¿Cuánto cadmio hay en el cacao?

Cadmio: no tanto en el interior de la judía, sino principalmente en la cáscara.

12.04.2023 - Alemania

El cacao en grano puede absorber del suelo metales pesados tóxicos como el cadmio. Algunas zonas de cultivo, especialmente en Sudamérica, están contaminadas con estos metales pesados, en algunos casos de forma considerable. Gracias a la interacción de varias técnicas de fluorescencia de rayos X, un equipo del BESSY II ha podido medir por primera vez de forma no invasiva dónde se acumula el cadmio en las habas de cacao: Menos en el interior del grano, pero sobre todo en la cáscara. Otras investigaciones muestran que el procesamiento de las habas de cacao puede tener una gran influencia en la carga de metales pesados.

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La gente lleva recogiendo las habas del arbusto del cacao desde hace al menos 5.000 años. Han aprendido a fermentar, tostar, moler y procesar las habas con azúcar y grasa para hacer deliciosos chocolates. Hoy se comercializan unos cinco millones de toneladas de habas al año, que sólo proceden de unas pocas zonas de cultivo en regiones tropicales, porque el cacao no crece en todas partes.

El chocolate se considera un reconfortante para el alma; aminoácidos como el triptófano alegran el estado de ánimo. Los granos de cacao también contienen compuestos antiinflamatorios y oligoelementos valiosos. Sin embargo, las plantas de cacao también absorben metales pesados tóxicos si el suelo está convenientemente contaminado, por ejemplo por residuos mineros, que pueden envenenar gradualmente las aguas subterráneas y el suelo.

Pero también depende de dónde se acumulen los metales pesados en el grano, si más bien en la cáscara o más bien en el endospermo dentro del grano: porque los granos pasan por muchos pasos de tratamiento desde la cosecha hasta la materia prima para el chocolate, lo que posiblemente podría reducir la contaminación. Y lo ideal sería que se redujeran los metales pesados pero se conservaran los oligoelementos deseables.

Un equipo dirigido por la Dra. Ioanna Mantouvalou (HZB) y la Dra. Claudia Keil (TU Berlín/Toxicología) ha utilizado diversos métodos de imagen en la BAMline de BESSY II para cartografiar con precisión las concentraciones de metales pesados en los granos de cacao. Con ello, examinaron muestras de cacao de una región de cultivo de Colombia, que estaban contaminadas con una media de 4,2 mg/kg de cadmio. Esta cifra está muy por encima de los límites europeos de 0,1-0,8 mg de cadmio/kg en los productos del cacao.

El equipo trabajó con tres técnicas diferentes de fluorescencia de rayos X para examinar los granos de cacao. Entre otras cosas, desarrollaron una nueva metodología analítica para la corrección de la absorción cuando se obtienen imágenes con una cámara de rayos X en color. "Hasta ahora se sabía muy poco sobre cómo migra el cadmio desde el suelo a través de las raíces hasta la planta y dónde se acumula el elemento en las habas. Sobre todo porque no era posible localizar con precisión el contenido de cadmio de forma no invasiva", afirma Mantouvalou. Los estudiantes de doctorado Frank Förste (TU Berlín) y Leona Bauer (TU Berlín y HZB) llevaron a cabo los experimentos.

El cadmio es especialmente difícil de detectar, explica Mantouvalou. Esto se debe a que la señal de cadmio producida por la excitación de los electrones exteriores se encuentra exactamente debajo de la señal de fluorescencia mucho más fuerte del elemento potasio, que se encuentra en mayores concentraciones en el cacao. "Por tanto, excitamos de forma muy específica una capa de electrones más profunda del átomo de cadmio, lo que sólo es posible con rayos X duros en la BAMLine", explica Frank Förste. "Gracias a ello, hemos podido cartografiar las secciones transversales de los granos de cacao con alta resolución y demostrar que el cadmio se acumula predominantemente en la capa exterior", explica Leona Bauer.

También descubrieron interesantes diferencias entre las habas antes y después del proceso de tostado: "Pudimos demostrar que el tostado cambia la distribución de los elementos en las habas", afirma Mantouvalou. Dado que la interacción de los métodos utilizados permite ahora por primera vez medir con precisión la acumulación de cadmio, futuras investigaciones podrían explorar sistemáticamente qué pasos mejorados del procesado minimizan la exposición.

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