enero-junio 2025
ISSN 2953-6367 Vol. 6, No.14, PP.205-214
http://revistainvestigo.com https://doi.org/10.56519/qcqkhk84
Revista Científica Multidisciplinaria InvestiGo
Riobamba – Ecuador
Cel: +593 97 911 9620
revisinvestigo@gmail.com 205
CARACTERIZACIÓN DE LOS COMPUESTOS BIOACTIVOS EN EL
MUCÍLAGO DE CACAO Y SUS USOS
CHARACTERIZATION OF BIOACTIVE COMPOUNDS IN COCOA
MUCILAGE AND THEIR USES
Stuard Nelson Montoya Vizuete
1
, Jaime Andres Camino Valdez
2
, Luis Alberto Toala Murillo3,
Remilton Augustín Ramírez Reyes4, Frella Soraya García Larreta5
{stuamontoya@gmail.com1, jcamino_87@hotmail.es2, luis.toalam@ug.edu.ec3, remilton.ramirez@ug.edu.ec4,
soraya.garcia@ug.edu.ec5}
Fecha de recepción: 26/12/2024 / Fecha de aceptación: 26/12/2024 / Fecha de publicación: 06/01/2025
RESUMEN: El cacao (Theobroma cacao) es ampliamente valorado por sus propiedades
nutricionales, físicas y químicas, siendo esencial en diversas industrias. Este estudio revisa la
pulpa de cacao, un subproducto a menudo desechado, pero rico en componentes nutritivos y
bioactivos. La pulpa de cacao contiene principalmente agua (82-87%), azúcares (10-15%), ácidos
cítricos (1-3%) y pectina (1-1.5%), con variaciones según el cultivo y la madurez del fruto.
Investigaciones recientes destacan la potencialidad de la pulpa de cacao para diversos usos
debido a su contenido en polifenoles, antioxidantes y compuestos bioactivos como catequinas,
epicatequinas y procianidinas. Los estudios indican que estos compuestos poseen capacidades
antioxidantes, inactivan radicales libres y podrían prevenir enfermedades degenerativas,
cáncer y cardiovasculares. La metodología de esta revisión se basa en una exhaustiva búsqueda
bibliográfica en bases de datos reconocidas, cubriendo literatura desde 2012 hasta la
actualidad. La evidencia recopilada confirma que la pulpa de cacao es un recurso valioso no solo
por su contenido nutritivo, sino también por su potencial uso en la industria alimentaria y
farmacéutica. Se concluye que, dada la riqueza en compuestos bioactivos del mucílago de
cacao, es imperativo seguir investigando su viabilidad y aplicaciones industriales, promoviendo
así un uso sostenible de este subproducto agrícola.
Palabras clave: Cacao, Theobroma cacao, Pulpa de cacao, Mucílago de cacao, Subproducto del
cacao, Composición de la pulpa de cacao
ABSTRACT: Cacao (Theobroma cacao) is globally valued for its nutritional, physical, and
chemical properties, playing a crucial role in various industries. This study reviews the often
discarded cacao pulp, which is rich in nutrients and bioactive compounds. Cacao pulp primarily
contains water (82-87%), sugars (10-15%), citric acids (1-3%), and pectin (1-1.5%), with
variations depending on cultivation and fruit maturity. Recent research highlights the potential
1
Universidad de Guayaquil, Guayaquil-Ecuador, https://orcid.org/0000-0002-8760-6296.
2
Universidad de Guayaquil, Guayaquil-Ecuador, https://orcid.org/0000-0002-7699-2670.
3Universidad de Guayaquil, Guayaquil-Ecuador, https://orcid.org/0009-0003-5014-4985.
4Universidad de Guayaquil, Guayaquil-Ecuador, https://orcid.org/0000-0003-3944-6539.
5Universidad de Guayaquil, Guayaquil-Ecuador, https://orcid.org/0000-0002-5893-5939.
CARACTERIZACIÓN DE LOS COMPUESTOS BIOACTIVOS EN EL MUCÍLAGO DE CACAO Y SUS USOS
206
of cacao pulp due to its polyphenols, antioxidants, and bioactive compounds such as catechins,
epicatechins, and procyanidins. These compounds exhibit antioxidant properties, inactivate
free radicals, and may prevent degenerative diseases, cancer, and cardiovascular conditions.
The methodology of this review is based on an exhaustive bibliographic search in recognized
databases, covering literature from 2012 to the present. The collected evidence confirms that
cacao pulp is a valuable resource not only for its nutritional content but also for its potential
applications in the food and pharmaceutical industries. It is concluded that given the richness
of bioactive compounds in cacao mucilage, further research is imperative to investigate its
viability and industrial applications, promoting sustainable use of this agricultural byproduct.
Keywords: Cacao, Theobroma cacao, Cacao Pulp, Cacao mucilage, Cacao by-product,
Composition of cacao pulp
INTRODUCCIÓN
El cacao es reconocido mundialmente por sus excelentes propiedades nutricionales, físicas y
químicas, que lo hacen útil en diversas industrias. El nombre científico del cacao, Theobroma
cacao, proviene del griego y significa árbol de cacao o cacaotero (1). El fruto del cacao se distingue
por su forma de baya ovoide, con una longitud de aproximadamente 30 cm, un diámetro de 10
cm y un peso que oscila entre 200 y 1000 gramos. Dentro del fruto, se encuentran entre 20 y 40
semillas, cada una cubierta por una pulpa mucilaginosa, lo que da al cacao fresco o recién
extraído el nombre de cacao en baba (2).
La pulpa de cacao, una capa mucilaginosa blanca y dulce que rodea las semillas del fruto, a
menudo es vista como un subproducto de la industria del cacao, sin recibir el reconocimiento
adecuado a pesar de sus numerosas propiedades beneficiosas. Este material contiene diversos
componentes físicos, químicos, enzimáticos y nutricionales que no se encuentran en muchas
otras materias primas utilizadas en la industria alimentaria (3). La composición de la pulpa varía
según el tipo de cultivo, el grado de madurez y la región de cultivo, pero generalmente está
compuesta por agua (82-87%), azúcares (10-15%), ácidos cítricos (1-3%) y pectina (1-1.5%).
A pesar de ser considerado un residuo postcosecha del procesamiento del grano de cacao, la
pulpa de cacao, después de la fermentación, se desecha como un líquido (4). Sin embargo,
investigaciones como la de (5) sobre la variedad CNN-51 han demostrado que el mucílago de
cacao es un recurso valioso y saludable para la alimentación diaria, con una composición de
humedad del 77,34%, cenizas 2,91%, 0,36% de extracto etéreo, 5,41% de proteína, 8,22% de
fibra, 62,95% de azúcares totales y 11,98% de azúcares reductores.
El interés en los subproductos agrícolas, como los de frutas y hortalizas, ha aumentado debido a
sus implicaciones ambientales. Por ello, los científicos sugieren su uso como ingredientes
alimenticios o en otras aplicaciones, añadiéndoles valor. En esta línea, es crucial investigar
parámetros que permitan determinar la viabilidad de su uso. El objetivo fue cuantificar los
CARACTERIZACIÓN DE LOS COMPUESTOS BIOACTIVOS EN EL MUCÍLAGO DE CACAO Y SUS USOS
207
polifenoles totales y la capacidad antioxidante en la piel, cáscara, pulpa y semilla de la mazorca
de cacao (6). Los antioxidantes naturales presentes en estos compuestos pueden inactivar los
radicales libres del proceso de oxidación del organismo, previniendo enfermedades
degenerativas, varios tipos de cáncer y enfermedades cardiovasculares (7).
El propósito de este artículo de revisión es analizar la actividad de los compuestos bioactivos del
mucílago de cacao, considerando sus diferentes características y beneficios. Se busca recopilar
la evidencia científica disponible y examinar resultados confiables.
MATERIALES Y MÉTODOS
La metodología empleada en esta revisión se basó en una búsqueda exhaustiva de la literatura
existente, incluyendo artículos, libros y tesis que han sido publicadas desde 2012 hasta el
presente. Este proceso meticuloso de recopilación de información se llevó a cabo con el objetivo
de garantizar la inclusión de todas las investigaciones relevantes y actualizadas sobre el tema en
cuestión.
Para llevar a cabo esta revisión exhaustiva, se utilizaron una variedad de motores de búsqueda y
bases de datos reconocidos en el ámbito académico y científico. Entre estos, se incluyeron
Scopus, Web of Science, SciELO, PubMed, Google Académico y ResearchGate. Estas plataformas
fueron seleccionadas debido a su amplia cobertura y la alta calidad de las fuentes que indexan.
Cada una de estas bases de datos ofrece acceso a una vasta cantidad de publicaciones científicas,
lo que permite a los investigadores obtener una visión comprensiva y detallada del estado actual
del conocimiento en su campo de estudio.
La búsqueda bibliográfica se realizó de manera sistemática y organizada. Inicialmente, se
establecieron una serie de términos de búsqueda específicos para garantizar la relevancia y
precisión de los resultados obtenidos. Entre estos términos se incluyeron “compuestos bioactivos
cacao” y “mucílago de cacao bioactivo,” así como otros términos clave como "catequina,"
"epicatequina," y "procianidinas mucílago cacao." Estos términos fueron seleccionados debido
a su pertinencia y frecuencia en la literatura relacionada con el cacao y sus subproductos.
La estrategia de búsqueda se implementó tanto de manera individual como colectiva. En la
búsqueda individual, cada término fue utilizado por separado para identificar artículos y fuentes
que trataran específicamente sobre ese aspecto particular del tema. En la búsqueda colectiva,
se combinaron varios términos para obtener resultados más amplios y variados, lo que permitió
una cobertura más completa de la literatura disponible. Esta combinación de enfoques aseguró
que no se pasara por alto ninguna fuente relevante y que se incluyeran todas las perspectivas
posibles sobre el tema.
El proceso de selección de fuentes fue riguroso y cuidadoso. Se revisaron los resúmenes y,
cuando fue necesario, el texto completo de los artículos, para determinar su relevancia y calidad.
CARACTERIZACIÓN DE LOS COMPUESTOS BIOACTIVOS EN EL MUCÍLAGO DE CACAO Y SUS USOS
208
Solo se incluyeron en la revisión aquellos estudios que cumplían con criterios específicos de
validez científica y pertinencia al tema de los compuestos bioactivos del cacao y su mucílago.
Este enfoque garantizó que la revisión se basara en evidencia sólida y confiable.
Además de la búsqueda en bases de datos, se consultaron otras fuentes como bibliotecas
universitarias y repositorios institucionales, donde se pudieron encontrar tesis y disertaciones
que no siempre están disponibles en bases de datos comerciales. Estas fuentes adicionales
enriquecieron la revisión al incluir investigaciones originales y estudios detallados que a menudo
proporcionan datos y perspectivas únicas.
En resumen, la metodología de esta revisión se caracterizó por su exhaustividad y rigor. Al utilizar
una amplia variedad de motores de búsqueda y bases de datos, y al aplicar una estrategia de
búsqueda tanto individual como colectiva con términos específicos, se logró compilar una
colección comprensiva de la literatura relevante sobre los compuestos bioactivos del cacao y su
mucílago. Este enfoque meticuloso asegura que la revisión esté basada en la mejor evidencia
disponible, proporcionando una base sólida para futuras investigaciones y aplicaciones en la
industria alimentaria y otros campos relacionados.
Figura 1. Selección de los documentos a utilizar.
RESULTADOS
Entre compuestos bioactivos del mucílago de cacao se obtuvo:
La revisión de la literatura ha confirmado que la pulpa de cacao es rica en azúcares y minerales,
CARACTERIZACIÓN DE LOS COMPUESTOS BIOACTIVOS EN EL MUCÍLAGO DE CACAO Y SUS USOS
209
con ausencia de alcaloides y sustancias tóxicas. Esta riqueza en azúcares y minerales otorga al
mucílago de cacao un notable potencial como medio de cultivo para microorganismos
industriales. El cacao destaca como una fuente natural significativa de compuestos fenólicos,
superando incluso al té y al vino tinto. Este aspecto ha suscitado un interés creciente en la
investigación de sus fitoquímicos y su potencial de utilización.
Los estudios han indicado que, a pesar de sus beneficios, la pulpa de cacao contiene niveles bajos
de algunas vitaminas. La vitamina C y niacina están presentes en concentraciones relativamente
más altas, mientras que otras vitaminas como la vitamina E, vitamina B12, betacaroteno y
vitamina D están en niveles muy bajos, a menudo por debajo del límite de detección.
Catequina
Las catequinas, descritas como flavonoides tipo 2-fenilbenzopirano, tienen una estructura
química específica que incluye dos anillos aromáticos conectados por un heterociclo oxigenado.
La investigación ha revelado que las catequinas son sólidas blancas a temperatura ambiente y
son solubles en solventes polares. Los análisis cromatográficos realizados han confirmado la
presencia de catequina en el cacao, y su cantidad varía según el método de extracción utilizado.
Los estudios han mostrado que el cacao contiene catequina en concentraciones significativas, y
su presencia es fundamental para las características sensoriales del cacao, incluyendo su aroma
y sabor.
Epicatequina
El análisis cromatográfico ha demostrado que la epicatequina está presente en el mucílago de
cacao, con picos detectados a tiempos de retención de 22,88 min para el cacao CCN-51 y 22,2
min para el cacao Nacional. La epicatequina es el componente fenólico de mayor concentración
en el cacao CCN-51, con una concentración de 6,69 mg/L. Los estudios también han indicado
variaciones en el contenido de epicatequina dependiendo de la variedad de cacao y las
condiciones ambientales. Los resultados sugieren que el cacao CCN-51 tiene una concentración
variable de epicatequina, influenciada por factores como la región de cultivo y las condiciones
de fermentación.
Procianidina
El cacao y sus subproductos tienen un alto contenido de polifenoles, especialmente flavanoles y
procianidinas. Los estudios han identificado que los dímeros de procianidina, como la B2, son
abundantes en el cacao y están asociados con una coloración pardo-oxidante del mucílago. La
identificación y cuantificación de procianidinas, utilizando cromatografía líquida de alta
resolución (HPLC), han mostrado que el cacao CCN-51 de la provincia del Guayas presenta una
alta concentración de procianidina B1, B2 y C1. Estos resultados sugieren una influencia
significativa del entorno en la concentración de estos polifenoles, afectando así las propiedades
funcionales y sensoriales del cacao.
CARACTERIZACIÓN DE LOS COMPUESTOS BIOACTIVOS EN EL MUCÍLAGO DE CACAO Y SUS USOS
210
DISCUSIÓN:
Entre compuestos bioactivos del mucílago de cacao
Según la investigación de (8), la pulpa de cacao es rica en azúcares y minerales, sin contener
alcaloides ni otras sustancias tóxicas, lo cual coincide con los hallazgos de (9). El mucílago de
cacao, debido a su contenido de azúcares y minerales, muestra un gran potencial para ser
utilizado como un medio de cultivo para microorganismos de interés en la industria.
El cacao representa una de las mayores fuentes naturales de compuestos fenólicos en
comparación con el té y el vino tinto, lo que ha llamado a más estudios para comprender su uso
óptimo. Muchos estudios han informado sobre los posibles efectos beneficiosos de estos
fitoquímicos (10). De acuerdo con el estudio de la FDA, los productos de pulpa de cacao
contienen niveles bajos de vitaminas. La vitamina C es la que se encuentra en mayor
concentración, seguida por la niacina.
Sin embargo, varias vitaminas se encontraron en cantidades muy por debajo del límite de
detección, incluyendo la vitamina E (alfa, beta, delta, gamma individuales o la suma de todos los
tocoferoles) con menos de 0,5 mg por cada 100 g de producto, vitamina B12 con menos de 5 µg
por cada 100 g, betacaroteno con menos de 5 µg por cada 100 g y vitamina D con menos de 0,25
µg por cada 100 g.
Catequina
Según la investigación de (11), las catequinas son compuestos fenólicos clasificados como
"flavonoides del tipo 2-fenilbenzopirano". Tienen una estructura carbonada C6-C3-C6, es decir,
dos anillos aromáticos conectados por un heterociclo oxigenado de tres átomos de carbono, y
también se denominan "flavan-3-oles" debido al grado de oxidación de su estructura. Las
catequinas tienen dos carbonos quirales (C2, C3), por lo que producen un fenómeno de rotación
óptica que, dependiendo de los sustituyentes que las componen, da lugar a cuatro formas
ópticamente activas (dos racémicas).
Las catequinas se describen como sólidos blancos a las siguientes temperaturas: temperatura
ambiente, peso molecular relativamente alto (> 250 g/mol), alto punto de fusión, fácilmente
soluble en solventes polares. En la investigación realizada por (12) en el análisis cromatográfico
en la detección de la catequina específicamente fue realizada a una longitud de onda de 210 nm.
En el análisis de catequinas por CE se evaluaron diferentes condiciones, a saber: composición de
la solución buffer, pH de esta solución, voltaje y temperatura.
Basado en el criterio de los autores (13), al determinar las características funcionales químicas
del cacao, se cuantificó la catequina por cromatografía líquida de alta resolución (HPLC). Cada
valor obtenido es muy relevante para poder resaltar las características que hacen especial al
cacao. El gran consumo mundial de productos derivados del cacao, tomando en cuenta aspectos
sensoriales como su aroma y sabor, es atribuido al contenido de compuestos fenólicos, entre los
cuales se destaca la catequina, específicamente por su efecto antioxidante. Además, según un
estudio realizado por (14), se confirmó mediante el método de adición de estándar que el
CARACTERIZACIÓN DE LOS COMPUESTOS BIOACTIVOS EN EL MUCÍLAGO DE CACAO Y SUS USOS
211
compuesto adyacente al pico representado en la gráfica correspondiente a la cafeína era
catequina con una mayor concentración.
Epicatequina
Según un estudio realizado por (15), se obtuvieron resultados sobre las epicatequinas mediante
el uso de cromatogramas en donde se compararon los tiempos de retención de las muestras de
mucílago de cacao. Se identificó que el mucílago de cacao de tipo CCN-51 presenta picos
cromatográficos de compuestos fenólicos como la epicatequina a los 22,88 min. Por otro lado,
según el cromatograma en el mucílago de cacao Nacional, se observaron picos cromatográficos
de epicatequina a los 22,2 min, observando así que casi no hay mucha diferencia entre los
tiempos de retención de los dos tipos de variedades de cacao. La epicatequina es el componente
fenólico de mayor concentración en cacao CCN-51 con 6,69 mg/L.
Al comparar los resultados obtenidos por (16), se indica que mediante el uso de un
cromatograma partiendo de una muestra de la variedad de cacao CCN-51, se identificó la
presencia de epicatequina cuando el pico cromatográfico de tiempo de retención fue de 23,12
min. El contenido de epicatequina en muestras de cacao CCN-51 varía entre 2 y 16 mg/g,
posiblemente debido a las condiciones ambientales ya que las muestras fueron tomadas de
diferentes provincias del Ecuador, como Los Ríos, Guayas y Manabí.
(17) menciona que, de los diferentes tipos de genotipos, el ICS 60 es el que destaca en
comparación con la especie CCN-51, presentando mayor contenido de fenoles, taninos,
antocianinas y epicatequinas en su estado inmaduro. Esto lo corrobora (9), al identificar y
cuantificar 16 compuestos fenólicos en los extractos de subproductos de cacao obtenidos por
calentamiento óhmico (OH) y con el proceso convencional (CH) en condiciones optimizadas por
HPLC, mencionando que su contenido y concentración fenólica suelen estar influenciados por la
variedad de cacao, el grado de madurez, el procesamiento y el almacenamiento.
Para la extracción asistida por microondas (MAE), se puede considerar una alternativa a
diferencia de las técnicas de extracción convencionales, ya que mostró mayores rendimientos de
extracción. Las condiciones óptimas de la extracción asistida por microondas (MAE) se
determinaron como 5 min, pH 12, 97°C y S/L 0,04 g/mL, demostrando así un mejor resultado que
la extracción con solvente convencional. Se obtuvieron compuestos bioactivos en subproductos
de cacao a un pH 12, como proteínas (580,0 mg BSA/g), polisacáridos (370,4 mg Glu/g) y
polifenoles (35,9 mg GAE/g).
Esto difiere con el estudio realizado por (18), que indica que la extracción por solventes fue la
que arrojó el mayor contenido de epicatequina (97,45 mg/g), visualizando así que esta técnica
ayuda a la extracción de un alto contenido de compuestos bioactivos, lo que puede deberse a
los granos de cacao sin fermentar con los que se obtuvieron estos resultados.
De acuerdo a (19), mediante el método sólido-líquido de extracción supercrítica, la variación del
rendimiento y contenido de flavan-3-oles (epicatequina) en frutos del clon CCN- 51 en función
del tiempo de contacto entre la cáscara de cacao y la mezcla de solventes CO2-sc + etanol
(matriz-FSC) presentó un aumento durante los primeros 2400 s. No se presentaron diferencias
CARACTERIZACIÓN DE LOS COMPUESTOS BIOACTIVOS EN EL MUCÍLAGO DE CACAO Y SUS USOS
212
significativas (p<0,05) en sus valores de concentración, evidenciando que la transferencia de
flavan-3-oles hacia la fase fluida es constante entre los 3600 y 14400 s, obteniendo un contenido
de flavan-3-oles promedio de 9,40 (+-0,73) mg EEP/g EL (mg de epicatequina por g de extracto
liofilizado) a través de este método de extracción supercrítica.
Procianidina
El cacao y sus subproductos, según (20), presentan un alto contenido de polifenoles, entre los
que se caracterizan los flavonoides. Dentro de esta clasificación se encuentran los, flavanoles,
formados por especies monoméricas como la (+)-catequina y sus formas oligoméricas como el
dímero procianidina B2. Esto concuerda con lo mencionado por (21), ya que, formadas por
oligómeros de catequina, son una clase de polifenoles presentes en abundancia en alimentos
como el cacao, manzanas, semillas de uva y vino tinto.
(21) mencionan que el porcentaje de sustancias fenólicas va del 5 al 10% y las procianidinas
brindan una oxidación de color parduzco al mucílago. Los dímeros mayoritarios son las
procianidinas B2 a B6, existiendo numerosos esteroisómeros posibles, lo que dificulta su
identificación y separación. Además, los autores mencionan la capacidad captadora de especies
reactivas de oxígeno y nitrógeno, además de ser capaces de modular la función inmune y la
activación de plaquetas.
La cuantificación e identificación de los polifenoles, entre los que se encuentran las procianidinas
B1, B2 y C1, se realiza mediante cromatografía líquida de alta resolución (HPLC). Se identificó que
la muestra de mucílago de cacao (CCN-51) de la provincia del Guayas presentó mayor
concentración de procianidina B1, B2 y C1, lo que determina que existe un efecto directo del
ambiente en relación con la concentración
CONCLUSIONES
El mucílago de cacao, a menudo considerado un subproducto, revela un valor significativo
debido a su riqueza en azúcares y minerales, sin la presencia de sustancias tóxicas. Este material
tiene un potencial considerable para aplicaciones industriales, incluyendo su uso como medio de
cultivo para microorganismos. El cacao, reconocido por su alto contenido de compuestos
fenólicos como catequinas, epicatequinas y procianidinas, ofrece beneficios antioxidantes y
contribuye a sus propiedades sensoriales.
La concentración de epicatequina y otros compuestos fenólicos varía según la variedad de cacao
y las condiciones de cultivo, indicando la necesidad de optimizar estos factores para mejorar el
contenido de compuestos bioactivos. Los métodos de extracción, como la extracción asistida por
microondas (MAE) y la extracción por solventes, muestran diferencias en rendimiento y
concentración de compuestos, lo que sugiere la importancia de elegir el método adecuado para
maximizar el valor de los subproductos.
CARACTERIZACIÓN DE LOS COMPUESTOS BIOACTIVOS EN EL MUCÍLAGO DE CACAO Y SUS USOS
213
En conclusión, el mucílago de cacao tiene un gran potencial para ser utilizado en diversas
aplicaciones, siempre que se optimicen las condiciones de procesamiento y extracción. Esto no
solo mejorará la sostenibilidad en la industria del cacao, sino que también aumentará el valor
agregado de sus subproductos
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