y
por reducción del ión férrico FRAP.
Se determinó que el contenido promedio de la capacidad antioxidante por
provincia evaluada por el método ABTS en cacao Nacional Fino de Aroma varía
en un rango de 590,79 ± 108,48 a 1391,97 ± 268,97 μmolTrolox/g y decrece en
el siguiente orden Manabí>Napo>Guayas>Sucumbíos>Los Ríos>Orellana y para
el método FRAP varía en un rango de 602,09 ± 75,70 a 1518,07 ± 81,16
μmolTrolox/g y decrece en el siguiente orden Napo>Los
Ríos>Manabí>Sucumbíos>Orellana>Guayas.
Se estableció con un análisis de varianza ANOVA al 95% de confianza, que
existe diferencia significativa sobre la capacidad antioxidante en muestras de
cacao Nacional Fino de Aroma fermentadas por 4 días y secas de las principales
zonas de producción del Ecuador.
Se comparó los promedios de la capacidad antioxidante por provincia con una
prueba de significancia de Tukey. En ABTS se demostró que no existe diferencia
significativa entre las provincias de Orellana, Los Ríos, Sucumbíos y Guayas,
mientras que las provincias de Napo y Manabí presentas diferencias estadísticas
significativas. Para FRAP se demostró que no existe diferencia significativa entre
las provincias de Sucumbíos, Manabí y Los Ríos, al igual que entre las provincias
de Guayas y Orellana; el contenido promedio en la provincia de Napo presenta
diferencias estadísticas significativas con respecto a las demás.
Se determinó que la provincia de Napo, analizada tanto por el método ABTS y
FRAP presenta la mayor capacidad antioxidante con relación a las otras
64
provincias estudiadas, con un promedio de 1160,22 ± 250,69 μmolTrolox/g y
1372,16 ± 201,84 μmolTrolox/g respectivamente.
65
5.2. Recomendaciones
Se recomienda realizar ensayos previos para seguir los pasos de forma adecuada
en la metodología, como el uso del estándar y los tiempos de espera previa a su
medición en el espectrofotómetro, los extractos deben ser almacenados en
refrigeración, en frasco ámbar y en la oscuridad para evitar la degradación de los
compuestos antioxidantes antes de su medición.
Se recomienda utilizar más de un método o métodos complementarios para
determinar la capacidad antioxidante de un producto alimenticio, que evalúen
diferentes mecanismos de acción debido a que la capacidad antioxidante está
determinada por interacciones entre diferentes compuestos con diferentes
mecanismos de acción.
Se recomienda realizar el estudio de linealidad, precisión y exactitud de una
muestra de cacao por tres días ininterrumpidos para cada caso, para que los
resultados sean confiables y así adaptar los métodos utilizados que garanticen su
confiabilidad.
Se recomienda utilizar esta base de datos sobre la capacidad antioxidante y
compararla con los estudios de polifenoles encontrados y así verificar el contenido
de estos metabolitos en relación con la capacidad antioxidante.
Se recomienda realizar un estudio en esta variedad de cacao antes de ser sometido
al proceso de fermentación y secado que determine las causas como el tipo de
suelo, la humedad, el clima, etc., que provocan que exista diferencia significativa
de la capacidad antioxidante en las diferentes zonas de producción
66
Bibliografía
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químicos y componentes del sabor y aroma de una población de cacao criollo híbrido
(Theobroma cacao L) de Venezuela. Tesis de Doctorado en Ciencias. Caracas,
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Ambato: Universidad Técnica de Ambato.
70
Anexos
Anexo A
Esquema Causa Efecto
DESCONOCIMIENTO DE LA CAPACIDAD ANTIOXIDANTE EN CACAO NACIONAL FINO DE AROMA
Desconocimiento de lascondiciones climáticas, otipo de suelo, humedad,etc.
Desinterés por parte delconsumidor
No se ofertanvariedades deproductos con mayorvalor funcional
El mercado no estáinteresado en ofertar
Uso tradicional delchocolate o productos decacao como golosina
No tienen valor agregadopor la cantidad de cacaopresente sino solo delsabor.
No existe
investigación del tema
No existen estudios
realizadas en el país
No evita las
enfermedades
Cardiovasculares y
degenerativas
71
Anexo B
Categorización de Variables
Variable dependiente
Variable independiente
Capacidad Antioxidante del
Cacao
Extracción total de
antioxidantes
Métodos experimentales
Método por ABTS
Método por FRAP
Zonas productoras
Recolección de muestras
Identificación de muestras
y zona
Región Provincia Localidad
72
Anexo C
Instrumentación de recolección de datos
Tabla 30. Identificación de muestras de Cacao Nacional Fino de Aroma por zona
productora
Elaborado por: Grace Muñoz
Número Código Tipo de cacao Región Provincia Cantón
1 13-976 Cacao Nacional Costa Manabí Chone
2 13-977 Cacao Nacional Costa Manabí Chone
3 13-978 Cacao Nacional Costa Manabí Chone
4 13-979 Cacao Nacional Costa Manabí Chone
5 13-980 Cacao Nacional Costa Manabí Chone
6 13-981 Cacao Nacional Costa Manabí Chone
7 13-982 Cacao Nacional Costa Manabí Chone
8 13-983 Cacao Nacional Costa Manabí Chone
9 13-984 Cacao Nacional Costa Manabí Chone
10 13-985 Cacao Nacional Costa Manabí Chone
11 13-986 Cacao Nacional Costa Manabí Portoviejo
12 13-987 Cacao Nacional Costa Manabí Portoviejo
13 13-988 Cacao Nacional Costa Manabí Portoviejo
14 13-989 Cacao Nacional Costa Manabí Portoviejo
15 13-990 Cacao Nacional Costa Manabí Portoviejo
16 13-991 Cacao Nacional Costa Manabí Portoviejo
17 13-992 Cacao Nacional Costa Manabí Portoviejo
18 13-993 Cacao Nacional Costa Manabí Portoviejo
19 13-994 Cacao Nacional Costa Manabí Portoviejo
20 13-995 Cacao Nacional Costa Manabí Portoviejo
21 13-996 Cacao Nacional Costa Manabí Santa Ana
22 13-997 Cacao Nacional Costa Manabí Santa Ana
23 13-998 Cacao Nacional Costa Manabí Santa Ana
24 13-999 Cacao Nacional Costa Manabí Santa Ana
25 13-1000 Cacao Nacional Costa Manabí Santa Ana
26 13-1001 Cacao Nacional Costa Manabí Santa Ana
27 13-1002 Cacao Nacional Costa Manabí Santa Ana
28 13-1003 Cacao Nacional Costa Manabí Santa Ana
29 13-1004 Cacao Nacional Costa Manabí Santa Ana
30 13-1005 Cacao Nacional Costa Manabí Santa Ana
31 13-1054 Cacao Nacional Costa Los Ríos Vinces
32 13-1055 Cacao Nacional Costa Los Ríos Vinces
33 13-1056 Cacao Nacional Costa Los Ríos Vinces
34 13-1057 Cacao Nacional Costa Los Ríos Vinces
35 13-1058 Cacao Nacional Costa Los Ríos Vinces
73
36 13-1059 Cacao Nacional Costa Los Ríos Vinces
37 13-1060 Cacao Nacional Costa Los Ríos Vinces
38 13-1061 Cacao Nacional Costa Los Ríos Vinces
39 13-1062 Cacao Nacional Costa Los Ríos Vinces
40 13-1063 Cacao Nacional Costa Los Ríos Vinces
41 13-1064 Cacao Nacional Costa Los Ríos Montalvo
42 13-1065 Cacao Nacional Costa Los Ríos Montalvo
43 13-1066 Cacao Nacional Costa Los Ríos Montalvo
44 13-1067 Cacao Nacional Costa Los Ríos Montalvo
45 13-1068 Cacao Nacional Costa Los Ríos Montalvo
46 13-1069 Cacao Nacional Costa Los Ríos Montalvo
47 13-1070 Cacao Nacional Costa Los Ríos Montalvo
48 13-1071 Cacao Nacional Costa Los Ríos Montalvo
49 13-1072 Cacao Nacional Costa Los Ríos Montalvo
50 13-1073 Cacao Nacional Costa Los Ríos Montalvo
51 13-1074 Cacao Nacional Costa Guayas Durán
52 13-1075 Cacao Nacional Costa Guayas Durán
53 13-1076 Cacao Nacional Costa Guayas Durán
54 13-1077 Cacao Nacional Costa Guayas Durán
55 13-1078 Cacao Nacional Costa Guayas Durán
56 13-1079 Cacao Nacional Costa Guayas Durán
57 13-1080 Cacao Nacional Costa Guayas Durán
58 13-1081 Cacao Nacional Costa Guayas Durán
59 13-1082 Cacao Nacional Costa Guayas Durán
60 13-1083 Cacao Nacional Costa Guayas Durán
61 13-1084 Cacao Nacional Costa Guayas Yaguachi
62 13-1085 Cacao Nacional Costa Guayas Yaguachi
63 13-1086 Cacao Nacional Costa Guayas Yaguachi
64 13-1087 Cacao Nacional Costa Guayas Yaguachi
65 13-1088 Cacao Nacional Costa Guayas Yaguachi
66 13-1089 Cacao Nacional Costa Guayas Yaguachi
67 13-1090 Cacao Nacional Costa Guayas Yaguachi
68 13-1091 Cacao Nacional Costa Guayas Yaguachi
69 13-1092 Cacao Nacional Costa Guayas Yaguachi
70 13-1093 Cacao Nacional Costa Guayas Yaguachi
71 13-1094 Cacao Nacional Costa Guayas Milagro
72 13-1095 Cacao Nacional Costa Guayas Milagro
73 13-1096 Cacao Nacional Costa Guayas Milagro
74 13-1097 Cacao Nacional Costa Guayas Milagro
75 13-1098 Cacao Nacional Costa Guayas Milagro
76 13-1099 Cacao Nacional Costa Guayas Milagro
77 13-1100 Cacao Nacional Costa Guayas Milagro
78 13-1101 Cacao Nacional Costa Guayas Milagro
79 13-1102 Cacao Nacional Costa Guayas Milagro
80 13-1103 Cacao Nacional Costa Guayas Milagro
74
81 13-1208 Cacao Nacional Amazónica Orellana El Coca
82 13-1209 Cacao Nacional Amazónica Orellana El Coca
83 13-1210 Cacao Nacional Amazónica Orellana El Coca
84 13-1211 Cacao Nacional Amazónica Orellana El Coca
85 13-1212 Cacao Nacional Amazónica Orellana El Coca
86 13-1213 Cacao Nacional Amazónica Orellana El Coca
87 13-1214 Cacao Nacional Amazónica Orellana El Coca
88 13-1215 Cacao Nacional Amazónica Orellana El Coca
89 13-1216 Cacao Nacional Amazónica Orellana El Coca
90 13-1217 Cacao Nacional Amazónica Orellana El Coca
91 13-1218 Cacao Nacional Amazónica Orellana El Saccha
92 13-1219 Cacao Nacional Amazónica Orellana El Saccha
93 13-1220 Cacao Nacional Amazónica Orellana El Saccha
94 13-1221 Cacao Nacional Amazónica Orellana El Saccha
95 13-1222 Cacao Nacional Amazónica Orellana El Saccha
96 13-1223 Cacao Nacional Amazónica Orellana El Saccha
97 13-1224 Cacao Nacional Amazónica Orellana El Saccha
98 13-1225 Cacao Nacional Amazónica Orellana El Saccha
99 13-1226 Cacao Nacional Amazónica Orellana El Saccha
100 13-1227 Cacao Nacional Amazónica Orellana El Saccha
101 13-1228 Cacao Nacional Amazónica Orellana Loreto
102 13-1229 Cacao Nacional Amazónica Orellana Loreto
103 13-1230 Cacao Nacional Amazónica Orellana Loreto
104 13-1231 Cacao Nacional Amazónica Orellana Loreto
105 13-1232 Cacao Nacional Amazónica Orellana Loreto
106 13-1233 Cacao Nacional Amazónica Orellana Loreto
107 13-1234 Cacao Nacional Amazónica Orellana Loreto
108 13-1235 Cacao Nacional Amazónica Orellana Loreto
109 13-1236 Cacao Nacional Amazónica Orellana Loreto
110 13-1237 Cacao Nacional Amazónica Orellana Loreto
111 13-1238 Cacao Nacional Amazónica Sucumbíos Lago Agrio
112 13-1239 Cacao Nacional Amazónica Sucumbíos Lago Agrio
113 13-1240 Cacao Nacional Amazónica Sucumbíos Lago Agrio
114 13-1241 Cacao Nacional Amazónica Sucumbíos Lago Agrio
115 13-1242 Cacao Nacional Amazónica Sucumbíos Lago Agrio
116 13-1243 Cacao Nacional Amazónica Sucumbíos Lago Agrio
117 13-1244 Cacao Nacional Amazónica Sucumbíos Lago Agrio
118 13-1245 Cacao Nacional Amazónica Sucumbíos Lago Agrio
119 13-1246 Cacao Nacional Amazónica Sucumbíos Lago Agrio
120 13-1247 Cacao Nacional Amazónica Sucumbíos Lago Agrio
121 13-1248 Cacao Nacional Amazónica Sucumbíos Shushufindi
122 13-1249 Cacao Nacional Amazónica Sucumbíos Shushufindi
123 13-1250 Cacao Nacional Amazónica Sucumbíos Shushufindi
124 13-1251 Cacao Nacional Amazónica Sucumbíos Shushufindi
125 13-1252 Cacao Nacional Amazónica Sucumbíos Shushufindi
75
126 13-1253 Cacao Nacional Amazónica Sucumbíos Shushufindi
127 13-1254 Cacao Nacional Amazónica Sucumbíos Shushufindi
128 13-1255 Cacao Nacional Amazónica Sucumbíos Shushufindi
129 13-1256 Cacao Nacional Amazónica Sucumbíos Shushufindi
130 13-1257 Cacao Nacional Amazónica Sucumbíos Shushufindi
131 13-1363 Cacao Nacional Amazónica Napo Tena
132 13-1364 Cacao Nacional Amazónica Napo Tena
133 13-1365 Cacao Nacional Amazónica Napo Tena
134 13-1366 Cacao Nacional Amazónica Napo Tena
135 13-1367 Cacao Nacional Amazónica Napo Tena
136 13-1368 Cacao Nacional Amazónica Napo Tena
137 13-1369 Cacao Nacional Amazónica Napo Tena
138 13-1370 Cacao Nacional Amazónica Napo Tena
139 13-1371 Cacao Nacional Amazónica Napo Tena
140 13-1372 Cacao Nacional Amazónica Napo Tena
141 13-1455 Cacao Nacional Amazónica Sucumbíos Gonzalo Pizarro
142 13-1456 Cacao Nacional Amazónica Sucumbíos Gonzalo Pizarro
143 13-1457 Cacao Nacional Amazónica Sucumbíos Gonzalo Pizarro
144 13-1458 Cacao Nacional Amazónica Sucumbíos Gonzalo Pizarro
145 13-1459 Cacao Nacional Amazónica Sucumbíos Gonzalo Pizarro
146 13-1460 Cacao Nacional Amazónica Sucumbíos Gonzalo Pizarro
147 13-1461 Cacao Nacional Amazónica Sucumbíos Gonzalo Pizarro
148 13-1462 Cacao Nacional Amazónica Sucumbíos Gonzalo Pizarro
149 13-1463 Cacao Nacional Amazónica Sucumbíos Gonzalo Pizarro
150 13-1464 Cacao Nacional Amazónica Sucumbíos Gonzalo Pizarro
151 13-1465 Cacao Nacional Amazónica Napo Archidona
152 13-1466 Cacao Nacional Amazónica Napo Archidona
153 13-1467 Cacao Nacional Amazónica Napo Archidona
154 13-1468 Cacao Nacional Amazónica Napo Archidona
155 13-1469 Cacao Nacional Amazónica Napo Archidona
156 13-1470 Cacao Nacional Amazónica Napo Archidona
157 13-1471 Cacao Nacional Amazónica Napo Archidona
158 13-1472 Cacao Nacional Amazónica Napo Archidona
159 13-1473 Cacao Nacional Amazónica Napo Archidona
160 13-1474 Cacao Nacional Amazónica Napo Archidona
161 13-1475 Cacao Nacional Amazónica Napo Carlos J. Arosemena
Tola
162 13-1476 Cacao Nacional Amazónica Napo Carlos J. Arosemena
Tola
163 13-1477 Cacao Nacional Amazónica Napo Carlos J. Arosemena
Tola
164 13-1478 Cacao Nacional Amazónica Napo Carlos J. Arosemena
Tola
165 13-1479 Cacao Nacional Amazónica Napo Carlos J. Arosemena
Tola
166 13-1480 Cacao Nacional Amazónica Napo Carlos J. Arosemena
Tola
76
167 13-1481 Cacao Nacional Amazónica Napo Carlos J. Arosemena
Tola
168 13-1482 Cacao Nacional Amazónica Napo Carlos J. Arosemena
Tola
169 13-1483 Cacao Nacional Amazónica Napo Carlos J. Arosemena
Tola
170 13-1484 Cacao Nacional Amazónica Napo Carlos J. Arosemena
Tola
Elaborado por: Grace Muñoz
77
Tabla 31. Base de datos de la capacidad antioxidante promedio de cacao Nacional Fino de Aroma en las principales zonas productoras
del Ecuador.
Número Código
Lab Tipo de cacao Región Provincia Cantón
ABTS (μmolTrolox/g)
Desviación estándar
FRAP (μmolTrolox/g)
Desviación estándar
1 13-976 Cacao Nacional Costa Manabí Chone 1456,77 70,80 886,16 27,49
2 13-977 Cacao Nacional Costa Manabí Chone 1112,78 50,39 815,32 15,54
3 13-978 Cacao Nacional Costa Manabí Chone 1360,47 16,81 801,57 10,36
4 13-979 Cacao Nacional Costa Manabí Chone 1032,00 46,87 810,86 12,07
5 13-980 Cacao Nacional Costa Manabí Chone 1689,28 100,40 969,04 16,48
6 13-981 Cacao Nacional Costa Manabí Chone 1809,12 101,41 970,67 16,05
7 13-982 Cacao Nacional Costa Manabí Chone 1325,45 77,14 800,12 30,31
8 13-983 Cacao Nacional Costa Manabí Chone 1040,91 65,47 751,31 4,35
9 13-984 Cacao Nacional Costa Manabí Chone 1291,09 23,83 1082,43 46,25
10 13-985 Cacao Nacional Costa Manabí Chone 1481,69 65,42 881,30 43,69
11 13-986 Cacao Nacional Costa Manabí Portoviejo 1455,64 35,77 896,95 12,08
12 13-987 Cacao Nacional Costa Manabí Portoviejo 1341,91 53,29 988,09 6,05
13 13-988 Cacao Nacional Costa Manabí Portoviejo 1059,28 33,55 757,41 29,33
14 13-989 Cacao Nacional Costa Manabí Portoviejo 1319,79 38,00 1050,73 12,82
15 13-990 Cacao Nacional Costa Manabí Portoviejo 1426,24 34,43 1040,10 50,71
16 13-991 Cacao Nacional Costa Manabí Portoviejo 1216,69 43,03 1126,76 20,54
17 13-992 Cacao Nacional Costa Manabí Portoviejo 1434,88 12,30 863,14 1,98
18 13-993 Cacao Nacional Costa Manabí Portoviejo 1037,48 21,93 1462,15 41,98
19 13-994 Cacao Nacional Costa Manabí Portoviejo 1505,59 1,88 874,58 33,04
20 13-995 Cacao Nacional Costa Manabí Portoviejo 1267,69 63,18 959,37 32,40
21 13-996 Cacao Nacional Costa Manabí Santa Ana 1282,97 26,60 1110,89 31,81
22 13-997 Cacao Nacional Costa Manabí Santa Ana 893,13 15,55 1429,42 27,27
23 13-998 Cacao Nacional Costa Manabí Santa Ana 1160,60 7,59 879,25 43,53
24 13-999 Cacao Nacional Costa Manabí Santa Ana 1221,91 18,94 915,88 5,53
78
25 13-1000 Cacao Nacional Costa Manabí Santa Ana 1080,34 42,86 725,14 7,35
26 13-1001 Cacao Nacional Costa Manabí Santa Ana 1160,94 60,65 845,87 7,46
27 13-1002 Cacao Nacional Costa Manabí Santa Ana 970,30 64,25 709,03 16,42
28 13-1003 Cacao Nacional Costa Manabí Santa Ana 1199,64 17,27 718,68 22,59
29 13-1004 Cacao Nacional Costa Manabí Santa Ana 1500,44 114,72 980,47 33,72
30 13-1005 Cacao Nacional Costa Manabí Santa Ana 923,22 66,35 1397,92 7,32
31 13-1054 Cacao Nacional Costa Los Ríos Vinces 885,19 9,34 949,69 29,71
32 13-1055 Cacao Nacional Costa Los Ríos Vinces 723,94 18,66 899,20 11,07
33 13-1056 Cacao Nacional Costa Los Ríos Vinces 936,70 69,47 1280,79 20,50
34 13-1057 Cacao Nacional Costa Los Ríos Vinces 579,48 46,48 1044,02 32,53
35 13-1058 Cacao Nacional Costa Los Ríos Vinces 821,34 27,56 922,67 13,36
36 13-1059 Cacao Nacional Costa Los Ríos Vinces 982,18 48,88 1141,63 47,36
37 13-1060 Cacao Nacional Costa Los Ríos Vinces 828,64 23,01 1239,93 31,57
38 13-1061 Cacao Nacional Costa Los Ríos Vinces 670,94 13,89 808,69 11,34
39 13-1062 Cacao Nacional Costa Los Ríos Vinces 1047,36 48,77 902,47 23,42
40 13-1063 Cacao Nacional Costa Los Ríos Vinces 836,35 56,13 994,81 34,49
41 13-1064 Cacao Nacional Costa Los Ríos Montalvo 732,22 27,22 849,46 45,49
42 13-1065 Cacao Nacional Costa Los Ríos Montalvo 1080,24 26,13 1026,13 56,02
43 13-1066 Cacao Nacional Costa Los Ríos Montalvo 972,72 39,33 1181,11 49,78
44 13-1067 Cacao Nacional Costa Los Ríos Montalvo 977,78 18,00 837,94 59,28
45 13-1068 Cacao Nacional Costa Los Ríos Montalvo 746,07 16,40 1265,21 11,58
46 13-1069 Cacao Nacional Costa Los Ríos Montalvo 569,58 33,86 1097,39 38,11
47 13-1070 Cacao Nacional Costa Los Ríos Montalvo 1066,74 66,87 989,65 26,06
48 13-1071 Cacao Nacional Costa Los Ríos Montalvo 1408,87 90,95 1314,07 25,22
49 13-1072 Cacao Nacional Costa Los Ríos Montalvo 927,74 56,67 867,27 25,80
50 13-1073 Cacao Nacional Costa Los Ríos Montalvo 845,76 21,55 1060,45 40,22
51 13-1074 Cacao Nacional Costa Guayas Durán 1252,85 46,34 603,82 25,29
52 13-1075 Cacao Nacional Costa Guayas Durán 1188,24 66,51 662,36 51,96
53 13-1076 Cacao Nacional Costa Guayas Durán 841,81 2,49 533,96 22,18
79
54 13-1077 Cacao Nacional Costa Guayas Durán 944,59 46,22 593,04 8,03
55 13-1078 Cacao Nacional Costa Guayas Durán 662,94 40,92 453,21 28,84
56 13-1079 Cacao Nacional Costa Guayas Durán 908,39 28,49 530,75 27,48
57 13-1080 Cacao Nacional Costa Guayas Durán 1136,37 25,80 628,29 17,09
58 13-1081 Cacao Nacional Costa Guayas Durán 755,10 15,48 677,70 0,84
59 13-1082 Cacao Nacional Costa Guayas Durán 1129,71 24,76 651,09 47,70
60 13-1083 Cacao Nacional Costa Guayas Durán 1019,26 14,20 686,67 45,12
61 13-1084 Cacao Nacional Costa Guayas Yaguachi 886,64 75,41 751,92 50,60
62 13-1085 Cacao Nacional Costa Guayas Yaguachi 983,11 58,09 878,33 3,18
63 13-1086 Cacao Nacional Costa Guayas Yaguachi 826,89 3,83 657,84 25,06
64 13-1087 Cacao Nacional Costa Guayas Yaguachi 602,96 29,83 652,91 45,01
65 13-1088 Cacao Nacional Costa Guayas Yaguachi 783,68 49,96 669,01 35,15
66 13-1089 Cacao Nacional Costa Guayas Yaguachi 762,87 49,61 778,07 26,74
67 13-1090 Cacao Nacional Costa Guayas Yaguachi 851,03 50,73 741,33 53,56
68 13-1091 Cacao Nacional Costa Guayas Yaguachi 789,02 38,46 673,18 34,79
69 13-1092 Cacao Nacional Costa Guayas Yaguachi 1284,71 35,43 1017,93 60,99
70 13-1093 Cacao Nacional Costa Guayas Yaguachi 1059,74 43,06 871,74 6,89
71 13-1094 Cacao Nacional Costa Guayas Milagro 832,27 18,38 754,63 56,17
72 13-1095 Cacao Nacional Costa Guayas Milagro 952,46 1,58 845,50 35,83
73 13-1096 Cacao Nacional Costa Guayas Milagro 919,75 28,08 839,81 25,66
74 13-1097 Cacao Nacional Costa Guayas Milagro 1135,93 77,65 849,24 35,77
75 13-1098 Cacao Nacional Costa Guayas Milagro 989,48 39,95 1009,42 22,48
76 13-1099 Cacao Nacional Costa Guayas Milagro 990,80 49,81 882,03 39,07
77 13-1100 Cacao Nacional Costa Guayas Milagro 1001,05 81,69 684,57 3,45
78 13-1101 Cacao Nacional Costa Guayas Milagro 943,79 46,52 736,34 6,96
79 13-1102 Cacao Nacional Costa Guayas Milagro 883,45 8,83 675,88 42,36
80 13-1103 Cacao Nacional Costa Guayas Milagro 840,18 78,28 747,22 1,50
81 13-1208 Cacao Nacional Amazónica Orellana El Coca 927,78 59,23 679,34 33,64
82 13-1209 Cacao Nacional Amazónica Orellana El Coca 536,40 34,54 954,15 38,79
80
83 13-1210 Cacao Nacional Amazónica Orellana El Coca 832,83 50,11 1023,45 6,63
84 13-1211 Cacao Nacional Amazónica Orellana El Coca 1153,82 34,75 916,93 17,24
85 13-1212 Cacao Nacional Amazónica Orellana El Coca 894,05 59,17 622,49 44,43
86 13-1213 Cacao Nacional Amazónica Orellana El Coca 697,27 39,18 680,54 33,04
87 13-1214 Cacao Nacional Amazónica Orellana El Coca 938,56 59,36 793,89 2,57
88 13-1215 Cacao Nacional Amazónica Orellana El Coca 1015,96 52,21 747,66 21,62
89 13-1216 Cacao Nacional Amazónica Orellana El Coca 903,96 17,88 831,93 7,58
90 13-1217 Cacao Nacional Amazónica Orellana El Coca 925,10 71,84 663,49 37,91
91 13-1218 Cacao Nacional Amazónica Orellana El Saccha 1047,86 46,21 869,84 83,11
92 13-1219 Cacao Nacional Amazónica Orellana El Saccha 1192,63 45,57 941,35 6,60
93 13-1220 Cacao Nacional Amazónica Orellana El Saccha 801,60 1,49 739,91 31,00
94 13-1221 Cacao Nacional Amazónica Orellana El Saccha 774,98 2,18 637,67 33,07
95 13-1222 Cacao Nacional Amazónica Orellana El Saccha 709,83 47,52 653,80 28,44
96 13-1223 Cacao Nacional Amazónica Orellana El Saccha 870,07 50,58 801,30 34,18
97 13-1224 Cacao Nacional Amazónica Orellana El Saccha 765,16 47,79 688,70 37,48
98 13-1225 Cacao Nacional Amazónica Orellana El Saccha 1050,94 65,67 734,27 63,14
99 13-1226 Cacao Nacional Amazónica Orellana El Saccha 1287,97 26,82 1011,16 1,82
100 13-1227 Cacao Nacional Amazónica Orellana El Saccha 710,39 13,55 764,14 23,84
101 13-1228 Cacao Nacional Amazónica Orellana Loreto 461,85 32,14 623,60 1,10
102 13-1229 Cacao Nacional Amazónica Orellana Loreto 642,91 38,64 722,05 12,00
103 13-1230 Cacao Nacional Amazónica Orellana Loreto 466,34 26,02 621,65 8,54
104 13-1231 Cacao Nacional Amazónica Orellana Loreto 595,79 9,18 743,14 39,59
105 13-1232 Cacao Nacional Amazónica Orellana Loreto 634,11 9,78 755,72 39,00
106 13-1233 Cacao Nacional Amazónica Orellana Loreto 629,67 41,00 674,10 1,19
107 13-1234 Cacao Nacional Amazónica Orellana Loreto 756,68 50,80 811,34 8,25
108 13-1235 Cacao Nacional Amazónica Orellana Loreto 733,50 49,09 755,23 6,84
109 13-1236 Cacao Nacional Amazónica Orellana Loreto 472,73 19,38 567,38 0,94
110 13-1237 Cacao Nacional Amazónica Orellana Loreto 514,31 24,32 590,88 40,52
111 13-1238 Cacao Nacional Amazónica Sucumbíos Lago Agrio 849,16 10,38 815,66 25,61
81
112 13-1239 Cacao Nacional Amazónica Sucumbíos Lago Agrio 997,39 9,93 919,82 21,36
113 13-1240 Cacao Nacional Amazónica Sucumbíos Lago Agrio 610,51 11,39 673,54 12,43
114 13-1241 Cacao Nacional Amazónica Sucumbíos Lago Agrio 670,36 21,15 707,51 4,58
115 13-1242 Cacao Nacional Amazónica Sucumbíos Lago Agrio 529,14 40,33 700,50 24,77
116 13-1243 Cacao Nacional Amazónica Sucumbíos Lago Agrio 529,50 18,80 711,97 47,61
117 13-1244 Cacao Nacional Amazónica Sucumbíos Lago Agrio 1281,52 7,68 1067,44 32,29
118 13-1245 Cacao Nacional Amazónica Sucumbíos Lago Agrio 841,53 10,99 770,15 56,40
119 13-1246 Cacao Nacional Amazónica Sucumbíos Lago Agrio 900,39 41,41 918,74 64,82
120 13-1247 Cacao Nacional Amazónica Sucumbíos Lago Agrio 748,08 48,46 782,79 63,24
121 13-1248 Cacao Nacional Amazónica Sucumbíos Shushufindi 980,36 64,45 635,27 24,20
122 13-1249 Cacao Nacional Amazónica Sucumbíos Shushufindi 884,79 56,69 672,77 22,66
123 13-1250 Cacao Nacional Amazónica Sucumbíos Shushufindi 994,29 5,87 706,58 16,51
124 13-1251 Cacao Nacional Amazónica Sucumbíos Shushufindi 810,01 57,13 604,94 28,07
125 13-1252 Cacao Nacional Amazónica Sucumbíos Shushufindi 788,52 50,04 734,68 19,74
126 13-1253 Cacao Nacional Amazónica Sucumbíos Shushufindi 696,55 44,73 589,38 16,26
127 13-1254 Cacao Nacional Amazónica Sucumbíos Shushufindi 891,90 61,97 630,80 13,20
128 13-1255 Cacao Nacional Amazónica Sucumbíos Shushufindi 734,83 39,16 655,64 51,00
129 13-1256 Cacao Nacional Amazónica Sucumbíos Shushufindi 717,80 22,90 665,81 15,91
130 13-1257 Cacao Nacional Amazónica Sucumbíos Shushufindi 604,67 21,10 554,43 28,83
131 13-1363 Cacao Nacional Amazónica Napo Tena 1243,00 82,79 1144,02 11,28
132 13-1364 Cacao Nacional Amazónica Napo Tena 1051,15 54,12 1196,36 42,14
133 13-1365 Cacao Nacional Amazónica Napo Tena 1026,57 25,65 1284,09 40,88
134 13-1366 Cacao Nacional Amazónica Napo Tena 1148,01 78,35 1214,32 83,02
135 13-1367 Cacao Nacional Amazónica Napo Tena 1142,34 4,30 1050,53 7,70
136 13-1368 Cacao Nacional Amazónica Napo Tena 974,66 6,11 1000,08 67,73
137 13-1369 Cacao Nacional Amazónica Napo Tena 908,49 32,53 917,38 52,25
138 13-1370 Cacao Nacional Amazónica Napo Tena 921,25 68,45 1242,68 11,79
139 13-1371 Cacao Nacional Amazónica Napo Tena 875,68 27,05 1187,21 30,52
140 13-1372 Cacao Nacional Amazónica Napo Tena 859,30 9,22 1000,92 14,99
82
141 13-1455 Cacao Nacional Amazónica Sucumbíos Gonzalo Pizarro 1113,76 71,94 1218,90 19,92
142 13-1456 Cacao Nacional Amazónica Sucumbíos Gonzalo Pizarro 998,51 65,73 1421,00 91,12
143 13-1457 Cacao Nacional Amazónica Sucumbíos Gonzalo Pizarro 1411,85 28,34 1215,53 49,77
144 13-1458 Cacao Nacional Amazónica Sucumbíos Gonzalo Pizarro 1265,42 31,67 1210,34 20,22
145 13-1459 Cacao Nacional Amazónica Sucumbíos Gonzalo Pizarro 1566,00 38,58 1315,32 12,47
146 13-1460 Cacao Nacional Amazónica Sucumbíos Gonzalo Pizarro 1090,42 16,12 1197,87 43,10
147 13-1461 Cacao Nacional Amazónica Sucumbíos Gonzalo Pizarro 1117,89 65,81 1161,21 27,55
148 13-1462 Cacao Nacional Amazónica Sucumbíos Gonzalo Pizarro 808,76 13,07 1288,17 55,00
149 13-1463 Cacao Nacional Amazónica Sucumbíos Gonzalo Pizarro 1413,44 35,72 1177,02 27,28
150 13-1464 Cacao Nacional Amazónica Sucumbíos Gonzalo Pizarro 1077,64 66,62 1170,98 85,23
151 13-1465 Cacao Nacional Amazónica Napo Archidona 1133,35 19,55 1358,41 15,06
152 13-1466 Cacao Nacional Amazónica Napo Archidona 1715,13 92,00 1502,35 69,72
153 13-1467 Cacao Nacional Amazónica Napo Archidona 1512,69 0,10 1569,64 55,41
154 13-1468 Cacao Nacional Amazónica Napo Archidona 1753,03 7,73 1455,44 33,58
155 13-1469 Cacao Nacional Amazónica Napo Archidona 926,00 50,27 1344,56 40,96
156 13-1470 Cacao Nacional Amazónica Napo Archidona 1413,42 23,91 1432,73 75,71
157 13-1471 Cacao Nacional Amazónica Napo Archidona 1629,98 108,33 1512,43 64,98
158 13-1472 Cacao Nacional Amazónica Napo Archidona 1391,75 124,07 1524,03 71,05
159 13-1473 Cacao Nacional Amazónica Napo Archidona 1183,88 87,43 1515,51 114,69
160 13-1474 Cacao Nacional Amazónica Napo Archidona 1260,46 61,91 1531,46 33,61
161 13-1475 Cacao Nacional Amazónica Napo Carlos J. Arosemena
Tola 1412,80 21,07 1654,09 7,67
162 13-1476 Cacao Nacional Amazónica Napo Carlos J. Arosemena
Tola 1111,62 31,23 1544,81 21,35
163 13-1477 Cacao Nacional Amazónica Napo Carlos J. Arosemena
Tola 1141,39 19,59 1602,00 15,89
164 13-1478 Cacao Nacional Amazónica Napo Carlos J. Arosemena
Tola 1118,45 34,93 1559,72 0,36
165 13-1479 Cacao Nacional Amazónica Napo Carlos J. Arosemena
Tola 842,74 21,80 1376,17 49,20
83
166 13-1480 Cacao Nacional Amazónica Napo Carlos J. Arosemena
Tola 1045,49 54,44 1513,18 16,05
167 13-1481 Cacao Nacional Amazónica Napo Carlos J. Arosemena
Tola 977,24 55,75 1492,41 9,87
168 13-1482 Cacao Nacional Amazónica Napo Carlos J. Arosemena
Tola 1041,60 49,63 1508,31 43,56
169 13-1483 Cacao Nacional Amazónica Napo Carlos J. Arosemena
Tola 982,26 65,06 1416,31 27,83
170 13-1484 Cacao Nacional Amazónica Napo Carlos J. Arosemena
Tola 1062,87 27,06 1513,72 20,34
Elaborado por: Grace Muñoz
84
