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INTRODUCCIÓN
La Organización Internacional del Cacao (ICCO, 2022) informa que el 75% de la producción mundial de cacao en grano proviene de África Occidental y Central, mientras que América, Asia y Oceanía se estiman en un 19% y un 5% respectivamente. Como hace notar la (Figura 1) a nivel mundial se producen enormes cantidades de grano de cacao para molienda, el periodo 2020-2021 fue el periodo de mayor producción en los últimos 10 años, siendo las Costas de Marfil el país con mayor producción, seguido de Ghana y ecuador. Esto se debe a la alta demanda de productos a base de chocolate.
Se estima que se procesa alrededor de 700 mil millones de toneladas de granos de cacao al año, siendo esto una cantidad significativa (Guessan-Bi et al., 2022; Handojo et al., 2019; ICCO, 2022). En la producción de cacao su principal producto final que es el chocolate, por ende, solo se aprovecha las semillas, lo que corresponde tan solo al 20-23% del fruto (Campos et al., 2018), la otra proporción del material se pierde como desecho. (Figueiredo et al., 2018). En todo el proceso productivo se generan subproductos como, la mazorca que está constituido por (endocarpo, mesocarpo y exocarpo) (Ramírez et al., 2018), el mucilago, lixiviado y cascarilla (Handojo et al., 2019). Por lo general estos subproductos eran desechados; sin embargo, en la actualidad se le está dando amplia importancia debido a sus potencialidades nutritivas y disponibilidad (Jarrín-Chacón et al., 2023).
Los subproductos de cacao son una alternativa potencial en la alimentación animal por su disponibilidad, precio bajo y su valor nutricional (Figueiredo et al., 2018), debido a que la industria pecuaria enfrenta a una diversidad de problemas, entre ellos el más representativo es la alimentación y nutrición animal, debido a que se requiere grandes cantidades de insumos alimenticios que cada dada vez son más caros (García et al., 2022). Esto conlleva a la búsqueda de alternativas para la disminución de costos en la alimentación animal o la sustitución de algunos insumos (Figueiredo et al., 2018; Moreno et al., 2021), han sido probados en dietas de diferentes especies como vacunos de leche y carne, ovinos, caprinos, conejos, cuyes, pollos de engorde, cerdos y gallinas de postura, la gran mayoría de investigaciones reportan resultados favorables (Donkoh et al., 1991; Oussou et al., 2023).
En los últimos años, se le está dando un gran interés a los subproductos de cacao (Drees et al., 2023), debido a que se han reportado que están constituido por compuestos bioactivos de interés mundial. Por ejemplo, la cascarilla contiene polifenoles y alcaloides (Papillo et al., 2019), la mazorca contiene antioxidantes, pectina y teobromina (Kapun et al., 2022), y el jugo de mucílago contiene pentosanos, azúcares fermentables reductores y pectinas (Ayala et al., 2022).
Figura 1 a) Producción mundial de grano de Theobroma cacao, periodo 2014 - 2022 (Miles de toneladas). (b) Principales países productores de Theobroma cacao periodo 2021/2022 miles de toneladas. Datos obtenidos de la Organización Internacional del Cacao (ICCO, 2022).
Por ello que están en la mira de otras industrias y que ya están siendo utilizados como antioxidantes, fertilizantes orgánicos, fibra, hidrocoloides, fuentes de enzimas, (Llerena et al., 2023), biosorbentes industriales, polímeros, para medios de cultivo, como álcalis para jabón entre otros (Papillo et al., 2019). Por lo tanto, esta revisión resume y pretende discutir las principales investigaciones sobre el uso y la sostenibilidad de los subproductos de cacao en la alimentación animal.
Principales subproductos en la cadena productiva de Theobroma cacao
La cadena del procesamiento de cacao con la utilización de nuevas tecnologías cada vez se vuelve más eficiente (Molina-Cedeño et al., 2020). Como hace constar la (figura 2) todo parte en los campos de cultivos de cacao, lo primero que se realiza es la recolección de los frutos, se verifica la calidad y madurez para poder cortarlos directamente del árbol, en seguida estos frutos son cortados longitudinalmente para exponer las partes internas la placenta, semilla y mucílago, son dispuestos para el desgranado, aquí se extraen las semillas de la placenta. En estos dos pasos se producen dos subproductos, la mazorca y la placenta (Lema-Naula, 2016; Núñez-Torres et al., 2018).
Ya obtenido el grano de cacao en baba, este pasa al proceso de fermentación; debido a la degeneración de las pectinas de la pulpa, el pH baja y por la presión negativa, permite la obtención de un jugo de mucílago, un jugo dulce, ácido, aromático y agradable al paladar (Vásquez et al., 2019), también el mucilago (García et al., 2022). En las fábricas la semilla de cacao pasa por un proceso de secado y descarrillado, donde se extrae la cascarilla y se desecha como subproducto, en los procesos que continúa se generan otros desechos y subproductos, pero estos no son muy significativos (Lozano, 2020).
Capacidad productiva de subproductos de cacao
El cacao es cultivado con el objetivo primordial de extraer las semillas y convertirlo en chocolate (Papillo et al., 2019; Soares y Oliveira, 2022), sin embargo, las semillas del caco solo es el 20-23% del fruto, la (figura 3) muestra que la mazorca del cacao está compuesta por (endocarpo, mesocarpo y exocarpo) y esta representa entre el 67-76% del fruto (Figueiredo et al., 2018; Papillo et al., 2019), se estima que para producir una tonelada de semilla de cacao se genera diez toneladas de mazorca (Guessan-Bi et al., 2022; Kapun et al., 2022). También se estima que por cada 100 kg de vainas aproximadamente se generan de 4 a 7 L de jugo de mucílago con un pH de 3-4, por lo general es desechado en suelos agrícolas (Romero et al., 2018; Ayala et al., 2022).
Composición química de los subproductos
Muchos estudios han repostado que los subproductos de cacao contienen moléculas con características bioactivas que son de interés mundial, y debido a la disponibilidad de los subproductos, es más fácil y barato de adquirir cantidades mayores de estos biocompuestos (Febrianto & Zhu, 2019; Febrianto & Zhu, 2019). Cabe recalcar que hay factores que afecta o se involucran en la composición química de la semilla de cacao y sus subproductos, entre ellos, el genotipo de cacao, grado de madurez, fermentación, zona de cultivo y tipo de proceso de la materia prima (García- Villoslada et al., 2022; Lema- Naula, 2016; Lozano, 2020; Ramos-Escudero et al., 2023).
Viabilidad de subproductos de cacao en dietas de animales
Los subproductos de cacao tienen un potencial en nutrientes que son beneficiosos para los animales (Tabla 1), teniendo valores aceptables de fibra, energía bruta y degradabilidad (Vera et al., 2021), además tienen una alta disponibilidad, datos que se corroboran en la Figura 1 y 3.
Se han reportado un sinnúmero de investigaciones enfocadas en la inclusión de los subproductos de cacao (Mazorca o cáscara, placenta, cascarilla y jugo de mucílago) en dietas de animales como: Vacunos de leche y carne, ovinos, caprinos, conejos, cuyes y pollos de engorde, tal como se muestra en la Tabla 2. La mayoría de las investigaciones reportan resultados favorables; sin embargo, se ha reportado la presencia de cafeína y teobromina, componentes que generan cierta toxicidad en algunos animales como las cabras lecheras (Renna et al., 2022).
Sostenibilidad de los subproductos de cacao en la alimentación animal
Se ha demostrado que los subproductos de cacao están formados por diversos biocompuestos como (Polifenoles, Fibra dietética, Pectina, Flavonoides, compuestos fenólicos, etc.) (Belwal et al., 2022; Llerena et al., 2023; Botella-Martínez et al., 2021). Estos biocomponentes son de interés medicinal, industriales y alimenticio; trayendo consigo a que esté en la mira de otras industrias. Esto hace notar que con el pasar de los años y el avance científico y tecnológico, los subproductos de cacao van a ser utilizados para otros fines como se muestra en la Tabla 3; en consecuencia, la disponibilidad de estos subproductos en la alimentación animal será menor y su precio será más elevado (Ouattara et al., 2021).
Áreas que investigan sobre la valorización y uso de subproducto de cacao
Cada vez más la investigación científica va evolucionando, llegando a ser más específicas, dinámicas, accesibles, sobre todo fiables (García et al., 2022). Dado la disponibilidad y presencia de biocomponentes en los subproductos de caca, diferentes áreas empiecen a investigar y darle un mejor uso a los subproductos, tal como se muestra en la Figura 4 y la tabla 3.
La figura 4 refiere que en el periodo 2006-2022 las áreas temáticas a nivel mundial que más investiga sobre el uso y valorización de los subproductos de cacao son las Ciencias Agrícolas y Biológicas, también en el ámbito de la Ciencia Medioambiental e Ingeniería química siendo las áreas que tienen una producción científica bastante notoria, a diferencias de las demás áreas. Caber recalcar que dentro de la principal área temáticas (Ciencias agrícolas y biológicas) que reporta mayor investigación sobre el uso y valorización de los subproductos de cacao, se encuentra la alimentación y nutrición animal
CONCLUSIONES
Los estudios científicos disponibles muestran que los subproductos del cacao representan una opción viable y valiosa para la alimentación animal, debido a su accesibilidad y su rica composición nutricional. Estos hallazgos respaldan su posición como una alternativa prometedora en la búsqueda de soluciones sostenibles para la industria ganadera. Además, se ha comprobado que estos subproductos están compuestos por diversos compuestos bioactivos de interés farmacéutico, industrial y alimenticio, y estas áreas ya le están dando nuevos usos y aplicaciones. Con el avance científico y tecnológico, se anticipa que los subproductos de cacao serán ampliamente adoptados con otros fines. En consecuencia, se espera que en el futuro próximo su disponibilidad para la alimentación animal disminuya y sus precios aumenten.
Estos hallazgos abren nuevas perspectivas para la utilización eficiente de los recursos agrícolas y subrayan el potencial de los subproductos del cacao como una herramienta fundamental para mejorar la seguridad alimentaria y gestionar los residuos en el sector agroindustrial.
