Contenido de cadmio y caracterización fisicoquímica de almendras y pasta de cacao (Theobroma cacao)

Karol Revilla Escobar; Frank Intriago Flor; gema Chávez García; Luis Vásquez Cortez; Kerly Alvarado Vásquez; Jaime Vera Chang; Matteo Radice; Raju Maddela Naga

doi:10.15649/2346075X.3411

Authors

Karol Revilla Escobar Facultad de Ciencias Aplicadas, Universidad Nacional de Cuyo
Frank Intriago Flor Facultad de Ciencias Zootécnicas, Universidad Técnica de Manabí
gema Chávez García Facultad de Ciencias Zootécnicas, Universidad Técnica de Manabí
Luis Vásquez Cortez Facultad de Ciencias Zootécnicas, Universidad Técnica de Manabí; Universidad Laica Eloy Alfaro de Manabí; International Junior Chamber (JCI QUEVEDO-ECUADOR)
Kerly Alvarado Vásquez Facultad de Ciencias Zootécnicas, Universidad Técnica de Manabí; Facultad de Ciencias de la Vida y Tecnológica, Universidad Laica Eloy Alfaro de Manabí; International Junior Chamber (JCI QUEVEDO-ECUADOR)
Jaime Vera Chang Facultad de Ciencias de la Industria y la Producción, Universidad Técnica del Estado de Quevedo
Matteo Radice Facultad de Ciencias de la Vida, Universidad Estatal Amazónica
Raju Maddela Naga Instituto de Investigaciones, Universidad Técnica de Manabí

DOI:

https://doi.org/10.15649/2346075X.3411

Keywords:

almendras de cacao, beneficiado, cromatografía, cadmio

Abstract

Introduction: heavy metals such as cadmium (Cd) are a worldwide concern; recent research has concluded that they are related to health risks caused by the ingestion of contaminated food. Objective: the objective of this research was to evaluate the cadmium content and physicochemical characteristics in almonds and cocoa paste. Materials and Methods: a Completely Randomized Design (CRD) with three replications was used to determine the significant difference between the mean of the treatments using the Duncan post hoc statistical test (p<0.05). Results: for the cadmium content in cocoa beans, values between 0.80±0.0 and 1.08±0.01 mg kg-1 of Cd+2 were determined (B200088 and B200090 consecutively); while the Cd+2 content in cocoa paste did not change significantly during processing, with values similar to those obtained in the raw material. On the other hand, in the physicochemical parameters of the almonds and cocoa paste, the following values were obtained: moisture (7.03 ± 0.02 - 7.45±0.01) and (1.25±0.01 - 1.70±0.04); ash (3.67±0.02 - 4.62±0.03) and (3.13±0.02 - 3.68±0.02); titratable acidity (0.97±0.02 - 1.29±0.02) and (0.91±0.01 - 1.23±0.02); protein content in almonds (11.21±0.02 - 14.19±0.02) and a percentage of fat in cocoa paste (46.19±0.02 - 54.16±0.04). Conclusion: the samples evaluated comply with the requirements established by national and international standards.

References

Avadí A. Environmental assessment of the Ecuadorian cocoa value chain with statistics based LCA. The International Journal of Life Cycle Assessment.2023:https://doi.org/10.1007/s11367-023-02142-4.

Viteri-Salazar O, Latorre S, Zambrano-Godoy M, Quelal-Vásconez MA. The challenges of a sustainable cocoa value chain: A study of traditional and “fine or flavour” cocoa produced by the kichwas in the ecuadorian Amazon region. Journal of Rural Studies. 2023; 98: p. 92-100: https://doi.org/10.1016/j.jrurstud.2023.01.015

Moore R, Ullah I, De Oliveira V, Hammond S, Strekopytov S, Tibbett M, et al. Cadmium isotope fractionation reveals genetic variation in Cd uptake and translocation by Theobroma cacao and role of natural resistance-associated macrophage protein 5 and heavy metal ATPase-family transporters. Horticulture Research volume. 2020; 7(1): p. 71: https://www.nature.com/articles/s41438-020-0292-6

García A, Pico B, Jaimez R. La cadena de producción del Cacao en Ecuador: Resiliencia en los diferentes actores de la producción. Novasinergia. 2021; 4(2): p. 152–172. https://doi.org/10.37135/ns.01.08.10

Ramos-Martín J. Evaluación de la Sostenibilidad de los cultivos café y cacao en las provincias Orellana y Sucumbíos-Ecuador [Tesis doctoral]: Universitat Autònoma de Barcelona; 2014: https://www.tdx.cat/handle/10803/131452

Nieves Y, Parra N, Villanueva S, Henríquez M. Biorremediación, enemigo del cadmio. INGENIERÍA UC. 2019; 26(1): p. 96-104: https://www.redalyc.org/journal/707/70758484010/html/

Organización Mundial de la Salud [OMS]. Preventing disease through healthy environments - Exposure to cadmium: a major public health concern. World Health Organization; 2020: https://iris.who.int/handle/10665/329480

Engbersen NGA, Lopez M, Schwarz G, Hattendorf B, Gutierrez O, Schulin R. Cadmium accumulation and allocation in different cacao cultivars. Science of The Total Environment. 2019; 679: p. 660-670: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2019.05.001

Maddela RND, García LC, Chakraborty S, Venkateswarlu K, Megharaj M. Cocoa-laden cadmium threatens human health and cacao economy: A critical view. Science of The Total Environment. 2020, 720: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.137645

Florida-Rofner N. Revisión sobre límites máximos de cadmio en cacao (Theobroma cacao l.). La Granja. 2021; 34(2): https://doi.org/10.17163/lgr.n34.2021.08

Unión Europea [UE]. Commission Regulation No. 488/2014. They modify EC Regulation No 1881/2006 regarding the maximum content of cadmium in food products. 2014: https://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=OJ:L:2006:364:0005:0024:EN:PDF

Meter A, Atkinson R, Laliberte B. Cadmio en el cacao de América Latina y el Caribe. Análisis de la investigación y soluciones potenciales para la mitigación.: Bioversity International. 2019: https://hdl.handle.net/10568/102354

AOAC International. Official Method 974.276–Natural mineral waters. En: AOAC International, Official Methods of Analysis. Gaithersburg: AOAC International; 1998.https://www.fundacionfedna.org/tecnicas_de_analisis/plomo-cadmio-m%C3%A9todo-de-absorci%C3%B3n-at%C3%B3mica

Instituto Ecuatoriano de Normalización [INEN]. Norma Técnica Ecuatoriana NTE INEN 0173. Cacao en. grano. Determinación de la humedad. Servicio Ecuatoriano de Normalización, Quito, Ecuador; 2010. https://studylib.es/doc/8690447/nte-inen-0173--cacao-en-grano.-determinaci%C3%B3n-de-la

AOAC International. Official Method972.15: 2012– Cocoa incineration process. En: AOAC International, Official Methods of Analysis. Gaithersburg: AOAC International, 2012. https://es.scribd.com/document/330010215/AOAC-Official-Method-972-docx

Instituto Ecuatoriano de Normalización [INEN]. Norma Técnica Ecuatoriana NTE INEN 750. Productos vegetales y de frutas – determinación de la acidez titulable (IDT) Primera Edición. Servicio Ecuatoriano de Normalización, Quito, Ecuador; 2013. https://www.academia.edu/36881948/norma_t%c3%89cnica_ecuatoriana_nte_inen_iso_750_2013_productos_vegetales_y_de_frutas_determinaci%c3%93n_de_la_acidez_titulable_idt_primera_edici%c3%b3n

Instituto Ecuatoriano de Normalización [INEN]. Norma Técnica Ecuatoriana NTE INEN 0176. Cacao en. grano. Requisitos. Servicio Ecuatoriano de Normalización, Quito, Ecuador; 2006. https://archive.org/stream/ec.nte.0176.2006/ec.nte.0176.2006_djvu.txt

Barraza F, Schreck E, Uzu G, Lévêque T, Zouiten C, Boidot M, et al. Beyond cadmium accumulation: Distribution of other trace elements in soils and cacao beans in Ecuador. Environmental Research. 2021; 192(110241).: https://doi.org/10.1016/j.envres.2020.110241

Romero-Estévez D, Yánez-Jácome GS, Simbaña-Farinango K, Navarrete H. Content and the relationship between cadmium, nickel, and lead concentrations in Ecuadorian cocoa beans from nine provinces. Food Control. 2019; 106(106750).: https://doi.org/10.1016/j.foodcont.2019.106750

Unión Europea [UE]. Commission Regulation No. 488/2014. They modify EC Regulation No 1881/2006 regarding the maximum content of cadmium in food products. 2014: https://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=OJ:L:2006:364:0005:0024:EN:PDF

Londoño-Franco L, LMP, Muñoz-García F. Los riesgos de los metales pesados en la salud humana y animal. Rev.Bio.Agro. 2016; 14(2): p.145-153: http://dx.doi.org/10.18684/BSAA(14)145-153

Santander-Ruiz W, Garay-Montes R, Verde-Girbau C, Mendieta-Taboada O. Determinación del contenido de cadmio en suelos, frutos, granos fermentados y secos, licor de cacao y chocolate en zonas productoras de la Región San Martín. Rev. Soc. Quím. Perú. 2021; 87(1): p.39-49.: http://dx.doi.org/10.37761/rsqp.v87i1.321.

Ackah E, Dompey E. Effects of fermentation and drying durations on the quality of cocoa (Theobroma cacao L.) beans during the rainy season in the Juaboso District of the Western-North Region, Ghana. Bulletin of the National Research Centre. 2021; 45(175): https://bnrc.springeropen.com/articles/10.1186/s42269-021-00634-7

Aldas-Morejon JP, Revilla-Escobar KY. Estudio del proceso fermentativo del cacao nacional (Theobroma cacao) considerando distintos tipos y su incidencia en las características físico-químicas y sensoriales [Tesis de pregrado]: Universidad Técnica Estatal de Quevedo; 2020: http://repositorio.uteq.edu.ec/handle/43000/5184

Sánchez ÁS, Naranjo-González JA, Córdova-Avalos V, Ávalos -De la Cruz DA, Zaldívar-Cruz JM. Caracterización bromatológica de los productos derivados de cacao (Theobroma cacao L.) en la Chontalpa, Tabasco, México. Revista mexicana de ciencias agrícolas. 2016; 7(14): p.2817-2830: https://www.redalyc.org/pdf/2631/263144474014.pdf

Djali M, Santasa K, Indiarto R, Subroto E, Fetriyuna F, Lembong E. Proximate Composition and Bioactive Compounds of Cocoa Bean Shells as a By-Product from Cocoa Industries in Indonesia. Foods. 2023; 12(17): p. 3316: https://doi.org/10.3390/foods12173316

Aldas J, Niera J, Revilla K, Sánchez S. Métodos de fermentación del cacao nacional (Theobroma cacao) y su influencia en las características físico-químicas, contenido de cadmio y perfiles sensoriales. Alternativas; 21(3): p. 41-48: http://dx.doi.org/10.23878/alternativas.v21i3.339

Andrade-Almeida J, Rivera-García J, Chire-Fajardo G, Ureña-Peralta M. Propiedades físicas y químicas de cultivares de cacao (Theobroma cacao L.) de Ecuador y Perú. ENFOQUE. 2019; 10(4): p. 1-12: http://scielo.senescyt.gob.ec/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1390-65422019000400001

Dand R. Cocoa bean processing and the manufacture of chocolate. The International Cocoa Trade (Third edition). 2011; p. 268-289: https://doi.org/10.1016/B978-0-85709-125-3.50009-4

Moreno-Martínez E, Gavanzo-Cárdenas ÓM, Rangel-Silva FA. Evaluación de las características físicas y sensoriales de licor de cacao asociadas a modelos de siembra. Ciencia y Agricultura. 2019; 16(3): p. 75-90. Disponible en: https://doi.org/10.19053/01228420.v16.n3.2019.9890

Del Águila- Meléndez EA. Determinación de cadmio y plomo en granos de cacao, frescos, secos y en licor de cacao (Theobroma cacao) San Martín [Tesis de pregrado]: Universidad Nacional Agraria de la Selva; 2017: https://hdl.handle.net/20.500.14292/1269

Erazo-Solórzano C, Bravo-Franco K, Tuárez-García D, Fernández-Escobar A, Torres-Navarrete Y, Vera-Chang J. Efecto de la fermentación de cacao (Theobroma cacao l.), variedad nacional y trinitario, en cajas de maderas no convencionales sobre la calidad física y sensorial del licor de cacao. Revista de Investigación Talentos. 2021; 8(2): p. 42-55: https://doi.org/10.33789/talentos.8.2.153

Mustiga GM, Morrissey J, Conrad-Stack J, DuVal A, Royaert S, Jansen J, et al. Identification of Climate and Genetic Factors That Control Fat Content and Fatty Acid Composition of Theobroma cacao L. Beans. Front Plant Sci. 2019; 10: https://doi.org/10.3389/fpls.2019.01159

Quispe-Sánchez L, Caetano AC, Baca D, Oliva-Cruz M, Díaz-Valderrama JR, Chávez SG. Fatty acid profile and rheological properties of cocoa paste from north-eastern Peru. Journal of Food Composition and Analysis. 2023; 123: https://doi.org/10.1016/j.jfca.2023.105580