Así es como la ciencia está perfeccionando el chocolate
En 1847, la empresa británica J.S. Fry & Sons presentó un nuevo producto: una tableta sólida de cacao en polvo, azúcar y manteca de cacao. Aunque la gente llevaba miles de años tomando bebidas de chocolate, nunca se había producido en masa en forma de tableta.
Desde la innovación de Fry & Sons, los científicos especializados en alimentación han seguido mejorando los ingredientes y las técnicas de elaboración del chocolate. A finales del siglo XIX, por ejemplo, los pasteleros comenzaron a añadir leche en polvo al chocolate para conseguir una textura más cremosa en la boca.
Hoy en día, el chocolate es un gran negocio: las estimaciones sugieren que, en 2026, la industria facturará unos 147,000 millones de dólares. Ya se trate de chocolate barato o de un deleite de alta calidad, la investigación está allanando el camino hacia productos con un sabor más consistente. Para controlar mejor los cambios químicos y físicos que confieren al chocolate su sabor y estructura únicos, los científicos están investigando temas como el papel de los microbios, la cristalización y el misterio del “blanqueamiento”.
El chocolate es “increíblemente complejo”, afirma Caitlin Clark, científica alimentaria de la Universidad Estatal de Colorado. Incluso tras siglo y medio de fabricación de chocolate, aún queda mucho por descubrir. A continuación, presentamos algunos de los últimos avances científicos que hay detrás de este tan apreciado dulce a base de cacao.
Sabor de la fermentación
Los científicos saben desde hace tiempo que las regiones productoras de cacao tienen terruños distintivos, al igual que el vino: las notas afrutadas, florales o a frutos secos del chocolate están relacionadas con el lugar en el que se cultivan los granos de cacao.
Este terruño se ha atribuido principalmente a una combinación de la genética de la planta del cacao y los tipos de suelo locales, el clima y otras condiciones ambientales. Pero en 2017, mientras trabajaba en el Banco Internacional de Genes del Cacao de Trinidad, el genetista vegetal David Gopaulchan comenzó a sospechar que la fermentación de los granos de cacao podría desempeñar un papel más importante en las variaciones de sabor locales de lo que los científicos pensaban.
Después de que se cosecha la fruta de cacao, con forma de balón de fútbol americano, las entre 30 y 50 semillas en su interior —envueltas en una pulpa blanca— se fermentan durante aproximadamente una semana en cajas de madera. Durante ese tiempo, la levadura hace líquida la pulpa, consumiendo sus azúcares y produciendo etanol. A continuación, intervienen más microbios, que convierten el alcohol en ácidos. Toda esta actividad da lugar a subproductos químicos llamados metabolitos que se distribuyen por todo el interior, aportando notas de sabor únicas. Al final, los fuertes aromas avinagrados que caracterizan las etapas iniciales del proceso han desaparecido y los granos huelen “muy parecido a los calcetines mojados”, un olor que se disipa tras el secado, explica Gopaulchan.
En las fábricas de chocolate, a menudo se realiza una “prueba de corte” para comprobar si los granos se han fermentado correctamente.
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Sin embargo, a diferencia del vino o la cerveza, los agricultores no controlan la fermentación del cacao más allá de revolver los contenidos de vez en cuando: todos los microbios van y vienen libremente. “Es un resultado muy impredecible”, afirma Gopaulchan, ahora investigador en la Universidad de Nottingham, en Inglaterra. El proceso de fermentación ha sido, en gran medida, “como una caja negra”.
Gopaulchan y su equipo analizaron los genomas de los microbios más importantes para cada etapa de la fermentación en tres fincas de chocolate colombianas. A continuación, entrenaron un modelo informático para identificar los diferentes grupos microbianos que contribuyen a las diversas notas de sabor del chocolate. Algunas bacterias productoras de ácido acético, por ejemplo, se asociaron con algunas de las notas más afrutadas, mientras que las levaduras Torulaspora y Saccharomyces se relacionaron con el sabor clásico del cacao.
A continuación, los investigadores lograron reproducir estas notas de sabor mediante una fermentación controlada en el laboratorio. Gopaulchan afirma que este trabajo podría dar lugar a una “caja de herramientas” de fermentación que permita obtener resultados más consistentes.
La fermentación es la clave del sabor del chocolate, afirma Gopaulchan. Él lo sabe bien; ya ha elaborado chocolate sin fermentar anteriormente. “Es como comer hojas”, dice. “Tiene un sabor muy verde”.
Sonido al partirlo, más brillante y más sedoso
Quizá tan importante como el sabor es la textura del chocolate, y ahí es donde entra en juego la manteca de cacao. “El chocolate es más espeso de lo que la mayoría de la gente podría imaginar”, afirma Richard Hartel, científico alimentario de la Universidad de Wisconsin-Madison que, junto con sus colegas, analiza la microestructura del chocolate en el Annual Review of Materials Research de 2025.
La manteca de cacao se suele añadir a la mezcla de chocolate refinado, compuesta por cacao, azúcar y leche en polvo, justo antes del atemperamiento, una serie de etapas de fusión y enfriamiento cuidadosamente diseñadas que constituyen el paso final (y a menudo delicado) en la elaboración del chocolate.
Los distintos productos de chocolate requieren manteca de cacao, lo que ayuda a dispersar las partículas dentro de la mezcla y a reducir su viscosidad —la fricción interna entre las partículas—, lo que hace que fluya con mayor facilidad. Si lo que se necesita es espesor, la mezcla de chocolate puede contener menos manteca de cacao y más partículas de azúcar y leche, que interactúan fuertemente entre sí, lo que inhibe el flujo. Esto mantiene estable la forma de gota vertical de los Hershey’s Kisses y las chispas de chocolate mientras el chocolate pasa de estado líquido a sólido durante el vertido y el enfriamiento. Pero para una elegante barra, decorada con un logotipo en cursiva, unos niveles más altos de manteca de cacao ayudan a que el chocolate fluya “y rellene todas las grietas y hendiduras”, explica Hartel.
Los diferentes productos requieren un chocolate más o menos fluido.
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La manteca de cacao también contribuye a la facilidad con la que se parte, el brillo y el apetitoso derretimiento del chocolate, pero su estructura cristalina sólida debe formarse de la manera adecuada. Durante el atemperamiento, las grasas líquidas de la manteca de cacao se alinean en una matriz, formando una red cristalina sólida. “Cuando las grasas se cristalizan juntas, se unen entre sí, formando una cadena”, explica Clark. Esto atrapa las partículas de sabor dentro de la estructura de la red.
El atemperamiento ayuda a solidificar la manteca de cacao en una forma cristalina muy específica. De las seis formas posibles que pueden adoptar las moléculas de grasa, “solo una de ellas nos da ese chocolate brillante que suena al partirlo y se derrite justo a la temperatura de la boca”, explica Clark. Si la cristalización sale mal, el chocolate tendrá un punto de fusión diferente, por lo que “no sabrá bien”. Además de lo mucho que hay en juego, el atemperado también es un proceso complejo y que requiere mucho tiempo, lo que ha llevado a los científicos a experimentar con atajos.
Por ejemplo, aplicar ondas de ultrasonido a la manteca de cacao provoca fluctuaciones localizadas de temperatura y presión que pueden reorganizar las moléculas. Según sugieren investigaciones recientes, esto puede impulsar a las moléculas de grasa líquida hacia una estructura cristalina sin necesidad de los ciclos de calentamiento y enfriamiento propios del atemperamiento.
Otros científicos han experimentado con la incorporación de diferentes moléculas lipídicas, como los fosfolípidos, que ya se encuentran de forma natural en la manteca de cacao en pequeñas cantidades. Añadir más de estas grasas a la manteca de cacao parece acelerar la cristalización al proporcionar sitios adicionales desde los que pueda surgir el crecimiento de los cristales. Cuando los investigadores mezclaron una pequeña cantidad de estas moléculas tanto en la manteca de cacao como en chocolate comercial refundido, y luego enfriaron rápidamente cada uno de ellos a 20 grados Celsius, obtuvieron un chocolate con el sonido al romperse, el brillo y la textura deseados, sin necesidad de pasar por las numerosas etapas del atemperamiento tradicional.
La lucha contra el “blanqueamiento”
Aunque la configuración cristalina particular de la manteca de cacao es crucial para crear un producto sabroso, esta estructura tiene un posible inconveniente: el “blanqueamiento”, esas manchas blancas que pueden formarse en la superficie del chocolate.
No se trata de moho, sino de manteca de cacao que se ha recristalizado adoptando una forma diferente; sin embargo, la idea errónea de que se trata de moho ha afectado durante mucho tiempo a la industria del chocolate. Además de su aspecto poco atractivo, el “blanqueamiento” también ralentiza la velocidad a la que el chocolate se derrite en la boca, lo que puede hacer que tenga un sabor un poco a tiza.
Este brillo nuboso suele aparecer durante el almacenamiento o el transporte, especialmente a temperaturas más cálidas o fluctuantes, y los científicos aún no comprenden del todo por qué. “Todavía hay mucho debate al respecto”, afirma Hartel.
Hartel cree que la culpa la tiene la estructura molecular de la manteca de cacao. En medio de la matriz grasa que conforma el chocolate sólido, algunas moléculas de manteca de cacao permanecen líquidas. Una hipótesis muy extendida es que, a medida que la temperatura exterior fluctúa, estas partículas de grasa migran hacia la superficie y se cristalizan adoptando una forma más estable —una variante menos brillante y apetecible—.
Para estudiar estos cristales con mayor profundidad, el laboratorio de Hartel lleva a cabo una “prueba acelerada de vida útil”, en la que se colocan muestras de chocolate en placas de Petri dentro de una cámara y se someten a ciclos de diferentes rangos de temperatura —normalmente entre 20 y 30 grados Celsius—. Aunque el brillo nuboso aparece de forma natural tras largos periodos de tiempo, “podemos provocar la aparición del blanqueamiento en un mes”, afirma, lo que permite investigar con mayor detalle por qué y cómo se produce.
Una de las antiguas alumnas de Hartel, Jiayang Jin, que ahora trabaja en la Universidad de Ciencia y Tecnología de China Oriental, investiga cómo la composición del chocolate influye en el “blanqueamiento” de la grasa. En un estudio reciente, ella y su equipo pulieron las superficies irregulares de los cristales de sacarosa —el azúcar de mesa— mediante un paso que suele evitarse en la elaboración del chocolate: añadir humedad a la mezcla. Los investigadores crearon una mezcla de chocolate blanco y, a continuación, añadieron agua, lo que ayudó a suavizar los bordes de las moléculas de azúcar. Después, calentaron el chocolate hasta que la humedad se evaporó.
El equipo de Jin descubrió que el chocolate elaborado con estas moléculas de azúcar redondeadas presentaba un blanqueamiento de grasa más lento. Esto sugiere que las moléculas circulares de sacarosa podrían agruparse de forma más compacta, lo que impediría que las moléculas de grasa líquida migraran fácilmente hacia la superficie.
“Por lo general, los consumidores no quieren ver manchas blancas en su chocolate con leche ni en el oscuro”, afirma Rebecca Kuehn, directora de investigación y desarrollo de Guittard Chocolate Company. Ralentizar el blanqueamiento de la grasa prolongaría la vida útil del chocolate, lo que se traduciría en una experiencia más consistente para el cliente y una cadena de suministro con menos desperdicio, añade.
El blanqueamiento de la grasa puede retrasarse con buenas prácticas: temperaturas constantes en las fábricas y un atemperado de alta calidad. El blanqueamiento del azúcar, mucho menos estudiado (cuando las partículas de azúcar se filtran hacia el exterior debido a la humedad), puede contrarrestarse con un entorno operativo controlado y envases resistentes a la humedad. Pero los detalles de por qué y cómo se produce el blanqueamiento siguen siendo “una especie de misterio”, afirma Hartel.
En cuanto a la ciencia que hay detrás de cómo disfrutar del chocolate, se trata más bien de un arte. Cuando la científica alimentaria Clark realiza catas, sugiere un enfoque maximalista: un poco derretido, un poco sin derretir, a lo largo de la lengua y bajando por la garganta. “En realidad, cuantos más estados y fases puedas tener en la boca al mismo tiempo, mejor”, afirma.
Este artículo apareció originalmente en Knowable en español, una publicación sin ánimo de lucro dedicada a poner el conocimiento científico al alcance de todos. Suscríbase al boletín de Knowable en español.
Adaptado al español por Debbie Ponchner.