Caracterización de los metabolitos asociados al proceso fermentativo: descubriendo la dinámica del fingerprint en variedades de cacao (Theobroma cacao L.) del nororiente del Perú

La propuesta tiene como objetivo caracterizar los metabolitos asociados a la calidad del proceso fermentativo que permita descubrir la dinámica del fingerprint en variedades de cacao (Theobroma cacao L.) del nororiente del Perú. Para ello, se trabajará en tres variedades de cacao: Criollo, forastero y CCN-51, donde se desarrollarán procesos fermentativos espontáneos y empleando tres cultivos iniciadores (Saccharomyces cerevisiae, Acetobacter aceti, y Lactobacillus fermentum) para cada una de las variedades consideradas. Durante el desarrollo del proceso fermentativo se recolectarán muestras de cacao cada 24 horas, donde el grano será separado de la pulpa para que sean sometidos a un shock térmico mediante su almacenamiento en tanques de nitrogeno; asimismo, a la par de esto se evaluarán parámetros como pH, oxígeno disuelto y temperatura en las masas fermentativas (de acuerdo al mismo intervalo de tiempo, y por triplicado las mediciones). Las muestras recolectadas durante los procesos fermentativos, estos serán trasladados al Laboratorio de Ingeniería de alimentos y poscosecha de la UNTRM, donde se almacenarán en condiciones de ultracongelación. De acuerdo a la propuesta, se estudiará cuatro procesos fermentativos (espontáneo y con cultivos iniciadores) en tres variedades de cacao, para lo cual se realizará una evaluación de las propiedades fisicoquímicas: pH, acidez, humedad, actividad del agua e índice de fermentación. Además, se realizará la caracterización el perfil bioactivo en tres variedades de cacao durante los procesos fermentativos: actividad antioxidante mediante tres ensayos (DPPH, ABTS y FRAP), contenido total de polifenoles (TPC), flavonoides (TFC) y antocianinas (TAC) empleando espectrofotometría UV-Vis. Concomitante a estos análisis, el estudio conempla la cuantificación y caracterización de patrones de comportamiento de los principales fenoles, azúcares, aminoácidos que serán realizado mediante cromatografía líquida (UHPLC), lípidos mediante cromatografía de capa fina (TLC), y perfil de compuestos aromáticos mediante cromatografía de gases (GC), donde se recurrirán a herramientas multivariadas como agrupamiento (K-means) y de componentes principales (PCA) para discernir sobre estos patrones de comportamientos en metabolitos (no volátiles y volátiles). Asimismo, planteamos caracterizar la estructura química (espectroscopia infrarroja, FT-IR), y analizar el flujo metabólico de biomarcadores aromáticos (resonancia magnética nuclear, NMR) asociados a la calidad del proceso fermentativo en cacao, para ello se recurrirá a la quimiometría para el tratamiento de los espectros que se obtendrán. Por último, la propuesta busca descubrir la dinámica del fingerprint (metabolitos no volátiles y volátiles) en variedades de cacao, por lo cual concluiremos mediante la formulación de una potencial ruta metabólica que describa la formación de compuestos aromáticos en cacao asociados a la calidad del proceso fermentativo. Asimismo, los resultados bibliográficos esperados son: 02 artículos científicos aceptados para publicación en relación al perfil fisicoquímicos y bioactivo, patrones de comportamiento de metabolitos no volátiles y volátiles (aromáticos) asociados a la calidad de los procesos fermentativos en tres variedades de cacao; 01 tesis de posgrado sustentada en torno al estudio del análisis del flujo metabólico durante los procesos fermentativos en tres variedades de cacao; 01 tesis de posgrado sustentada en torno al estudio a la caracterización de la estructura química durante los procesos fermentativos en tres variedades de cacao; 02 tesis de pregrado sustentadas en relación a la cuantificación y caracterización de la composición química en variedades de cacao durante el proceso fermentativo; 01 tesis de pregrado sustentada en relación a la caracterización de la composición química en variedades de cacao durante el proceso fermentativo. Además, 01 ponencia en un evento internacional.