Response surface optimization of the cacao criollo fermentation process in the province of Utcubamba, Amazonas-Peru | Optimización mediante superficie de respuesta del proceso de fermentación del cacao criollo en la provincia de Utcubamba, Amazonas-Perú | Optimização através da superfície de resposta do processo de fermentação do cacau criollo na província de Utcubamba, Amazonas-Peru

English. The fermentation process of native fine aroma cacao criollo (Theobroma cacao) in the province of Utcubamba, Amazonas, Peru, was optimized. A Box-Behnken statistical design was applied, whose factors were inoculum concentration, fermentation time and inoculation sequence. With the optimized model, a phenolic content of 12.99 mg AGE.g-1 cocoa, a fermentation index of 1.05, and theobromine and caffeine contents of 4.89.100 g-1 cocoa and 1.81.100g-1 cocoa, respectively, were obtained. Additionally, with a panel of nine certified and accredited tasters, the basic and special descriptive qualitative sensory attributes of the fermented and dry cocoa beans were determined, obtaining a maximum quality score of 71.1, and the sensory descriptors floral, fruity, nutty, sweet, bitter, acidity and adequate astringency were identified. In the cocoa obtained with the best treatment, 64 volatile compounds from the families of aldehydes, ketones, alcohols, esters, acids and pyrazines were identified by gas chromatography coupled to a mass detector with solid-phase microextraction (GC-MS-SPME-HS). In conclusion, it was possible to optimize the fermentation process of cacao criollo to obtain cocoa with high functional and sensory properties.

Spanish; Castilian. Se optimizó el proceso de fermentación de cacao (Theobroma cacao) criollo nativo fino de aroma en la provincia de Utcubamba, Amazonas, Perú. Se aplicó un diseño estadístico de Box-Behnken cuyos factores fueron la concentración de inóculo, tiempo de fermentación y secuencia de inoculación. Con el modelo optimizado se obtuvo un contenido fenólico de 12,99 mg AGE.g-1 cacao, un índice de fermentación de 1,05, contenidos de teobromina y cafeína de 4,89.100 g-1 cacao y 1,81.100g-1 cacao, respectivamente. Adicionalmente, con un panel de nueve catadores certificados y acreditados, se determinaron los atributos sensoriales básicos y especiales descriptivos cualitativos del cacao en grano fermentado y seco, obteniendo una puntuación de calidad máxima de 71,1 y se identificaron los descriptores sensoriales, floral, frutal, nuez, dulce, amargo, acidez y astringencia adecuada. En el cacao obtenido con el mejor tratamiento, se identificaron 64 compuestos volátiles de las familias de aldehídos, cetonas, alcoholes, ésteres, ácidos y pirazinas, mediante cromatografía de gases acoplada a un detector de masas con micro extracción en fase sólida (GC-MS-SPME-HS). En conclusión, se logró optimizar el proceso de fermentación de cacao criollo que permite obtener cacao con elevadas propiedades funcionales y sensoriales.

Portuguese. O processo de fermentação do cacau criollo nativo de aroma fino (Theobroma cacao) na província de Utcubamba, Amazonas, Peru, foi otimizado. Um projeto estatístico Box-Behnken foi aplicado com concentração de inóculos, tempo de fermentação e seqüência de inoculação como fatores. Com o modelo otimizado, foi obtido um conteúdo fenólico de 12,99 mg de cacau AGE.g-1, um índice de fermentação de 1,05, teobromina e cafeína de 4,89,100 g-1 de cacau e 1,81,100g-1 de cacau, respectivamente. Além disso, com um painel de nove provadores certificados e credenciados, foram determinados os atributos sensoriais básicos e os atributos descritivos qualitativos especiais das amêndoas de cacau fermentadas e secas, obtendo-se uma pontuação máxima de qualidade de 71,1 e foram identificados os descritores sensoriais florais, frutados, frutos secos, doces, amargos, acidez e adstringência. No cacau obtido com o melhor tratamento, 64 compostos voláteis das famílias de aldeídos, cetonas, álcoois, ésteres, ácidos e pirazinas foram identificados por cromatografia gasosa acoplada a um detector de massa com microextração de fase sólida (GC-MS-SPME-HS). Em conclusão, foi possível otimizar o processo de fermentação do cacau criollo para obter cacau com altas propriedades funcionais e sensoriais.