El chocolate es uno de los alimentos más populares del mundo. Está elaborado a partir de la almendra del fruto del cacao, que posee compuestos fenólicos y antioxidantes que son beneficiosos para la salud. El origen del cacao se remonta a las civilizaciones precolombinas de Centroamérica, siendo el fruto la parte comestible.

Debido a su versatilidad, el cacao en grano como materia prima puede ser utilizado de diferentes formas y en distintas preparaciones, siendo una de ellas la fabricación de chocolate en forma de dulces, bebidas y helados. Además de su uso como alimento, existen otras aplicaciones en la industria cosmética y farmacéutica, donde el cacao se utiliza en forma de manteca.

A partir de las aplicaciones del fruto del cacao, en este blog nos centraremos en los análisis químicos recomendados para evaluar la calidad del chocolate como producto final y como materia prima. Comenzaremos con el proceso de procesado del fruto hasta la obtención de la almendra como materia prima y finalizaremos con los diferentes análisis químicos utilizados para evaluar la calidad química del chocolate.

Proceso de beneficio del cacao

El fruto del cacao está formado por una cáscara que protege las semillas. Las semillas están protegidas por la cáscara y la pulpa, que se eliminan durante el proceso de beneficio. El beneficio es un proceso de transformación de la semilla, cuando se le quita el tegumento para obtener las almendras. El tegumento es la cáscara de la semilla, que envuelve el cotiledón con una película gruesa, siendo removida durante el proceso de beneficio.

El objetivo del proceso de beneficio es mejorar la calidad de la almendra e intensificar el sabor y aroma característicos del chocolate. Las almendras, como materia prima, permiten obtener manteca de cacao y cacao en polvo para finalmente producir chocolate.

La ciencia del proceso de beneficio juega un papel fundamental en la cadena productiva del chocolate. El proceso consta de 5 etapas que agregarán valor al producto final, obteniendo chocolates con diferentes contenidos de cacao, sabores y texturas (Figura 1).

Tipos de análisis químicos en chocolate

Los análisis químicos son extremadamente importantes para el control de calidad en el proceso de fabricación del chocolate. Las industrias realizan diferentes tipos de análisis químicos con el fin de garantizar la calidad del producto para cumplir con los estándares de calidad establecidos por los organismos reguladores.

Por otro lado, cabe mencionar que los análisis químicos son importantes para estandarizar el producto, buscando tener un control de los procesos a través de un seguimiento continuo que garantice la inocuidad y seguridad alimentaria. Algunos de los análisis químicos son la determinación de proteínas, cenizas, Teobromina, alcaloides totales, fibra dietética, azúcares y viscosidad. A continuación, mencionaremos cada uno de ellos y los equipos recomendados.

Proteína

El análisis de proteínas en el chocolate es importante porque proporciona información sobre el valor nutricional del producto. La identificación de proteínas puede ser un indicador de la calidad de los ingredientes, además de verificar que cumplan con los estándares de calidad, también se puede utilizar para identificar fraudes, falsificaciones y adulteraciones de chocolate con proteínas sustitutas de menor valor o incluso productos sintéticos.

Este análisis se puede realizar mediante el método Kjeldahl utilizando el sistema para determinación de proteínas, modelo TE-008/50-SE. El proceso consiste en una digestión de la muestra de chocolate con ácido sulfúrico concentrado. Luego de la digestión, se realiza la destilación y titulación, utilizando en este último paso una bureta digital.

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Cenizas

Los análisis de cenizas proporcionan información sobre el valor nutricional del chocolate en relación con el contenido de minerales como por ejemplo calcio, potasio, magnesio y sodio. Es importante realizar un análisis de cenizas en el chocolate para determinar el contenido mineral presente y verificar si hay contaminación o adulteración del producto. También es fundamental determinar el porcentaje de cacao en el chocolate y cumplir con los requisitos legales y reglamentarios. Los chocolates bajos en ceniza representan un producto de alta calidad.

Los métodos más utilizados en este tipo de análisis son los del Instituto Adolfo Lutz y la AOAC (Asociación Oficial de Químicos Analíticos), en concreto el método 923.03 como método internacional.

El análisis consiste en pesar entre 2 y 10 gramos de la muestra, la cual se calienta en una mufla, a una temperatura cercana a 550-570°C, utilizando una cápsula de porcelana o platino de 50 mL, al baño-maría, modelo TE-054-MAG, y desecador al vacío, modelo TE-3950/1, con cloruro de calcio anhidro o gel de sílice, placa de calefacción, modelo TE-038/2-MP, balanza analítica para pesar la muestra al principio y al final del análisis.

Teobromina y alcaloides totales

La teobromina son alcaloides que se encuentran en el fruto del cacao. Son los componentes más comunes en la naturaleza junto con la cafeína y las metilxantinas. La determinación de alcaloides y teobromina se realiza normalmente por la técnica espectrofotométrica, en el espectrofotómetro UV/VIS con lecturas entre 272 y 306 nm.

Estos análisis de chocolate son importantes para los compuestos que se encuentran en el cacao, ya que la teobromina y los alcaloides tienen efectos estimulantes, pero en ciertos niveles pueden ser tóxicos. Por eso es importante conocer la cantidad para garantizar la seguridad del producto.

Fibra Alimentar

La fibra es un compuesto alimenticio que puede ser soluble o insoluble. La fibra soluble tiene la propiedad de disolverse en agua, convirtiéndose en un gel que ayuda a la digestión. Por otro lado, la fibra insoluble no se disuelve en agua y ayuda a aumentar la actividad intestinal.

La fibra dietética presente en el chocolate juega un papel importante en nuestro sistema digestivo, especialmente en el chocolate negro. Para realizar el análisis, el molino, modelo TE-631/4, con sistema de refrigeración permitirá triturar la muestra para obtener partículas más pequeñas y fáciles de manipular. El baño-maría con agitación, modelo TE-056-FIB, se puede utilizar para el proceso de digestión enzimática, cuando se hidrolizan los enlaces que forman parte de la muestra para que las fibras puedan ser filtradas por el sistema de filtración, modelo TE-049/1, junto con la bomba de vacío, modelo TE-0581. Tras el proceso de filtración, los crisoles que contienen la muestra filtrada serán secados en una estufa con circulación de aire y renovación, modelo TE-394/2, y en una mufla para finalmente realizar las determinaciones.

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Azúcares

Los azúcares son uno de los principales ingredientes del chocolate, siendo importantes para determinar la calidad, la textura y el sabor. El azúcar ayuda a crear una textura suave en el producto, que puede variar según el tipo de chocolate.

El determinador de azúcares reductores, modelo TE-088, se puede utilizar para averiguar la cantidad de azúcares presentes en una muestra de chocolate.

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Viscosidade

En el chocolate, la viscosidad es un factor importante porque permite describir la resistencia interna al flujo, la fluidez o la consistencia. El método más utilizado para medir la viscosidad en chocolates es el uso del viscosímetro, el cual es importante a la hora de determinar la calidad y el uso del producto final.

El análisis se realiza colocando una muestra en el cilindro a una velocidad de rotación establecida. Así, la velocidad de rotación estará determinada en relación con la fuerza ejercida por el chocolate y su viscosidad.

Consideraciones finales

En las industrias del chocolate y alimentos, los análisis químicos son esenciales para controlar la calidad y la estabilidad del producto antes y durante la producción de dulces y coberturas a base de chocolate. Las diferentes técnicas y equipos utilizados son importantes para que el resultado final del análisis permita identificar características sensoriales y de calidad, además de cumplir con los estándares de comercialización y distribución.

Más información sobre los equipos que pueden ser utilizados en laboratorios de bromatología.

Sobre Tecnal

Tecnal tiene como misión contribuir al desarrollo científico, tecnológico, e industrial a nivel nacional e internacional a través de la fabricación y comercialización de equipos científicos. La empresa busca crecer de forma innovadora y sostenible, con foco en la continuidad y la excelencia operativa con la prestación de un servicio especializado y la difusión del conocimiento. Contáctenos: Teléfono/WhatsApp +55 (19) 2105-6161, correo electrónico: comex@tecnal.com.br o a través de nuestra página web haciendo clic aquí. 

Referencias

INSTITUTO ADOLFO LUTZ. Normas analíticas do Instituto Adolfo Lutz. 2.ed. São Paulo, 2008. v.1, p.1020.

Landau, E.; Alves, G.; Moura, L. Evolução da produção de cacau (Theoboroma cacao, Malvaceae). 2018. Acessado 16 de maio. Disponível em: Cap17-EvolucaoProducaoCacau.pdf (embrapa.br)

Richter, M.; Caetano, S. Ingredientes usados na indústria de chocolates. Brazilian Journal of Pharmaceutical Sciences. 2007. Vol. 43, n.3. Acceso el 16 de mayo. Disponible en: https://www.scielo.br/j/rbcf/a/LvmhpR6KztWsPHGq5XtMGGs/?format=pdf&lang=pt