Conocer 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.
Altos de Pipe, 22 de febrero de 2016.- Vanessa Ortiz
Piñango
vortiz@ivic.gob.ve
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.
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.
Calidad 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.
Si bien
en el siglo XVII Venezuela ocupó el primer lugar como productor mundial de
cacao, en la actualidad aporta solo el 0,64% de la producción mundial, 1,21% de
la superficie cultivada mundial y 0,3% de la capacidad de molienda mundial,
según la Corporación de Los Andes (Corpoandes) adscrita a la Vicepresidencia de
la República. No obstante, más del 60% de la producción nacional de cacao se
comercializa en el mercado internacional, donde es considerado del tipo
aromático de alta calidad. Para muestra, un mordisco de chocolate.
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