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Tipo de material : bachelorThesis
Título : Análisis comparativo de la diversidad microbiana y la producción de compuestos bioquímicos de cacao (theobroma cacao l.) variedades nacional y trinitario CCN-51 durante la fermentación
Autor : Muñoz Moya, Aleydi Natalia
Gómez Pinos, Sebastián Andrés
Tutor : Yánez Mendizábal, Viviana del Rocío
Palabras clave : BIOQUÍMICA INDUSTRIAL;BIOTECNOLOGÍA MICROBIANA;FERMENTACIÓN;CACAO
Fecha de publicación : 2020
Editorial : Quito: Universidad de las Américas, 2020
Citación : Muñoz Moya, A. N.; Gómez Pinos, S. A. (2020). Análisis comparativo de la diversidad microbiana y la producción de compuestos bioquímicos de cacao (theobroma cacao l.) variedades nacional y trinitario CCN-51 durante la fermentación (Tesis de pregrado). Universidad de las Américas, Quito.
Resumen : El presente estudio se enfocó en analizar la diversidad microbiana y su correlación con la generación de compuestos bioquímicos que se generan durante la fermentación de cacao de las variedades Nacional y Trinitario CCN-51. Para ello, muestreos de cacao durante las operaciones de fermentación comercial fueron evaluadas en la localidad de Vinces, provincia de Los Ríos en la empresa COFINA – República del Cacao; junto con el monitoreo de los factores ambientales circundantes. Luego de lo cual, las fluctuaciones de compuestos bioquímicos como ácidos orgánicos, azúcares y polifenoles fueron cuantificadas por HPLC y espectrometría. En el monitoreo de los factores físicos químicos circundantes se observó que las fluctuaciones en la temperatura ambiental oscilaron entre de 17 grados centígrados a 34 grados centígrados para la variedad Nacional y entre 23 grados centígrados a 34 grados centígrados para la variedad Trinitario CCN-51. El contenido de humedad del grano de cacao de la variedad Nacional en el primer día de la fermentación fue de 51,67 por ciento y el valor del pH fue 5,26 ± 0,06. Al cabo de cuatro días, el valor de pH disminuyó a 4,76 ± 0.07 y el contenido de humedad decreció a 48.81 por ciento. En cambio, el cacao CCN-51 presentó un valor de pH de 5,54 ± 0,11 y un contenido de humedad de 52,1 por ciento, después de los cuatro días de fermentación el pH disminuyó hasta 4,74 ± 0,4 y la humedad cayó igualmente a 47,3 por ciento. Dentro de la temperatura interna del cacao se evidenció el aumento de esta desde 26 grados centígrados hasta 51 grados centígrados en la variedad Nacional y de 22 grados centígrados a 42 grados centígrados en la variedad CCN-51. Los resultados del análisis HPLC demostraron que el ácido orgánico con más abundancia durante la fermentación en el cacao Nacional fue el ácido láctico con 24,29 mg/g de cacao seco, seguido por los ácidos cítrico (24,24 mg/g), oxálico (16,69 mg/g) y málico (7,70 mg/g). Mientras que en el cacao Trinitario CCN-51 el ácido con mayor presencia fue el ácido cítrico con 52,55 mg/g de cacao seco, seguidos por los ácidos oxálico (19,69 mg/g), láctico (10,12 mg/g) y málico (8,64 mg/g). El análisis de azucares demostró que en las dos variedades las concentraciones de fructosa fueron las más altas con 11,38 mg/g de cacao seco en la variedad Nacional y 11,34 mg/g de cacao seco en la variedad CCN-51, seguido por la sacarosa y la glucosa. En donde la sacarosa se mantuvo constante durante toda la fermentación. En los ácidos fenólicos o polifenoles se encontró mayor presencia de estos en el cacao Trinitario CCN-51 que en el cacao Nacional. Paralelamente, la caracterización y cuantificación de la dinámica poblacional de microorganismos en función del tiempo demostraron que los microorganismos con dominancia durante la fermentación fueron levaduras tales como Saccaromyces cerevicea, Hanseneispora oportunitae, Candida krusei y Pichia kudriavzevii, estas fueron abundantes durante los primeros dos días de la fermentación. Seguidos por bacterias como Lactobacillus spp. y Acetobacter spp., además se identificaron bacterias esporuladas del género Bacillus al final de la fermentación. Asimismo, se detectó hongos filamentosos y esporulados en mayor concentración al final de la fermentación, tales como Aspergillius spp. y Fusarium spp. Estos resultados demostraron, que para ambas variedades de cacao existe una correlación directa entre los compuestos bioquímicos cuantificados (ácidos orgánicos y azúcares) y los microrganismos caracterizados. Con respecto a los polifenoles no se determinó una correlación entre los microorganismos identificados y las concentraciones de este compuesto.
Descripción : The present study focused on analyzing microbial diversity and its correlation with the generation of biochemical compounds that occur during cocoa fermentation of the National and Trinitarian CCN-51 varieties. For this, cocoa samples were evaluated during commercial fermentation operations at COFINA company - República del Cacao, in Vinces, province of Los Ríos; together with the monitoring of the surrounding environmental factors. After which, the fluctuations of biochemical compounds such as organic acids, sugars and polyphenols were quantified by HPLC and spectrometry. In the monitoring of the surrounding chemical physical factors it was observed that fluctuations in the environmental temperature ranged from 17 degrees Celsius to 34 degrees Celsius for the National variety and between 23 degrees Celsius to 34 degrees Celsius for the Trinitarian CCN-51. Variety. The moisture content of the cocoa bean of the National variety on the first day of fermentation was 51.67 percent and the pH value was 5.26 ± 0.06. After four days, the pH value decreased to 4.76 ± 0.07 and the moisture content decreased to 48.81 percent. In contrast, Trinitarian CCN-51 cocoa had a pH value of 5.54 ± 0.11 and a moisture content of 52.1 percent, after four days of fermentation the pH decreased to 4.74 ± 0.4 and the humidity also fell to 47.3 percent. Within the internal temperature of the cocoa it was evidenced the increase of this from 26 degrees Celsius to 51 degrees Celsius in the National variety and from 22 degrees Celsius to 42 degrees Celsius in the Trinitarian CCN-51 variety. The results of the HPLC analysis showed that the most abundant organic acid during fermentation in National cocoa was lactic acid with 24.29 mg / g of dry cocoa, followed by citric acids (24.24 mg / g), oxalic (16.69 mg / g) and malic (7.70 mg / g). While in the Trinitarian CCN-51 cocoa the acid with the greatest presence was citric acid with 52.55 mg / g of dry cocoa, followed by oxalic acids (19.69 mg / g), lactic (10.12 mg / g) and malic (8.64 mg / g). The sugar analysis showed that in both varieties the fructose concentrations were the highest with 11.38 mg / g of dry cocoa in the National variety and 11.34 mg / g of dry cocoa in the Trinitarian CCN-51 variety, followed by sucrose and glucose. Where sucrose remained constant throughout the fermentation. In the phenolic acids or polyphenols, a greater presence of these was found in the Trinitarian CCN-51 cocoa than in the National cocoa. In parallel, the characterization and quantification of the microorganisms population dynamics in function of time demonstrated that the microorganisms with dominance during fermentation were yeasts such as Saccaromyces cerevicea, Hanseneispora oportunitae, Candida krusei and Pichia kudriavzevii, these were abundant during the first two days of fermentation. Followed by bacteria such as Lactobacillus spp. and Acetobacter spp., in addition, sporulated bacteria of the genus Bacillus were identified at the end of the fermentation. Similarly, filamentous and sporulated fungi were detected in greater concentration at the end of the fermentation, such as Aspergillius spp. and Fusarium spp These results demonstrated that for both cocoa varieties there is a direct correlation between the quantified biochemical compounds (organic acids and sugars) and the characterized microorganisms. With respect to polyphenols, a correlation between the identified microorganisms and the concentrations of this compound was not determined.
URI : http://dspace.udla.edu.ec/handle/33000/12186
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