Resumen de Estudio del proceso de fermentación de los granos de cacao (Theobroma Cacao l.) en México
- español
Desde tiempos ancestrales, la relación entre México y el cacao ha sido muy estrecha y, aunque en las últimas décadas el peso relativo del país azteca en el mercado mundial de este producto ha disminuido de forma considerable, recientemente se han iniciado políticas dirigidas a reactivar la importancia de este cultivo y su procesado. En este sentido, el hecho de que la variedad mayoritariamente implantada en las regiones cacaoteras del país sean la de fino aroma, reconocidas como de superior calidad, supone un claro incentivo y alienta a competir con las zonas actualmente dominantes no en términos de cantidad, sino de calidad.
La obtención de un producto final de calidad depende de un variado número de factores, entre los que, además de la variedad agrícola, también es necesario considerar el procesado al que se somete el cacao. Las etapas de transformación son diversas, destacando en gran medida la de fermentación, no sólo por situarse al inicio, sino porque en ella se adquieren gran parte de las características que van a condicionar las fases posteriores. En un alto porcentaje, la consecución de dichas características es función de la microbiota presente a lo largo de toda la fermentación. Tanto la identidad de las poblaciones microbianas participantes, como la naturaleza de sus acciones, determinan la bondad del producto fermentado. Aunque muchos de los aspectos microbianos son comunes a todos los procesos y se pueden, por tanto, considerar como universales, existe una fracción relativamente importante que se encuentra condicionada por las particularidades de cada proceso, ya sean de tipo agronómico, geográfico o logístico. Es por esta razón que se hace necesaria la elucidación de las singularidades de cada proceso en relación con el microbioma asociado. Los resultados obtenidos en el presente trabajo ratificaron este patrón, dado que la naturaleza genérica de las poblaciones actuantes coincidió con lo descrito en bibliografía, dominancia secuencial de levaduras, bacterias del ácido láctico y bacterias del ácido acético, pero apuntaron a la existencia de rasgos propios en cuanto a la identidad de algunas de las especies protagonistas. Así, Saccharomyces cerevisiae y Hanseniaspora opuntiae, levaduras habitualmente referenciadas, compartieron protagonismo con Kazachstania humilis, especie menos frecuente en papeles protagonistas. De forma similar, entre las bacterias del ácido láctico, aparecieron Lactobacillus fermentum y Lactobacillus plantarum, pero no como representantes más destacados, ya que en este caso tal función le correspondió a Lactobacillus cacaonum. Entre las bacterias del ácido acético, fue Acetobacter pasteurianus la especie que, de forma casi absoluta, ostentó el protagonismo dentro de este grupo. Si bien esta acetobacteria suele citarse entre las típicas en la fermentación del cacao, no lo es tanto que los niveles cuantitativos de su presencia copen la práctica totalidad de esta comunidad. A las especies mencionadas habría que añadir otras tres no identificadas, pero que evolutivamente se ubicaron próximas a bacterias del ácido láctico y bacterias del ácido acético, y que, por su abundancia relativa, parecen desempeñar un papel importante en la fermentación, especialmente en la etapa inicial.
El procesado de los datos obtenidos también ha confirmado la interrelación entre las distintas comunidades microbianas y los principales eventos metabólicos, con la existencia de dependencias entre consumo de fuentes nutricionales y acumulación de metabolitos con microorganismos específicos. Adicionalmente, los análisis realizados también pusieron de manifiesto la clara evolución cronológica con la que se desarrolla el proceso, estableciendo dos etapas claramente diferenciadas, y subetapas dentro de ellas.
El presente estudio, además de verificar la idoneidad del proceso fermentativo ejecutado en cuanto a las características del producto final obtenido, ha permitido establecer la naturaleza de la comunidad microbiana actuante, así como la importancia relativa de cada una de las especies participantes en relación con las transformaciones que el cacao experimenta a lo largo de la fermentación. Este conocimiento será aprovechado en un futuro para optimizar aún más esta etapa mediante estrategias de inoculación que puedan, a través de la acción de especies concretas, dotar al producto con matices diferenciadores que confieran un valor añadido al producto generado.
- English
Association between Mexico and cocoa has been much closed from ancient times.
Although during last decades the relative importance of this country in the global market has decreased significantly, policies leading to the reactivation of its cultivation have been recently implemented. In this sense, it provides an incentive the fact that the cacao variety established in the cocoa-growing regions of the country is “Criollo”, which is recognised as a fine aroma variety with higher quality properties. Thus, competition with other producers can be achieved through quality rather than quantity.
The quality of the final product is depending on several factors, among them, agronomic variety and processing methodologies. There are different phases of processing, fermentation being one of the most oustanding, both because is at the start of the transformation and determines the acquisition of correct properties for further developments. To a large extent, this last fact is conditioned by microbial communities present through the process, namely species identities and metabolic activities. While many microbiological features of the fermentation can be assumed as universal, others are influenced by idiosyncrasies of each process wether of a agronomic, geographic or logistic kind, which makes it neccesary for producers to elucidate the microbial singularities of every process. Results here described confirmed this profile, since they combined some characteristics previously referred in literature, as in the case of the sequence of the microbial communities throughout the fermentation (yeasts, lactic acid bacteria and acetic acid bacteria), with specific features concerning the identity of some dominating species. Thus, typical yeast species associated to cocoa fermentation as Saccharomyces cerevisiae and Hanseniaspora opuntiae shared protagonism with Kazachstania humilis, which is rather rare. Similarly, Lactobacillus cacaonum was the most prominent representative of lactic acid bacteria, instead of the more usual L. fermentum and L. plantarum. Among acetic acid bacteria, Acetobacter pasteurianus was almost the only relevant member of this group. Although this is one of the species tipically associated to the cocoa fermentation, such dominance is unusual. Finally, three not assigned OTUs but evolutionarily closed to lactic and acetic acid bacteria seemed to play a prevalent role on account their relative abundances, especially at the beginning of the fermentation. The analysis of the results also ratified the connection between microbial communities and main metabolic changes. Thus, correlations between nutritional sources and accumulation of metabolites and specific microorganisms were detected. Moreover, the statistical treatment of the data revealed a clear chronological pattern, with the establishment of two main different phases and sub-phases within them.
The present study verified the adecuacy of the performed process regarding the final properties of the fermented product and it has allowed bringing light into the composition of the significant microbial community and the participation of every microorganism in ongoing tranformations that cacao beans suffer. Such knowledge will be used to optimize even more this fermentation stage by means of inoculation strategies that add new singular nuances and higher value to cocoa.
