Estrategia de valorización para la biomasa residual en  
la producción y transformación del cacao.  
Cambio de paradigma para el sector  
Valorazation strategy for the residual biomass generated in cocoa  
production and processing. Paradigm shift for the sector  
Recibido: diciembre ꢑꢑde ꢓ0ꢓꢓ | Revisado: enero ꢑ7 de ꢓ0ꢓꢔ | Aceptado: abril ꢑ5 de ꢓ0ꢓꢔ  
1
Jꢀꢁúꢁ Aꢂꢃꢄꢅꢂꢆ Gꢇꢃꢈꢉꢊꢊꢀꢋ Cꢄꢌꢍꢀꢋ  
resumen  
Eꢎꢎꢆ Bꢏꢊꢂꢀꢃꢃ Mꢀꢂꢎꢅꢋꢏ2  
La valorización de la biomasa residual (cáscara de la mazorca,  
exudado del mucílago y cáscara de la semilla) generada durante  
la producción y transformación del cacao representa una gran  
oportunidad en nuestro país, para mejorar la sostenibilidad de  
esta actividad productiva. Sin embargo, la falta de una estructura  
organizacional de la gestión productiva y administrativa pone  
en desventaja su viabilidad. Aquí, se ha identificado que los tres  
componentes de esta biomasa residual, además de ser fuente  
de nutrientes importantes son ricos en compuestos orgánicos  
Lꢇꢈꢁ Cꢀꢐꢈ Sꢏꢏꢍꢀꢎꢊꢏ3  
(
polifenoles, ácidos orgánicos, metilxantina…). En este sentido,  
el presente trabajo tiene como propósito sentar las bases de un  
enfoque ecosistémico basado en la composición química de la  
biomasa residual del cacao y como esto beneficia al usuario.  
Palabras clave: biomasa residual, cáscara de la mazorca de cacao,  
estrategias de valorización, compuestos bioactivos, desarrollo  
sostenible  
absTracT  
e valorization of residual biomass (cob husk, mucilage exudate  
and seed shell) generated during the production and processing  
of cocoa represents a great opportunity in our country to  
improve the sustainability of this productive activity. However,  
the lack of an organizational structure for the productive and  
administrative management puts its viability at a disadvantage.  
Here, it has been identified that the three components of this  
residual biomass, in addition to being a source of important  
ꢑ
ꢓ
ꢓ
Universidad de San Martín de Porres, Lima,  
Perꢒ  
Universidad de San Martín de Porres, Lima, nutrients, are rich in organic compounds (polyphenols, organic  
Perꢒ  
acids, methylxanthine...). In this sense, the purpose of this work  
Universidad de San Martín de Porres, Lima, is to lay the foundations of an ecosystem approach based on the  
Perꢒ  
chemical composition of cocoa residual biomass.  
Autor para correspondencia E-mail:  
ebarnettm@usmp.pe  
Keywords: residual biomass, cocoa pod husk, valorization  
strategies, bioactive compounds, sustainable development  
©
Los autores. Este artículo es publicado por la Revista Campus de la Facultad de Ingeniería y Arquitectura de la Universidad  
de San Martín de Porres. Este artículo se distribuye en los términos de la Licencia Creative Commons Atribución No-comercial  
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Compartir-Igual 4.0 Internacional (https://creativecommons.org/licenses/ CC-BY), que permite el uso no comercial,  
distribución y reproducción en cualquier medio siempre que la obra original sea debidamente citada. Para uso comercial  
contactar a: revistacampus@usmp.pe.  
https://doi.org/ꢑ0.ꢓ4ꢓ65/campus.ꢓ0ꢓꢔ.vꢓ8nꢔ5.05  
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| Cꢏꢕꢖꢇꢁ | V. X X VI II|N. ꢔ5| P P. ꢗꢗ- ꢘ ꢙ|ꢀ ꢂꢀ ꢊꢅ- ꢚ ꢇꢂꢈ ꢅ| 2 ꢛ 2 3
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Jꢀꢁúꢁ Aꢂꢃꢄꢅꢂꢆ Gꢇꢃꢈꢉꢊꢊꢀꢋ Cꢄꢌꢍꢀꢋ - Eꢎꢎꢆ Bꢏꢊꢂꢀꢃꢃ Mꢀꢂꢎꢅꢋꢏ - Lꢇꢈꢁ Cꢀꢐꢈ Sꢏꢏꢍꢀꢎꢊꢏ  
Introducción  
masa empleada se genera durante esta  
operación (Soares & Oliveira, ꢓ0ꢓꢓ).  
Durante el descascarillado, se puede  
separar la cáscara del haba tostada,  
(ꢒltimo residuo que forma parte de  
la biomasa residual). Esta representa  
aproximadamente entre el ꢑꢓ-ꢓ0% del  
peso total del haba de cacao (Okiyama,  
Navarro & Rodrigues, ꢓ0ꢑ7).  
El término “cacao” (eobroma  
cacao L.) se emplea comꢒnmente  
para referirse a las semillas de cacao  
fermentadas y secas; sin embargo, desde  
un punto de vista integral y botánico,  
la definición cacao hace referencia a los  
frutos que se producen en el árbol y a la  
misma planta. Con respecto al procesado  
y generación de la biomasa residual, se  
inicia con la recogida y abertura de las  
mazorcas que permiten la extracción  
de las semillas cubiertas con la pulpa  
mucilaginosa.  
En definitiva, podemos observar que  
grandes volꢒmenes de biomasa residual  
se generan en los distintos niveles de  
procesamiento del cacao. Valadez-  
Carmona et al. (ꢓ0ꢑ7) destacaron que  
por cada tonelada de producto (habas  
de cacao fermentadas y secas) se genera  
alrededor de 9-ꢑ0 toneladas de biomasa  
residual equivalentes al 90% del fruto  
total. Para una mejor comprensión del  
procesado y generación de la biomasa  
residual del cacao, se incluye un esquema  
del mismo (Figura ꢑ).  
La ejecución de este procesado tiene  
como resultado la cáscara de la mazorca,  
primer residuo generado a lo largo de la  
cadena de valor del cacao. Se estima que  
representa entre el 67–76% del fruto  
(
Mariatti, Gunjević, Boffa &Cravotto,  
ꢓ0ꢓꢑ). Posteriormente, el desarrollo de  
operaciones primarias (fermentación  
y secado) y secundarias (tostado,  
descascarillado, molienda, alcalinizado)  
permiten la transformación de las semillas  
en habas de cacao (semillas fermentadas  
y secas), y por tanto, resultan así las  
principales características fisicoquímicas  
que influyen en la elaboración de cada  
uno de los principales subproductos  
Aunque a la fecha se vienen  
desarrollando  
mꢒltiples  
iniciativas  
dirigidas a incentivar el aprovechamiento  
de esta biomasa residual, la falta de una  
sólida estructura organizacional de la  
gestión productiva, administrativa y la  
difusión de la misma, pone en desventaja  
al cacao frente a su acumulación  
(
manteca, nibs y cacao en polvo).  
y
desecho durante los procesos  
productivos, generando contaminación,  
propagación de plagas y enfermedades  
que se mantienen cíclicamente en el  
cultivo (Yapo et al., ꢓ0ꢑꢔ; Vriesmann et  
al., ꢓ0ꢑꢑ; Hansen & Cheong, ꢓ0ꢑ9).  
En cuanto a la fermentación, es el  
proceso que se inicia por la actividad  
microbiana que se da en la masa  
mucilaginosa que recubre a lassemillas,  
dando origen al segundo residuo  
denominado exudado del mucílago,que  
se puede definir como el hidrolizado del  
mucílago o pulpa que drena durante  
la fermentación. Aproximadamente entre  
ꢑ00-ꢑ50 litros de pulpa por tonelada de  
Por lo tanto, en sintonía con los  
Objetivos de Desarrollo Sostenible  
marcadosenlaAgendaꢓ0ꢔ0,elcontenido  
de este artículo tiene como objetivo  
difundir la composición química de la  
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Cꢏꢕꢟꢈꢅ ꢎꢀ ꢖꢏꢊꢏꢎꢈꢜꢕꢏ ꢖꢏꢊꢏ ꢀꢐ ꢁꢀꢝꢃꢅꢊ  
biomasa residual para sentar las bases  
de un cambio de paradigma en el sector  
del cacao. Conviene especificar que la  
información recogida no es una revisión  
exhaustiva de los diferentes reportes  
publicados hasta la fecha. Sin embargo,  
en este artículo se condensa de manera  
objetiva la composición química para las  
tres fracciones residuales del cacao.  
Composición química  
Conocer la composición química  
de esta biomasa es imprescindible  
para poder proponer futuras vías de  
aprovechamiento. En la Tabla ꢑ se recoge  
la información relativa a las tresfracciones  
residuales de los procesos mencionado en  
la sección de introducción.  
Figura 1  
Biomasa residual generada durante el procesamiento del cacao  
Cosecha  
Cáscara de la mazorca  
Abertura  
CÁSCARA DE LA MAZORCA  
Fermentaci  
ón  
EXUDADO DEL MUCÍLAGO  
Secado  
Tostado  
Exudado del mucílago  
HABAS DE CACAO  
Descascarillado  
CÁSCARA DE LA SEMILLA  
Molienda  
Prensado  
Cáscara de la semilla  
Molienda  
Conchado  
CHOCOLATE  
Nota. Chávez, Baviera & Pérez-Esteve, 2022  
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Tabla 1  
Composición química de la biomasa residual del cacao (g/100 g de materia seca)  
Cáscara deal  
mazorca  
Exudado del  
mucílago  
Cáscara de la  
semilla  
Carbohidratos  
Celulosa  
ꢓ9.04-ꢔꢓ.ꢔ0  
ꢑ0.70-68.ꢔ5  
ꢑ7.80-ꢓꢔ.ꢑ7  
ꢑ5.ꢑ0  
ꢓ4.ꢓ4-ꢔ5.00  
8.7ꢓ-ꢑꢑ.00  
ꢑ4.60-ꢓ6.ꢔ8  
4.ꢓꢑ-ꢑ0.74  
ꢑ.50-ꢓ.ꢓ4  
6.ꢑ0-9.ꢓ0  
6.70-ꢑ0.0ꢓ  
ꢔ6.60-56.ꢑ0  
-
ꢓ0.80-57.50  
Hemicelulosa  
Lignina  
Proteína total  
Lípidos  
7.00-ꢑ7.00  
-
ꢑꢓ.00-ꢑ4.60  
0.4ꢑ-5.56  
ꢔꢓ.4ꢑ  
ꢑ5.79-ꢑ8.ꢑ0  
ꢓ.0ꢓ-6.87  
4.7-6.0  
5.96-ꢑꢑ.4ꢓ  
ꢑ8.60-60.60  
-
ꢑ.9ꢑ-ꢔ.54  
Pectina  
0.57-ꢑ.50  
Cenizas  
ꢔ.70-7.68  
Fibra dietética total  
Ácidos orgánicos otal t  
Fenólicos total  
Antocianinas  
Teobromina  
ꢑ6.89  
ꢑ7.5ꢓ  
4.60-6.90  
-
-
ꢑ.ꢔꢓ-5.78  
0.40  
-
0.ꢔ4  
-
ꢑ.ꢔ0  
Cafeína  
-
-
0.ꢑ0  
Taninos  
5.ꢓ0  
-
ꢔ.ꢔ0-4.46  
ꢑ.50  
Flavonoles  
-
-
Minerales (mg/ꢑ00g)  
ꢔꢓꢔ0.85  
ꢑꢓ97.07  
56.75-ꢔꢑꢓ.57  
Nota. Vásquez et al., ꢓ0ꢑ9  
Método  
zonas geográficas del Perꢒ. Además, su  
cadena de suministro representa una  
variante influyente en los indicadores  
económicos y sociales del país. Es decir,  
constituye una actividad fundamental  
para el desarrollo e incremento de la  
calidad de vida de la población de las  
principales zonas productoras. Prueba de  
ello son los registros de la producción a  
nivel nacional, donde se ha identificado  
que durante el ꢓ0ꢑ9 su actividad agrícola  
generó alrededor de ꢑꢑ millones de  
jornales y ha beneficiado de manera  
directa a más de 90 mil familias, e  
indirecta a 450,000 mil personas en  
las zonas altamente productoras que se  
encuentran, principalmente, en la selva  
peruana (MIDAGRI, ꢓ0ꢓ0).  
Revisamos la información necesaria  
que contribuyó a contextualizar el  
motivo de la investigación, y por otro  
lado fortalecer el progreso de nuevas  
estrategias de valorización para la cáscara  
de la mazorca como nuevo modelo de  
desarrollo sostenible.  
Resultados  
Producción nacional  
Por lo que refiere el Ministerio de  
Agricultura y Riego (MIDAGRI),  
producción de las  
plantaciones de cacao tienen un buen  
comportamiento productivo en diversas  
el cultivo  
y
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Eꢁꢃꢊꢏꢃꢀꢜꢈꢏ ꢎꢀ ꢍꢏꢐꢅꢊꢈꢋꢏꢝꢈꢞꢂ ꢖꢏꢊꢏ ꢐꢏ ꢟꢈꢅꢕꢏꢁꢏ ꢊꢀꢁꢈꢎꢇꢏꢐ ꢀꢂ ꢐꢏ ꢖꢊꢅꢎꢇꢝꢝꢈꢞꢂ ꢆ ꢃꢊꢏꢂꢁꢠꢅꢊꢕꢏꢝꢈꢞꢂ ꢎꢀꢐ ꢝꢏꢝꢏꢅ.  
Cꢏꢕꢟꢈꢅ ꢎꢀ ꢖꢏꢊꢏꢎꢈꢜꢕꢏ ꢖꢏꢊꢏ ꢀꢐ ꢁꢀꢝꢃꢅꢊ  
Composición química  
Bondia- Pons et al. (ꢓ009) y Rojo-Poveda  
et al. (ꢓ0ꢓ0) precisaron en sus estudios  
que estas propiedades juegan un rol  
importante en la prevención de muchas  
enfermedades crónicas.  
La matriz alimentaria de la cáscara de la  
mazorca está constituida principalmente,  
por fibra dietética. Yapo, Besson, Koubala  
&
Koffi (ꢓ0ꢑꢔ) precisaron que alrededor  
del 59% de su composición es fibra  
dietética, la cual incluye fibra dietética  
soluble y fibra dietética insoluble, ꢑꢑ y  
Mercado global  
De acuerdo con el portal Markets and  
Markets (ꢓ0ꢓꢑa), el mercado de fibra  
dietética (soluble e insoluble) viene en  
constante crecimiento. Se ha reportado  
que en el año ꢓ0ꢓ0 su mercado generó  
USD 5.ꢔ billones y se proyecta que para  
el ꢓ0ꢓ5 su demanda aumentará hasta los  
USD 9.6 billones. Para el mercado global  
de polifenoles se ha estimado que para el  
ꢓ0ꢓ5 generará transacciones por USD  
ꢓ.08 billones. Análogamente, su tasa  
de crecimiento anual fue de 7.ꢓ %. Su  
demanda confirma la biodisponibilidad  
de este componente para el tratamiento  
de enfermedades tales como la diabetes,  
4
8% respectivamente. Esta a su vez está  
formada por oligosacáridos, β-glucano,  
hemicelulosa, lignina, pectina y celulosa.  
Para la caracterización de los  
metabolitos primarios presentes en la  
cáscara de la mazorca, Nieto-Figueroa  
et al. (ꢓ0ꢓ0) identificaron el contenido  
de carbohidratos, proteínas y lípidos,  
reportando valores que oscilan entre  
7
4.7-78.9%, 6.ꢔ-7.ꢓ% y 0.ꢓ-0.7%,  
respectivamente. Por otra parte, la cáscara  
de la mazorca también es una fuente rica  
de minerales esenciales, como el K (ꢓ.8-  
ꢔ.8%), Ca (II) (0.ꢓ5-0.46%), Mg (II)  
cáncer, colesterol  
y
sus diversas  
(
0.ꢑꢑ-0.ꢓ5%) y P (III) (0.ꢑ9%) (Lu et  
aplicaciones en la industria de alimentos  
y bebidas.  
al., ꢓ0ꢑ8).  
Beneficios para salud  
Estrategias de valorización  
Se describe a continuación, de  
manera muy objetiva el estado de la  
información que asocia los componentes  
más representativos con sus potenciales  
beneficios para la salud. Para la cáscara  
de la mazorca se ha estudiado que debido  
a su alto contenido de fibra posee un gran  
potencial para prevenir enfermedades  
cardíacas y respiratorias, posee una fuerte  
actividad inhibidora contra el cáncer y  
conserva las principales funciones vitales  
de las matrices celulares (Campos-Vega  
et al., ꢓ0ꢑ8; Mariatti et al., ꢓ0ꢓꢑ). Del  
mismo modo, la presencia de compuestos  
fenólicos le otorga fuertes propiedades  
Mencionaremos aquí las estrategias  
más viables con el propósito de  
sensibilizar tanto a los productores  
como a las industrias sobre la diversidad  
de alternativas existentes, de manera  
que la cáscara de la mazorca deje de ser  
considerada un subproducto sin valor.  
En ese sentido, para comprender mejor  
las diferentes alternativas, las vías de  
aprovechamiento se dividieron en tres  
grupos: uso directo después de una  
transformación física o química mínima;  
biotransformación en otros productos;  
materia prima para la extracción de  
compuestos de interés nutricional,  
funcional o tecnológico (Figura ꢓ).  
antioxidantes  
y
antinflamatorias.  
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Es importante mencionar que, con el  
fin de obtener los mejores rendimientos,  
la técnica empleada se debe adaptar a las  
peculiaridades de la matriz alimentaria.  
Incluso cuando se sabe que se puede  
emplear una técnica para extraer un  
componente químico en particular  
de cualquier otro residuo vegetal, las  
condiciones de extracción para la cáscara  
de la mazorca deben optimizarse para  
obtener la mayor cantidad, calidad y  
pureza del componente químico a extraer.  
Figura 2  
Categorías industriales para su implementación  
Mayor valor  
agregado  
Industria alimentaria  
Industria química  
Bioenergía  
Alimentación animal  
la mazorca, ya que resulta una excelente  
alternativa para aquellos consumidores  
que lo requieran, su consumo brinda  
potenciales beneficios para la salud, como  
reducir la absorción de la glucosa en el  
sistema digestivo e incremento de los  
niveles de satisfacción después de comer  
(Quiles et al., ꢓ0ꢑ8).  
Discusión  
La cáscara de la mazorca de cacao  
está considerada como un residuo con  
potenciales características tecnológicas y  
comercialesquepermitensuaplicaciónen  
distintos niveles y categorías industriales.  
Sin embargo, en la actualidad, la falta  
de un manejo adecuado y el alto grado  
de contaminación que representa para el  
medio ambiente están generando graves  
problemas y limitaciones para la mejora  
de la industria del cacao a nivel nacional  
y mundial.  
Del mismo modo, para los polifenoles  
se reconoce que actualmente es un  
compuesto bioactivo que forma una  
parte esencial de la dieta humana. Los  
resultados documentados ratificaron  
que la cáscara de la mazorca es fuente  
de polifenoles con relevantes efectos  
beneficiosos para salud y que puede  
ser empleada tanto a nivel alimentario,  
farmacéutico y cosmético (De Filippis,  
ꢓ0ꢑ5).  
En la composición química de la  
cáscara de la mazorca, se aprecia que su  
matriz está constituida principalmente  
por fibra dietética y compuestos fenólicos.  
Este resultado parece, particularmente,  
interesante para la industria de alimentos.  
Prueba de ello, se destaca en el desarrollo  
de alimentos potenciados con fibra  
dietética obtenida a partir de la cáscara de  
En cuanto al mercado global de sus  
principales componentes químicos, se  
confirma que la extracción química  
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Eꢁꢃꢊꢏꢃꢀꢜꢈꢏ ꢎꢀ ꢍꢏꢐꢅꢊꢈꢋꢏꢝꢈꢞꢂ ꢖꢏꢊꢏ ꢐꢏ ꢟꢈꢅꢕꢏꢁꢏ ꢊꢀꢁꢈꢎꢇꢏꢐ ꢀꢂ ꢐꢏ ꢖꢊꢅꢎꢇꢝꢝꢈꢞꢂ ꢆ ꢃꢊꢏꢂꢁꢠꢅꢊꢕꢏꢝꢈꢞꢂ ꢎꢀꢐ ꢝꢏꢝꢏꢅ.  
Cꢏꢕꢟꢈꢅ ꢎꢀ ꢖꢏꢊꢏꢎꢈꢜꢕꢏ ꢖꢏꢊꢏ ꢀꢐ ꢁꢀꢝꢃꢅꢊ  
es la vía de aprovechamiento más  
factible a nivel técnico, económico  
y social-ambiental. Este resultado  
muestra similitudes con lo encontrado  
un gran vacío en términos de factibilidad  
a nivel industrial, regulaciones legales  
y efectos ecológicos generados en los  
procesos que limitan la fabricación de  
productos con mayor valor añadido.  
por Villamizar-Jaimes  
&
López-  
Giraldo (ꢓ0ꢑ7) quienes sostienen que  
comercialmente es factible construir  
una planta para la extracción y  
comercialización de polifenoles y fibra  
total, registrando márgenes brutos de  
conclusiones  
Se reporta que en nuestro país se  
generan volꢒmenes considerables de  
biomasa residual en fase de producción  
y transformación de cacao que no  
son tratados adecuadamente, y que  
constituyen en un problema medio  
ambiental en las áreas de producción.  
6
8,84% y un retorno de la inversión de  
ꢓꢓ,ꢑ6%, en un tiempo de recuperación  
de cinco años.  
Es importante destacar que nuestro  
país cuenta con la materia prima y el  
conocimiento para su implantación  
en la cadena de valor del cacao;  
por contrapartida, el equipamiento  
tecnológico para poner en marcha los  
métodos, procedimientos y fabricación  
de los productos finales requiere de una  
gestión más eficiente.  
Estudios en la composición química  
de la cáscara de la mazorca de cacao  
reportan que su matriz está constituida,  
principalmente, por fibra dietética y  
compuestos fenólicos, que podrían  
ser orientados para su uso tanto a  
nivel alimentario, farmacéutico como  
cosmético.  
Respecto al funcionamiento ambiental  
del proceso se reportan estudios que la  
implementación de las PML redujo el  
consumo de electricidad, agua y residuos  
generado con valores de ꢑꢔ,ꢓ%, ꢑ8% y  
Respecto al mercado global de sus  
principales componentes químicos, se  
reporta que la extracción química es la vía  
de aprovechamiento más factible a nivel  
técnico, económico y social-ambiental.  
9
9,7%, respectivamente. Este contexto  
pone en evidencia que pequeñas  
modificaciones pueden convertir a  
los procesos más ecoeficientes. En  
este contexto, las distintas estrategias  
propuestas cumplen con los principios  
de la sostenibilidad. Sin embargo, existe  
Con referencia al funcionamiento  
ambiental del proceso, se obtiene  
evidencia que pequeñas modificaciones  
pueden convertir a estos en procesos más  
coeficientes.  
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Jꢀꢁúꢁ Aꢂꢃꢄꢅꢂꢆ Gꢇꢃꢈꢉꢊꢊꢀꢋ Cꢄꢌꢍꢀꢋ - Eꢎꢎꢆ Bꢏꢊꢂꢀꢃꢃ Mꢀꢂꢎꢅꢋꢏ - Lꢇꢈꢁ Cꢀꢐꢈ Sꢏꢏꢍꢀꢎꢊꢏ  
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Eꢁꢃꢊꢏꢃꢀꢜꢈꢏ ꢎꢀ ꢍꢏꢐꢅꢊꢈꢋꢏꢝꢈꢞꢂ ꢖꢏꢊꢏ ꢐꢏ ꢟꢈꢅꢕꢏꢁꢏ ꢊꢀꢁꢈꢎꢇꢏꢐ ꢀꢂ ꢐꢏ ꢖꢊꢅꢎꢇꢝꢝꢈꢞꢂ ꢆ ꢃꢊꢏꢂꢁꢠꢅꢊꢕꢏꢝꢈꢞꢂ ꢎꢀꢐ ꢝꢏꢝꢏꢅ.  
Cꢏꢕꢟꢈꢅ ꢎꢀ ꢖꢏꢊꢏꢎꢈꢜꢕꢏ ꢖꢏꢊꢏ ꢀꢐ ꢁꢀꢝꢃꢅꢊ  
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