Compartir

Aunque el polvo de cacao es un agregado de partículas sólidas, puede comportarse como un líquido. Foto Cortesía IvicConocer la resistencia a fluir es determinante para el proceso industrial de este rubro estratégico, en particular en las etapas de molienda, envasado y transporte final.

 

Arraigado en la historia venezolana como el grano de café y el combustible fósil de petróleo, el árbol nativo de América Theobroma cacao L. -cuyo nombre científico en griego significa acertadamente “alimento de los dioses”- es tan versátil como delicioso.

La planta de la familia Malvaceae es conocida por los aborígenes incluso antes de la irrupción de los españoles, solo que con su llegada se extendió por todo el país y ganó rápidamente seguidores. De ella se obtienen tres subproductos básicos: manteca, licor y polvo; a cada uno de ellos se le ha encontrado un particular uso en la vida del ser humano.

Con el fin de determinar las propiedades físicas y químicas de este rubro agrícola estratégico para el país, el Instituto Venezolano de Investigaciones Científicas (Ivic) está desarrollando un viscosímetro de vibración para el polvo de cacao.

Así lo informó el investigador del Laboratorio de Dinámica Estocástica del Centro de Física del Instituto Venezolano de Investigaciones Científicas (Ivic), Luis González, líder del proyecto financiado por el Observatorio Nacional de Ciencia, Tecnología e Innovación (Oncti) a través del Programa de Estímulo a la Innovación e Investigación (PEII).

El viscosímetro es un aparato que sirve para medir la viscosidad de los fluidos, entendida como la cualidad que tienen los gases y líquidos de resistirse a fluir por el rozamiento entre sus moléculas, causado por la estructura externa y el comportamiento interno de dicha materia.

Aunque el polvo de cacao es un agregado de partículas sólidas, puede fluir en ciertas configuraciones, como la mayoría de los polvos y medios granulares. Resulta que cuando los granos de cacao -una vez limpiados y tostados- son molidos, se forma una pasta o licor que luego pasa por un ciclo de prensado hidráulico a fin de separar el líquido del sólido. Esa masa que finalmente es molida recibe el nombre de polvo de cacao.

El polvo de cacao se usa para decoraciones en repostería así como para preparar helados, bebidas achocolatadas y cremas para untar; en otras latitudes, también es aprovechado en la industria cosmética.

Por su parte, la manteca de cacao tiene apariencia similar a la mantequilla y se utiliza como base para la elaboración de pinturas de labios y otros productos de belleza. Mientras que el licor de cacao es una pasta marrón desagradable al paladar que parece chocolate pero no lo es y, junto con la manteca, se emplean para hacer el típico chocolate en barra.

“El chocolate oscuro que comemos tiene fundamentalmente licor de cacao, manteca de cacao, azúcar y leche. El famoso chocolate blanco carece de licor de cacao, por eso adquiere el color claro de la manteca. Es decir, cuando comemos chocolate blanco lo que en realidad estamos ingiriendo es la grasa del cacao y un montón de azúcar”, reveló González.

Al igual que la gasolina, el polvo fino como el cacao puede provocar explosiones. Foto Cortesía Ivic

Del polvo surge…

Según el experto del Ivic, el procesamiento del cacao se ha hecho de forma artesanal en vista de la limitada y onerosa tecnología disponible para su manufactura, particularmente la vinculada al estudio de la materia prima como lo es el polvo de cacao.

La mayoría de los aportes provienen de las corporaciones farmacéuticas, donde se han elaborado los estándares internacionales para mezclar polvos y efectuar mediciones de viscosidad, muy comunes en la actualidad por los llamados “medicamentos plus”. Por eso surge la necesidad de diseñar el viscosímetro específico para polvo de cacao.

“Medir viscosidad de líquidos es algo conocido en la ciencia y la industria, pero en polvos es un asunto complejo. La idea es saber qué tanto se mueve el polvo ante algún agente que lo impulse y allí radica nuestro interés científico”, explicó el investigador del Laboratorio de Física Estadística de Sistemas Desordenados del Centro de Física del Ivic, Iván Sánchez.

A su juicio, el polvo de cacao actúa prácticamente igual que otros polvos finos como la harina; sin embargo, el de cacao es más cohesivo debido a su alto contenido calórico, por lo que las moléculas que lo conforman tienden a adherirse entre sí con mayor facilidad.

“Los chocolateros pueden controlar cuánta grasa le dejan al polvo de cacao aumentando o disminuyendo la presión al momento de separar el componente sólido del licor (con el que se obtiene el polvo). El viscosímetro nos dirá cuantitativamente qué tan bien fluye, es decir, el porcentaje de grasa óptimo que debe tener el polvo para que no se atasque en la tolva -especie de embudo o cono usado para transportar el cacao al saco- y se detenga la producción”, afirmó Sánchez.

Existen varios tipos de viscosímetros, pero en todos los casos se requiere inducir movimiento al polvo de cacao para evaluar su respuesta. La estrategia a emplear por los expertos del Ivic es hacerlo vibrar, para lo cual se está utilizando un variador de frecuencia de dos fases. La vibración es útil para determinar si se acumula en algún lado o fluye sin obstáculos.

Los investigadores del Ivic no participan en las etapas de fermentación, lavado, secado y selección de las semillas de cacao, sino cuando estas llegan a la fábrica que los transforma en licor, manteca y polvo, sus derivados principales. Concretamente, están trabajando en colaboración con la procesadora cacaotera Cavencal C.A., ubicada en la ciudad de Guacara del estado Carabobo.

El viscosímetro es un aparato que sirve para medir la viscosidad de los fluidos. Foto Cortesía IvicCalidad garantizada

Construido el artefacto, los miembros de dicha organización serán capacitados por los científicos en el manejo del polvo de cacao. “La idea es que aprendan a usarlo e incluso a hacerle mejoras en función de sus conocimientos y experiencia en el área. Sería una real sinergia de saberes porque no pretendemos que se conviertan en físicos y nosotros en chocolateros”, aclaró el investigador del Ivic, Luis González.

La integralidad del estudio viene dada por la incorporación de aspectos de ciencia básica, como lo son las simulaciones computacionales hechas con modelos de sistemas dinámicos no lineales (que permiten considerar varias probabilidades o alternativas de trayectorias); ciencia aplicada, representada por la fabricación del viscosímetro, además de la implementación en la propia compañía.

Tanto Luis Arturo González como Iván Sánchez coinciden en alertar que los polvos en general, incluyendo el de cacao, acarrean riesgos de seguridad laboral para el personal que lo manipula. Al igual que la gasolina, el polvo fino como la azúcar, maíz y cacao -más fácil de dispersar que el grueso- puede provocar explosiones cuando se cumplen los siguientes parámetros: se acumula en grandes cantidades y sitios cerrados, hay fuentes de oxígeno, se forma una nube en el ambiente y cerca existen fuentes de ignición tan simples como una chispa.

De acuerdo con Sánchez, esos accidentes son más comunes de lo que la gente pudiera imaginar. “Cuando descargas silos y se levanta polvo, puede bastar con abrir o cerrar una puerta con metal o pasar un interruptor para que ocurra un incendio. Eso sucede mucho en otras latitudes, en especial donde hay grandes puertos, y en las industrias que usan metales porque los polvos metálicos son más explosivos que los orgánicos”, explicó el experto.