CADMIO EN EL CULTIVO DE CACAO: ORIGEN, EFECTOS Y MITIGACIÓN

El cadmio es un metal pesado de origen natural, que no tiene una función conocida en lo seres humanos. Se acumula en el cuerpo y afecta principalmente a los riñones, pero también puede causar desmineralización ósea. El cadmio atmosférico puede debilitar la función de los pulmones e incluso conducir al cáncer.

Para reducir la exposición al Cd por vía alimentaria, la Unión Europea (UE) ha establecido niveles máximos permitidos en diferentes alimentos según la ingesta dietética. En 2014, la UE anunció los niveles máximos permitidos para el cadmio en los productos de cacao y chocolate que se venden en la UE (Tabla 1), que se ha aplicado a partir del 1° de enero de 2019. Los niveles se basan en los niveles estimados de consumo de chocolate por diferentes grupos de edad. La UE considera el Cd carcinogénico, mutagénico y que afecta la producción.

Niveles máximos permisibles de cadmio en la UE en cacao y productos de chocolate aplicados actualmente – adaptados del reglamento de la Comisión Europea (UE) 488/2014 del 12 de mayo de 2014.

PRODUCTO

 

NIVEL MÁXIMO

PERMISIBLE (MG/KG)

 

Chocolate con leche con un contenido de materia seca total de cacao < 30%

0.10

Chocolate con un contenido de materia seca total de cacao < 50%; chocolate con leche con un contenido de materia seca total de cacao ≥ 30%

0.30

Chocolate con un contenido de materia seca total de cacao ≥ 50%

0.80

Cacao en polvo vendido al consumidor final o como ingrediente en cacao en polvo edulcorado vendido al consumidor final (chocolate para beber)

0.60

Los niveles establecidos por la regulación de la UE son similares a los discutidos para su inclusión en el Codex Alimentarius de 0.8 mg/kg para chocolate con ≥ 50% a < 70% de sólidos de cacao, y 0.9 mg/kg para chocolate con > 70 % de sólidos de cacao.

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💥Otras normativas 

La Norma Nacional de Indonesia establece los siguientes límites máximos: Masa de Cacao 1 ppm, Manteca de Cacao 0.5 ppm, Torta Prensada de Cacao 0.5 ppm, Cacao en Polvo 1 ppm y Productos de Chocolate 0.5 ppm.

La Norma 1.4.1 del Código de Normas Alimentarias de Australia y Nueva Zelanda sobre contaminantes y tóxicos naturales ha establecido un nivel máximo de cadmio en productos de chocolate y cacao a 0.5 ppm

La Federación Rusa (San Pin 2.3.2-1078-01) ha establecido el mismo umbral, pero para todo el chocolate y productos de chocolate, granos de cacao y derivados.

Nivel máximo permitido establecido según la Proposición 65 del Acuerdo Industrial (San Pin 2.2-1078-01)

Composición del Producto de Chocolate

(% del contenido total de cacao)

 

(% del contenido total de cacao) Nivel máximo de cadmio (ppm)
establecido para:

 

2018-2025

2025

 

< 65%

0.400

0.320

 

65-95%

0.450

0.400

 

≥ 95%

0.960

0.800

 

El Estado de California en Estados Unidos ha establecido niveles máximos para el cadmio en los productos de chocolate bajo la Propuesta de Acuerdo Industrial 65 (19/02/2018). Los productos que exceden los límites se pueden vender, pero en este caso se debe poner una advertencia en la etiqueta.

Estas regulaciones tienen un impacto global en toda la cadena de suministro de cacao, pero son los pequeños productores de los países de América Latina y el Caribe (ALC) los más afectados. 

💥Cadmio en cacao, en distintas zonas productoras del mundo

Estudios en las regiones del mundo que producen cacao muestran que el contenido de cadmio en los granos  es particularmente un problema en América Latina y el Caribe (ALC). El Cd existe en toda Latinoamérica, a mayor nivel de cadmio en el suelo mayor acumulación en la planta y los granos. Suelos con pH ácidos favorecen la absorción de Cd por la planta.

Distribución de niveles promedio de cadmio en granos de cacao de África, Asia y ALC.

Meter A., et al. (2019). Resumen de los datos de 21 estudios que midieron el contenido de cadmio de los granos o del nib de cacao – África (7 puntos de datos), Asia (4 puntos de datos) y ALC (19 puntos de datos). Los datos presentados son los promedios de cada estudio. El gráfico no tiene en cuenta el tamaño de la muestra y desviación estándar, ni diferencia entre los granos y nib.

💥 ¿Qué es el Cadmio?

El chocolate es fuente de placer por estimular la producción de endorfinas en el cuerpo humano, contiene además magnesio y polifenoles, estos últimos antioxidantes. El chocolate por contener azúcar y leche es una fuente de calorías. Cuando se trata de chocolate oscuro, este es rico en tiramina. 

En cuanto a la ética social el trabajo infantil en haciendas de cacao en África constituye una faceta negativa de este agro negocio. A esto se une como problema para la salud la presencia de cadmio en los granos de cacao usados para la producción de cacao.

En Francia el consumo promedio de chocolate es de 100 gr/semana. Los niveles tolerables de Cd/semana son 0,0025 mg/Kg de peso corporal (EFSA, European Food Safety Agency, 2012). Para una mujer de 60 kg lo máximo es 0,15 mg de Cd/semana y para un hombre de 75 Kg 0,19 mg/semana 

El Cadmio (Cd) es un metal que existe naturalmente en la corteza terrestre, producto de la patogénesis de suelos volcánicos. Es uno de esos elementos traza presentes en distintas formas, algunos de ellos esenciales para la vida, pero en el caso del Cd toxico.

El Cd puede ser introducido por la actividad humana al suelo por abonos, fertilizantes fosfatados o herbicidas. Otras fuentes de origen humano son: baterías, pilas, colorantes o pigmentos, barnice, capas, cemento, estabilizadores de PVC y petróleo.

💥Partición de cadmio dentro de la planta de cacao

En general, la concentración de cadmio en tejido de la planta disminuye a partir de las raíces > tallos > hojas > cáscaras de las mazorcas > semillas. Esto parece cumplirse para el cacao donde se ha reportado una disminución en la concentración de cadmio desde la hoja a la cáscara de la mazorca hasta el grano descascarado.

El Cadmio en el suelo es absorbido por las raíces de la planta de cacao, viajando a través de tallos y ramas hasta los frutos y los granos que pueden acumular el Cd hasta 4 x su contenido en el suelo, estos granos son usados para la elaboración del chocolate y otros derivados por medio del cual el Cd llega a los consumidores.

Partición de cadmio dentro de la planta de cacao.

Se debe tomar en cuenta la bioaccesibilidad gástrica del Cd en el cuerpo humano. Estudios realizados en Ecuador determinaron que para licores de cacao el porcentaje de bioaccesibilidad es de 95%, constituyendo este dato un riesgo moderado o fuerte para la salud de consumidores de chocolate oscuro.

Otras fuentes de contaminación por Cd son:

  • En la dieta son el consumo de legumbres o cereales cultivados con abonos fosfatados (10 – 35 µg/día), crustáceos y moluscos
  • El humo del cigarrillo y el consumo de tabaco
  • Por vía aérea en la polución de áreas urbanas e industriales

💥El cadmio y la salud humana

En el cuerpo humano el cadmio es absorbido vía dieta. Absorción intestinal. El Cadmio se acumula en los riñones e hígado, produciendo reducción ósea y con posible daño cancerígeno.

La exposición aguda de Cd puede producir: muerte, trastornos digestivos, vómitos, mialgia (dolores musculares), necrosis del hígado y el páncreas. La exposición crónica (bajo nivel por muchos años) produce: trastornos cardiovasculares, trastornos en los huesos, lesiones en los riñones y efectos carcinogénicos.

El cadmio en el cuerpo humano, efectos de su exposición.

💥Soluciones de mitigación

Existen un conjunto de soluciones de mitigación para reducir el nivel de cadmio en los granos de cacao y, por lo tanto, en el chocolate, con acciones desde la granja hasta el producto final adaptadas a las condiciones específicas de la cadena de valor del cacao.

No existe una solución única para reducir la acumulación de cadmio en los granos de cacao debido a la heterogeneidad en las condiciones ambientales y del suelo en la región, las diferentes fuentes de cadmio, el uso de diferentes genotipos, las demandas de los compradores y sus mercados y las diferentes implicaciones de costo.

Evitar zonas de alto riesgo para el establecimiento de plantaciones

Los sitios en riesgo de contaminación con cadmio deben ser evitados para nuevas plantaciones. La identificación de áreas de alto riesgo no siempre es sencilla, ya que el contenido total de cadmio del suelo y la biodisponibilidad del cadmio pueden variar ampliamente dentro de un área pequeña . Además, el cacao cultivado en suelos que contienen niveles relativamente bajos de cadmio aún puede acumular altas concentraciones de cadmio en los granos.

Muchos agricultores no pueden elegir o cambiar la ubicación de sus tierras agrícolas, pero si pueden decidir qué cultivo cultivar en sus tierras. En las áreas que se cree que tienen un alto riesgo de acumulación de cadmio en el cacao, se pueden plantar otro cultivo, al menos a corto plazo. Lo anterior produce costos por cambio de actividad económica, además de los costos intangibles asociados como experiencia, tradición y conocimiento del mercado.

Reducir al mínimo la absorción de cadmio por el árbol del cacao

Se pueden agregar enmiendas al suelo que alteran características como pH o contenido de materia orgánica reduciendo la biodisponibilidad del cadmio a las plantas de cacao. Un análisis del suelo puede ayudar a identificar qué estrategias de manejo del suelo  más efectivas.

El aumento del contenido de materia orgánica del suelo incluye el uso de abonos, ácidos fúlvicos y biochares entre otros. Se debe tener en cuenta que algunas enmiendas de materia orgánica pueden contener altos niveles de metales pesados y deben analizarse para determinar el contenido de cadmio antes de su aplicación.

Se ha sugerido el potencial de aplicación de diatomita como fuente de sílice para reducir el contenido de cadmio en aguas contaminadas y la biodisponibilidad del cadmio en los suelos, ya que su eficacia es conocida en la filtración de agua.

Aumento del estado de nutrientes en la planta

Los pequeños y medianos productores de cacao comúnmente no aplican niveles óptimos de fertilizante. Aquellos que aplican fertilizantes de fosfato y zinc, deben asegurarse de que no contengan altos niveles de cadmio ya que en muchos países de América Latina no hay regulaciones sobre esto.

Es probable que el papel del zinc sea especialmente importante para ayudar a reducir la absorción de cadmio, ya sea aplicado directamente en el suelo (con enmiendas de encalado para evitar la acidificación del suelo) o mediante una pulverización foliar.

¿Que e parece la lectura? Revisa además FERTILIZACIÓN NATURAL U ORGÁNICA PARA EL CULTIVO DE CACAO.

Biorremediación

Biorremediación se refiere al uso de microorganismos y  especies de plantas que secuestran cadmio del suelo. El concepto de biorremediación se desarrolló para suelos con un contenido de metales pesados excepcionalmente alto, y su utilidad en suelos con concentraciones relativamente bajas de cadmio sigue siendo poco clara. La biorremediación es más eficiente en suelos ácidos donde el cadmio está biodisponible. Esta condición es contraria a todas las otras soluciones de mitigación de suelos discutidas arriba.

Uso de genotipos que son naturalmente bajos acumuladores

Existe evidencia de una amplia gama de variabilidad natural entre los genotipos con respecto a la absorción de cadmio y la partición en el cacao

Otras prácticas agrícolas

La adaptación de prácticas agrícolas clave puede desempeñar un papel importante en el manejo del cadmio dentro de los sistemas de producción de cacao. Estos incluyen la gestión del agua y el riego, la gestión de la granja y el sistema de producción en sí (orgánico, convencional, agroforestal, monocultivo).

💥Reducción de los niveles de cadmio a través de la postcosecha

Aún no existe un cabal entendimiento de la influencia general de la fermentación tradicional, el secado y el tostado en el contenido de cadmio de los granos de cacao, así como los impactos en las cualidades físicas y de sabor. Es poco probable que estos procesos reduzcan significativamente el cadmio sin ningún efecto en otras propiedades y puede que solo sean aplicables al cacao cerca de los umbrales regulatorios.

Se ha reportado el uso de microbiología (en granos) y nanotecnología (en masa de cacao) que ha logrado obtener una reducción en el contenido de cadmio entre 20% y 25%, sin más detalles disponibles. Sin embargo, las propiedades organolépticas deberían ser monitoreadas para garantizar que las cualidades del cacao fino y aromático no se vean afectadas.

Las etapas de la poscosecha que pueden ayudar a bajar los niveles de, Cd son :  (1) La fermentación, donde el Cd migra del grano a la cascarilla y pueden realizarse procesos de fermentación que favorezcan la lixiviación del Cd, por ejemplo, lavado.  (2) Molienda, donde se elimina la cascarilla después del tostado, lográndose disminución Cd de hasta 45%. (3) Fabricación del chocolate, donde el  azúcar y la grasa añadida no contienen Cd.

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Les invito también a revisar el post USO DE MEZCLAS DE LOTES PARA LA REDUCCIÓN DE CADMIO EN CACAO donde aparte de las ya conocidas estrategias de mitigación de Cd en cacao, te comento acerca de las mezclas de lotes de cacao, con las que pueden obtenerse lotes con un promedio de concentración de Cd inferior al límite establecido por el comprador.

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Bibliografía consultada:

📖Maurice, L. (2021). Lo que quieran saber sobre el cadmio, su bioacumulación en el cacao (fuentes, factores de control) y como analizar sus niveles en los granos. Ministerio de Agricultura y Ganadería, Ecuador. Ciclo de capacitación: Cadmio en el cultivo de cacao. 29/04, 7 y 14/05 de 2021.

📖Meter A., Atkinson R.J. y Laliberte B. (2019). Cadmio en el cacao de América Latina y el Caribe – Análisis de la investigación y soluciones potenciales para la mitigación. Bioversity International, Roma, octubre 2019.

📖Programa Conjunto FAO/OMS Sobre Normas Alimentarias, Comité del Codex Sobre Contaminantes de los Alimentos – Anteproyecto de niveles máximos para el cadmio en el chocolate y los productos derivados del cacao. La 12ª Sesión del Comité sobre Contaminantes en los Alimentos (CCCF-12)
2018. En http://www.fao.org/fao-who-codexalimentarius/sh-proxy/en/?lnk=1&url=https%253A%252F%252Fworkspace.fao.org%252Fsites%252Fcodex%252FMeetings%252FCX-735 12%252FWD%252Fcf12_06s.pdf.Consulta 24/07/2021.

📖Reglamento de la Comisión Europea (UE) 488/2014 del 12 de mayo de 2014.

📖Ruth Vanderschueren, David Argüello, Hester Blommaert, Daniela Montalvo, Fiorella Barraza, Laurence Maurice, Eva Schreck, Rainer Schulin, Caleb Lewis, José Luis Vazquez, Pathmanathan Umaharan, Eduardo Chavez, Geraldine Sarret, Erik Smolders. Mitigating the level of cadmium in cacao products: Reviewing the transfer of cadmium from soil to chocolate bar. Science of The Total Environment. Volume 781. 2021. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0048969721018477

4 comentarios en «CADMIO EN EL CULTIVO DE CACAO: ORIGEN, EFECTOS Y MITIGACIÓN»

  1. Excelente la información, y más que el principal comercio del cacao es hacia Europa y con las nuevas sobre la cantidad de cadmio en el grano genera disminución de su precio. Hay que seguir investigando para disminuir al máximo este metal pesado en el cacao. Éxitos

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  2. Cordial saludo, muy interesante la información con respecto al tema de CD en cacao, es un tema muy importante que debemos seguir abordando con el fin de llegar con alternativas de manejo en aquellas zonas mas afectadas por este metal. gracias por compartir y espero que no sea inconveniente difundirlo de mi parte, saludos. Henry Ayala

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  3. Ciertamente, estamos ante un tema importantísimo, no sólo por razones de salud también por su incidencia en el comercio del rubro como materia prima y su incidencia en el ingreso de pequeños y medianos productores. Gracias Henry por comentar y por difundir esta información.

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