13
Recibido, 09/10/2021 Aceptado, 22/11/2021
Artículo original
DOI:10.25127/aps.20213.814
Capacidad antioxidante y polifenoles totales de infusión de cascarilla de cacao (Theobroma cacao) y
macambo (Theobroma bicolor)
Antioxidant capacity and total polyphenols of cacao husk (Theobroma cacao) and macambo (Theobroma
bicolor) infusions
1 1* 1
Janny Fabiola Baldera Ocampo , Milagros Sadith Granda Santos , Segundo Grimaldo Chavez Quintana
RESUMEN
El presente trabajo nos muestra el potencial antioxidante y contenido fenólico de las cascarillas de los granos de
cacao y macambo en la elaboración de filtrantes como posible alternativa para generar ingresos y reducir los residuos
generados por las industrias, generalmente por las chocolateras. Para ello se recolectaron las cascarillas de granos de
cacao y macambo tostados, los que fueron seleccionados, esterilizados y triturados. Se analizó la capacidad
antioxidante, contenido fenólico y análisis sensorial del filtrante de cascaras de cacao y macambo de manera
separada, así como de manera combinada. Se utilizó un diseño completo al azar, con tres repeticiones y se efectuó el
análisis de varianza, obteniendo que el filtrante de cacao al 100% tiene mayor contenido fenólico y capacidad
antioxidante, así como el filtrante elaborado con cascarilla de cacao al 70% y cascarilla de macambo al 30%;
demostrando así que los filtrantes con más contenido de cascarilla de cacao son mejores en cuanto al
aprovechamiento de las propiedades fisicoquímicas, además de contar con aceptación sensorial.
Palabras clave: .antioxidantes, polifenoles totales, DPPH, Folin Ciocalteu
ABSTRACT
This work shows the antioxidant potential and phenolic content of cocoa and macambo shells in the production of
filtering agents as a possible alternative to generate income and reduce waste generated by industries, generally
chocolate factories. For this purpose, roasted cocoa and macambo shells were collected, selected, sterilized and
crushed. Antioxidant capacity, phenolic content and sensory analysis of cocoa and macambo shells separately and in
combination were analyzed. A complete randomized design was used, with three replicates and an analysis of
variance was performed, obtaining that the filtering agent with 100% cocoa has a higher phenolic content and
antioxidant capacity, as well as the filtering agent made with 70% cocoa shell and 30% macambo shell; thus
demonstrating that the filtering agents with higher cocoa shell content are better in terms of the use of
physicochemical properties, in addition to having sensory acceptance.
Keywords: antioxidants, total polyphenols, DPPH, Folin Ciocalteu.
1
Universidad Nacional Toribio Rodríguez de Mendoza, Instituto de Investigación para el Desarrollo Sustentable de Ceja de Selva, Chachapoyas,
Perú
*Autor de correspondencia. E-mail: mgranda@indes-ces.edu.pe
Rev. de investig. agroproducción sustentable (3): 13-19, 20 2520-97605 21 ISSN:
14
I. INTRODUCCIÓN
La industria del cacao (Theobroma cacao) y macambo
(T. bicolor) generan residuos en todos los diferentes
procesos de la elaboración de sus derivados (chocolate,
manteca, licores, etc.). La cascarilla de cacao cuenta
con un alto valor nutricional (Furlán y Bressani, 2012;
Tolentino Lavado, 2008), sin embargo, es el residuo
principal ya que, representa el mayor problema al
momento de ser desechado (Delgado Vásquez, 2016;
Tolentino Lavado, 2008). Por lo tanto, se buscan usos
alternos para disminuir los residuos de cascarilla y tener
un mejor aprovechamiento que puedan generar ingre-
sos económicos extras y de esta manera ser aprovecha-
bles por las industrias alimenticia.
La cascarilla del cacao es una capa fibrosa que rodea al
grano de cacao y es obtenida a partir del descascarilla-
do. La cascarilla es crujiente y de color marrón y repre-
senta aproximadamente el 12% del peso de la semilla
(EFSA, 2008; Tolentino Lavado, 2008; Kalvatchev et
al., 1998). La cascarilla es empleada para la generación
de abono o para fertilizar el suelo (Teneda Llerena et al.,
2019). Además, tiene propiedades fisicoquímicas
adecuadas para la generación de productos derivados
(Valbuena y Serrano, 2018), por lo que pueden ser apro-
vechadas en la industria de la alimentación, así como en
la gastronomía y nutrición (Tolentino Lavado, 2008;
Valbuena y Serrano, 2018).
Existen estudios que demuestran que la cascarilla de
cacao posee una importante actividad antioxidante y
que la manera más eficiente de aprovecharla es a través
de la preparación de infusiones (Macrae et al., 1993;
Lecumberri et al., 2007). Los antioxidantes naturales
son capaces de inactivar radicales libres en el proceso
de oxidación del organismo previniendo la aparición de
diferentes enfermedades (Baena et al., 2012). La casca-
rilla de cacao es aprovechada como filtrante, de esta
manera se puede tener una mejor absorción de los
nutrientes. Además, la producción de filtrantes de
cascarilla de cacao permitiría obtener ingresos por las
altas demandas que tendría, haciéndolo un producto
sostenible (Delgado Vásquez, 2016; Teneda Llerena et
al., 2019; Tolentino Lavado, 2008).
Por otro lado, el macambo (T. bicolor) tienen parecidas
propiedades fisicoquímicas que su especie hermana, el
cacao. Incluso, el macambo presenta mayores cantida-
des de proteína y fibra que el cacao (INIA, 2008; Pérez-
Mora et al., 2018). Por lo tanto, el aprovechamiento de
la cascarilla del macambo también podría ser una forma
sostenible de reducir los residuos industriales. El estu-
dio del macambo y sobre todo de su cascarilla son casi
nulos. Sin embargo, el uso de la cascarilla de macambo
puede aportar muchos beneficios en términos de salud,
socio-económicos y ambientales.
El objetivo de este estudio fue determinar las propieda-
des antioxidantes y polifenoles de la cascarilla de
macambo y cacao para la obtención de filtrantes, con el
fin de proponer alternativas para un mejor aprovecha-
miento y reducción de estos residuos industriales.
II. MATERIALES Y MÉTODOS
Proceso para la obtención del filtrante
Las cascarillas de macambo y cacao fueron obtenidas a
partir del procesamiento de investigaciones realizadas
en el laboratorio de control de calidad del cacao del
Instituto de Investigación para el Desarrollo Sustenta-
ble de Ceja de Selva (INDES –CES). Las cascarillas de
cacao fueron obtenidas de granos de cacao selecto de la
Cooperativa de Servicios Múltiples APROCAM, mien-
tras que las cascarillas de macambo, de la comunidad
nativa de Chiriaco, distrito de Imaza, provincia de
Bagua, departamento de Amazonas. La cascarilla de
cacao fue tostada a 120°C durante 30 minutos, y la
cascarilla de macambo, a 180°C durante 20 minutos, la
diferencia radica por el tamaño del grano, siendo el del
macambo más grande que los granos de cacao. Después
del descascarado, se recolectaron las cascarillas de
ambas materias primas, para su posterior uso en la
obtención del filtrante.
El proceso de obtención de filtrante consistió en la
limpieza de la cascarilla, selección y esterilización
(120°C por 10 minutos). Luego se procedió a pesar la
cascarilla de acuerdo a los siete tratamientos propuestos
(Tabla 1). Finalmente, la cascarilla se envasó en bolsi-
tas filtrantes de tela no tejida considerando tres repeti-
Fertilizante químico café
Meza Pérez G
Rev. de investig. agroproducción sustentable (3): 13-19, 20 2520-97605 21 ISSN:
15
ciones por tratamiento para un total de 21 unidades
experimentales.
Para la extracción de la infusión de los filtrantes se
diluyo cada sobre en 100 ml de agua. Se consideró un
tiempo de extracción de 7 minutos a una temperatura de
85°C de filtrado.
Evaluación de la capacidad antioxidante
Se siguió el método descrito por Todorovic et al.
(2015): se tomaron 3 mL de solución 2,2-Difenil-1-
Picrilhidrazilo (DPPH) y se le añadió 35 µL del extrac-
to, se dejó reposar por 10 minutos en un lugar oscuro y
se procedió a realizar la lectura de la absorbancia a 516
nm en un espectofotometro (Marca Secomam, Modelo
9400). Los cálculos se hicieron en función de una curva
de calibración equivalente en trolox. Todos los trata-
mientos se hicieron por triplicado.
Evaluación del contenido de polifenoles totales
Para determinar el contenido de polifenoles totales se
empleó el método Follin Ciocaleu descrito por Pallares-
Pallares et al. (2016) con algunas modificaciones. Se
tomaron 400 µL del extracto y 100 µL de agua ultrapu-
ra, se añadieron 2.5 ml de Follin Ciocalteu a una dilu-
ción de 1:10 y 2 ml de carbonato al 7.5%. Se llevó a la
estufa a 50 °C por 5 minutos y se procedió a realizar la
lectura de la absorbancia a 725 nm. Se hicieron los
cálculos en función de una curva de calibración de su
equivalente en ácido gálico. Todos los tratamientos se
hicieron por triplicado.
Análisis sensorial
Las infusiones de cascarilla de macambo y cacao, y
mezclas fueron evaluados sensorialmente para deter-
minar la preferencia de los consumidores en cuanto a
los atributos de aroma, color y sabor usando una escala
hedónica de 9 puntos (1 me disgusta extremadamente;
9 me gusta extremadamente). Para ello se contó con 30
panelistas semi entrenados del INDES-CES conforma-
do por mujeres y hombres, los mismos que fueron
informados sobre los objetivos de la investigación a
Tabla 1. Formulaciones de bolsitas de 1g de filtrante de cascarilla de cacao y macambo
T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7
Cascara de cacao
1g 0,5g 0,6g 0,4g 0,7g 0,3g
Cascara de macambo
1g 0,5g 0,4g 0,6g 0,3g 0,7g
través de una charla de inducción antes de la prueba. El
análisis sensorial se realizó en un ambiente totalmente
aislado en carpetas individuales, las muestras se sirvie-
ron de forma aleatorizada y fueron repartidas en vasos
codificados con números de tres dígitos. Asimismo, se
sirvió un vaso de agua para limpiar el paladar entre cada
evaluación. Después se les dio un cuestionario de eva-
luación sensorial para los siete tratamientos (Abdul
Halim et al., 2019; Clark et al, 2020).
Análisis de datos
Los datos fueron procesados cumpliendo con los están-
dares estadísticos de normalidad y prueba de homoge-
neidad de varianzas. Asimismo, se ejecutó ANOVA
para determinar diferencias significativas de la capaci-
dad antioxidante y polifenoles entre tratamientos. Se
realizaron comparaciones múltiples con la prueba
Tukey al 0,05 de significancia. Los resultados obteni-
dos se expresaron como media y desviación estándar
(DE) utilizando el software SPSS v25 (IBM SPSS
STATISTICS. Corp., Chicago, EE. UU.). Para el análi-
sis estadístico de la prueba organoléptica se utilizó la
prueba de Friedman a un nivel de significación del 5%,
utilizando el software estadístico Statistix v8.0.
III. RESULTADOS
Contenido polifenoles totales
El tratamiento T1 con 100% cascarilla de cacao es el
que presentó mayor concentración fenólica, seguido
del filtrante T6 con composición de 70% de cascarilla
de cacao y 30% de cascarilla de macambo (Figura 1).
Capacidad antioxidante de los filtrantes
El mayor contenido de capacidad antioxidante se da en
el T1 (100% cascarilla de cacao) y el menor, en el T2
(filtrante de 100% macambo) (Figura 2). Por otro lado,
se puede observar que el filtrante de combinación de
70% de cacao y 30% de macambo, es el segundo trata-
miento con mayor nivel de capacidad antioxidante esto
por la cantidad de cascarilla de cacao que tiene.
Rev. de investig. agroproducción sustentable (3): 13-19, 20 2520-97605 21 ISSN:
Fertilizante químico café
Meza Pérez G
16
Figura 1. Contenido de polifenoles totales en filtrantes en función a la combinación de cascarilla de cacao y cascarilla de macambo.
Figura 2. Contenido de capacidad antioxidante de filtrantes en función a la combinación de cascarilla de cacao y cascarilla de macambo.
Análisis sensorial
En el resultado del análisis sensorial se encontró dife-
rencias significativas en color. Esta diferencia puede
atribuirse a las características propias de la materia
prima, siendo que las cascarillas de macambo son
mucho más claras que las cascarillas de cacao. No se
encontraron diferencias significativas en aroma y
sabor. (Tabla 2). Las infusiones tuvieron gran acepta-
ción por parte de los consumidores (valores en la esca-
la hedónica de 5 a 7) (Figura 3).
Rev. de investig. agroproducción sustentable (3): 13-19, 20 2520-97605 21 ISSN:
Fertilizante químico café
Meza Pérez G
17
Tabla 2. Prueba de Friedman para la evaluación sensorial (color, sabor y aroma)
Atributo Prueba de Friedman Observación
(Tratamiento ≥)
X2 p-valor
Aroma 17,832 0,0067
ns
Iguales
Color 13,333 0,0380
*
T5
Sabor 18,046 0,0061
ns
Iguales
No significativo (ns); Significativo (*), Altamente significativo (**)
Figura 3. Análisis sensorial de filtrantes en función a la
combinación de cascarilla de cacao y cascarilla de
macambo.
IV. DISCUSIONES
La cascarilla de cacao tiene grandes propiedades físico
químicas que pueden ser aprovechables en la industria
alimenticia (Tolentino Lavado, 2008; Valbuena y
Serrano,2018). En este estudio encontramos que de
acuerdo a la capacidad antioxidante y al contenido
fenólico, los filtrantes de cascarilla de cacao al 100%
obtuvo los más altos valores. Valbuena y Serrano,
(2018) determinaron que los filtrantes de cascarilla de
cacao son óptimos para un adecuado aprovechamiento,
ya que representa un gran valor nutricional y medicinal.
La actividad antioxidante en la cascara de cacao por el
método DPPH se encuentra en un rango de 0,37 a 0,71
μM de Trolox/g. (Carpio, 2014). En este estudio obtuvi-
mos valores dentro de este rango. Además, encontra-
mos que el filtrante de 100% cacao tiene una mayor
capacidad antioxidante que el filtrante de 100% de
macambo. Por ejemplo, Garay et al. (2020) encontró
que el tratamiento de tostado a 120 °C de cascarilla de
cacao presenta alta capacidad antioxidante, ya que
mostró mayor eficiencia para inhibir el radical DPPH.
En infusiones existen factores determinantes tales
como el pH, la luz y el oxígeno, que pueden afectar el
contenido de polifenoles y antioxidantes, por ello es
recomendable consumirse en el instante de preparación
(Wang et al., 2000).
En cuanto al análisis sensorial, no encontramos diferen-
cias significativas en términos de aroma y sabor, pero sí
en color. Esto se debe a la característica de la materia
prima. La cascarilla de macambo es de un tono más
claro que el cacao, sin embargo, esto no afecto en la
aceptación de los filtrantes.
Los consumidores calificaron a las infusiones como
productos aceptables. Esto concuerda con estudios
previos en los que catadores confirmaron que las
cascarillas son aptas para el consumo, y consumidores
no expertos aceptaron los atributos sensoriales en cuan-
to a aroma, color, sabor y aceptación de infusión de
cascaras de cacao (Ríos, 2015; Garay et al., 2020)
V. CONCLUSIONES
Los filtrantes a base de 100% de cascarilla de cacao
tuvieron una mejor capacidad antioxidante y composi-
ción fenólica que los filtrantes a base de 100% de
cascarilla de macambo. Por lo tanto, en principio la
cascarilla de macambo no sería un buen subproducto
para la fabricación de filtrantes. Sin embargo, el uso de
filtrantes con un 30–70% de macambo y cacao incre-
menta significativamente la capacidad antioxidante.
Por lo tanto, la elaboración de filtrantes de macambo en
combinación con cacao es una gran alternativa para el
aprovechamiento de cascarilla de macambo, además de
tener una aceptación sensorial en cuanto a color, aroma
y sabor.
Rev. de investig. agroproducción sustentable (3): 13-19, 20 2520-97605 21 ISSN:
Fertilizante químico café
Meza Pérez G
18
VI. AGRADECIMIENTOS
Esta investigación fue financiada por el Fondecyt
peruano (Fondo Nacional de Desarrollo Científico,
Tecnológico y de Innovación) [Proyecto “Análisis
metagenómico y técnicas cromatográficas para la
obtención de un cultivo iniciador que mejore la calidad
del chocolate a partir del cacao nativo fino de aroma en
la zona Nor Oriental del Perú” – METACACAO, con
CONTRATO N° 008-2020-FONDECYT-BM].
VII. CONTRIBUCIÓN DE LOS AUTORES
Todos los autores participaron en la conceptualización,
metodología, investigación, redacción del manuscrito
inicial, revisión bibliográfica, y en la revisión y aproba-
ción del manuscrito final.
VIII. CONFLICTO DE INTERESES
Los autores declaran no tener conflicto de intereses.
IX. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Abdul Halim, H. S., J. Selamat, S. H. Mirhosseini, y N.
Hussain. 2018. “Sensory preference and
bloom stability of chocolate containing cocoa
butter substitute from coconut oil”. Journal of
the Saudi Society of Agricultural Sciences 18
( 4 ) : 4 4 3 - 4 4 8 . D O I :
10.1016/j.jssas.2018.02.005
Baena, L.M., y N. A. García Cardona. 2012. Obtención
y caracterización de fibra dietética a partir de
cascarilla de las semillas tostadas de Theobro-
ma cacao L. en una industria chocolatera
colombiana. Tesis de Doctorado. Universidad
Tecnológica de Pereira. Pereira (Colombia).
Carpio, J. (2014). Subproductos de cacao como fuente
de compuestos antioxidantes. Tesis de Grado.
Universidad Técnica Particular de Loja. Loja
(Ecuador)
Clark, C., Bettenhausen, H. M., Heuberger, A. L.,
Miller, J., Yao, L., y y Stone, M. 2020. “Effects
of time and temperature during melanging on
the volatile profile of dark chocolate”. Scienti-
fic Reports 1(10), 14922. DOI:10.1038/
s41598-020-71822-0
Delgado Vásquez, G. V. 2016. Implementac ión de una
Planta Productora y Comercializadora de
Filtrantes de Cascarilla de Cacao en la ciudad
de Arequipa, 2015. Tesis de Grado. Universi-
dad Catolica San Pablo. Arequipa (Perú).
EFSA (European Food Safety Authority). 2008.
“Theobromine as undesirable substances in
animal feed Scientific Opinion of the Panel on
Contaminants in the Food Chain”. EFSA Jour-
nal 6 (9): 725.
Furlán, A., y R. Bressani. 2012. “Theobroma bicolor”.
En Edible Medicinal And Non Medicinal
Plants. Lim, T. K. (ed). Londres (Reino Uni-
do): Springer.
Garay, R. R., Vela Alvarado, J. W., y Quiñones Ruiz, C.
E. 2020. Influencia de la temperatura de tosta-
do en la capacidad antioxidante de la cascarilla
de cacao (Theobroma cacao L.) clon CCN-51
aprovechado para elaborar filtrante”. Investi-
gación Universitaria 10 (1): 294–308
INIA (Instituto Nacional de Innovación Agraria). 2008.
Macambo. Iquitos (Perú): Instituto Nacional
de Innovación Agraria.
Kalvatchev, Z., D. Garzaro, y F. Guerra. 1998. “Theo-
broma Cacao L.: Un nuevo enfoque para nutri-
ción y salud”. Revista agroalimentaria 4 (6):
23-25.
Lecumberri, E., R. Mateos, M. Izquierdo, P. Rupélez, y
L. Goya. 2007. “Dietary fibre composition,
antioxidant capacity and physico-chemical
properties of a fibre-rich product from cocoa
(Theobroma cacao L.)”. Food Chemistry. 104:
948-954.
Macrae, R., R. Robinson, y M. Sadler. 1993.
Encyclopaedia of Food Science, Food Tech-
nology and Nutrition. Londres (Reino Unido):
STAFF.
Pallares-Pallares, A., J. A. Perea Villamil, y J. L. López-
Giraldo. 2016. “Impacto de las condiciones de
beneficio sobre los compuestos precursores de
aroma en granos de cacao (Theobroma cacao
Rev. de investig. agroproducción sustentable (3): 13-19, 20 2520-97605 21 ISSN:
Fertilizante químico café
Meza Pérez G
19
L.) del clon CCN-51”. Respuestas 21 (1)
:120–133. DOI: 10.22463/0122820x.726
Pérez-Mora, W., J. V. Jorrin-Novo, y L. M. Melgarejo.
2018. “Substantial equivalence analysis in
fruits from three Theobroma species through
chemical composition and protein profiling”.
Food Chemistry 240: 496–504. DOI:
10.1016/j.foodchem.2017.07.128
Ríos, M. 2015. Estudio del Arte para la Elaboración de
Productos de Snack a partir del Macambo.
Iquitos, Perú. Tesis de Grado. Universidad de
la Amazonia Peruana. Iquitos (Perú).
Teneda Llerena, W. F., M. D. Guamán Guevara, y S. M.
Oyaque Mora. 2019. “Exploración de la inten-
ción de consumo de la Cascarilla de cacao
(Theobroma cacao L.) como infusión: caso
Tungurahua-Ecuador”. Cuadernos de Conta-
bilidad 20 (50): 23–34.
Todorovic, V., I. R. Redovnikovic, Z. Todorovic, G.
Jankovic, M. Dodevska, y S. Sobajic. 2015.
“Polyphenols, methylxanthines, and antioxi-
dant capacity of chocolates produced in Ser-
bia”. Journal of Food Composition and Analy-
s i s 4 1 : 1 3 7 – 1 4 3 . D O I :
10.1016/j.jfca.2015.01.018
Tolentino Lavado, M. 2008. Compuestos Bioactivos Y
Capacidad Antioxidante De La Cáscarilla De
Granos De Cacao (Theobroma Cacao L.)
Tostado Y Elaboración De Un Filtrante. Tesis
de Grado. Universidad Nacional Agraria de la
Selva. Tingo Maria (Perú).
Valbuena, A., y C. Serrano. 2018. “Aprovechamiento
De La Cascarilla De Cacao Para La Genera-
ción De Un Producto Derivado En La Asocia-
ción De Productores Orgánicos Del Municipio
De Dibulla (Apomd)”. Journal of Chemical
Information and Modeling, 53 (9): 1689–1699.
Rev. de investig. agroproducción sustentable (3): 13-19, 20 2520-97605 21 ISSN:
Fertilizante químico café
Meza Pérez G
