Efecto del uso de microorganismos en la calidad física y sensorial en cacao en el norte del Huila

Adrian Rico Aristizabal; Kevin Santiago Trujillo Guzmán; Karen Julieth  Lozano Rojas; Claudia Mercedes  Ordoñez Espinosa; Kathryn Yadira  Guzmán Pacheco; Valentin  Murcia Torrejano

doi:10.22490/21456453.8988

Vol. 16 No. 2 (2025)

Published 2025-07-15

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Área Agrícola

Biomasa

Effect of the use of microorganisms on physical and sensory quality in cocoa in northern Huila

DOI: https://doi.org/10.22490/21456453.8988

Adrian Rico Aristizabal Servicio Nacional de Aprendizaje

Kevin Santiago Trujillo Guzmán SENA

Karen Julieth Lozano Rojas SENA

Claudia Mercedes Ordoñez Espinosa SENA

Kathryn Yadira Guzmán Pacheco SENA

Valentin Murcia Torrejano SENA

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Abstract
References

Contextualization: the use of microorganisms in fermentation is an option to potentiate aroma and flavor precursors. These benefits depend on the genetic material of the cocoa, fruit maturity, post-harvest handling, fermentation protocol, drying and roasting.

Knowledge gap: validation of practices such as the use of microorganisms in northern Huila during fermentation, providing information on the benefits in physical quality and development of aroma and flavor precursors in cocoa.

Purpose: To evaluate the effect of the use of microorganisms on the physical and sensory quality of cocoa in northern Huila, under normal fermentation, pre-drying and pre-drying conditions.

Methodology: evaluations were carried out in six fermentation treatments comprising pre-drying, pre-drying and addition of two types of commercial yeasts Lalcocoa Forte™ and Lalcocoa Matunda™ of the Saccharomyces Cerevisiae strain; plus a control. Temperature, pH and Brix degrees were determined during the fermentation days. To determine these parameters, 15 cocoa beans were randomly selected from the fermentation boxes and taken to the food analysis laboratory for physical and sensory analysis. Likewise, the physical quality of the cocoa beans was evaluated through the cut test, where desired beans (completely fermented) and undesired beans (unfermented, slaty, sprouted) were identified according to the classification of NTC 1252 of 2021. The sensory analysis was developed with a cupping panel following the Cacao de Excelencia methodology.

Results and conclusions: the average conversion from wet to dry cocoa was 33,31%±0,66; with variations between 29 to 38,2%. The average bean index was 1,06, which corresponds to standard cocoa beans. The ranges for this variable were between 0,79 to 1,74; covering the three classifications found in NTC 1252 of 2021, premium (>120), standard (95-120) and current (<95). The desired (sufficiently fermented) and undesired (insufficiently fermented plus defects) grains did not present statistical difference between the means of the treatments (p > 0,05). The sensory analysis was developed using Ward's method and Gower's distance, where four groups were generated with a cophenetic correlation of 78,2 %, showing similarity and closeness between them according to the variables evaluated. Cluster 3 stands out for developing a better average balance between the main attributes (cocoa: 4,67; acidity: 4,67; bitterness: 3,67 and astringency: 3-3,67) and a higher overall quality score (between 6,17 and 6,5). The principal component analysis visualizes the main variables evaluated in the sensory analysis, which explains 70,6% of the variability of the data in CP1 and CP2. It is evident that T3, T4 and T5 presented greater diversity of complementary flavors.

keywords: aroma, attributes, flavor, fermentation, pH, temperature

Afoakwa, E. (2016). History, origin and taxonomy of cocoa. Chocolate Science and Technology. https://doi.org/10.1002/9781118913758.ch1

Ale, M. O., Akintade, A. A. & Orungbemi, O. O. (2018). Effects of fermentation techniques on the quality of cocoa beans. Int. J. Agric. Biosyst. Eng, 12(8), 251-254. https://scispace.com/pdf/effects-of-fermentation-techniques-on-the-quality-of-cocoa-43iwl7480n.pdf

Alvarado, K., Vera, J., Tuarez, D., Intriago, F. (2022). Fermentación de cacao (Theobroma cacao L.) con adición de levadura (Saccharomyces cerevisiae) y enzima (PPO´s) en la disminución de metales pesados. Centrosur Agraria. https://centrosuragraria.com/index.php/revista/article/view/191

Alvarado, M. C., Sanchez, P. D. C. & Polongasa, S. G. N. (2023). Emerging rapid and non-destructive techniques for quality and safety evaluation of cacao: recent advances, challenges, and future trends. Food Production, Processing and Nutrition, 5(1), 40. https://doi.org/https://doi.org/10.1186/s43014-023-00157-w

Álvarez, C., Tovar, L., García, H., Morillo, F., Sánchez, P., Girón, C. y De Farias, A. (2010). Evaluación de la calidad comercial del grano de cacao (Theobroma cacao L.) usando dos tipos de fermentadores. Revista científica UDO agrícola, 10(1), 76-87. https://www.bioline.org.br/pdf?cg10010

Andrade, J., Rivera-García, J., Chire-Fajardo, G. C. y Ureña-Peralta, M. O. (2019). Propiedades físicas y químicas de cultivares de cacao Theobroma cacao L. de Ecuador y Perú. Enfoque UTE, 10(4), 1-12. https://doi.org/10.29019/enfoque.v10n4.462

Bobiles, S. C., Elegado, F. B., Millena, C. G. & Merca, F. E. (2022). Small-scale cacao (Theobroma cacao L.) fermentation process utilizing cacao pod husk. Food Research, 6(4), 236-245. https://doi.org/https://doi.org/10.26656/fr.2017.6(4).502

Cacao de Excelencia. (2024). Guía para la Evaluación de la Calidad y el Sabor del Cacao. Compilado por el programa Cacao de Excelencia de la Alianza de Bioversity International y CIAT, en colaboración con los miembros del Grupo de Trabajo de International Standards for the Assessment of Cacao Quality and Flavour - ISCQF. Bioversity International. 216 p.

Cámara de Comercio del Huila. (2022). Industria cacaotera en el departamento de Huila. https://www.cchuila.org/wp-content/uploads/Industria-cacaotera-en-el-departamento-del-Huila.pdf

Casco, M., Murillo, G., Soria, G. y Murillo, H. (2023). Métodos de fermentación en el cacao ccn-51 con norma inen 176 en la parroquia Guasaganda. Polo del Conocimiento, 8(6) 613-633. https://polodelconocimiento.com/ojs/index.php/es/article/view/5702/14182

Cedeño Coll, E. P. y Dilas-Jiménez, J. O. (2022). Producción y exportación del cacao ecuatoriano y el potencial del cacao fino de aroma. Qantu Yachay, 2(1), 8-15. https://www.researchgate.net/publication/360208143_Produccion_y_exportacion_del_cacao_ecuatoriano_y_el_potencial_del_cacao_fino_de_aroma_Production_and_export_of_Ecuadorian_cocoa_and_the_potential_of_fine_aroma_cocoa

Chagas, G.C.A., Ferreira, N. R. & Lopes, A. S. (2021). The microbiota diversity identified during the cocoa fermentation and the benefits of the starter cultures use: An overview. Int. J. Food Sci. Technol. 56(2),544-552. https://doi.org/10.1111/ijfs.14740

Delgado-Ospina, J., Acquaticci, L., Molina-Hernandez, J. B., Rantsiou, K., Martuscelli, M., Kamgang-Nzekoue, A. F., Vittori, S., Paparella, A. & Chaves-López, C. (2021). Exploring the capability of yeasts isolated from Colombian fermented cocoa beans to form and degrade biogenic amines in a lab-scale model system for cocoa fermentation. Microorganisms, 9(1), 28. https://doi.org/10.3390/microorganisms9010028

De Vuyst, L. & Weckx, S. (2016). The cocoa bean fermentation process: from ecosystem analysis to starter culture development. Journal of Applied Microbiology, 121(1), 5-17. https://doi.org/10.1111/jam.13045

Di Rienzo, J. A., Casanoves, F., Balzarini, M. G., Gonzalez, L., Tablada, M. y Robledo, C. W. InfoStat versión (2020). Centro de Transferencia InfoStat, FCA, Universidad Nacional de Córdoba, Argentina.

Dubón, A. (2016). Protocolo para el Beneficiado y Calidad del Cacao. Fundación Hondureña de Investigación Agrícola (FHIA), la Fundación Helvetas Honduras (FHH) y Chocolats Halba.

El Salous, A., Angulo-González, A., Solís, L. (2019). Acceleration of cocoa fermentation through the action of bacteria (Acetobacter aceti) and yeast (Saccharomyces cerevisiae). Espirales Revista Multidisciplinaria de Investigación, 3(28), 1-20.

Erazo, C., Bravo, K., Tuárez, D., Fernández, A., Torres, T. y Vera, J. (2021). 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, 8(2), 42-55. https://www.researchgate.net/publication/356569028_Efecto_de_la_fermentacion_del_cacao_Theobroma_cacao_L_variedad_nacional_y_trinitaria_en_cajas_de_madera_no_convencionales_sobre_la_calidad_fisica_y_sensorial_del_licor_de_cacao

PROCOMER. (2020). Manual técnico: poscosecha de cacao fino y de aroma. En colaboración Esencial y el BID. https://www.descubre.cr/wp-content/uploads/2025/04/Manual-de-poscosecha-cacao-fino-y-de-aroma.pdf

FAO. (2023). With major processing by Our World in Data. “Cocoa bean production – FAO” [dataset]. Food and Agriculture Organization of the United Nations, “Production: Crops and livestock products” [original data]. https://ourworldindata.org/grapher/cocoa-bean-production

García, M., Crespo, J., Cabellos, J. M. & Arroyo, T. (2021). Growth of non-saccharomyces native strains under different fermentative stress conditions. Fermentation, 7(3), 124. https://doi.org/10.3390/fermentation7030124

García-González, E., Ochoa-Muñoz, A. F., Montalvo-Rodríguez, C., Ordoñez-Narváez, G. A. y Londoño-Hernández, L. (2021). Sucesión microbiana durante la fermentación espontánea de cacao en unidades productivas. Ciencia en Desarrollo, 12(2), 21-30. https://doi.org/10.19053/01217488.v12.n2.2021.12242

Guzmán, J. A. y Gómez, S. L. (2014). Evaluación sensorial de cacao (Theobroma cacao L.) cultivado en la región del sur del departamento de Bolívar (Colombia). Revista de Investigación Agraria y Ambiental, 5(2), 221-236. https://doi.org/10.22490/21456453.1338

Gutiérrez-Correa, M. (2012). Efecto de la frecuencia de remoción y tiempo de fermentación en cajón cuadrado sobre la temperatura y el índice de fermentación del cacao (Theobroma cacao L.). Revista Científica UDO Agrícola, 12(4), 914-918.

Hatmi, R. U., Kobarsih, M. & Cahyaningrum, N. (2015). Fungi Level Analysis of Cocoa Beans Based on Fermentation Box Type and Duration. Procedia Food Science, 3, 371-382. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.profoo.2015.01.041

Heredia-Gómez, J. F., Rueda-Gómez, J. P., Talero-Sarmiento, L. H., Ramírez-Acuña, J. S. y Coronado-Silva, R. A. (2020). Determinación de la madurez de mazorcas de Cacao, haciendo uso de redes neuronales convolucionales en un sistema embebido. Revista Colombiana de Computación, 21(2), 44-45. https://doi.org/10.29375/25392115.4030

Herrera-Rocha, F., Cala, M. P., Aguirre Mejía, J. L., Rodríguez-López, C. M., Chica, M. J., Olarte, H. H., Fernández-Niño, M., González Barrios, A. F. (2021). Dissecting fine-flavor cocoa bean fermentation through metabolomics analysis to break down the current metabolic paradigm. Scientific Reports, 11(1), 21904. https://doi.org/10.1038/s41598-021-01427-8

Homem, G. A., Reís, Q., Valle, R., Sodré, G. y Moreira, S. (2017). Influencia de factores agroambientales sobre la calidad del clon de cacao (Theobroma cacao L.) PH-16 en la región cacaotera de Bahia, Brasil. Ecosistemas y recursos agropecuarios, 4(12), 579-587. https://doi.org/10.19136/era.a4n12.1274

Lagos Quispe, T. M., Vásquez Montenegro, E. E., Rojas Yauri, G., Huamani Urpe, I. L. & Sosa Choque, J. C. (2024). Fermentación de Cacao Criollo y CCN-51: Bacteria Lactobacillus Fermentumy levaduraL Saccharomyces Cerevisiae. Revista Universidad y Sociedad, 16(4), 52-63.

Lallemand. (2019). Levadura seleccionada para el proceso de poscosecha del cacao. LALCocoaMatunda. En colaboración con INRA.

Lima, L. J. R., Almeida, M. H., Nout, M. J. R. & Zwietering, M. H. (2011). Theobroma cacao L., “The Food of the Gods”: Quality Determinants of Commercial Cocoa Beans, with Particular Reference to the Impact of Fermentation. Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 51(8), 731-761. https://doi.org/https://doi.org/10.1080/10408391003799913

López-Hernández, M. D. P. y Criollo-Núñez, J. (2022). Cambios fisicoquímicos en la fermentación y secado de materiales de cacao en Colombia. Ciencia en Desarrollo, 13(2), 25-34. https://doi.org/10.19053/01217488.v13.n2.2022.14140

Machado, L., Ordoñez, C. M., Angel, Y. K., Guaca, L., Suárez, J. C. (2018). Organoleptic quality assessment of Theobroma cacao L. in cocoa farms in northern Huila, Colombia. Acta Agronómica, 67(1), 46-52. http://www.scielo.org.co/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0120-28122018000100046

Machado, L., Murcia, V., Guzmán, K., Quintero, M., Guevara, N., Dussan, J. (2023). Manual técnico de análisis físico y sensorial de cacao. Centro de Formación Agroindustrial-SENA. Campoalegre, Huila.

Machado, L., Medina, E., Guzmán, K. y Ordoñez, C. (2024). Evaluación de la calidad física y sensorial de grano de Theobroma cacao L. en respuesta a procesos de beneficio en municipios del norte del Huila, Colombia. Revista de Investigación Agraria y Ambiental, 15(1), 137-156. https://doi.org/10.22490/21456453.6710

Malićanin, M., Danilović, B., Stamenković Stojanović, S., Cvetković, D., Lazić, M., Karabegović, I. & Savić, D. (2022). Pre-fermentative cold maceration and native non-Saccharomyces yeasts as a tool to enhance aroma and sensory attributes of chardonnay wine. Horticulturae, 8(3), 212. https://doi.org/10.3390/horticulturae8030212

Normas Técnicas Colombianas. [NTC]. (2021). NTC 1252. Cacao en grano. Especificaciones y requisitos de calidad. ICONTEC, 65. https://wdn2.ipublishcentral.com//hipertexto500148/viewinsidehtml/501688354871380

Ochoa Flórez, D. E., Duran Osorio, D. S. y Trujillo Navarro, Y. Y. (2024). Adaptación de levaduras: factores de incidencia de estrés fermentativo del género saccharomyces en vinificación. Una revisión. Revista ION, 37(1), 83-98. https://doi.org/10.18273/revion.v37n1-2024006

Ortiz de Bertorelli, L., Graziani de Fariñas, L., & Rovedas, G. (2009). Influencia de varios factores sobre características del grano de cacao fermentado y secado al sol1. Agronomía Tropical, 59(2), 119-127.

Palma, H. J., Intriago, F. G., Andrade, V. V., Gorozabel, W. A., Zambrano, M. J. (2021). Determinación de los niveles de cadmio en el beneficio de la almendra de cacao con diferentes concentraciones de salmuera. Revista Pertinencia Académica, 5(1), 86-96. https://doi.org/10.5281/zenodo.4796595

Plaza, A., Carriel, T., Ibarra, E., Bustamante, W. & Soledispa Baque, C. (2019). Fermentation of cocoa CCN-51, on the basis of three methods, in different times. Journal of Asia Pacific Studies, 5(3), 394.

Santana, P., Vera, J., Vallejo, C. y Alvarez, A. (2018). Mucílago de cacao, nacional y trinitario para la obtención de una bebida hidratante. Universidad Ciencia y Tecnología, (4), 179-189.

Schroth, G., Läderach, P., Martinez-Valle, A., Bunn, C. & Jassogne, L. (2017). Vulnerability to climate change of cocoa in West Africa: Patterns, opportunities and limits to adaptation. Science of the Total Environment, 556, 231-241. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2016.03.024

Suárez, J. C., Polanía, J. A., Contreras, A. T., Rodríguez, L., Machado, L., Ordoñez, C., Bee, S. & Rao, I. M. (2020). Adaptation of common bean lines to high temperature conditions: Genotypic differences in phenological and agronomic performance. Euphytica, 216(28). https://doi.org/10.1007/s10681-020-2565-4

Teneda, W. (2016). Mejoramiento del proceso de fermentación del cacao (Theobroma ccao L.). Universidad Internacional de Andalucía. http://hdl.handle.net/10334/3743

Torres, C. A. V., Ocampo, R. D., Rodríguez, W. M., Velasco, R. S., Chang, J. F. V. y Cedeño, C. B. (2016). Utilización del mucílago de cacao, tipo nacional y trinitario, en la obtención de jalea. Revista Espamciencia, 7(1), 51-58.

Unidad de Planificación Rural Agropecuaria [UPRA]. (2023). Evaluaciones Agropecuarias Municipales: Base agrícola 2019-2023. https://upra.gov.co/es-co/Paginas/eva_2023.aspx

Utami, R., Kobarsih, M. & Cahyaningrum, N. (2015). Fungi level analysis of cocoa beans based on fermentation box type and duration. Procedia Food Science, 3, 371-382. https://doi.org/10.1016/j.profoo.2015.01.041

Vallejo, C., Díaz, R., Morales, W., Velasco, R., Vera, J. y Baren, C. (2016). Utilización del mucílago de cacao, tipo nacional y trinitario, en la obtención de jalea. Revista Espamciencia, 7(1), 51-58.

Vallejo, C., Loayza, G., Morales, W. y Vera, J. (2018). Perfil sensorial de genotipos de cacao (Theobroma cacao L.) en la parroquia valle hermoso-Ecuador. Revista Espamciencia para El Agro, 9(2), 103-113.

Viesser, J. A., de Melo Pereira, G. V., de Carvalho Neto, D. P., Favero, G. R., de Carvalho, J. C., Goés-Neto, A., Roges, H. & Soccol, C. R. (2021). Global cocoa fermentation microbiome: revealing new taxa and microbial functions by next generation sequencing technologies. World Journal of Microbiology and Biotechnology, 37(118), 1-17. https://doi.org/10.1007/s11274-021-03079-2

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Rico Aristizabal, A., Trujillo Guzmán, K. S., Lozano Rojas, K. J. ., Ordoñez Espinosa, C. M. ., Guzmán Pacheco, K. Y. ., & Murcia Torrejano, V. . (2025). Effect of the use of microorganisms on physical and sensory quality in cocoa in northern Huila. Revista De Investigación Agraria Y Ambiental, 16(2), 143-167. https://doi.org/10.22490/21456453.8988

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