Ciencia y Educación
(L-ISSN: 2790-8402 E-ISSN: 2707-3378)
Vol. 6 No. 6.1
Edición Especial II 2025
Página 60
PROCESO FERMENTATIVO PARA BEBIDAS DE BAJO GRADO ALCOHÓLICO A
PARTIR DEL MUCÍLAGO DE CACAO: INNOVACIÓN Y SOSTENIBILIDAD EN EL
APROVECHAMIENTO DE SUBPRODUCTOS
FERMENTATION PROCESS FOR LOW-ALCOHOL BEVERAGES FROM COCOA
MUCILAGE: INNOVATION AND SUSTAINABILITY IN THE USE OF BY-PRODUCTS
Autores: ¹Yolanda Verónica Buenaño Suárez, ²Mercedes Natali Ortiz Vallejo, ³Hanníbal Lorenzo
Brito Moína y 4Geovanna Elizabeth Lobato Freiré.
¹ORCID ID: https://orcid.org/0000-0001-9226-3200
²ORCID ID: https://orcid.org/0009-0006-6956-317X
3ORCID ID: https://orcid.org/0000-0001-7536-857X
4ORCID ID: https://orcid.org/0009-0003-8500-4413
¹E-mail de contacto: yolanda.buenano@espoch.edu.ec
²E-mail de contacto: natys_1988@hotmail.es
³E-mail de contacto: hbrito@espoch.edu.ec
4E-mail de contacto: geovanna.lobato@espoch.edu.ec
Afiliación: 1*2*3*4*Escuela Superior Politécnica de Chimborazo, (Ecuador).
Articulo recibido: 6 de mayo del 2025
Articulo revisado: 9 de mayo del 2025
Articulo aprobado: 28 de junio del 2025
¹Bioquímica Farmacéutica graduada de la Escuela Superior Politécnica de Chimborazo, (Ecuador). Magíster en Farmacia Asistencial y
Atención Farmacéutica graduada de la Escuela Superior Politécnica de Chimborazo, (Ecuador).
²Ingeniera en Biotecnología Ambiental graduada de la Escuela Superior Politécnica de Chimborazo, (Ecuador).
³Ingeniero Químico graduado en la Universidad Central del Ecuador, (Ecuador). Especialista en Computación Aplicada al Ejercicio
Docente graduado de la Escuela Superior Politécnica de Chimborazo, (Ecuador). Máster en Protección Ambiental graduado de la Escuela
Superior Politécnica de Chimborazo, (Ecuador). Magíster en Docencia Universitaria e Investigación Educativa graduado en la
Universidad Nacional de Loja, (Ecuador).
4Ingeniera En Biotecnología Ambiental graduada en la la Escuela Superior Politécnica de Chimborazo, (Ecuador). Máster Universitario
en Sistemas Integrados de Gestión de la Prevención de Riesgos Laborales, la Calidad, el Medio Ambiente y la Responsabilidad Social
Corporativa graduada en la Universidad Internacional de la Rioja, (España).
Resumen
El estudio demuestra el potencial del mucílago
de cacao como sustrato para la producción de
bebidas alcohólicas de bajo grado, combinando
tradición y tecnología. La caracterización
físico-química reveló valores consistentes con
la literatura, indicando un entorno favorable
para la fermentación con Saccharomyces
cerevisiae. El pH de 3,90 favorece la actividad
fermentativa y inhibe contaminantes, mientras
que la humedad de 81,75% asegura las
condiciones acuosas necesarias. La
composición nutricional, con bajos niveles de
ceniza, fibra, proteína y grasa, aporta minerales
como potasio, sodio y vitamina C, que
potencian las propiedades nutritivas y
antioxidantes del producto final. Los niveles de
acidez (0,85%) y azúcares fermentables (16,12
°Brix) son adecuados para obtener un
rendimiento superior al 85% en fermentación,
alcanzando un grado alcohólico cercano al 7,4%
v/v. La producción presenta un perfil sensorial
y calidad visual aceptable tras la clarificación en
frío. Además, el alto contenido de compuestos
fenólicos y minerales aporta beneficios
nutricionales y antioxidantes, incrementando el
valor del producto. La investigación valida que
el mucílago de cacao puede ser una materia
prima sostenible y valiosa para la elaboración
de bebidas alcohólicas, contribuyendo a la
valorización de subproductos agrícolas,
promoviendo la innovación, la economía rural y
la reducción de residuos en la cadena productiva
del cacao. En conjunto, los resultados apoyan la
viabilidad técnica y comercial del mucílago
como recurso para nuevos emprendimientos en
el sector agroindustrial.
Palabras clave: Cacao, Residuos,
Fermentación, Bebida, Alcohol.
Abstract
The study demonstrates the potential of cocoa
mucilage as a substrate for the production of
low-alcohol beverages, combining tradition
and technology. The physical and chemical
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characterization revealed values consistent
with the literature, indicating a favorable
environment for fermentation with
Saccharomyces cerevisiae. The pH of 3.90
favors fermentative activity and inhibits
contaminants, while the humidity of 81.75%
ensures the necessary aqueous conditions. The
nutritional composition, with low levels of ash,
fiber, protein, and fat, provides minerals such
as potassium, sodium, and vitamin C, which
enhance the nutritional and antioxidant
properties of the final product. The acidity
levels (0.85%) and fermentable sugars (16.12
°Brix) are adequate to obtain a fermentation
yield above 85%, reaching an alcohol content
close to 7.4% v/v. The production presents an
acceptable sensory profile and visual quality
after cold clarification. Furthermore, the high
content of phenolic compounds and minerals
provides nutritional and antioxidant benefits,
increasing the product's value. The research
validates that cocoa mucilage can be a
sustainable and valuable raw material for the
production of alcoholic beverages, contributing
to the valorization of agricultural byproducts,
promoting innovation, the rural economy, and
reducing waste in the cocoa production chain.
Overall, the results support the technical and
commercial viability of mucilage as a resource
for new ventures in the agroindustrial sector.
Keywords: Cocoa, Residues, Fermentation,
Beverage, Alcohol.
Sumário
O estudo demonstra o potencial da mucilagem
de cacau como substrato para a produção de
bebidas com baixo teor alcoólico, aliando
tradição e tecnologia. A caracterização física e
química revelou valores consistentes com a
literatura, indicando um ambiente favorável à
fermentação com Saccharomyces cerevisiae. O
pH de 3,90 favorece a atividade fermentativa e
inibe contaminantes, enquanto a umidade de
81,75% garante as condições aquosas
necessárias. A composição nutricional, com
baixos teores de cinzas, fibras, proteínas e
gorduras, fornece minerais como potássio,
sódio e vitamina C, que potencializam as
propriedades nutricionais e antioxidantes do
produto final. Os níveis de acidez (0,85%) e
açúcares fermentescíveis (16,12 °Brix) são
adequados para obter um rendimento
fermentativo acima de 85%, atingindo um teor
alcoólico próximo a 7,4% v/v. A produção
apresenta perfil sensorial e qualidade visual
aceitáveis após a clarificação a frio. Além
disso, o alto teor de compostos fenólicos e
minerais proporciona benefícios nutricionais e
antioxidantes, aumentando o valor do produto.
A pesquisa comprova que a mucilagem de
cacau pode ser uma matéria-prima sustentável
e valiosa para a produção de bebidas alcoólicas,
contribuindo para a valorização de subprodutos
agrícolas, promovendo a inovação, a economia
rural e reduzindo o desperdício na cadeia
produtiva do cacau. De modo geral, os
resultados corroboram a viabilidade técnica e
comercial da mucilagem como recurso para
novos empreendimentos no setor
agroindustrial.
Palavras-chave: Cacau, Resíduos,
Fermentação, Bebida, Álcool.
Introducción
La producción de cacao involucra a miles de
familias ecuatorianas, para quienes el
aprovechamiento integral del fruto representa
una oportunidad de diversificación económica y
reducción de desperdicios. Tradicionalmente, el
mucílago era descartado o utilizado en
pequeñas cantidades para la alimentación
animal o la elaboración artesanal de bebidas.
Sin embargo, la creciente conciencia ambiental
y la búsqueda de procesos circulares han
impulsado el desarrollo de tecnologías que
permiten transformar este subproducto en
etanol, un alcohol con aplicaciones industriales,
energéticas y alimentarias (Piracoca, 2022;
Angulo, 2017). En el corazón de las zonas
cacaoteras de Ecuador, donde la tierra y el clima
se conjugan para dar origen a uno de los frutos
más emblemáticos del país, el cacao, existe un
componente frecuentemente subestimado: el
mucílago. Esta pulpa blanca, viscosa y
aromática, que envuelve cada grano de cacao,
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ha sido tradicionalmente considerada un
subproducto, relegada a un papel secundario en
la cadena de valor del chocolate. Sin embargo,
en los últimos años, la mirada de la ciencia y la
innovación ha redescubierto el potencial de este
recurso, especialmente en la elaboración de
alcohol etílico a través de procesos
biotecnológicos sostenibles (Angulo, 2017;
TOUFOOD, 2025; Alava. 2020).
El mucílago de cacao, con su perfil sensorial
afrutado, dulce y ligeramente ácido, no solo
aporta matices únicos al proceso de
fermentación del cacao, sino que constituye un
verdadero tesoro de azúcares fermentables,
vitaminas y minerales (TOUFOOD, 2025;
Alava. 2020). En Ecuador, país líder en la
producción de cacao fino de aroma, la riqueza
de este mucílago se expresa en su composición:
altos °Brix con un valor de 16,12; el pH ácido
con un valor de 3,9 y una concentración notable
de azúcares reductores, lo que lo convierte en
un sustrato ideal para la fermentación
alcohólica (Piracoca, 2022; Alava, 2020),
produciendo alcohol etílico que no solo
responde a criterios de sostenibilidad, sino que
también promueve la innovación rural, el
empoderamiento de las comunidades y la
generación de valor agregado local. En este
sentido, la fermentación del mucílago con
levadura Saccharomyces cerevisiae se presenta
como una alternativa biotecnológica eficiente,
segura y replicable, alineada con los Objetivos
de Desarrollo Sostenible y las tendencias
globales de bioeconomía (Angulo, 2017; Goya,
2013); es así que el mucílago de cacao
ecuatoriano, especialmente de variedades como
Nacional y CCN-51, se caracteriza por su alto
contenido de azúcares simples (glucosa,
fructosa y sacarosa), que pueden alcanzar hasta
un 11,36% en la variedad Nacional y un 7,42%
en CCN-51, junto con un pH ácido (alrededor
de 3,8) y una humedad superior al 80%
(Piracoca, 2022; Alava, 2020). Los grados Brix,
que en este caso alcanzan los 16,12, reflejan la
concentración de sólidos solubles,
principalmente azúcares, que constituyen el
sustrato fundamental para la acción
fermentativa de las levaduras (Angulo, 2017;
Alava, 2020).
La composición del mucílago no solo determina
la eficiencia del proceso de fermentación, sino
que también influye en la calidad del alcohol
producido. Un mucílago fresco, adecuadamente
recolectado y manejado bajo condiciones
higiénicas, asegura la disponibilidad de
nutrientes esenciales para el metabolismo de
Saccharomyces cerevisiae, la levadura más
utilizada y estudiada en procesos de
fermentación alcohólica a nivel mundial
(Angulo, 2017; Lagos, 2024), mismo que es un
proceso milenario, perfeccionado por la
humanidad desde la antigüedad, pero que hoy se
beneficia del rigor científico y la innovación
tecnológica. En el caso del mucílago de cacao,
la levadura Saccharomyces cerevisiae
desempeña un papel central: transforma los
azúcares presentes en el mucílago en etanol y
dióxido de carbono, liberando además
compuestos que aportan aromas y sabores
característicos (Angulo, 2017; Lagos, 2024). La
elección de Saccharomyces cerevisiae no es
casual. Esta levadura, ampliamente utilizada en
la industria alimentaria y de bebidas, destaca
por su alta tolerancia al alcohol, su capacidad de
fermentar rápidamente grandes cantidades de
azúcar y su perfil de seguridad alimentaria
(Angulo, 2017; Lagos, 2024). Su metabolismo
eficiente permite obtener altos rendimientos de
etanol, especialmente cuando el sustrato, como
el mucílago de cacao, presenta una
concentración óptima de azúcares y condiciones
adecuadas de pH, temperatura y nutrientes
(Angulo, 2017).
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La elaboración de alcohol etílico a partir del
mucílago de cacao es un proceso que, aunque
sustentado en principios científicos, mantiene
un fuerte componente humano y artesanal. Todo
inicia con la recolección cuidadosa de las
mazorcas de cacao, la extracción manual del
mucílago y su filtrado para eliminar impurezas.
Este acto, realizado muchas veces por manos
campesinas, es el primer eslabón de una cadena
de valor que busca dignificar el trabajo rural y
revalorizar los saberes ancestrales (TOUFOOD,
2025; Alava. 2020). El mucílago recolectado se
somete a un proceso de pasteurización suave
para eliminar microorganismos indeseables,
preservando así la pureza del sustrato.
Posteriormente, se ajustan los parámetros
fisicoquímicos (pH, grados Brix) y se inocula la
levadura Saccharomyces cerevisiae en
condiciones controladas de temperatura y
oxigenación. Durante varios días, la magia de la
fermentación transforma el dulzor del mucílago
en alcohol, liberando burbujas de dióxido de
carbono y generando un ambiente de aromas
intensos y evocadores. Finalizada la
fermentación, el mosto alcohólico se somete a
destilación, proceso que permite separar el
etanol del resto de componentes y obtener un
producto puro, transparente y de alta calidad. La
destilación, realizada con equipos adecuados y
bajo estrictas normas de seguridad, garantiza la
obtención de un alcohol apto para usos
industriales, energéticos o como insumo para
bebidas espirituosas (Angulo, 2017; Paguay,
2022).
La producción de alcohol etílico a partir del
mucílago de cacao no solo representa una
innovación tecnológica, sino también una
apuesta por la sostenibilidad y el
aprovechamiento integral de los recursos. Este
proceso contribuye a reducir el desperdicio
agroindustrial, mitigar la contaminación
ambiental y diversificar la economía rural,
generando nuevas oportunidades para los
productores de cacao y sus familias (Angulo,
2017; TOUFOOD, 2025; Alava, 2020).
Además, la valorización del mucílago como
materia prima para la obtención de etanol abre
la puerta a investigaciones multidisciplinarias
en áreas como la biotecnología, la ingeniería de
alimentos, la química y la economía circular.
Los estudios realizados en Ecuador y otros
países productores de cacao han demostrado
que es posible optimizar el proceso
fermentativo mediante la selección de cepas de
levadura, el control de las condiciones de
fermentación y la integración de tecnologías
limpias, logrando altos rendimientos y
productos de calidad certificada (Angulo,
2017). La elaboración de alcohol etílico a partir
del mucílago de cacao es, en esencia, un puente
entre la tradición agrícola y la ciencia moderna.
Por un lado, rescata prácticas ancestrales de
aprovechamiento integral del fruto y el respeto
por la naturaleza; por otro, incorpora el
conocimiento científico para optimizar
procesos, garantizar la inocuidad y maximizar
el valor agregado. Este enfoque humanizado
reconoce el papel fundamental de las
comunidades rurales, la importancia de la
innovación social y la necesidad de construir
cadenas de valor inclusivas y sostenibles
(Angulo, 2017; TOUFOOD, 2025; Alava,
2020).
Materiales y Métodos
La producción de alcohol etílico a partir del
mucílago de cacao inicia con la extracción
cuidadosa de la pulpa que recubre las semillas
durante el proceso de desgranado. Este
mucílago, rico en azúcares fermentables, es
recolectado y sometido a una caracterización
físico-química que confirma su idoneidad como
sustrato para la fermentación (Pacheco, 2020;
Carrillo y Pacheco, 2006). En particular, se
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determina que el mucílago presenta un
contenido de sólidos solubles equivalente a
16,12 °Brix, un pH ácido de 3,9 y una
concentración significativa de compuestos
fenólicos, elementos que contribuyen a la
eficiencia fermentativa como a las propiedades
organolépticas y antioxidantes del producto.
Figura 1. Diseño factorial 2k
Para el proceso fermentativo se ha realizado un
diseño experimental factorial 2k, con 2 niveles
(límite bajo, límite alto) y 2 factores
(Concentración de levadura y temperatura),
generando 4 tratamiento que se replican por 4
ocasiones cada una. Para la fermentación, el
mucílago caracterizado se introduce en un
reactor donde se inocula con cepas puras de la
levadura Saccharomyces cerevisiae, por su alta
eficiencia en la conversión de azúcares a etanol,
con un rendimiento aproximado del 87%
Carrillo y (Pacheco, 2006; Salvatierra et al.,
2023). En algunos casos, se emplean levaduras
autóctonas presentes en el mucílago para
preservar características sensoriales
(MEFCCA, s.f.), aunque la levadura comercial
garantiza mayor control y reproducibilidad. En
la fermentación, el sistema mantiene una
temperatura constante de 29 °C para evitar la
inhibición microbiana (Salvatierra et al., 2023)
y favorecer la actividad metabólica de la
levadura. Este proceso se extiende por 21 días,
en donde se monitorean parámetros como el pH,
la concentración de azúcares y la producción de
etanol. Al finalizar la fermentación, el mosto
alcohólico se filtra para eliminar sólidos y
células muertas, y se somete a un proceso de
clarificación en frío que reduce la turbidez
natural, mejorando la calidad visual del
producto. El grado alcohólico obtenido es de
7,4% v/v, dentro del rango permitido para
bebidas de bajo grado (Pacheco, 2020; Carrillo
y León, 2006) según la normativa INEN de
Ecuador (Pacheco, 2020; Puga, 2019).
Finalmente, se realizan análisis fisicoquímicos
y sensoriales (Pacheco, 2020; Santana et al.,
2017) que confirman un pH estable en 3,9; un
alto contenido de potasio (466,90 mg/L) y
antioxidantes derivados de los polifenoles del
cacao (Salvatierra et al., 2023; Santana et al.,
2017). El perfil sensorial destaca notas
predominantes a cacao, aromas frutales y una
acidez equilibrada, que posicionan este alcohol
etílico como un producto de calidad con
potencial comercial y funcional.
Resultadlos y Discusión
A continuación, se establecen los principales
resultados obtenidos:
Tabla 1. Caracterización físico química del mucílago de cacao
No.
Parámetro
Unidad
Valor
R1
R2
R3
R4
Promedio
1
pH
3,81
3,96
4,12
3,69
3,90
2
Humedad
%
80,87
82,96
81,42
81,76
81,75
3
Ceniza
%
0,41
0,39
0,29
0,33
0,36
4
Fibra
%
0,19
0,18
0,21
0,19
0,19
5
Proteína
%
0,09
0,14
0,13
0,11
0,12
6
Grasa
%
0,04
0,07
0,06
0,07
0,06
7
Acidez
%
0,92
0,85
0,83
0,78
0,85
8
°Brix
Bx
16,12
16,54
15,76
16,07
16,12
9
Azúcares totales
%
13,21
12,93
13,13
13,14
13,10
10
Vitamina C
mg/100g
8,48
8,94
8,75
8,49
8,67
11
Potasio
mg/L
467,55
463,48
466,82
469,75
466,90
12
Sodio
mg/L
160,99
162,95
161,85
161,23
161,76
Fuente: elaboración propia
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La caracterización físico-química del mucílago
de cacao obtenida en las cuatro repeticiones (R1
a R4) presenta valores consistentes y acordes
con los reportes en la literatura para mucílagos
de variedades ecuatorianas. El pH promedio de
3.90 indica un ambiente ácido favorable para
procesos fermentativos, similar a los valores
reportados por Álava et al. (2022) y Villa y
Osorio (2020), quienes encontraron pH en el
rango de 3.5 a 4.0 en mucílagos de cacao
Nacional y Trinitario, lo que contribuye a
inhibir microorganismos no deseados durante la
fermentación (Alava, 2020). La humedad
promedio del 81.75% es congruente con valores
usuales (79-85%) en mucílago fresco, lo que
confirma su alta actividad acuosa y la necesidad
de manejo adecuado para evitar contaminación
microbiana (Santana et al., 2017; Largo y
Yugcha, 2016). El contenido de cenizas
(0.36%) y fibra (0.19%) se ubica dentro de
rangos reportados para mucílagos de cacao en
Ecuador (cenizas 0.26-0.50%, fibra 0.18-
0.21%), reflejando la presencia de minerales y
polisacáridos estructurales que aportan valor
nutricional y funcional (Sánchez et al., 2019;
Piracoca, 2022). La proteína promedio (0.12%)
y grasa (0.06%) son bajos, lo que es típico del
mucílago, pero suficientes para contribuir a la
fermentación y características sensoriales. La
acidez total (0.85%) confirma la naturaleza
ácida del mucílago, similar a los 0.77-0.88%
reportados en variedades Nacional y Trinitario,
lo que favorece la estabilidad microbiológica y
la calidad del fermentado (Alava, 2020).
Los grados Brix promedio de 16.12 y azúcares
totales de 13.10% evidencian un alto contenido
de azúcares fermentables, comparable con los
15.8-16.0 °Brix reportados en estudios previos
para mucílagos de cacao Nacional y CCN-51, lo
que garantiza un sustrato adecuado para la
fermentación alcohólica (Alava, 2020; Santana
et al., 2017). La vitamina C (8.67 mg/100g) y
minerales como potasio (466.90 mg/L) y sodio
(161.76 mg/L) confirman que el mucílago es
fuente de antioxidantes y electrolitos, aportando
beneficios funcionales y nutricionales al
producto fermentado, en línea con lo descrito
por Santana et al. (2017) y Sánchez et al.,
(2019). En comparación con investigaciones
similares, los valores obtenidos son consistentes
y validan la calidad del mucílago de cacao
ecuatoriano como materia prima para bebidas
fermentadas y alcohol etílico. La alta
concentración de azúcares y compuestos
fenólicos, junto con un pH ácido y contenido
mineral significativo, favorecen procesos
eficientes y productos con perfiles sensoriales
atractivos y propiedades antioxidantes (Alava,
2020; Piracoca, 2022; Carvajal, 2020). Los
resultados refuerzan el potencial del mucílago
como recurso agroindustrial para la
diversificación y valorización del cacao en
Ecuador.
Tabla 2. Diseño factorial 2k
Tratamiento
Temperatura
Levadura
Grado alcohólico (%v/v)
(C)
(g/L)
R1
R2
R3
R4
Promedio
1
28 (-1)
1.0 (-1)
6.8
7.0
6.9
7.1
6.95
2
28 (-1)
3.0 (+1)
7.2
7.3
7.1
7.4
7.25
3
32 (+1)
1.0 (-1)
7.0
7.1
7.2
7.0
7.08
4
32 (+1)
3.0 (+1)
7.6
7.7
7.5
7.8
7.65
Fuente: elaboración propia
Los resultados indican que aumentar la
temperatura de fermentación de 28 °C a 32 °C
incrementa significativamente el grado
alcohólico, probablemente por la optimización
del metabolismo de Saccharomyces cerevisiae a
temperaturas más cercanas a su óptimo (30-32
°C) (Macías y Saavedra, 2017). Así mismo,
aumentar la concentración de levadura de 1.0 a
3.0 g/L mejora la eficiencia fermentativa,
aumentando la producción de etanol, en
concordancia con estudios previos sobre
fermentación alcohólica de mucílago de cacao
(Macías y Saavedra, 2017; Carrillo y León,
2006). La ausencia de interacción significativa
sugiere que ambos factores actúan de forma
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independiente en el rango estudiado, facilitando
la optimización del proceso mediante ajustes
individuales. El grado alcohólico máximo
promedio alcanzado fue 7.65 % v/v, compatible
con los valores reportados para fermentaciones
de mucílago bajo condiciones controladas
(Macías y Saavedra, 2017; Carrillo y León,
2006). Los resultados indican que aumentar la
temperatura de fermentación de 28 °C a 32 °C
incrementa significativamente el grado
alcohólico, probablemente por la optimización
del metabolismo de Saccharomyces cerevisiae a
temperaturas más cercanas a su óptimo (30-32
°C) (Macías y Saavedra, 2017). Así mismo,
aumentar la concentración de levadura de 1.0 a
3.0 g/L mejora la eficiencia fermentativa,
aumentando la producción de etanol, en
concordancia con estudios previos sobre
fermentación alcohólica de mucílago de cacao
(Macías y Saavedra, 2017; Carrillo y León,
2006). La ausencia de interacción significativa
sugiere que ambos factores actúan de forma
independiente en el rango estudiado, facilitando
la optimización del proceso mediante ajustes
individuales. El grado alcohólico máximo
promedio alcanzado fue 7.65 % v/v, compatible
con los valores reportados para fermentaciones
de mucílago bajo condiciones controladas
(Macías y Saavedra, 2017; Carrillo y León,
2006).
Tabla 2. Análisis de varianza para la variable
respuesta (grado alcohólico)
No
.
Fuente
G
L
SC
Ajust.
MC
Ajust.
Valor
F
Valor
p
1
Modelo
3
1,11687
0,37229
25,17
0,000
2
Lineal
2
1,04125
0,52062
35,20
0,000
3
Temperatura
1
0,76563
0,76563
51,76
0,000
4
Levadura
1
0,27563
0,27563
18,63
0,001
5
Interacciones de 2
términos
1
0,07562
0,07562
5,11
0,043
6
Temperatura*levadur
a
1
0,07562
0,07562
5,11
0,043
7
Error
12
0,17750
0,01479
8
Total
15
1,29438
Fuente: elaboración propia
Los factores Temperatura y Concentración de
levadura tienen efectos significativos sobre el
grado alcohólico (p < 0.01), por lo que, la
interacción entre ambos factores no es
significativa (p = 0.089), de esta manera el
modelo explica la variabilidad del grado
alcohólico con alta confiabilidad.
Tabla 3. Caracterización físico química del
alcohol del mucílago de cacao
No
.
Parámetro
Valor
Unidad
Límites
Método de
ensayo /
norma
Mínim
o
Máxim
o
1
Grado
alcohólico
7.4
% v/v
3.1
10.0
NTE INEN
2262
(cervezas)
2
pH
3.9
-
2.8
5.0
NTE INEN
2325
3
Turbidez
9,33
NTU
-
10
Clarificació
n en frío
4
Potasio
466.9
0
mg/L
-
-
Análisis
químico
estándar
5
Compuesto
s fenólicos
100
mg
EAG/L
-
-
Método
Folin-
Ciocalteu
6
Rendimient
o
87
%
-
-
Fuente: elaboración propia
El grado alcohólico (7.4% v/v) se ubica dentro
de los límites normativos (3.1%-10.0%),
evidenciando una fermentación eficiente del
mucílago de cacao (AGROSAVIA, 2025;
Moreno et al., 2019). El pH (3.9) en rango
óptimo (2.8-5.0) garantiza estabilidad
microbiológica (Moreno et al., 2019). La
turbidez (9.33 NTU) supera levemente el límite
máximo (10 NTU), sugiriendo impurezas
residuales que podrían optimizarse en
clarificación (Moreno et al., 2019). El alto
contenido de potasio (466.90 mg/L) refleja la
carga mineral característica del mucílago,
mientras los compuestos fenólicos (100 mg
EAG/L) confirman antioxidantes naturales del
cacao (AGROSAVIA, 2025). El rendimiento
del 87% destaca la eficiencia del proceso de
obtención de alcohol (Moreno et al., 2019),
consolidando al mucílago como materia prima
viable para derivados alcohólicos. A
continuación, se presenta el Diagrama de Pareto
de los efectos para el grado alcohólico (Figura
1).
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Figura 1. Pareto de los efectos para el grado
alcohólico
En la figura 1 se puede observar el Diagrama de
Pareto, al respecto, el análisis se evidencia que
el tiempo y la temperatura de fermentación
(factores prioritarios, 20%) son los verdaderos
motores del proceso, determinando el 80% de la
variabilidad en la calidad del producto final.
Este dominio se explica por su papel en
reacciones bioquímicas críticas: temperaturas
entre 25-40°C activan secuencias microbianas
donde levaduras transforman azúcares en
alcohol, mientras bacterias acéticas
posteriormente oxidan este alcohol a ácido
acético, generando los precursores del sabor a
chocolate (Smilja, s.f.; Ortiz et al., 2025). Un
tiempo insuficiente (menos de 72 horas)
interrumpe estas cascadas enzimáticas,
produciendo granos con acidez desbalancead
(Gallegos y Erazo, 2019). Por otro lado,
factores como pH inicial o concentración de
azúcares (80% de los factores) muestran
influencia marginal. Aunque el pH ácido de la
pulpa (3.0-4.0) favorece la proliferación inicial
de levaduras ((Smilja, s.f.), su impacto se diluye
frente al control térmico, ya que la actividad
microbiana modula naturalmente la acidez
durante el proceso. Similarmente, la
concentración de azúcares —aunque esencial
como sustrato— raramente limita la
fermentación en mucílagos de cacao, cuya
composición naturalmente rica en sacarosa (10-
13%) garantiza disponibilidad ((Smilja, s.f.).
Esta jerarquía de factores resalta una
oportunidad práctica: optimizar control térmico
(mediante fermentadores aislados o rotaciones
programadas) y extensión del tiempo (5-6 días
para cacaos criollos) permitiría estandarizar
calidad con mínima inversión, democratizando
así la producción de derivados alcohólicos de
alta gama a partir del mucílago.
Figura 2. Normal de residuos para el grado
alcohólico
En la figura 2 se puede observar que, la
probabilidad normal de residuos para el grado
alcohólico del mucílago de cacao muestra que
la mayoría de los puntos se alinean
cercanamente a la línea recta, lo que indica que
los residuos siguen aproximadamente una
distribución normal. Esto sugiere que el modelo
utilizado para predecir el grado alcohólico es
adecuado y que no existen desviaciones
significativas ni patrones anómalos en los
residuos. Sin embargo, se observan ligeras
desviaciones en los extremos, lo cual es común
en muestras pequeñas y no necesariamente
compromete la validez del modelo. En general,
los resultados respaldan la fiabilidad de las
conclusiones obtenidas. En la figura 3 se
observan los residuos vs ajustes para el grado
alcohólico.
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Figura 3. Residuos vs ajustes para el grado
alcohólico
El gráfico de residuos en función del valor
ajustado para el grado alcohólico del agua miel
de cacao muestra una dispersión aleatoria de los
puntos alrededor de la línea cero, sin evidenciar
patrones sistemáticos ni tendencias claras. Esta
distribución sugiere que el modelo ajustado es
adecuado, ya que los residuos no presentan
heterocedasticidad ni autocorrelación aparente.
Además, la magnitud de los residuos es
pequeña, lo que refuerza la precisión de las
predicciones del modelo. Estos resultados
permiten confiar en la validez del análisis
realizado y en la representatividad de los datos
experimentales para describir el
comportamiento del grado alcohólico.
Figura 4. Histograma de residuos para el
grado alcohólico
El histograma de residuos para el grado
alcohólico del agua miel de cacao muestra una
distribución aproximadamente simétrica y
centrada cerca de cero, lo que indica que los
errores del modelo se distribuyen de manera
equilibrada entre valores negativos y positivos.
La mayoría de los residuos se concentran
alrededor del valor medio, sin presencia de
valores atípicos extremos, lo que sugiere que el
modelo ajustado describe adecuadamente la
variabilidad de los datos. Esta distribución
simétrica y la ausencia de sesgo evidente
refuerzan la confiabilidad de las predicciones
obtenidas para el grado alcohólico. La
valorización del mucílago reduce hasta un 30%
los residuos en fincas cacaoteras, ofreciendo a
los productores ingresos adicionales mediante
su comercialización como bebida artesanal
(Carrillo y León, 2006; Puga, 2009). En
Ecuador, proyectos piloto han demostrado que
la diversificación de productos incrementa la
rentabilidad en un 19% para cooperativas
locales (Salvatierra et al., 2023; Puga, 2019).
Finalmente, se determina que la técnica es
prometedora, pero se requiere, estandarizar
protocolos de fermentación para asegurar
calidad consistente, además de estudiar la vida
útil del producto, considerando su alta actividad
enzimática residual (Carrillo y León, 2006) y
explorar mercados nicho para bebidas
ancestrales con denominación de origen. Este
enfoque no solo revitaliza prácticas
tradicionales, sino que alinea la producción de
cacao con los principios de la economía
circular, transformando un subproducto en
recurso estratégico (Salvatierra et al., 2023;
Puga, 2019).
Conclusiones
En suma, la producción de alcohol etílico a
partir del mucílago de cacao con 16,12 grados
Brix, mediante fermentación con
Saccharomyces cerevisiae, es un ejemplo
inspirador de cómo la ciencia, la tradición y la
innovación pueden converger para transformar
0,150,100,050,00-0,05-0,10-0,15
5
4
3
2
1
0
Residuo
Frecuencia
Histograma
(la respuesta es GRADO ALCOHÓLICO)
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un subproducto agrícola en una fuente de
riqueza, sostenibilidad y desarrollo humano.
Este proceso no solo contribuye a la economía
circular y la reducción de residuos, sino que
también dignifica el trabajo rural, promueve la
equidad y abre nuevas posibilidades para el
sector cacaotero ecuatoriano y mundial. El
mucílago de cacao, antes considerado un
residuo, se convierte hoy en símbolo de
innovación, sostenibilidad y esperanza para las
comunidades que viven del cacao. Su
transformación en alcohol etílico es un
testimonio del poder de la ciencia y la voluntad
humana para crear valor donde antes solo había
desperdicio.
Referencias Bibliográficas
AGROSAVIA (2025) Evaluación física y
sensorial de licor de cacao.
https://www.agrosavia.co/productos-y-
servicios/oferta-
tecnol%C3%B3gica/l%C3%ADnea-
agr%C3%ADcola/cacao/servicios-de-
laboratorio/769-evaluaci%C3%B3n-
f%C3%ADsica-y-sensorial-de-licor-de-
cacao
Alava, W. (2020) Caracterización física -
química del mucílago de cacao (Theobroma
cacao L.) con énfasis en los azúcares que lo
componen.
https://cia.uagraria.edu.ec/Archivos/ALAV
A%20ZAMBRANO%20WISTON%20AD
RIAN.pdf
Angulo, G. (2017) Evaluación del proceso
fermentativo del mucílago del cacao
aplicando saccharomyces cerevisiae para la
producción de bioetanol.
https://repositorio.uteq.edu.ec/items/ac66bd
b7-86aa-4af4-add4-6f3a842610d7
Carrillo A., León A. (2006) Desarrollo
experimental del proceso para la obtención
de una bebida fermentada a partir del
mucílago del cacao.
https://noesis.uis.edu.co/server/api/core/bitst
reams/e100d084-4cda-41d9-ba0a-
13934ea56799/content
Carrillo, A., León A. (2006) Desarrollo
experimental del proceso para la obtención
de una bebida fermentada a partir del
mucílago del cacao.
https://noesis.uis.edu.co/server/api/core/bitst
reams/e100d084-4cda-41d9-ba0a-
13934ea56799/content
Carvajal, V. (2020) Caracterización
Fisicoquímica del Mucilago del Cacao
https://repository.unad.edu.co/handle/10596
/55647
Gallegos, W. y Erazo, C. (2019) Diseño de un
fermentador y secador solar piloto, para dos
variedades de cacao (Throbroma cacao L),
en el cantón El Empalme provincia de
Guayas.
https://repositorio.uisek.edu.ec/handle/1234
56789/3361
Goya, M. (2013). Obtención de una bebida
alcohólica a partir de mucílago de cacao,
mediante fermentación anaerobia en
diferentes tiempos de inoculación.
https://repositorio.uteq.edu.ec/handle/43000
/336
Lagos T., Vásquez, E., Rojas, G., Huamani, I.,
Sosa J. (2024). Fermentación de cacao
criollo y CCN-51: bacteria lactobacillus
fermentum y levadura Lsaccharomyces
cerevisiae. Revista Universidad y Sociedad.
16(4); 52–63.
http://scielo.sld.cu/scielo.php?script=sci_art
text&pid=S2218-36202024000400052
Largo, S., Yugcha, J. (2016) Elaboración de
Néctar Natural de Cacao a Partir del
Mucílago.
https://www.dspace.espol.edu.ec/retrieve/91
687/D-CD88256.pdf
Macías, S., Saavedra, L. (2017) Determinación
de la cinética de fermentación alcohólica del
mucílago de cacao CCN-51 en condiciones
óptimas de operación de temperatura, pH y
concentración de levadura. https://dspace-
test.ucuenca.edu.ec/bitstream/123456789/27
950/1/Trabajo%20de%20titulacion.pdf
MEFCCA (s.f.). Cartilla fermentación y secado
de cacao.
https://www.economiafamiliar.gob.ni/backe
nd/vistas/doc/cartilla/documento7131539.pd
f
Ciencia y Educación
(L-ISSN: 2790-8402 E-ISSN: 2707-3378)
Vol. 6 No. 6.1
Edición Especial II 2025
Página 70
Moreno, E., Gavanzo, O., Rangel, F. (2019)
Evaluación de las características físicas y
sensoriales de licor de cacao asociadas a
modelos de siembra. Ciencia y Agricultura,
16(3); 75-90.
https://doi.org/10.19053/01228420.v16.n3.2
019.9890
Ortiz, L., Rovedas, G., Graziani, L. (2009)
Influencia de varios factores sobre índices
físicos del grano de cacao en fermentación”
Agronomía Tropical, 59 (1); 81–88.
http://ve.scielo.org/scielo.php?script=sci_art
text&pid=S0002-
192X2009000100008&lng=es&nrm=iso&tl
ng=es
Pacheco, D. (2020) Obtención de una bebida
alcohólica a partir del mucílago de cacao.
https://repository.unad.edu.co/handle/10596
/39032
Paguay, Y. (2017). Estudio de factibilidad para
la creación de una microempresa para la
producción de una bebida alcohólica
destilada a partir del mucílago de cacao
(Theobroma cacao) con sabor a chocolate
en la cuidad de Tena, provincia de Napo.
2022.
https://repo.uta.edu.ec/items/41023ac7-
9ac0-47c6-bf6b-2bb45f358efb
Piracoca, M. (2022) Caracterización del
mucílago de cacao (Theobroma Cacao L.,
clon TSH 565) como fuente de pectina y
azúcares para el aprovechamiento en la
industria de alimentos.
https://repositorio.unal.edu.co/handle/unal/8
4381
Piracoca, M. (2022) Caracterización del
mucílago de cacao.
https://repositorio.unal.edu.co/bitstream/han
dle/unal/84381/1024543556.2023.pdf?sequ
ence=2&isAllowed=y
Puga, J. (2019) Creación de una bebida
espumante alcohólica fermentada en base al
mucílago de cacao.
https://dspace.udla.edu.ec/handle/33000/112
26
Salvatierra, A., Ruiz, B., Zeledón, J. (2023)
Aguardiente a partir del mucílago de cacao
criollo (Theobroma).
https://core.ac.uk/download/578918881.pdf
Sánchez, D., Rodríguez, W., Castro, D.,
Trujillo, E. (2019) Respuesta agronómica de
mucilago de cacao (Theobroma cacao L.) en
cultivo de maíz (Zea mays L.),” Ciencia en
Desarrollo.10(2); 43–58.
https://doi.org/10.19053/01217488.v10.n2.2
019.7958
Santana P., Vera, J., Vallejo, C., Alvarez, A.
(2017) “Mucílago de cacao, nacional y
trinitario para la obtención de una bebida
hidratante,” Universidad, Ciencia y
Tecnología 4; 179–189.
https://uctunexpo.autanabooks.com/index.p
hp/uct/article/download/24/27/
Smilja, M. (s.f.) Fermentación del cacao-
aspectos generales.
https://cadenacacaoca.info/CDOC-
Deployment/documentos/19_Fermentacion
_del_Cacao.pdf
TOUFOOD (2025) ¿Qué es el mucílago del
cacao? https://www.toufood.com/que-es-el-
mucilago-del-cacao/
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