efecto del tratamiento poscosecha sobre el desarrollo de...
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REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA UNIVERSIDAD DEL ZULIA
FACULTAD DE INGENIERIA DIVISIÓN DE ESTUDIOS PARA GRADUADOS
PROGRAMA DE POSTGRADO EN CIENCIA Y TECNOLOGIA DE ALIMENTOS
EFECTO DEL TRATAMIENTO POSCOSECHA SOBRE EL DESARROLLO DE LAS CARACTERISTICAS FISICOQUIMICAS DEL CACAO CRIOLLO PORCELANA DEL
ESTADO ZULIA
Trabajo de grado presentado ante la Ilustre Universidad del Zulia
para optar al Grado Académico de
MAGÍSTER SCIENTIARUM EN CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS
Autor: Ing. Agr. Andreina Beatriz Portillo López Tutor: Dr. Elvis Portillo
Co-Tutora: M.Sc. Lilia Arenas
Maracaibo, junio de 2012
Portillo López, Andreina Beatriz. Efecto del tratamiento poscosecha sobre el desarrollo de las características fisicoquímicas del cacao Criollo Porcelana del estado Zulia. (2012). Trabajo de Grado. Universidad del Zulia. Facultad de Ingeniería. División de Posgrado. Maracaibo, Venezuela. 93 p. Tutor: Dr. Elvis Portillo. Co-tutora: M.Sc. Lilia Arenas
RESUMEN
Venezuela es bien conocida por la calidad y amplia diversidad genética de sus cacaos. El Zulia como entidad cacaotera se destaca en la producción de cacaos finos de aroma de alta calidad, como el Guasare y el Porcelana. La obtención de cacao de alta calidad exige la aplicación de una tecnología poscosecha adecuada como lo es la fermentación y secado. Es por ello que la presente investigación tuvo como objetivo principal evaluar el efecto del tratamiento poscosecha sobre el desarrollo de las características fisicoquímicas del cacao Criollo Porcelana del estado Zulia. Para este estudio se contó con el central de beneficio y la plantación de cacao de tipo Criollo Porcelana, del Centro Socialista de Investigación y Desarrollo (CESID-Cacao-CORPOZULIA), situado en la Parroquia El Moralito, municipio Colón del estado Zulia. El ensayo se condujo durante un (1) año en dos épocas de cosecha. Las almendras fueron fermentadas en cajas de madera dulce de 60x60x60 cm. La toma de muestras se realizó diariamente, por cuatro días; las muestras fermentadas fueron secadas al sol. Las muestras fueron trasladadas y almacenadas a - 80 ºC en el laboratorio de Tecnología de Alimentos de la Facultad de Agronomía de LUZ, para la determinación % humedad, % grasa, pH, acidez total y volátil, polifenoles y purinas. El análisis de varianza mostró que el factor de estudio tiempo de fermentación (TF) afecto significativamente (P<0,05) la totalidad de las variables estudiadas, mientras que la de época de cosecha (EC) sólo afectó (P<0,05) las variables pH, acidez total y volátil, cafeína y polifenoles. La interacción ECxTF, no tuvo efecto significativo (P>0,05) sobre el contenido de polifenoles. La variación de las características fisicoquímicas del grano en función de los factores evaluados, permiten mejorar el protocolo de poscosecha para la obtención de un producto de alta calidad chocolatera. Palabras clave: Theobroma cacao L, cacao Criollo Porcelana, poscosecha, características fisicoquímicas y fermentación. E-mail del autor: [email protected]
Portillo López, Andreina Beatriz. Effect of postharvest treatment on the development of the physicochemical characteristics of Creole Porcelana cocoa in state of Zulia. (2012). Trabajo de Grado. Universidad del Zulia. Facultad de Ingeniería. División de Posgrado. Maracaibo, Venezuela. 93 p. Tutor: Dr. Elvis Portillo. Co-tutora: M.Sc. Lilia Arenas.
ABSTRACT
Venezuela is well known for the quality and broad genetic diversity of its cocoa. Zulia state is recognized as highlighted cocoa entity in the production of fine aroma cocoa of high quality, as the Guasare and Porcelain. Obtaining high quality cocoa requires the application of an appropriate post-harvest technology such as fermentation and drying. That is why this research was undertaken primarily to assess the effect of postharvest treatment on the development of the physicochemical characteristics of Criollo Porcelana cocoa in Zulia state. For this study, it had the support of had the cocoa processing unit and the Criollo Porcelana cocoa exploitation unit, of the Socialist Centre for Research and Development (CESID-Cocoa-CORPOZULIA), located in the The Moralito County, Colon municipality, Zulia state. The test was conducted for one (1) year in two harvesting periods. The beans were fermented in 60x60x60 cm softwood lumber boxes. Sampling was performed daily for four days; fermented beans were sun dried. Dried cocoa beans were later transported and stored at -80 °C in the laboratory of Food Technology, Faculty of Agronomy of the University of Zulia, to determine % moisture, % fat, pH, total acidity, volatile phenols and purines. Analysis of variance showed that the fermentation time (TF) significantly affected (P <0.05) all the variables studied, while the harvesting season (EC) only affected (P <0.05) pH, total acidity and volatile, caffeine and polyphenols. The interaction EC x TF had no significant effect (P> 0.05) on the polyphenol content. The variation of the physicochemical characteristics of the grain in terms of the factors evaluated, can improve postharvest protocol for obtaining a high-quality chocolate. Key words: Theobroma cacao L, Criollo Porcelana cocoa, harvesting season, post-harvest fermentation, physicochemical characteristics E-mail del autor: [email protected]
DEDICATORIA
A Dios por darme salud, llenarme de amor, dedicación, sabiduría y sobre todo
paciencia para lograr todas las metas que me he propuesto en mi vida, gracias Diosito
A mis padres por sembrar en mi la perseverancia y el temple y por apoyarme
incondicionalmente para alcanzar mis sueños
AGRADECIMIENTOS
Al Prof. Elvis Portillo y la Profa. Lilia Arenas por ser mis tutores y sobre todo por
brindarme su amistad, ya que gracias a su colaboración pude alcanzar esta gran meta
A Fundacite Zulia por el financiamiento de la tesis, a través del proyecto de la Ruta del
Chocolate
Al Centro Socialista de Investigación y Desarrollo (CESID-Cacao-CORPOZULIA), en
espacial a la Ing. Iraima Chacón y el personal obrero, por facilitar el material vegetal y
las instalaciones para el beneficio del cacao
A la estación experimental del INIA Chama por el apoyo logístico prestado durante la
fase campo
A los Laboratorios de Tecnología de Alimentos de la Facultad de Agronomía y de la
Facultad Experimental de Ciencias de LUZ por facilitarme sus instalaciones y equipo
para llevar a feliz término esta investigación
A mi novio Jean Rincón por su colaboración y apoyo incondicional
A la Licda. Quim. Belkis Rodríguez por su colaboración en la realización de los análisis
fisicoquímicos de las almendras de cacao
A la Profa. Rosa Razz por la colaboración prestada en la realización de los análisis
estadísticos
A mis amigos que de una u otra forma aportaron su granito de arena
TABLA DE CONTENIDO
Paginas RESUMEN…………………………………………………………………………… 3 ABSTRACT…………………………………………………………………………... 4 DEDICATORIA……………………………………………………………………..... 5 AGRADECIMIENTOS……………………………………………………………..... 6 TABLA DE CONTENIDO…………………………………………………………… 7 ÍNDICE DE FIGURAS………………………………………………………………. 9 ÍNDICE DE TABLAS………………………………………………………………... 10 INTRODUCCIÓN………………………….………………………………………… 11 CAPÍTULO I………………………………………………………………………….. 15 REVISIÓN DE LITERATURA...……………….…………………………………… 15 1.1 Origen del Cacao…………………………………………………………… 15 1.2 Historia del cacao en el mundo y en Venezuela ..…...……………........ 16 1.3 Producción del cultivo del cacao en el mundo…..…………..…………... 19 1.4 Producción del cultivo de cacao en Venezuela………………..………. . 22 1.5 Clasificación taxonómica del cultivo del Cacao..………………............. 25 1.6 Características morfológicas del cultivo del cacao……..…………......... 26 1.6.1 Raíz…………………………………………………………………… 26 1.6.2 Tallo y ramas………………………………………………............... 26 1.6.3 Hoja…………………………………………………………………… 27 1.6.4 Inflorescencia………………………………………………………… 27 1.6.5 Flor……………………………………………………………………. 28 1.6.6 Fruto………………………………………………………………...... 28 1.6.7 Semilla……………………………………………………………….. 29 1.7 Tipos de cacao……………………………………………………………… 30 1.7.1 Criollo………………………………………………………………… 30 1.7.2 Forastero…………………………………………………………...... 30 1.7.3 Trinitario……………………………………………………………… 30 1.7.4 Cacao tipo Nacional………………………………………………… 31 1.8 Cacao fino o de aroma…………………………………………………...... 31 1.9 Composición nutricional del cacao……………………………………….. 34 1.10 Factores que influyen en la calidad aromática del cacao……………… 35
1.10.1 Variedad o tipo de cacao…………………………………………. 36 1.10.2 Madurez del fruto………………………………………………….. 37 1.10.3 Tratamiento poscosecha………………………………………….. 37
1.10.3.1 Desgrane……………………………………………………. 37 1.10.3.2 Fermentación………………………………………………. 38 1.10.3.3 Secado……………………………………………………… 40 1.10.3.4 Almacenamiento…………………………………………… 41 1.11 Proceso de fermentación del cacao……………………………………… 42 1.12 Evolución de los parámetros fisicoquímicos durante la fermentación.. 44 1.12.1 Temperatura …………………………..…………………………… 44 1.12.2 Humedad ………………………...………………………………… 45 1.12.3 pH …………………………………………………………………… 46 1.12.4 Acidez……………………………………………………………….. 46
8
Paginas
1.12.5 Contenido de grasa ……………………………………………….. 47 1.12.6 Purinas ……………………………………………………………. . 48 1.12.7 Polifenoles ………………...…………………………………. …… 49 CAPÍTULO II…………………………………………………………………………. 50 MATERIALES Y MÉTODOS……………………………………………………….. 50 2.1 Tipo de investigación…………………………………………………….... 50 2.2 Diseño de la investigación………………………………………………… 50 2.3 Procedimientos……………………………………………………………... 50 2.3.1 Material Vegetal…………………………………………………….. 50
2.3.2 Condiciones de tratamiento poscosecha (Fermentación y secado) del cacao criollo…………………………………………………...
51
2.3.3 Métodos……………………………………………………………… 52 2.3.3.1 Preparación de la muestra………………………………. 52
2.3.3.2 Determinación de las características fisicoquímicas del cacao…………………………………………………………………
52
2.3.3.2.1 Determinación del contenido de humedad……… 52 2.3.3.2.2 Determinación del contenido de grasa………….. 53 2.3.3.2.3 Acidez……………………………………………….. 53
2.3.3.2.3.1 Determinación del pH………………………. 53 2.3.3.2.3.2 Cuantificación de la acidez libre…………… 53
2.3.3.2.3.3 Cuantificación de la acidez volátil…………. 53 2.3.3.2.4 Determinación del contenido de purinas………… 54
2.3.3.2.4.1 Extracción……………………………………… 54 2.3.3.2.4.2 Cuantificación……………………………… 54
2.3.3.2.5 Determinación del contenido de polifenoles totales 55 2.4 Análisis estadísticos ………………………………………………………. 56 CAPÍTULO III………………………………………………………………………… 57 RESULTADOS Y DISCUSIÓN……………………………………………………. 57 3.1 Comportamiento de la temperatura de la masa de cacao durante el
proceso de fermentación…………………………………………………… 57
3.2 Humedad…………………………………………………………………….. 58 3.3 Acidez………………………………………………………………………… 60 3.4 Grasa…………………………………………………………………………. 65 3.5 Purinas………………………………………………………………………. 68 3.6 Polifenoles totales………………………………………………………….. 74 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES……………………………………. 78 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS………………………………………………. 80 ANEXOS……………………………………………………………………………… 88
ÍNDICE DE FIGURAS
Paginas 1. Origen del Cacao.………..…….……………………………………………... 16 2. Superficie cultivada (ha) de los países productores de cacao………….. 19 3. Principales países productores de cacao...……………………………….. 20 4. Países consumidores de cacao.………...…………………………………. 20 5. Principales países productores de cacao fino de aroma..………………. 21 6. Oferta Nacional vs Demanda Nacional de Cacao ….…………………… 23 7. Superficie sembrada de cacao por municipios en el estado Zulia.... …. 24 8. Producción de cacao en el estado Zulia.………….……........................... 24 9. Sistema Radicular de una planta de cacao en fase de vivero .………… 25 10. Crecimiento ortotrópico y plagiotrópico de una planta de cacao……….. 26 11. Hojas de una planta de cacao………………………………………………. 26 12. Inflorescencia de una planta de cacao…………………………………….. 27 13. Flor de una planta de cacao………………………………………………… 27 14. Formas de los frutos de cacao……………………………………………… 28 15. Semillas de cacao Criollo…………………………………………………… 28 16. Cacao criollo porcelana……………………………………………………… 29 17. Cacao Forastero……………………………………………………………… 30 18. Cacao trinitario……………………………………………………………….. 30 19. Cacao Nacional………………………………………………………………. 30 20. Efecto de la época de cosecha (EC) y el tiempo de fermentación (TF)
sobre la temperatura de la masa de cacao ………………………………… 57
21. Prueba de medias ± desviación estándar del efecto de la interacción de la época de cosecha y tiempo de fermentación sobre el contenido de humedad……………………………………………………………………….
60
22. Prueba de medias ± desviación estándar del efecto de la interacción de la época de cosecha y tiempo de fermentación sobre el pH… …………. 62
23. Prueba de medias ± desviación estándar del efecto de la interacción de la época de cosecha y tiempo de fermentación sobre la acidez total…… 63
24. Prueba de medias ± desviación estándar del efecto de la interacción de la época de cosecha y tiempo de fermentación sobre la acidez volátil….
65
25. Prueba de medias ± desviación estándar del efecto de la interacción de la época de cosecha y tiempo de fermentación sobre el contenido de grasa…………………………………………………………………………….
67
26. Perfil cromatográfico de las purinas presentes en la EC1 (2009).............. 69 27. Perfil cromatográfico de las purinas presentes en la EC2 (2010)……….. 69 28. Prueba de medias ± desviación estándar del efecto de la interacción de
la época de cosecha y tiempo de fermentación sobre el contenido de teobromina………………………………………………………………………
71
29. Prueba de medias ± desviación estándar del efecto de la interacción de la época de cosecha y tiempo de fermentación sobre el contenido de cafeína…………………………………………………………………………..
72
30. Prueba de medias ± desviación estándar del efecto de la época de cosecha y tiempo de fermentación sobre el contenido de polifenoles…
76
ÍNDICE DE TABLAS
Paginas 1. Características de calidad físico-químicas propuestas para el cacao
venezolano. …………………...………..…….……………………………….. 33
2. Valor Nutritivo del grano entero de cacao (sin cascara).…........................ 34
3. Descripción de los Tratamientos……………………………………............. 52
4. Prueba de medias ± desviación estándar del contenido de humedad (%)………………………………………………………………………………..
59
5. Prueba de medias ± desviación estándar de pH, acidez total y acidez volátil…………………………………………………………………………….. 61
6. Prueba de medias ± desviación estándar del contenido de grasa………. 66 7. Prueba de medias ± desviación estándar del contenido de
purinas………………………………………………………………………….. 70
8. Prueba de medias ± desviación estándar de la relación de teobromina/cafeína….…………………………………………………………. 74
9. Contenido de purinas en función de la variedad…………………………… 74 10. Prueba de medias ± desviación estándar del contenido de polifenoles
totales..………………………………………………………………………….. 75
INTRODUCCIÓN
El cacao (Theobroma cacao L.), es una especie tropical nativa de las selvas del
Amazonas, que crece en la zona comprendida entre 20° al norte y 20° al sur del
Ecuador (Venezuela, Ecuador, Brasil, Perú y Cuencas del Orinoco en Sudamérica). Con
dos variedades inicialmente en América: Criollos hacia el Norte y Forasteros hacia el
Sur. Posteriormente se cruzaron y dieron origen a la variedad Trinitario (Enríquez,
1985).
El cultivo del cacao tiene un potencial muy interesante, debido a los diversos
productos y subproductos que se obtienen de su procesamiento, y que incluyen el
cacao en grano, cuatros productos intermedios (licor de cacao, manteca de cacao,
pasta de cacao y cacao en polvo) y el chocolate, que lo convierten en una gran
alternativa para el desarrollo agrícola y económico de cualquier zona.
La producción de cacao en Venezuela ha sido una tradición íntimamente ligada a
la cultura venezolana, tanto por su origen como por su nacional importancia en el
desarrollo económico y social del país desde que se estableció su comercialización
hace ya más de trescientos cincuenta años. Venezuela llegó a ser el primer productor
mundial de cacao, convirtiéndose en la fuente principal de ingresos durante un largo
período de la época colonial; hoy día, nuestro país sólo aporta cerca del 0,50% de la
producción mundial.
Por ello, en un intento por impulsar la producción del cultivo del cacao como
política de estado, el Gobierno Bolivariano de Venezuela pone en ejecución el proyecto
“Ruta del Chocolate” adscrito al Ministerio del Poder Popular para la Ciencia,
Tecnología e Industrias Intermedias, el objetivo principal es rescatar las actividades
productivas y de los valores culturales ancestrales relacionados con el cacao, y con la
elaboración de sus derivados, a fin de mejorar el modelo de explotación asociado a este
cultivo (MCTI, 2005).
Posteriormente, se crea la Corporación Socialista del Cacao Venezolano, S.A.,
una empresa matriz adscrita al Ministerio del Poder Popular para la Agricultura y Tierras
12
(MAT), con el objeto administrar, desarrollar, coordinar y supervisar las actividades del
Estado en el sector de cacao, y se prioriza la producción de cacao, chocolate, sus
productos y subproductos, como rubro estratégico para la alimentación del pueblo
venezolano (Gaceta Oficial de la Republica Bolivariana de Venezuela, 2010; Gaceta
Oficial de la Republica Bolivariana de Venezuela, 2011).
Venezuela ha sido considerada un país productor de cacaos finos y de aroma de
alta calidad. No obstante, en la década de los 90’s fue rebajado a la condición de
productor parcial de este tipo de cacao, principalmente forastero, con el propósito de
aumentar la productividad del árbol y lograr una mayor resistencia a plagas y
enfermedades. A pesar de ello, el país sigue siendo capaz de producir el cacao fino de
alta calidad que le ha otorgado fama mundial (Campo, 2005), y cuya cuota en el
mercado se sitúa en torno al 10,5%.
En el país se producen cacaos de excelente calidad como el Chuao, Porcelana y
Guasare; entre estos, el cacao Criollo Porcelana, que se cultiva en la zona Sur del Lago
de Maracaibo, es considerado uno de los mejores cacaos del mundo por sus
características varietales, que determinan su gran aceptación y demanda en el mercado
internacional. Su alta calidad le permite ser utilizado para la mezcla con otros tipos de
cacao de inferior calidad. No obstante, las características de las plantaciones y el bajo
nivel tecnológico de las técnicas y métodos aplicados en el manejo poscosecha, y en el
procesamiento, afectan la producción y la calidad final del cacao.
La calidad es uno de los aspectos de mayor importancia en el proceso productivo
cacaotero, determina la mayor o menor demanda comercial del producto final del
proceso agrícola, esto es, del cacao en grano. La obtención de cacao de alta calidad
exige que se cumpla con una serie de requisitos que se inician con la escogencia del
sitio de siembra y los suelos que lo caracterizan, hasta la aplicación de una tecnología
poscosecha adecuada y precisa (Enríquez, 1982).
13
Diversas investigaciones han determinado que el sabor del cacao depende
esencialmente de tres factores: el genotipo, el tratamiento poscosecha y la torrefacción.
El tipo de cacao y las condiciones de fermentación y de secado dependen del productor
y la torrefacción del chocolatero (Madriz, 1988).
Los métodos de fermentación varían de una zona de producción a otra y hasta
de un productor a otro. La conducción del tratamiento poscosecha y las condiciones
ambientales determinan la calidad del cacao y el precio a obtener en los mercados de
cada una de las regiones productoras (Madriz, 1988). Esta calidad depende no solo del
origen genético del cacao, sino de los intervalos entre cosechas, de la cantidad de
cacao a fermentar y de la cantidad de pulpa que rodea la semilla (Enríquez, 1982).
El sabor-aroma a chocolate de las almendras de cacao bien fermentado, seco y
tostado, es el atributo más preciado para la agroindustria, pues constituye el principal
ingrediente de una amplia gama de productos de consumo masivo y especialidades.
El aroma a chocolate es el resultado de la acción sensorial de cerca de 500
compuestos volátiles y aunque algunos de ellos ya están presentes en las almendras
frescas, la mayoría se forman durante los procesos de fermentación-secado y tostado.
La fermentación insuficiente y en el peor de los casos la ausencia de fermentación,
influyen negativamente sobre la calidad sensorial del cacao, limitando seriamente la
expresión de los diferentes compuestos que forman la fase aromática (Amores y col.,
2006).
Se ha observado que factores tales como: tipo de fermentador, frecuencia de
remoción, aguante de la mazorca y el tiempo de fermentación, influyen
significativamente en el desarrollo de las características sensoriales, principalmente en
la evolución de los polifenoles que participan en el desarrollo del sabor astringente y los
azúcares reductores como precursores del aroma térmico del cacao (Portillo y col.,
2007)
14
Por lo antes mencionado, la presente investigación tuvo como objetivo principal
evaluar el efecto del tratamiento poscosecha sobre el desarrollo de las características
fisicoquímicas del cacao Criollo Porcelana del estado Zulia, en función del tiempo de
fermentación y época de cosecha.
Para el cumplimiento del objetivo general de esta investigación, se plantearon los
siguientes objetivos específicos: - Determinar el efecto del tiempo de fermentación y
época de cosecha sobre las características fisicoquímicas de las almendras de cacao
Porcelana del estado Zulia, tales como: pH, Acidez Total, Acidez Volátil, Humedad y
Grasa, - Analizar las condiciones de fermentación sobre el desarrollo de los compuestos
no volátiles del cacao criollo Porcelana del estado Zulia, - Determinar el efecto de la
época de cosecha sobre el desarrollo de los compuestos no volátiles del cacao criollo
Porcelana del estado Zulia y - Evaluar las condiciones del tratamiento poscosecha
estableciendo el protocolo que garanticen la obtención de cacao de alta calidad
CAPÍTULO I
REVISIÓN DE LITERATURA
1.1- Origen del cacao
El cultivo del cacao se conoce científicamente Theobroma cacao L, donde
Theobroma, en griego, significa 'bebida de los dioses; cacao viene del náhuatl
'cacahualt'. El nombre científico lleva añadida al final una L., que es la inicial del apellido
de Carlos Linneo, naturalista sueco que clasificó la planta (Enríquez, 1985).
El cacao es una planta originaria de las selvas tropicales del Centro y
Suramérica, antes de su expansión y exportación mundial. Su origen exacto, según
estudios genéticos, parece estar ubicado en la Amazonía brasilera y desde allí se
propago al resto de América ecuatorial, aunque otros estudios sugieren que el árbol
también es originario de la zona de Lacandona en México. A pesar de tantas polémicas
sobre la zona de origen del cacao, no cabe duda de que es autóctono del Nuevo Mundo
(Figura 1) (Enríquez, 1985).
Sin embargo, la teoría más fuerte que afirma el verdadero origen de la planta de
cacao, es la que indica que es en la región amazónica, incluida la Orinoquia, ya que
hace mas de 4.000 años surgió el primer espécimen de la planta que hoy conocemos
como Theobroma. Esta teoría, es la que mayor fundamentación de tipo paleobotánico y
fitogenético, y a la vez explica la amplia difusión del cacao por el resto del continente, a
través del ser humano, los animales y ciertos factores meteorológicos, tales como los
vientos (Peña, 2002).
Otras teorías indican que esta planta es originaria de Mesoamérica, incluso hay
quienes aseguran que la zona de origen de la planta de cacao está entre el Sur del
Lago de Maracaibo y el Rio Magdalena (Peña, 2002).
En Venezuela, no existe ningún hallazgo arqueológico que permita reseñar la
existencia del cacao en tiempos Pre-Hispánicos; solo aquellos estudios en el periodo
cuaternario que indicaron la presencia de esta planta en la zona Sur del Lago de
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Maracaibo, Paria, Zonas del Delta y Amazonas, de las cuales podrían haberse derivado
el resto de las plantaciones en todo el país (Peña, 2002).
Figura 1. Origen del Cacao. Fuente: Elaboración propia
1.2.- Historia del cacao en el mundo y en Venezuela
Los toltecas y los aztecas de México apreciaban el cacao desde mucho tiempo,
antes del descubrimiento de América, quienes usaban las almendras del cacao no sólo
para la preparación de bebidas sino también como moneda. Con 100 almendras de
cacao se compraba un esclavo y con 10, un conejo (Batista, 2009).
El cacao se conoció en el Siglo XVI, cuando Cristóbal Colón y su tripulación,
anclados en la Isla de Guanaja, frente a las costas de Honduras, recibieron como
presente de los habitantes de esta isla, unas pequeñas nueces de forma ovalada y color
marrón. Con ellas se elaboraba el xocolatl una bebida de fuerte sabor que producía una
gran energía y vitalidad (Leal, 1993).
17
Pero no es hasta la llegada de Hernán Cortés a México en 1519, cuando
podemos hablar del verdadero descubrimiento del cacao por parte de los españoles,
que dieron a este fruto el nombre de amígdala pecuniaria o almendra del dinero, ya que
era usado también como moneda de cambio. Sin embargo, desde su descubrimiento
hubo que esperar casi un siglo para adaptarlo al paladar europeo, es entonces cuando
se comienza a mezclarlo con otros productos como la miel o el azúcar para endulzarlo,
dando origen a un chocolate de sabor parecido al actual (Batista, 2009).
A inicios del siglo XVII las infantas españolas, en especial María Teresa, casada
con Luis XIV de Francia (el Rey Sol), introdujeron la costumbre de tomar chocolate en la
corte de Francia, pero a diferencia de España donde se tomaba chocolate espeso, se
instauro la costumbre del chocolate líquido. Su popularidad se extendió por toda
Europa, en parte debido a que la Iglesia consideró que su consumo no rompía el ayuno.
Se abrieron salones en las principales ciudades europeas y beber chocolate se convirtió
en un signo de distinción y elegancia (Leal, 1993).
A finales del siglo XVIII, el chocolate se comienza a preparar con leche y azúcar;
las damas francesas ponen de moda los "bon bon": trocitos de chocolate para degustar
a cualquier hora. Pero solamente al inicio del siglo XIX es cuando se comienza a
fabricar el chocolate en forma de tabletas, tal y como lo conocemos hoy en día (Leal,
1993).
En Venezuela, el árbol del Theobroma, fue descrito por el comerciante Florentino
Galeotto Cey, quién vivió en la provincia entre los años 1.544 y 1.553. Durante la época
colonial, el cacao constituyó el cultivo de mayor importancia ya que partir de 1620, y por
los subsiguientes dos siglos, fue el producto de exportación más importante del país.
Las faenas del cultivo eran realizadas por inmigrantes españoles y en particular
provenientes de las Islas Canarias. Más tarde, ante la necesidad de mano de obra,
estas labores fueron realizadas por negros esclavos provenientes de África. Los barcos
utilizados para la importación de estos esclavos, cargaban luego cacao para llevar a
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México, estableciéndose un comercio ilegal que condujo a la Corona a propiciar la
creación de la Real Compañía Guipuzcoana (Díaz, 2000).
En Venezuela, el cultivo comercial de la planta del cacao, se inició a fines del
siglo XVI. Este cambio de mirada de los hacendados hacia la producción del cacao, se
debió principalmente al menoscabo de la producción del trigo por plagas y
enfermedades (Díaz, 2000). La primera exportación comercial (de 4 y media fanegas),
se efectuó por el Puerto de la Guaira en 1.607, a bordo de la fragata "San Francisco" y
tuvo como destino la ciudad de Cartagena.
Las zonas productoras de cacao en Venezuela han variado a través de los siglos.
Aquellas que se podrían denominar pioneras en el cultivo del cacao son las siguientes:
Mediados del siglo XVI: Provincias de Maracaibo y Barinas, actualmente parte
del Sur del Lago de Maracaibo y estados Mérida y Táchira.
Finales del Siglo XVI: Provincia de Caracas, actualmente Distrito Federal,
estados Miranda, Aragua y Carabobo.
Principios del Siglo XVII: Los actuales Estados Falcón y Lara
Mediados del Siglo XVII: Provincia de Cumaná, actual Estado Sucre.
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1.3.- Producción del cultivo de cacao en el mundo
El cacao es cultivado principalmente en África (2.874,03 MMt, representando el
67,9% de la producción mundial), América Latina-Caribe (477,10 MMt representando el
11,3% de la producción mundial) y en el Asia (880,51 MMt, representando el 20,8% de
la producción mundial). Según cifras de la FAOSTAT (2009), en el mundo existe una
superficie cultivada de cacao alrededor de 6.924.545 ha, donde el continente africano
posee el 66,1% de la superficie (Figura 2).
Figura 2. Superficie cultivada (ha) de los países productores de Cacao. Fuente: Elaboración Propia con datos de la FAOSTAT, 2009)
En orden decreciente los sietes países más productores de cacao son, Costa de
Marfil, Indonesia, Ghana, Nigeria, Brasil, Camerún y Ecuador, en conjunto, la
producción de estos países representan el 90,9% de la producción mundial, que en la
actualidad representa alrededor de 4.231,64 MMt (Figura3) (FAOSTAT, 2009).
20
Figura 3. Principales países Productores de Cacao. Fuente: Elaboración Propia con datos de la
FAOSTAT, 2009)
Los países industrializados son los principales consumidores de cacao donde se
encuentran las plantas procesadoras y fabricantes de chocolate más importantes a nivel
mundial, y no son productores de cacao. Entre ellos destacan, Europa, Norteamérica y
Japón (Figura 4).
Figura 4. Países consumidores de cacao. Fuente: FAO, 2006
Tradicionalmente, los países productores cubren la mayor parte de las
exportaciones mundiales. No obstante, Brasil y Malasia que son importantes
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productores, no necesariamente se identifican como exportadores debido al tamaño de
la industria local que absorbe la mayor parte de la producción del grano. La producción
de cacao en el mundo se comercializa a través de la Bolsa de Nueva York, EEUU (que
es el principal consumidor), Londres y Reino Unido.
La producción mundial de cacao fino de aroma es sólo de un 5% (170.000 t); su
comercialización es destinada para la fabricación de chocolates finos, ya que cada vez
estos son más demandados por los consumidores que están dispuestos a pagar por su
calidad (González, 2007). Más del 95% del total del cacao fino de aroma se produce en
Latino América, liderizado por Ecuador con un 68,5% (Figura 5). El mercado de cacao
fino de aroma en el transcurso del tiempo ha mostrado un crecimiento constante y
mucho más rápido que el cacao ordinario, y a su vez es mejor cotizado.
Figura 5. Principales países productores de cacao fino de aroma. Fuente: Elaboración Propia con datos
de la FAOSTAT, 2009
La situación mundial del precio del grano, según INFOASERCA (2011), es
relativamente estable y en los actuales momentos se ubica entre 3.050 a 3.200 $/t;
siendo éste uno de los valores más altos de los últimos años, pues en el año 2000 llegó
a cotizarse 800$/t.
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1.4.- Producción del cultivo de cacao en Venezuela
Venezuela no ocupa un lugar destacado como exportador de grandes volúmenes
de cacao en el mercado internacional, pero es bien conocida por la calidad y amplia
diversidad genética de sus cacaos, tales como el Chuao, Porcelana, Guasare, Criollos
Mérida, entre otros. Según la FAO (2009), el volumen total de producción de cacao en
nuestro país representa un 0,5 % de la producción mundial (Figura 3), pero si
atendemos únicamente a la producción de cacaos finos, la cuota de mercado del país
se sitúa en torno al 10,5% (Figura 5).
Según cifras del MPPAT (2010), en nuestro país existen una superficie de
siembra de cacao alrededor de 60.194 ha, con unos rendimientos anuales de 364 Kg/ha
y una producción anual 18.000 t.
Aproximadamente un tercio de la producción total de cacao en grano es
procesado y consumido internamente, y el resto es destinado a los mercados
internacionales. El consumo nacional de cacao en grano tiene dos destinos: la industria
procesadora y la chocolatera.
Es importante señalar que el consumo per cápita de cacao en nuestro país está
alrededor de 400 g/persona/año, siendo este valor bajo en comparación con países
europeos, en donde el consumo per cápita es mayor a los 7 kg/persona/año.
El rubro cacao representa una alternativa para impulso de las políticas
decretadas por el Gobierno Bolivariano para la promoción de la exportación de rubros
estratégicos, debido a que los cacaos criollos que en nuestro país se producen, son de
alta calidad organoléptica, siendo cada día mayor su demanda. Actualmente, con la
producción nacional se abastece el mercado interno y el resto es exportado a países
como China, Holanda, Estados Unidos, entre otros. La producción de cacao en
Venezuela, sin lugar a dudas, representa una alternativa económica muy importante.
23
En la figura 6, se puede observar que la oferta nacional siempre se ha ubicado
por encima de la demanda nacional, lo que significa que el mercado interno está
abastecido, ya que no somos un país consumidor de chocolates.
16.080
17.100
16.661
16.978
17.124
18.529
17.965
13.918
16.126
15.834
16.164
15.376
15.93116.998
19.479
22.643
16.603
15.995
18.000
8.536
9.443
8.573
11.501
10.920
10.723
10.495
8.690
11.13011.274
13.515
11.738
8.854
9.550
6.601
7.947
10.423
6.649
10.076
0
5.000
10.000
15.000
20.000
25.000
1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010
To
ne
lad
as
Años
Produccion Nacional (Ton) Demanda Nacional
Figura 6. Oferta nacional vs demanda nacional de cacao seco. Fuente: Elaboración propia con datos del MPPAT, 2010
La producción cacaotera está distribuida en tres regiones grandes, que
comprenden diecisiete (17) entidades federales. La región oriental representa el 51,7%
de la superficie sembrada nacional (estados: Sucre, Monagas, Bolívar, Amazonas y
Delta Amacuro); la región centronorte-costera con un 30,41% (estados: Miranda,
Aragua, Guárico, Carabobo, Vargas y Yaracuy) y la región sur occidental con un
17,89% (estados: Táchira, Apure, Portuguesa, Barinas, Mérida, Trujillo y Zulia)
(MPPAT, 2010).
El Zulia tiene tradición y un gran potencial edafoclimático para la producción de
cacaos criollos tales como: Porcelana y Guasare, que son de alta calidad chocolatera.
Según datos de Fundacite Zulia (2010), actualmente existen en el estado alrededor de
24
787 ha con una producción anual de 170 t de cacao seco, con un rendimiento promedio
de 300 kg/ha/año, repartidas en los municipios tales como: Mara, Rosario de Perijá,
Machiques de Perijá, Jesús María Semprun, Catatumbo, Colón, Francisco Javier Pulgar
y Sucre. En la figura 7 y 8 se presentan la superficie sembrada y la producción en
toneladas de cacao en el estado para el año 2010.
11
90 83
179
3346
202,55
141,6
786,15
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
Catatumbo Colón Francisco Javier Pulgar
Jesús María Semprún
Machiques de Perijá
Mara Rosario de Perijá
Sucre TOTAL
He
cta
rea
s
Municipio
Figura 7. Superficie sembrada de cacao por municipios en el estado Zulia. Fuente: Elaboración propia con datos de Fundacite Zulia (Datos no publicados), 2010
25
0
27 24,9
53,7
9,9
3
10
42,48
170,98
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
Catatumbo Colón Francisco Javier Pulgar
Jesús María Semprún
Machiques de Perijá
Mara Rosario de Perijá
Sucre TOTAL
To
ne
lad
as
Municipios
Figura 8. Producción de cacao en el estado Zulia. Fuente: Elaboración propia con datos de Fundacite
Zulia (Datos no publicados), 2010
1.5. Clasificación taxonómica del cultivo del cacao
Todas las formas cultivadas están contenidas en la especie cacao, la cual ha
sido dividida en 2 sub-especies:
- Cacao: constituida por el tipo genético Criollo
- Sphaerocarpum: constituida por el tipo genético Forastero. A continuación se
describe la clasificación taxonómica del cultivo del cacao (Wikipedia, 2010):
REINO: Plantae
SUB-REINO: Tracheobionta
DIVISIÓN: Magnoliophyta
CLASE: Magnoliopsida
SUB-CLASE: Dilleniidae
ORDEN: Malvales
FAMILIA: Malvaceae
SUB-FAMILIA: Byttnerioideae
TRIBU: Theobromeae
GENERO: Theobroma
ESPECIE: T. Cacao
26
1.6. Características morfológicas del cultivo del cacao
El árbol del cacao normalmente alcanza una altura entre 6 a 20 metros. La altura
del árbol depende de factores ambientales que influyen en el crecimiento; en el caso de
estar cultivado con alta luminosidad el tamaño es más reducido que con exceso de
sombra
1.6.1. Raíz
El sistema radicular está compuesto por una raíz
principal denominada pivotante, la cual crece hacia abajo de
forma recta (Figura 9). A partir de la raíz pivotante,
inmediatamente debajo del cuello, se desarrollan la mayoría de
las raíces secundarias a unos 15 a 20 cm de profundidad en la
porción superior de la capa del suelo. Éstas se extienden en
forma horizontal a 5 y 6 metros del tronco del árbol, con
raíces laterales que se dividen repetidamente. Las plantas
que son reproducidas por medios vegetativos o asexuales
no desarrollan raíz pivotante; en su lugar, raíces primarias y secundarias, de
crecimiento horizontal, son observadas (Batista, 2009).
1.6.2. Tallo y Ramas
Las ramas del árbol de cacao, al igual que las de otras
especies del género Theobroma, son dimórficas: - Unas son de
crecimiento vertical hacia arriba, denominadas ramas de
crecimiento ortotrópico, y constituyen el tallo y/o los chupones, y
otras son de crecimiento oblícuo hacia fuera, denominadas
ramas de crecimiento plagiotrópico (Figura 10). Las plantas de
cacao, reproducidas por semillas, desarrollan un tallo
principal de crecimiento vertical que puede alcanzar 1 a 2
m de altura a la edad de 12 a 18 meses. A partir de ese momento la yema apical
detiene su crecimiento y del mismo nivel emergen de 3 a 5 ramas laterales. A este
conjunto de ramas se le llama comúnmente verticilio u horqueta. La formación de
Figura 9. Sistema radicular de una planta de cacao en fase de vivero.
Fuente: Batista, 2009
Figura 10. Crecimiento ortotrópico y plagiotrópico de una planta de
cacao. Fuente: Propia
27
chupones ocurre con frecuencia, emergiendo inmediatamente por debajo del verticilio,
formando una nueva horqueta, la cual se repite en esta misma forma unas 4 veces
(Enríquez, 1985).
1.6.3. Hoja
Durante su formación, crecimiento y estado
adulto, las hojas exhiben pigmentaciones diferentes,
cuya coloración varía desde muy pigmentadas hasta
poca pigmentación (Figura 11). Las hojas adultas son
completamente verdes, de lamina simple, entera, de
forma que va desde lanceolada a casi ovalada,
margen entero, nervadura pinada, y ambas superficies
glabras. El nervio central es prominente y el ápice de la hoja es agudo. Las hojas están
unidas al tronco o a las ramas por medio a los pecíolos, siendo los del tronco más
largos que los de las ramas. El tamaño de las hojas es variable, lo cual depende de
caracteres genéticos y de su posición en el árbol. Las hojas de la periferia que están
muy expuestas a la luz solar son más pequeñas que las que están ubicadas en el
interior del árbol. Las hojas adultas del cacao Criollo son más grandes que las del cacao
Forastero (Batista, 2009).
1.6.4. Inflorescencia
La inflorescencia del cacao es una cima decasiforme,
la cual se forma directamente en la madera más vieja del
tronco y de las ramas adultas del árbol y, de manera muy
específica, en la base de una hoja, alrededor de la cicatriz y
de la yema axilar que queda al caer la hoja (Figura 12). La
inflorescencia, en su proceso de formación y
crecimiento, se transforma en una masa densa que
conforme se desarrolla, forma un cojín que agrupa entre 40 a 60 flores (Batista, 2009).
Figura 11. Hojas de una planta de cacao. Fuente: Batista, 2009
Figura 12. Inflorescencia de una planta de cacao. Fuente: Batista, 2009
28
1.6.5. Flor
La flor del cacao es hermafrodita, pentámera, de
ovario súpero. Está constituida en su estructura floral
por cinco sépalos, cinco pétalos; el androceo
conformado por diez filamentos de los cuales 5 son
fértiles (estambres) y los otros restantes son infértiles
(estaminoides); el gineceo (pistilo) está formado por un
ovario súpero con cinco lóculos fusionado desde la
base donde cada uno puede contener de 5 a 15
óvulos, dependiendo del genotipo (Figura 13). La polinización del cacao es
estrictamente entomófila, para lo cual la flor inicia su proceso de apertura en horas de la
tarde. El día siguiente, en horas de la mañana, la flor está completamente abierta. Las
anteras cargadas de polen abren y están viables casi inmediatamente por un período
aproximado de 48 h (Batista, 2009).
1.6.6. Fruto
El fruto del cacao es el resultado de la maduración del ovario de la flor
fecundada; es una drupa normalmente conocida como mazorca. Tanto el tamaño como
la forma de los frutos varían ampliamente dependiendo de sus características
genéticas, el medio ambiente donde crece y se desarrolla el árbol, así como el manejo
en la plantación. Dependiendo de la forma, las mazorcas de cacao se clasificadas
como: Amelonado, Calabacillo, Angoleta y Cundeamor, variando según el tipo o la
especie, como se muestra en la figura 14.
Amelonado Calabacillo Angoleta Cundeamor
Figura 14. Formas de los frutos de cacao. Fuente: Portillo, 2005
Figura 13. Flor de una planta de cacao. Fuente: Batista, 2009
29
El color también varía con muchas tonalidades, pero en realidad existen dos
colores básicos, el verde y el color rojo. El color verde es específico del cacao
Forastero, mientras que los colores rojo y verde están presentes en el Criollo y
Trinitario. Las superficies de las mazorcas se presentan desde lisas hasta fuertemente
rugosas, con surcos superficiales o profundos. Dependiendo de la variedad, los
Amelonados y Calabacillos son de formas características del cacao Forastero, mientras
que las formas Angoleta y Cundeamor son representativas de los tipos Criollo y
Trinitario en sus estados puros (Enríquez, 1985).
1.6.7. Semilla
El fruto del cacao puede contener entre 20 a 60
semillas o almendras, cuyo tamaño y forma varían según
el tipo genético (Figura 15). En el cacao tipo Criollo las
semillas tienen de 3 a 4 cm de largo, casi ovaladas,
alargadas, de color blanco o rosado más bien violeta
pálido. En el cacao Forastero, las semillas tienen de 2 a 3
cm de largo con formas aplanadas, redondeadas y de
color violeta púrpura. La semilla del cacao está
constituida por dos cotiledones y un embrión que está
protegido por ambos cotiledones. El endosperma es sumamente reducido y toma la
forma de una membrana conocida como testa, la cual es delgada y coriácea envuelta
en su periferia por una pulpa ácida y azucarada que se llama mucílago. La semilla del
cacao no necesita un período de reposo para su germinación. En condiciones óptimas,
las semillas inician la germinación en 4 días (Enríquez, 1985).
Figura 15. Semillas de cacao criollo.
Fuente: Propia
30
1.7. TIPOS DE CACAO
Han evolucionado tres tipos de cultivares de cacao:
1.7.1.- Criollo: desarrollado en el norte de Sudamérica y
Centro América, caracterizado por un fruto con frecuencia
alargado, con punta pronunciada, doblada y aguda; la
superficie es generalmente rugosa, delgada, de color
verde frecuentemente con salpicaduras de color rojo a
púrpura oscuro y marcada por 10 surcos muy profundos;
los granos son grandes, gruesos, de sección casi redonda
con los cotiledones blancos o muy ligeramente pigmentados (Figura 16). De este tipo se
obtiene el chocolate de más alta calidad, tiene baja producción y es muy susceptible a
enfermedades (Navarro y Mendoza, 2006).
1.7.2.- Forastero: proveniente de la Cuenca Amazónica, el
fruto tiene generalmente forma ovalada y corta, de color
verde o amarilla cuando maduro, con una superficie lisa.
El pericarpio es espeso y difícil de cortar a causa de un
mesocarpo fuertemente lignificado; posee granos
pequeños y más o menos aplastados, de un color entre
púrpura claro y oscuro (Figura 17). Este tipo forma un
grupo complejo tanto en sus formas silvestres como cultivadas. Dada su alta
producción, el tipo forastero domina la producción mundial (Navarro y Mendoza, 2006).
1.7.3.- Trinitario: de origen híbrido entre Criollo y
Forastero, los cacaos de tipo Trinitario poseen
características intermediarias entre ambos grupos (Figura
18). En la primera generación, los árboles pueden ser
vigorosos y altamente productivos. El color de las
almendras, varía entre el blanco de los Criollo y el oscuro
del Forastero. En el comercio es conocido como "cacao
Figura 16. Cacao criollo Porcelana. Fuente: Propia
Figura 17. Cacao Forastero.
Fuente: Propia
Figura 18. Cacao Trinitario.
Fuente: Navarro y Mendoza, 2006
31
fino", y su sabor de excelencia puede deberse en parte a su germoplasma criollo
(Navarro y Mendoza, 2006).
1.7.4.- Cacaos de tipo Nacional: variedad tradicional del
Ecuador, ha sido clasificado por mucho tiempo entre los
Forastero (Figura 19). Los estudios recientes de diversidad
genética indican, sin embargo, que se trata de una
población independiente (Lercerteau, 1996). Las mazorcas
son de color verde (inmaduro) a naranja (maduras), son
grandes, ovaladas, con una estrangulación ligera en la
base, y poseen una punta aguda. El pericarpio es grueso y se reflejan surcos
profundos, la superficie es bastante rugosa. Las almendras son gruesas, de color
morado más claro que el típico Forastero amazónico. Abastecen el mercado de cacao
"fino", cuyas características aromáticas particulares, conocidas en el mercado con el
nombre de "sabor Arriba", son responsables de la reputación de calidad del cacao
ecuatoriano.
1.8. Cacao fino o de aroma
El cacao fino se define como almendras con alto potencial aromático y otras
bondades sensoriales que los distinguen de los demás (Álvarez y col, 2007). La calidad
aromática de un chocolate es una cualidad que está relacionada con el origen de las
almendras, con el tratamiento poscosecha y el tostado (Cros, 1997).
El cacao fino posee características distintivas de aroma y bajo contenido de
sustancias amargas; se utiliza para dar un toque más refinado, por lo que recibe
también el apelativo de cacao de aroma.
En el mercado mundial se distinguen dos grupos de cacao en grano: el fino o de
aroma y el cacao a granel u ordinario. El cacao fino se obtiene de plantaciones de
cacao tipo Criollo y el segundo de los Forasteros. De acuerdo con la Comisión
Figura 19. Cacao Nacional. Fuente: Navarro y Mendoza, 2006
32
Venezolana de Normas Industriales (COVENIN, 50:1995) se distinguen tres clases de
calidades (Tabla 1):
Cacao Extrafino (representado por todos los tipos de Criollo sometidos a un
adecuado proceso de fermentación y secado): se obtiene de granos
fermentados, de sección transversal casi circular, exento de olores extraños al
característico de éste grano y de cualquier otro signo de adulteración.
Cacao Fino de Primera (incluye todos los tipos Forasteros y Trinitarios
fermentados y secos): es el cacao formado por granos que han sido sometidos
al proceso de fermentación, exento de olores extraños al característico de éste
grano y de cualquier otro signo de adulteración.
Cacao Fino de Segunda (representados por todos los tipos Forasteros y
Trinitarios que sólo han sufrido un proceso de secado más no el de
fermentación.): es el cacao obtenido de un lote de granos de cacao cuyo
grado de fermentación sea como mínimo 20%, exento de olores extraños y de
cualquier otro signo de adulteración.
Las características físico-químicas de estas tres clases de cacao fino, se
muestran en el tabla 1.
33
Tabla 1. Características de calidad físico-químicas propuestas para el cacao venezolano. Fuente:
Normas COVENIN (1998)
34
1.9. Composición nutricional del cacao
Según Leung (1980), citado por Kalvatchev y col., (1998), el cacao y sus
derivados son alimentos muy energéticos por su alto contenido de hidratos de carbono
y de grasas (tabla 2).
Tabla 2. Valor Nutritivo del grano entero de cacao (sin cascara). Fuente: C.S.I.R., 1948-1976, citado por
Kalvatchev y col, 1998
35
Contiene cerca de 300 compuestos volátiles incluyendo esteres,
hidrocarbolactonas, monocarbonilos, piroles, y otros más. Se ha dicho que los
importantes componentes de sabor son esteres alifáticos, polifenoles, carbonilos
aromáticos insaturados, diketopiperazinas, pirazinas y teobromina. El cacao también
contiene cerca de 18% de proteínas (8% digestibles); 50 % de grasas (manteca de
cacao); aminas y alcaloides incluyendo teobromina (0,5 a 2,7%), cafeína (0,25 a
1,43%), tiramina, dopamina, salsolinol, trigonelina, ácido nicotínico y aminoácidos libres;
taninos, fosfolípidos, etc.
La manteca de cacao contiene predominantemente triacilglicéridos de ácidos
grasos, uno de ellos insaturado y dos saturados, representados principalmente, por el
oleico (37,3%), esteárico (34,4%), y palmítico (26,2%), respectivamente. Si bien es
cierto que contiene una proporción importante de grasas, especialmente saturadas,
existen estudios que muestran que no todos los ácidos grasos saturados elevarían la
colesterolemia. Por ejemplo, el ácido esteárico y el ácido oleico (que constituyen 2/3 de
la grasa total del chocolate) no elevan el nivel de colesterol sanguíneo (Kris-Etherton y
col., 2000).
Este alimento aporta las vitaminas A y B y minerales como el calcio, fósforo,
hierro, magnesio, cobre y potasio. Asimismo, el ácido fólico y la tiamina (B1) que
contiene el cacao como materia prima, son nutrientes indispensables para la regulación
del metabolismo.
1.10. Factores que influyen en la calidad aromática del cacao
En el cacao tostado se han identificados más de 500 compuestos, pertenecientes
a 17 familias químicas distintas. Van Straten (1983) y Flament (1991) realizaron
estudios sobre la caracterización de los compuestos volátiles, del sabor y aroma,
determinando que las pirazinas son los compuestos predominantes (el 20 % de los
compuestos identificados en el aroma), seguidos por los ésteres (13 %), hidrocarburos
(13 %) y los ácidos (11 %).
36
Varios factores influyen sobre la calidad final de las almendras de cacao, entre
ellos tenemos:
1.10.1.- Variedad o tipo de cacao
La importancia que tiene el genotipo sobre la calidad del cacao, ha sido tema de
discusión, ya que, estimar la influencia de la variedad sobre el aroma final es
complicado debido a que nunca se tratan prácticamente los cacaos en condiciones
idénticas (fermentación, secado y tostado). Clapperton (1993), evaluó un mismo
protocolo de preparación de los cacaos, donde encontró diferencias aromáticas entre
las variedades de cacao forastero, trinitario e híbrido. Sin embargo, se ha logrado
establecer protocolos que permiten definir qué variedades de cacao pueden utilizarse y
bajo qué condiciones para producir la materia prima que la industria exige.
Según Clapperton (1992), citado por Reyes y col., (1999), los efectos del sabor
de las almendras de cacao pueden ser reproducibles, lo que significa que los
productores puede reproducir los sabores de cultivares, siempre y cuando utilicen
condiciones controladas en el proceso del tratamiento poscosecha. Sin embargo estos
autores han demostrado que existen ciertos tipos de criollos como el Porcelana y
criollos Mérida, que una vez beneficiados adecuadamente, producen granos con
sabores bien desarrollados. Mientras que criollos provenientes de Nicaragua, como el
UF 676 y el ICS 39, a pesar de recibir una buena tecnología postcosecha, producen
valores de sabor muy pobres.
La intensidad aromática de los Forastero es mayor, estos serían generalmente
menos amargos y menos astringentes que las variedades Trinitario (Cros, 1997).
Ortiz y col., (2009) realizaron una investigación sobre la influencia de varios
factores sobre características del grano de cacao fermentado y secado al sol. Los
resultados mostraron que el cacao tipo Criollo presentaron los mayores porcentajes de
humedad, acidez, grasa y proteínas, mientras que el Forastero los valores más altos de
pH y taninos.
37
1.10.2.- Madurez del fruto
Generalmente, el cambio de color de las mazorcas de cacao es un indicador
visual del nivel de madurez, sin embargo, existen diversos cultivares que no cambian de
color por lo que es necesario basarse en otros criterios como por ejemplo, el toque o
golpe de la mazorca.
Los granos procedentes de frutos inmaduros fermentan muy difícilmente;
después del tratamiento poscosecha, estos granos muchas veces son pizarrosos o son
mohosos, por lo que es necesario cosechar frutos con un estado de madurez óptimo de
manera que no se afecte la calidad final de las almendras de cacao (Musa y Said,
1988).
Estudios realizados por Patel y col., (1994), determinaron que el grado de
madurez de la mazorca afecta la cantidad de grasa del fruto; además, durante el
desarrollo del fruto la proporción de los ácidos grasos varía, permaneciendo constante a
partir de los 5 meses de edad.
Por otro lado, Samah y col., (1993) estudiaron la variación de los contenidos en
ácidos lácticos, aspártico y cítrico en almendras fermentadas para cacaos maduros y no
maduros, observando que las cantidades producidas de estos compuestos fueron
mayores en almendras inmaduras.
1.10.3. Tratamiento post-cosecha:
1.10.3.1.- Desgrane:
Las mazorcas de cacao luego de cosechadas, se deben desgranar; para ello, las
mismas se cortan manualmente, utilizando un palo o una piedra. Es importante resaltar,
que no se deben utilizar cuchillos o machetes, ya que pueden causar heridas a las
semillas.
38
Estudios realizados por (Barel, 1987; Díaz y Ávila, 1993; Álvarez, 1997 y Torres y
col., 2004), demostraron que retardar el desgrane de la mazorca de cacao luego de
cosechada, promueve una fermentación acelerada. Según estos autores, a medida que
aumenta el tiempo entre la cosecha y el desgrane del cacao los valores de temperatura
aumenta durante el proceso de fermentación. Así mismo, promueve bajos niveles de
ácido láctico, ácidos volátiles y ácidos totales libres; y también se produce un
incremento de los taninos en el cotiledón. Estos autores obtuvieron mejores resultados
después de un retardo de 6 d entre la cosecha y el desgrane.
El tiempo entre la cosecha y el desgrane varía según la zona de producción, que
va desde 5 a 15 d. Generalmente los productores realizan de manera involuntaria el
almacenamiento de las mazorcas, ya que espera cosechar la mayor cantidad de ellas,
para iniciar el proceso de desgrane y por consiguiente la fermentación.
1.10.3.2.- Fermentación
Es importante mencionar que el aroma del cacao está constituido por una
fracción constitutiva que está presente en los granos frescos, una fracción desarrollada
durante el proceso de fermentación y secado y una fracción formada durante el tostado.
Es por ello, que la fermentación es considerada como un proceso clave para la
formación de los aromas en el cacao. Esta reacción es inducida por el incremento de
temperatura de la masa de cacao en fermentación y la migración del ácido acético de la
pulpa hacia el cotiledón (Roelofsen, 1958).
El proceso de fermentación tiene por objetivo los siguientes aspectos:
Desprender los granos del mucílago que los rodea para facilitar su
conservación.
Provocar la muerte del embrión e impedir la germinación.
Originar una cadena de reacciones bioquímicas en el interior de los granos
que generan un aumento de su volumen y el cambio de color hasta alcanzar el
tono chocolate característico del grano de cacao.
39
Los granos extraídos de las mazorcas deben depositarse en cajones de madera
dulce, con orificios en el fondo y los lados para la salida de la "baba" o líquidos que se
desprenden del mucílago. Estos cajones deben cubrirse con hojas de musáceas o
sacos de fique y colocarse a unos 10 ó 15 centímetros por encima del suelo para el fácil
drenaje de estos líquidos en sitios cubiertos para que la temperatura sea constante y la
fermentación sea completa y uniforme. El tamaño y número de los cajones varía de
acuerdo con la cosecha de la finca. (Graziani de Fariñas y col., 2003; Portillo y col.,
2005), evaluaron el diseño de los cajones de madera sobre el proceso de fermentación,
encontrando que la temperatura fue más elevada en los cajones cuadrados.
También se utilizan cajones en escalera, barriles fermentadores, camillas y
canastas. Lo más importante a considerar es que los recipientes fermentadores tengan
orificios para la salida del líquido.
Luego de colocados los granos de cacao en el cajón de fermentación, es
necesario realizar volteos periódicamente, esto va a depender del tipo de cacao. Portillo
y col., (2005), encontraron que el cacao Criollo Porcelana, alcanzó temperaturas
máximas en los cajones de fermentación cuando la masa de cacao fue removida cada
24 h y las mazorcas tuvieron 5 d de aguante después de cosechada.
El tiempo de fermentación de las almendras varía según el tipo de cacao, y va
desde 3 a 8 d. Para el caso del cacao Criollo Porcelana, por ejemplo, tiempo óptimo de
fermentación es 3 d (Portillo y col., 2005).
Es importante reconocer el grado de fermentación para poder iniciar el proceso
de secado; para ello existen seis métodos (García, 2000):
1.- Tiempo calendarizado
2.- Pruebas de corte y utilizar el criterio del color del cotiledón
3.- Color externo de las almendras
4.- Olor de la masa fermentativa
5.- Descenso de la temperatura
40
6.- Hinchamiento de las almendras
Sin embargo, resultan muy inapropiados dado que dependen de la capacidad de
reconocimiento organoléptico de la persona encargada y esto obviamente no es
uniforme.
De los anteriores, el método 2 es el más ampliamente utilizado en las
fermentadoras, debido a que los cambios en la coloración del cotiledón, producto de las
diversas reacciones durante la fermentación marcan de cierta manera la finalización de
este proceso, aunque esto también deja mucha incertidumbre.
Otro factor importante a considerar al momento de la fermentación, es la cantidad
de cacao a fermentar, que varía de acuerdo a la temporada de cosecha. Diversos
autores difieren en cuanto a la cantidad mínima de la masa de cacao a fermentar en
condiciones naturales, las cuales fluctúan entre 35-450 kg (García, 2000).
1.10.3.3.- Secado:
El secado es una etapa del proceso del beneficio del cacao que tiene como
objetivo principal eliminar el exceso de humedad de los granos, desde un 60% hasta
8%, generalmente a través de la exposición de los mismos a la radiación solar. Sin
embargo, en zonas de muchas precipitaciones, el secado suele hacerse de manera
artificial. Otro objetivo importante del secado es eliminar la acidez y la astringencia de
los granos de cacao, ya que estas características son importantes en la calidad final
(Rohan, 1964).
Es importante lograr un buen secado de los granos de cacao, para evitar el
desarrollo de mohos que deterioran la calidad, facilitar el almacenamiento, transporte,
manejo y comercialización (Cros y Jeanjean, 1995).
El secado debe realizarse de manera lenta y a bajas temperaturas, sobre todo en
las primeras horas de secado, removiendo frecuentemente las masas para distribuir
41
uniformemente el calor entre ellas, utilizando herramientas de madera. El secado
generalmente dura de 4 a 5 d. Según Ortiz de Bertorelli y col., (2004) el secado al sol es
afectado por la textura del piso donde son colocados los granos de cacao, la frecuencia
de remoción y las condiciones climáticas
La fase oxidativa de la fermentación, continúa durante el proceso de secado
provocando una disminución del contenido de ácido acético por evaporación, oxidación
de los polifenoles (Forsyth y Quesnel, 1963) y síntesis de aldehídos verosímilmente por
reacciones de tipo Strecker (Ziegleder, 1982), también se desarrollan los pigmentos de
color marrón a partir de los compuestos fenólicos (Cros y Jeanjean, 1995).
1.10.3.4.- Almacenamiento:
El almacenamiento del cacao es para el productor, chocolateros y exportadores
de gran importancia, ya que si se realiza de manera inadecuada puede ocasionar el
deterioro de los granos. Debe almacenarse en lugares que no posean olores extraños y
secos para evitar la proliferación de hongos e insectos.
Durante el almacenamiento se tienen varios riesgos, entre ellos tenemos la
recuperación de la humedad ocasionada por el mal secado; esto provoca la aparición
de granos mohosos y la hidrólisis de la grasa, dando origen a una manteca ácida y de
mala calidad.
En un estudio realizado por Liendo y Marín (2006), observaron que la mayoría
de los productores del estado Miranda, almacenan los granos de cacao en sacos y los
colocan sobre bloques de arcilla y un menor grupo de productores sobre tablas de
madera, ambos en depósitos techados. Otro grupo de productores colocan los sacos de
cacao sobre la tierra, lo que acarrea la absorción de humedad y conlleva la
contaminación con malos olores y microorganismos que deterioran su calidad. La
utilización de diferentes prácticas de almacenamiento es debida a los escasos
conocimientos sobre técnicas apropiadas de almacenamiento y/o la escasa
disponibilidad económica para emprenderlas.
42
1.11. Proceso de fermentación del cacao
Durante el proceso de fermentación ocurren una serie de cambios bioquímicos,
microbiológicos y enzimáticos, que promueven la ocurrencia reacciones que permiten
obtener un cacao de óptima calidad (Senanayake y col., 1997).
Según Schwan y col., (1995), ocurren dos tipos de eventos:
- La fermentación del mucílago por acción de los microorganismos que produce
alcoholes, ácidos y libera calor
- Diferentes reacciones bioquímicas en el cotiledón, que son estimuladas por el
transporte de los metabolitos de los microorganismos de la fermentación del mucilago al
interior del cotiledón.
La acción microbiana durante la fermentación es bien conocida; los primeros
colonizadores son las levaduras, luego las bacterias lácticas y finalmente las bacterias
acéticas. De menor importancia se encuentran las bacterias formadoras de esporas
aeróbicas y hongos filamentosos. Este proceso involucra dos fases una anaerobia y
otra aerobia, que son fundamentales que ocurran para el buen desarrollo de las
características del cacao (Schwan y col., 1995). Estas contemplan lo siguiente:
- Fermentación anaeróbica: promueve la formación de etanol y ácido láctico por
levaduras y bacterias lácticas. La primera etapa durante la fermentación es la acción de
levaduras sobre los substratos presentes en el mucílago del cacao y las cuales
predominan principalmente durante las primeras 24 h, posteriormente, comienzan a
proliferar las bacterias lácticas y acéticas debido a las condiciones generadas durante el
proceso. Las levaduras contribuyen al rompimiento del ácido cítrico presente en el
mucílago lo que permite el incremento del pH de 3.5 a 4.2.
Con el desarrollo de las bacterias, tanto lácticas como acéticas, se producen
ácidos orgánicos (ácido láctico, acético y en menor presencia oxálico, fosfórico,
succínico y málico) y ácidos volátiles, y algunas cepas de levaduras producen
43
pectinasas, lo que permite la reducción de la viscosidad en el mucílago y con ello se
obtiene una mayor aeración sobre la masa total del grano.
Las bacterias lácticas proliferan cuando parte del mucílago ha sido drenado y las
levaduras comienzan a declinar; la acción principal de las bacterias lácticas es la
degradación de carbohidratos para producción de ácido láctico, aunque también
metabolizan ácido cítrico contribuyendo con ello a la elevación de la acidez (Passos y
col., 1984).
Aunada a la producción de alcohol y ácido láctico, también existen cantidades
menores de otros productos y alteraciones de proteínas, lípidos y otros constituyentes
que son importantes pero menos evidentes. Usualmente al cuarto día de la
fermentación las levaduras no se encuentran presentes en el cacao.
- Fermentación aeróbica: su acción principal es la formación de ácido acético a
partir de etanol por bacterias acética. Después del descenso de la población de
levaduras y con la elevación del pH y la viscosidad reducida que surge durante la fase
anaerobia, la masa fermentativa queda mucho más aireada; de esta manera se crean
las condiciones necesarias para el desarrollo de las bacterias acéticas que actúan
estrictamente en medio aerobio. En esta fase se produce una elevación de la
temperatura que contribuye a la eliminación de levaduras y bacterias lácticas. La
función primordial de este tipo de bacterias es la oxidación del alcohol a ácido acético y
que con las fracciones de ácido láctico son también oxidados a dióxido de carbono y
agua.
La producción de acidez en las habas de cacao y la elevación de la temperatura
que se da en la masa de fermentación, origina la difusión e hidrólisis de proteínas en los
cotiledones. Esta función se le atribuye al metabolismo de las bacterias acéticas
(Forsyth y Quesnel, 1963, citado por Schwan y col., 1995).
44
La contribución de estas bacterias es de suma importancia para la formación de
precursores de sabor, como azúcares reductores, pirazinas y aminoácidos libres.
El incremento en la aeración, la elevación del pH (3.5 - 5) y la elevación de
temperatura alrededor de 45ºC, pueden favorecer el desarrollo de bacterias del género
Bacilos. Este tipo de bacterias origina una gama de compuestos químicos bajo estas
condiciones, que pueden contribuir a la acidez y quizás con el tiempo produzcan
sabores indeseables en las almendras. Otros compuestos orgánicos como el ácido
acético, ácido lixtico, 2,3 butanediol y tetrametilpirazina, los cuales influyen en el sabor
del chocolate, son también producidos por esta especie.
Los hongos filamentosos no son considerados una parte importante de la
sucesión microbiana, y se ha encontrado presencia de ellos en la fermentación del
cacao en las partes mejor aireadas. Posiblemente puedan contribuir, no muy
marcadamente, al mal sabor del cacao.
1.12. Evolución de los parámetros fisicoquímicos durante la fermentación del cacao
1.12.1. Temperatura:
La evolución de la temperatura durante el proceso de fermentación del cacao es
de suma importancia, ya que es un indicador del grado de fermentación que se está
alcanzando. El ascenso de la temperatura es provocado por las reacciones
exotérmicas y la actividad microbiológica que ocurre durante este proceso, la mayor
cantidad de calor proviene de la oxidación del etanol a acetato y de la conversión del
acetato a CO2 y agua (Cros y Jeanjean, 1995), finalmente la temperatura desciende por
la inactivación microbiana, alcanzando temperaturas con valores cercanos a 40ºC
(Senanayake y col., 1995)
Al inicio, el proceso de fermentación es muy lento, ya que la degradación de
azúcares por levaduras genera poco calor. Los estudios muestran que la elevación de
temperatura ocurre a las 48 h, por acción de bacterias acéticas las cuales transforman
45
el alcohol a ácido acético, mediante una reacción exotérmica. El comportamiento de la
temperatura se puede ver afectado por el volumen de la masa de cacao y la remoción
de la misma. Durante las primeras 48 h la temperatura fluctúa entre 26 a 45ºC y puede
llegar hasta 60ºC posteriormente (García, 2000).
Torres y col., (2004), observaron que al desgranar las mazorcas después de 5 d
de cosechadas, la temperatura incrementaba bruscamente y alcanzaba valores más
elevados; esto puede ser atribuido a una pre fermentación de las mazorcas durante el
almacenamiento, ya que se observan granos marrones en dicho cacao antes de
fermentarlo.
Portillo y col., (2005), evaluaron el efecto de varios tratamientos post-cosecha
sobre la temperatura en la calidad del cacao Criollo Porcelana (Theobroma cacao L.) en
el Sur del Lago de Maracaibo, y observaron que para los diferentes tratamientos, la
temperatura de los cajones alcanzó valores entre 45,4º y 46º C; los máximos valores se
observaron a las 72 h.
1.12.2.- Humedad:
El contenido de humedad es un factor de calidad determinante para la
preservación, empaque, transporte y almacenamiento (Bradley, 2003). Según la Norma
COVENIN 50:1995, el contenido de humedad en las almendras de cacao luego de
fermentada y secada, no debe ser mayor del 8%.
Contreras y col., (2004), evaluaron el efecto de varios fermentadores sobre la
calidad del cacao usado por los productores de la localidad de Cumboto-Venezuela.
Ellos encontraron diferencias significativas (P<0,05) entre los valores de humedad en
función de los días de fermentación, la que tendió a disminuir. Obtuvieron valores de
porcentaje de humedad de las almendras de cacao sin secar al sol entre 74,82% para
las 0 h de fermentación y 73,40 % para las 94 h de fermentación.
46
Por otro lado, Álvarez y col., (2007), encontraron valores de porcentaje de
humedad, entre 4,26 % a 6,37 %, en almendras de cacao de cinco (5) genotipos
perteneciente a la colección 1995 del banco de germoplasma del INIA Aragua.
1.12.3.- pH:
La variación del pH durante la fermentación está influenciada por los procesos de
degradación por acción de microorganismos y por efecto del mezclado o remoción
(Senanayake y col., 1997).
El pH al inicio de la fermentación es diferente en el mucílago y en el cotiledón del
grano del cacao, fundamentalmente debido al contenido de ácido cítrico en el mucílago.
La variación del pH en el mucílago se debe principalmente por la degradación del ácido
cítrico, ya que gran parte del ácido acético formado durante la fase aerobia migra hacia
el cotiledón.
En el cotiledón al inicio de la fermentación el pH disminuye por la presencia de
ácido acético y luego se incrementa debido a las reacciones que ocurren entre ácido
acético y diferentes fracciones de proteínas.
Portillo y col., (2007), realizaron una investigación sobre el análisis químico del
cacao criollo Porcelana en el Sur del Lago de Maracaibo, observaron valores de pH de
5,53 con remociones cada 24 h. Es importante mencionar que valores de pH ≤ 4,5 en
los cotiledones disminuyen el potencial aromático en el cacao, mientras que valores de
pH entre 5,0 y 5,5 conducen a un incremento del potencial.
1.12.4.- Acidez:
Durante el proceso de fermentación, en la pulpa de las almendras del cacao se
produce la oxidación de ácido cítrico y esto provoca la reducción de la acidez. El
metabolismo del ácido cítrico ocurre por acción de las levaduras anaeróbicas, ya que el
etanol formado es oxidado a ácido acético por las bacterias acéticas las cuales migra
hacia los cotiledones (Schwan, 1990).
47
El acido acético juega un papel muy importante en el desarrollo de las sustancias
aromáticas, ya que ocasiona la muerte del embrión, la permeabilización de la
membrana del cotiledón y la sucesión de una serie de reacciones que provocan que la
grasa sea liberada permitiendo el contacto con las enzimas para sufrir una hidrólisis que
produce los precursores del aroma. Durante el proceso de secado el acido acético debe
ser eliminado, de manera que no afecte la calidad final del grano (Cross, 1997).
En el cacao Criollo Porcelana, se han realizado investigaciones que han
demostrado que los valores más altos de acidez fueron observados cuando se
realizaban remociones de la masa cada 12 h (0,95%). Por otro lado, se pudo observar,
en mazorcas con 0 d de aguante, un incremento de la acidez hasta el tercer día de
iniciada la fermentación (1,25%) y a partir de este momento se mantuvo constante
hasta el final de la fermentación (1,09%) (Portillo y col., 2007).
1.12.5.- Contenido de grasa:
La grasa del cacao tiene características físicas y químicas que le imparten
propiedades funcionales específicas, no comparables con las de otros aceites
vegetales, que son muy útiles en la manufactura de una extensa variedad de productos
de chocolates, cosméticos y farmacéuticos, por lo que tiene una gran demanda en estas
industrias (Liendo y col.,1997).
La manteca del cacao es una grasa simple, constituido principalmente de ácido
palmítico, esteárico, oléico y cantidades pequeñas de ácido mirístico, linolénico y
araquídico. Es la grasa más importante utilizada en productos de confitería, no sólo
porque es el ingrediente natural del chocolate, sino también porque las características
de fusión son únicas, al tener un alto contenido de grasa sólida a temperatura ambiente,
y de fusión en un estrecho intervalo de temperaturas justo por debajo de la temperatura
corporal (Chaiseri, y Dimick, 1989).
48
En Venezuela hay muy poca información sobre las características químicas y
físicas de la grasa extraída de los diferentes cultivares de cacao (Theobroma cacao L.)
que se producen.
Liendo y col., (1997), realizaron una investigación sobre la caracterización de la
manteca de cacao extraída de cultivares híbridos de Theobroma cacao L, obtuvieron
valores de grasa que oscilaron entre 54,21 y 47%, encontrando diferencias significativas
entre las variedades estudiadas (IMC11 y cultivares criollos de Ocumare).
Domínguez, (1969), encontró en los cacaos venezolanos, un alto contenido de
grasa para los cultivares obtenidos a partir de la hibridación entre el Criollo y el
Forastero (45,87 %), mientras que el cruce entre Forastero y Forastero contenía un
menor contenido de grasa (41,42%).
Ortiz de Bertorelli y col., (2009), encontraron significativas en el contenido de
grasa dependiendo de la frecuencia de remoción de la masa fermentante. La que se
removieron cada 24h presentaron mayor contenido grasa que aquellas que se
removieron cada 48h.
1.12.6. Purinas:
El contenido de purinas presente en todos los tipos de cacao, disminuyen
durante el proceso de fermentación, lo que provoca una reducción del amargor (Bucheli
y col., 2001).
Según, Davrieux y col., (2005), los cacao criollos tienen un contenido de
teobromina entre 0,59 - 1,02% y de cafeína entre 0,40 – 0,81%.
Zambrano y col., (2010), por su parte realizaron una evaluación química de
precursores de aroma y sabor del cacao criollo merideño durante la fermentación en
dos condiciones edafoclimáticas, y encontraron valores de teobromina entre 1,38 y
1,79% y cafeína entre 0,63 y 0,99%.
49
1.12.7.- Polifenoles:
Los polifenoles son un conjunto heterogéneo de moléculas que comparten la
característica de poseer en su estructura varios grupos bencénicos sustituidos por
funciones hidroxílicas (Hernández y Prieto, 1999). Los polifenoles de mayor
concentración encontrados en el cacao son las epicatequinas y leucocianidinas.
Portillo y col., (2007), observaron que el tiempo de fermentación, en las
almendras de cacao criollo Porcelana, tiene participación en el desarrollo de los
polifenoles que intervienen en el desarrollo del sabor astringente y los azucares
reductores como precursores del aroma térmico del cacao.
Por otro lado, Zambrano y col., (2010), en el cacao criollo Mérida, encontraron
valores de polifenoles totales de 47,71 mg ácido gálico.g-1. En el cacao Forastero de
Ghana, estos valores fueron superiores, 66,37 mg ácido gálico.g-1. Durante el proceso
de fermentación los polifenoles totales presentes en las almendras de cacao
disminuyen de manera considerable alrededor de un 70 y 80%.
CAPÍTULO II
MATERIALES Y MÉTODOS
2.1.- Tipo de Investigación
El tipo de investigación es experimental, ya que está integrada por
un conjunto de actividades metódicas y técnicas que se realizan para recabar
la información y datos necesarios sobre el tema a investigar y el problema a resolver.
La misma se presenta mediante la manipulación de una variable o más experimentales
no comprobadas, en condiciones rigurosamente controladas, con el fin de describir de
qué modo o por qué causa se produce una situación o acontecimiento particular
(Hernández y col., 1991).
Su diferencia con los otros tipos de investigación es que el objetivo de estudio y
su tratamiento dependen completamente del investigador, de las decisiones que tome
para manejar su experimento. En el experimento, el investigador maneja de manera
deliberada la variable experimental y luego observa lo que ocurre en condiciones
controladas. La experimentación es la repetición voluntaria de los fenómenos para
verificar su hipótesis.
2.2.- Diseño de la investigación
El diseño es experimental correspondió a un diseño completamente al azar, con
un arreglo factorial de 2x5, donde se evaluaron dos factores de estudio: Época de
cosecha a dos niveles (EC1 y EC2) y tiempo de fermentación a cinco niveles (0, 24, 48,
72 y 96 h), con tres repeticiones.
2.3.- Procedimientos
2.3.1.- Material Vegetal
Para este estudio se contó con una plantación de cacao de tipo "Criollo
Porcelana", de aproximadamente 30 años de edad proveniente de la colección de
trabajo del Centro Socialista de Investigación y Desarrollo (CESID-Cacao) perteneciente
a CORPOZULIA, situada en la Parroquia El Moralito, municipio Colón del estado Zulia.
La zona presenta un clima de bosque húmedo tropical, está ubicada 8º 43´ 27¨ al Norte
51
y 71º 44´ 33¨ por el oeste, altitud de 50 msnm, con una precipitación anual promedio de
1.738 mm, humedad relativa de 83% y una temperatura media de 26,8 °C.
2.3.2.- Condiciones de tratamiento poscosecha (Fermentación y Secado) del cacao
Criollo
El ensayo se realizó durante dos épocas de cosecha (Abril-Junio 2009 y Abril-
Junio 2010). Se desgranaron 3.700 mazorcas de cacao Criollo Porcelana, cuyas las
almendras fueron fermentadas en tres cajas de madera dulce (Roble, Quercus robur L)
de 60x60x60 cm. Estas cajas fueron llenadas con las almendras hasta obtener una
capa de 55 cm de cacao (272 kg de cacao fresco). Esta masa fue cubierta con hojas de
plátano para promover la actividad microbiana por efecto de las levaduras que
contienen las hojas de plátano y así asegurar una fermentación anaeróbica y el
aislamiento térmico. La fermentación se realizó en un cuarto cerrado durante cuatro (4)
días, ya que por ser un cacao tipo Criollo la duración del proceso no debe exceder este
tiempo (Portillo y col., 2007)
Se realizaron remociones de la masa de cacao cada 24 h, que consistió en
voltear las almendras de cacao, para lograr la aireación de las mismas y por
consiguiente promover la actividad bacteriana, asegurando el grado de fermentación
uniforme. Se realizaron monitoreo de la temperatura de la masa de cacao antes de la
toma de la muestra y después de la remoción.
Se tomaron 2 muestras (1,5 Kg de cacao en baba) de cada cajón diariamente,
seleccionándolas en nueve (9) puntos diferentes del cajón, situados a 30 - 35 cm de
profundidad. Estas muestras fueron colocadas en los patios de secado al sol. El secado
al sol se realizó en capas delgadas de 3 cm sobre patios de madera por 5h al día,
durante cinco (5) días, realizando remociones de la masa cada hora para garantizar un
secado uniforme, hasta obtener un contenido de humedad cercano al 8 %. El conjunto
de ensayos realizados durante este trabajo se resume en el tabla 3.
52
Tabla 3. Descripción de los Tratamientos
Época de cosecha
Tiempo de fermentación
Tratamiento
(EC 1) Abril-Junio
2009
0 EC1-0 24 EC1-24 48 EC1-48 72 EC1-72 96 EC1-96
(EC 2) Abril-Junio
2010
0 EC2-0 24 EC2-24 48 EC2-48 72 EC2-72 96 EC2-96
Finalmente, las muestras tomadas en campo fueron trasladadas al Laboratorio
de Tecnología de Alimentos de la Facultad de Agronomía de La Universidad del Zulia
para sus respectivos análisis.
2.3.3.- Métodos
2.3.3.1.- Preparación de las muestras
Los análisis se realizaron en almendras de cacao fermentado y seco. Las
almendras de cacao secas fueron descascarilladas manualmente para obtener los nibs,
a los que se les agregó nitrógeno líquido para su posterior molienda. El polvo de cacao
obtenido fue tamizado (<0,5mm) y conservado a -80°C en un ultra congelador (Nuaire,
modelo ILS-DF85136, fabricado en Korea). Todos los análisis fueron efectuados sobre
estos polvos de cacao.
2.3.3.2.- Determinación de las características fisicoquímicas del cacao
2.3.3.2.1.- Determinación del contenido de humedad
Aproximadamente 3 g de cacao en polvo no desgrasado fueron pesados y luego
colocados en capsulas previamente taradas. Posteriormente, se colocaron en una
estufa a 103°C durante 16 h. El contenido de humedad (%) se determinó
gravimétricamente a peso constante (Método Nº 931,04; AOAC, 1990).
53
2.3.3.2.2.- Determinación del contenido de grasa
10 g de cacao en polvo refinado fueron colocados en balones previamente
pesados y se desgrasaron con éter de petróleo 40/60 durante 8 h consecutivas en un
extractor de Soxhlet (Labconco, Missouri 64132, fabricado en Estados Unidos).
Después de eliminar el solvente en un evaporador rotativo, los balones fueron
colocados en una estufa a 103 ºC por 4 h. La cantidad de grasa se cuantificó
gravimétricamente después de enfriar los balones a temperatura ambiente en un
desecador (Método Nº936,15; AOAC, 1990).
2.3.3.2.3.- Acidez
2.3.3.2.3.1.- Determinación del pH
Muestras de 10 g de cacao en polvo fueron mezclados con 90 ml de agua
destilada a 100°C. Después de dejarla enfriar, se midió potenciométricamente el pH de
la suspensión (Bianchi, 1990), utilizando un pH-meter (Thermo Scientific, Orion 3 star,
SN B07067, fabricado en Singapore).
2.3.3.2.3.2.- Cuantificación de la acidez libre
5 g de cacao en polvo se colocaron en suspensión en 50 ml de agua destilada.
Después de una hora de agitación, la acidez libre se determinó con una solución de
NaOH 0.1 N. El punto final de la titulación se estableció a pH 8,3. Los resultados se
expresaron en ml de NaOH 0.1 N necesarios para neutralizar la acidez libre contenida
en 1g del polvo de cacao. La acidez se expresó en función del contenido de ácido
acético, ya que es el más predomínate en las almendras de cacao.
2.3.3.2.3.3.- Cuantificación de la acidez volátil
A 1 g de polvo de cacao se le agregaron 3 gotas de ácido sulfúrico concentrado;
luego fue sometido a una extracción a vapor. 50 ml de agua destilada inicialmente
fueron colocados en el cuerpo del extractor. La extracción se realizó durante 20 min,
con el fin de alcanzar 300 ml de destilado. Los ácidos volátiles fueron neutralizados con
una solución de NaOH. La neutralización fue detenida en función de la curva de la
fenolftaleína (pH = 8,4). El resultado fue expresado en mililitros de NaOH 0,1 N/g cacao.
54
2.3.3.2.4.- Determinación del contenido de purinas
2.3.3.2.4.1.- Extracción
0,3 g de cacao en polvo, se colocaron en un balón de 250 ml y se extrajo por
reflujo con 80 ml de agua durante 30 min. La mezcla se dejó enfriar, y se filtró al vació
con celite 45. La fase acuosa se completó hasta 250 ml con agua destilada.
Posteriormente una alícuota de 1,5 ml fue filtrada con filtro Millipore® (0,45µm) antes de
su análisis.
2.3.3.2.4.2.- Cuantificación
Las purinas extraídas fueron cuantificadas por cromatografía liquida (HPLC),
utilizando un estándar externo, constituido por una solución estándar compuesta por 10
mg de cafeína y 10 mg de teobromina en 100 ml de agua destilada. Se utilizó un equipo
de cromatografía líquida de alta de resolución (HPLC) modular (DIONEX®, modelo
Ultimate 3000, Estados Unidos), equipado con un inyector automático de volumen
ajustable, una bomba cuaternaria para impulsar la fase móvil y un detector de arreglo
de diodos UV (PDA), con las siguientes condiciones cromatografícas:
Columna: C18 DIONEX®, Aclaim® 120, (2,1 x 150 mm)
Solventes: 100% metanol/agua (30/70 V/V)
Flujo: 0,250 ml/min
Detección: UV, longitud de onda λ= 278 nm
Cantidad inyectada: 20 µl (loop)
Temperatura del horno: 40 ºC
55
2.3.3.2.5.- Determinación del contenido de polifenoles totales
Para la determinación de polifenoles totales se utilizó la metodología empleada
por Arnous y col., (2002), por el método de Folin-Ciocalteau utilizando muestras de
cacao Porcelana deshidratadas y desgrasadas.
Primeramente, se construyó una curva de calibración (r2 = 0,9990) a diferentes
concentraciones (20 a 600 mg/L) a partir de una solución madre de ácido gálico de
2000 mg/L, utilizando un espectrofotómetro UV-Visible Genesys® 105 UV-VIS, a
765nm.
La extracción de los polifenoles se realizó de la siguiente manera:
En un tubo de ensayo se pesó 0,25 g de muestra de cacao y se le adicionó 5mL
de una solución de metanol al 70%. El tubo de ensayo se colocó en un baño ultrasónico
por 30 min. Posteriormente se centrifugó a una velocidad de 3000 rpm por 10 min y se
obtuvo un extracto el cual se separó de la mezcla por decantación simple. El residuo
sólido se centrifugó nuevamente, colectando el extracto que se separó. 100µl del
extracto se colocó en un tubo Eppendorf de 1,5 ml y se le agregó 900 µl de agua
destilada.
En un balón aforado de 50mL, se colocaron 60 µL del extracto de chocolate, y se
le adicionó 300 µL de reactivo Folin-Ciocalteau, 4740 µL de agua desionizada y 900 µL
de solución de carbonato de sodio al 20%. La solución resultante se dejó en reposo en
la oscuridad por 2 horas.
Finalmente se determinó la absorbancia de las soluciones que presentaron
coloración azul, colocándolas en una celda o cubeta de policarbonato dentro del
espectrofotómetro a 765nm. Los resultados se expresaron como mg equivalentes de
ácido gálico por cada g de cacao.
56
2.4.- Análisis Estadísticos
Un análisis de varianza (ANOVA) fue aplicado sobre los datos obtenidos. Los
factores a estudiar fueron: época de cosecha y el tiempo de fermentación. Se utilizó la
prueba de medias por Tukey para clasificar las diferencias existentes entre los
tratamientos. La prueba de medias de las interacciones se analizó a través del método
mínimo cuadrado LS Means del procedimiento GLM del SAS. Todos los análisis fueron
realizados con el software estadístico SAS, versión 9 (SAS, 2002).
CAPÍTULO III
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
3.1.- Comportamiento de la temperatura de la masa de cacao durante el proceso de
fermentación
El ANOVA para esta variable detectó diferencias significativas (P<0,05) para la
época de cosecha (EC) y diferencias altamente significativas (P<0,01) para el tiempo de
fermentación (TF) y la interacción ECxTF (Anexo 1).
Se observó que la temperatura de la masa de cacao se incrementó en función
del tiempo de fermentación (figura 20).
Figura 20. Efecto de la época de cosecha (EC) y el tiempo de fermentación (TF) sobre la temperatura de
la masa de cacao
Esto ocurre por las reacciones provocadas por las bacterias acéticas que
comienzan a crecer por las condiciones de pH de la masa de cacao y por la remoción
de la misma (Schwan y col., 1995), que para este estudio fue cada 24h. Por otro lado, a
las 48h la masa fermentante alcanzó la máxima temperatura tanto para la EC1 y EC2
(53,6 y 50,6 ºC, respectivamente), manteniéndose constante hasta la 72h para la EC1,
y hasta las 96h para la EC2. Estos valores son superiores a los reportados por Portillo
y col., (2005), quienes obtuvieron valores máximo de la temperatura (45,7 ºC) a las 72h,
cuando evaluaron el efecto de los tratamientos post-cosecha sobre la temperatura y el
58
índice de fermentación en la calidad del cacao criollo Porcelana (Theobroma cacao L.)
proveniente del Sur del Lago de Maracaibo.
Es importante mencionar que la elevación de temperatura se produce
aproximadamente a las 48 h, debido a la acción de bacterias acéticas que transforman
el alcohol en ácido acético, provocando una reacción exotérmica (García, 2000),
mientras que el descenso es ocasionado por la inactivación de la microflora
predominante, cuando la temperatura empieza a alcanzar valores cercanos a 40 °C
(Senanayake y col., 1995).
Las diferencias encontradas en el comportamiento de la temperatura de la masa
de cacao en las dos época de cosechas, pudiera atribuirse a la diferencia de
condiciones edafoclimáticas en cada una de ellas. De acuerdo con Quiroz, (2012) la
deficiencia de agua y nutrientes en el suelo, trae como consecuencia una reducción en
el tamaño de las mazorcas y de las almendras, originando variaciones significativas en
la composición bioquímica de los cotiledones.
3.2.- Humedad
El ANOVA no detectó efecto de la época de cosecha (P>0,05) para la variable
humedad. El contenido de humedad se vio afectado por el tiempo de fermentación (TF)
(P<0,01) y por la interacción de la época de cosecha y el tiempo de fermentación
(ECxTF; P<0,05) (Anexo 2).
En relación a la EC, estos resultados difieren de los señalados por Enríquez,
(1985), quien indicó que la pérdida de humedad durante el proceso de fermentación
depende principalmente de la época de cosecha. Sin embargo, concuerdan con lo
señalado por Contreras y col., (2004), quienes evaluando el efecto de varios
fermentadores sobre la calidad del cacao usado por los productores de la localidad de
Cumboto-Venezuela, encontraron diferencias significativas (P<0,05) entre los valores
de humedad en función de los días de fermentación.
59
En la tabla 4 se muestran los valores medios del contenido de humedad del
cacao Criollo Porcelana para los factores de estudio EC y TF, donde se muestra que a
las 48h se obtuvo mayor contenido de humedad (7,74%).
Tabla 4. Prueba de medias ± desviación estándar del contenido de humedad (%).
Factores de estudio Humedad (%)
Época de cosecha (EC)
EC1 7,12 ± 0,60 a
EC2 7,14 ± 0,49 a
Tiempo de Fermentación (TF)
0 7,15 ± 0,47 b
24 6,74 ± 0,35 c
48 7,74 ± 0,59 a
72 6,97 ± 0,34 bc
96 7,05 ± 0,40 bc
a, b, c: Letras diferentes entre columnas indican diferencias significativas (P<0,05)
El efecto de la interacción de la ECxTF sobre el contenido de humedad del cacao
Criollo Porcelana (figura 21), muestra que para ambas épocas los mayores valores de
humedad se obtuvieron a las 48 h de fermentación (8,05 y 7,41% respectivamente). Por
otro lado, los menores valores para las dos épocas de cosecha se observaron a las 24h
(6,72 y 6,76% respectivamente). Estos resultados son superiores a los reportados por
Álvarez y col., (2007), quienes encontraron valores de humedad, que oscilaron entre
4,26% a 6,37%en almendras de cacao de 5 genotipos perteneciente a la colección 1995
del banco de germoplasma del INIA Aragua,.
60
0 24 48 72 96
EC1 7,04 6,72 8,05 6,91 6,87
EC2 7,26 6,76 7,41 7,04 7,23
0,00
1,00
2,00
3,00
4,00
5,00
6,00
7,00
8,00
9,00
10,00
% H
um
ed
ad
Tiempo de Fermentación (h)
cd
a
cdcd
bc
cd
b
cd bc
a, b, c, d
: Letras diferentes indican diferencias significativas (P<0,05)
Figura 21. Prueba de medias ± desviación estándar del efecto de la interacción de la época de cosecha y
tiempo de fermentación sobre el contenido de humedad.
Sin embargo, los resultados demuestran que las almendras de cacao
fermentadas y secadas presentan un porcentaje de contenido de humedad que está
dentro de los rangos establecidos por COVENIN (1995) (≤ 8%), lo que garantiza una
preservación, empaque, transporte y almacenamiento optimo.
3.3.- Acidez
Se realizó un ANOVA con el propósito de caracterizar la influencia de los factores
de estudio sobre la variable pH, acidez total y volátil, de las almendras de cacao criollo
Porcelana. Los resultados obtenidos mostraron diferencias significativas (P<0,05) para
la época de cosecha (EC) y diferencias altamente significativas (P<0,01) para el tiempo
de fermentación (TF) y la interacción ECxTF (Anexo 3, 4 y 5). Portillo, (2008), en su
estudio sobre la influencia del tratamiento poscosecha en el desarrollo del aroma del
61
cacao Criollo venezolano, no observó diferencias (P>0,05) en la acidez total, acidez
volátil y pH en función de la época de cosecha, mientras que el tiempo de fermentación
afectó significativamente (P<0,05) las variable de pH y acidez total.
En la tabla 5, se muestran los resultados de la prueba de medias obtenida para
las variables pH, acidez total y volátil en función de la época de cosecha y tiempo de
fermentación. El estudio revela que en función de la EC el mayor valor de pH y acidez
total se observa en la EC2, a diferencia de la acidez volátil que fue en la EC1. Por otro
lado, en función del TF el pH va disminuyendo y la acidez total y volátil van
aumentando, pero esta ultima aumenta hasta las 48h de fermentación pero luego
empieza a descender.
Tabla 5. Prueba de medias ± desviación estándar de pH, acidez total y acidez volátil.
Factores de estudio pH Acidez Total (%) Acidez Volátil (%)
Época de cosecha (EC)
EC1 5,73 ± 0,69 b
2,99 ± 1,13 b
1,28 ± 0,18 a
EC2 5,81 ± 0,47 a
3,82 ± 1,07 a
1,10 ± 0,54 b
Tiempo de fermentación (TF)
0 6,71 ± 0,29 a
1,76 ± 0,25 c
0,77 ± 0,50 e
24 6,10 ± 0,20
b 2,82 ± 0,84
b 0,98 ± 0,28
d
48 5,45 ± 0,09 c
4,15 ± 0,95 a
1,57 ± 0,18 a
72 5,32 ± 0,29 d
3,99 ± 0,53 a
1,41 ± 0,18 b
96 5,31 ± 0,17 d
4,29 ± 0,46 a
1,20 ± 0,21 c
a, b, c, d, e: Letras diferentes entre columnas indican diferencias significativas (P<0,05)
El efecto de la interacción ECxTF sobre el pH del cacao Criollo Porcelana se
muestra en la figura 22. Se observa que a medida que transcurre el tiempo de
fermentación el pH disminuye, aunque para la EC2 se observa un leve incremento a las
72h. Esto ocurre principalmente porque al inicio de la fermentación el pH desciende en
el cotiledón por la presencia de ácido acético; posteriormente el pH se incrementa
debido a las reacciones que ocurren entre el ácido acético y las diferentes fracciones de
proteínas (García, 2000).
62
0 24 48 72 96
EC1 6,76 6,22 5,46 5,05 5,16
EC2 6,66 5,90 5,44 5,59 5,46
0,00
1,00
2,00
3,00
4,00
5,00
6,00
7,00
8,00
pH
Tiempo de Fermentación (h)
a
a
b
c
ddde
e
ff
a, b, c, d, e, f: Letras diferentes indican diferencias significativas (P<0,05)
Figura 22. Prueba de medias ± desviación estándar del efecto de la interacción de la época de cosecha y
tiempo de fermentación sobre el pH.
Estos resultados coinciden con los reportados por Portillo y col., (2007), en
muestras de cacao criollo Porcelana del Sur del Lago de Maracaibo y por Torres y col.
(2004), en muestras de cacao Forastero, quienes observaron el mismo comportamiento
del pH, obteniendo valores entre 6,25 y 5,43 respectivamente.
El pH mostró su mayor valor a las 0h de fermentación para las dos épocas de
cosechas evaluadas en este estudio (6,76 y 6,66 respectivamente). Los menores
valores del pH se observaron en EC1 a las 72h (5,05), y en EC2 a las 48h (5,44). Estas
diferencias pueden ser atribuidas principalmente, a los procesos de degradación de
microorganismos, al efecto del mezclado o remoción de la masa de cacao y a las
condiciones climáticas (Senanayake y col., 1997). Es importante mencionar que valores
de pH ≤ 4,5 en los cotiledones disminuyen el potencial aromático en el cacao, mientras
63
que valores de pH entre 5,0 y 5,5 conducen a un incremento de ese potencial (Meyer,
1989). Esto certifica que el proceso de fermentación que se realizó permitió obtener un
producto de alta calidad.
En el caso del porcentaje de la acidez total de las muestras de cacao Criollo
Porcelana analizadas en este estudio, se puede observar (figura 23) que aumenta a
medida que transcurre el tiempo de fermentación. Este comportamiento coincide con el
reporte de Contreras y col. (2004), quienes evaluaron el cacao Forastero de la zona de
Cumboto del estado Aragua.
0 24 48 72 96
EC1 1,62 2,06 3,50 3,62 4,14
EC2 1,89 3,59 4,79 4,37 4,44
0,00
1,00
2,00
3,00
4,00
5,00
6,00
% A
cid
ez t
ota
l
Tiempo de fermentación (h)
a
ab
bb
c
c
c
d
dee
a, b, c, d, e
: Letras diferentes indican diferencias significativas (P<0,05)
Figura 23. Prueba de medias ± desviación estándar del efecto de la interacción de la época de cosecha y
tiempo de fermentación sobre la acidez total.
Es importante mencionar, que durante la fermentación, los principales ácidos
producidos son el acético y el láctico (Samah y col., 1993), los cuales se incrementan
64
en el cotiledón; en tanto, los niveles de ácido láctico en la pulpa muestran una leve
tendencia a disminuir después de un incremento inicial, mientras que el ácido acético
varía muy poco (Dougan, 1981).
Los valores de acidez total para EC1 y EC2 oscilaron entre 1,62 - 4,14% y 1,89 -
4,79%, respectivamente. Portillo, (2008), reportó valores de acidez total entre 2,26 y
5,14% en muestras de cacao Criollo venezolano.
Para la EC2 los valores de la acidez total fueron superiores, mientras que para la
acidez volátil, los valores fueron más variable entre las dos épocas de cosecha (Figura
24); esto se debe a los niveles de sustratos presente en el mucilago los cuales varían
de acuerdo a las estaciones del año, influyendo los periodos de lluvias y el estado de
madurez de los frutos (García-Alamillas y col., 2002).
Los valores de acidez volátil para la EC1 y EC2 oscilaron entre 1,10 - 1,21 % y
0,28 - 1,70 %, respectivamente. Los valores de acidez volátil obtenidos en las
almendras de cacao en función del tiempo de fermentación, son comparables a los
valores reportados por otros investigadores, (Torres y col., 2004 y Contreras y col.,
2004).
Se observa en la figura 24, un incremento de la acidez volátil para las dos épocas
de cosecha, hasta las 48h pero luego desciende, posiblemente debido a la producción
de acido acético en el mucilago, que se difunde al cotiledón provocando un incremento
de este en los primeros tres días de fermentación pero que luego desciende.
Por otro lado, estos eventos pueden estar asociados al agotamiento del sustrato
de bacterias acéticas, y/o que el ácido acético sea degradado a dióxido de carbono y
agua, disminuyendo su producción. El proceso de evaporación es dominante en el
mucilago permitiendo una eliminación de una cantidad de ácido acético, creando
gradientes internos del centro hacia la periferia que provocan la disminución de la
concentración de ácido acético en el cotiledón del grano (García-Alamillas y col., 2002).
65
0 24 48 72 96
EC1 1,25 1,21 1,45 1,36 1,10
EC2 0,28 0,75 1,70 1,45 1,30
0,00
0,20
0,40
0,60
0,80
1,00
1,20
1,40
1,60
1,80
2,00
% A
cid
ez V
olá
til
Tiempo de fermentación (h)
a
b
b
bccd
cd
dee
f
g
a, b, c, d, e, f
: Letras diferentes indican diferencias significativas (P<0,05)
Figura 24. Prueba de medias ± desviación estándar del efecto de la interacción de la época de cosecha y
tiempo de fermentación sobre la acidez volátil.
3.4.- Grasa
El ANOVA no detectó efecto significativo (P>0,05) de la época de cosecha (EC)
sobre el contenido de grasa, resultados que contrastan con aquellos reportados por
Alvarado y col., (1983), citados por Liendo y col., (1997), quienes observaron
diferencias (P<0,05) en el contenido de grasa entre los diferentes meses de cosecha.
El ANOVA también detectó diferencias (P<0,01), por efecto del tiempo de
fermentación (TF) y la interacción ECxTF (Anexo 6).
En la tabla 6 se muestra que el porcentaje de grasa de las almendras de cacao
aumenta en función del tiempo de fermentación, obteniéndose valores entre 41,66% y
45,45%. Este aumento se debe a que durante el tiempo de fermentación varía la
66
composición química del grano y por ende, el contenido de grasa (Graziani y col.,
2002). Los valores obtenidos en el presente estudio son inferiores a los reportados por
Ortiz y col., (2009), quienes reportaron concentraciones de grasa de 54,49% y 54,08%
para el cacao criollo y forastero, respectivamente.
Tabla 6. Prueba de medias ± desviación estándar del contenido de grasa.
Factores de estudio Grasa (%)
Época de cosecha (EC)
EC1 43,79 ± 1,55 a
EC2 43,89 ± 1,83 a
Tiempo de Fermentación (TF)
0 41,66 ± 1,22 c
24 43,36 ± 0,79 b
48 43,93 ± 0,99 b
72 45,45 ± 1,33 a
96 44,80 ± 1,04 a
a, b, c: Letras diferentes entre columnas indican diferencias significativas (P<0,05)
El efecto de la interacción ECxTF sobre el contenido de grasa del cacao Criollo
Porcelana se muestra en la figura 25. Se puede observar que el contenido de grasa en
las almendras de cacao fue aumentando con el tiempo de fermentación en ambas
épocas de cosecha, produciéndose un ligero aumento cercano al 4% a las 72h. A las 96
h de fermentación, el contenido de grasa disminuye significativamente (P<0,05) en las
muestras cosechadas en EC1, mientras se mantiene invariable en las muestras
cosechadas en EC2. Estos resultados coinciden con los reportados por Humphries,
(1939) citado por Rohan, (1964), quien observó el mismo incremento durante el proceso
de fermentación en el cacao Trinidad.
67
0 24 48 72 96
EC1 42,29 43,16 43,64 45,67 44,18
EC2 41,02 43,57 44,22 45,23 45,43
36,00
38,00
40,00
42,00
44,00
46,00
48,00
% G
ras
a
Tiempo de Fermentación (h)
a
aa
b
b
bcbc
c
d
e
a, b, c, d, e
: Letras diferentes indican diferencias significativas (P<0,05)
Figura 25. Prueba de medias ± desviación estándar del efecto de la interacción de la época de cosecha y
tiempo de fermentación sobre el contenido de grasa.
Por otro lado, Zambrano y col., (2010), realizaron un análisis físico-químico del
cacao criollo Merideño, donde obtuvieron valores de grasa entre 43,92% y 56,32%.
Wessels y Toxopeus, (1969), observaron diferencias significativas en el
contenido de grasa de los diferentes híbridos probados y la conclusión de que estas
variaciones se debían a factores genéticos y que el entorno edafoclimático en el que el
árbol del cacao crece tiene un efecto significativo sobre el contenido de grasa en los
clones de cacao y los híbridos.
Según el Departamento de Fomento, Compañía Nacional de Chocolates,
Bucaramanga, (2004), citado por FEDECACAO (2005), clasifican el cacao según su
contenido de grasa de la siguiente manera: cacao bajo en grasa (< 52%); cacao normal
68
(entre 52% - 55%) y cacao con alto contenido de grasa (> 55%). Atendiendo a esta
clasificación, se puede concluir que el cacao analizado en esta investigación posee
bajo contenido de grasa, lo que es desfavorable para los procesos industriales, ya que
la manteca de cacao es un ingrediente principal en la producción de chocolates.
3.5.- Purinas
Las purinas presentes en las almendras de cacao son la teobromina y la cafeína,
que representan más del 99% de los alcaloides presentes en el cacao. La
concentración final de ambos, está determinada por el genotipo, el grado de
maduración de las almendras y el nivel de fermentación (Wakao, 2002).
Las figuras 26 y 27 muestran un perfil cromatográfico de las purinas (teobromina
y cafeína), de las muestras analizadas en la EC1 y EC2, en donde se observa el orden
de elución de los analitos. La teobromina para ambas época de cosecha eluyó en
primer lugar (TR: 3,31 y 3,04 min, respectivamente) y la cafeína posteriormente (TR:
7,67 y 5,80 min, respectivamente). Los coeficientes de correlación lineal resultaron
superiores a 0,99 para las purinas estudiadas. Portillo y col., (2011), en un estudio
sobre el efecto de la fermentación sobre el contenido de purinas en cacao Criollo e
Hibrido (Theobroma cacao L.) del Sur del Lago de Maracaibo, obtuvieron tiempos de
retención para la teobromina y cafeína de 3,48 y 8,44 min, respectivamente.
Igualmente obtuvieron coeficientes de correlación lineal superior a 0,99.
69
2,20 4,00 5,00 6,00 7,00 8,00 9,00 10,00
-20
50
100
150
200XANTINAS CACAOFEB1 #6 CCF01094A UV_VIS_1mAU
min
1 - Teobromina - 3,308
2 - 4,333
3 - CAFEINA - 7,675
WVL:274 nm
Figura 26. Perfil cromatográfico de las purinas presentes en la EC1 (2009)
2,20 4,00 5,00 6,00 7,00 8,00 9,00 10,00
-10
20
40
60
90XANTINAS CACAO18-01-12. Ultima #6 [1 peak manually assigned] UV_VIS_1mAU
min
1 - Teobromina - 3,042
2 - CAFEINA - 5,792
WVL:274 nm
Figura 27. Perfil cromatográfico de las purinas presentes en la EC2 (2010)
70
El ANOVA sólo detectó diferencias altamente significativas (P<0,01) para el TF y
la interacción ECxTF (Anexo 7) sobre el contenido de teobromina en las almendras de
cacao Criollo Porcelana. En un reporte final de investigación sobre la fermentación de
cacao de Amores y col., (2006), se señala que la tasa de disminución de la teobromina
al terminar el proceso fermentativo, es similar, ya sea que este se realice en la época
seca o lluviosa. El estudio también reveló una mayor concentración de teobromina y
cafeína en la época seca en comparación con la época lluviosa.
El contenido de cafeína fue afectada significativamente (P<0,01por la EC, TF y la
interacción ECxTF (Anexo 8). Portillo, (2008), encontró un efecto significativo de la
época de cosecha y tiempo de fermentación sobre el contenido de purinas del cacao
Criollo venezolano. Así mismo, Portillo y col., (2011), encontró que el contenido de
purinas en cacao tipo Criollos o Híbridos fue afectado por el tipo de cacao y por el
tiempo de fermentación (P<0,05).
La prueba de medias del contenido de purinas del cacao Criollo Porcelana (tabla
7), muestra que el contenido de teobromina y cafeína de las almendras de cacao
disminuyen en función del tiempo de fermentación, obteniéndose valores entre 0,78% -
0,49% y 0,51% - 0,33%, respectivamente. Portillo y col., (2011), observó el mismo
comportamiento tanto para los cacao Criollo como Híbridos.
Tabla 7. Prueba de medias ± desviación estándar del contenido de purinas.
Factores de estudio Teobromina (%) Cafeína (%)
Época de cosecha (EC)
EC1 0,60 ± 0,11 a 0,47 ± 0,10
a
EC2 0,59 ± 0,15 a
0,32 ± 0,07 b
Tiempo de Fermentación (TF)
0 0,78 ± 0,11 a
0,51 ± 0,09 a
24 0,65 ± 0,07 b
0,45 ± 0,12 b
48 0,55 ± 0,05 c
0,37 ± 0,07 c
72 0,51 ± 0,06 cd
0,34 ± 0,04 d
96 0,49 ± 0,07 d
0,33 ± 0,11 d
a, b, c, d: Letras diferentes entre columnas indican diferencias significativas (P<0,05)
Generalmente, el contenido de purinas de todos los tipos de cacao, disminuyen
durante el proceso de fermentación (Jeanjean, 1995). Los contenidos de teobromina se
71
encuentran alrededor del 1% mientras que los de cafeína alcanzan el 0,3% (Cros,
1997). Es importante señalar que el contenido de purinas está relacionado con el grado
de amargor del cacao.
El efecto de la interacción ECxTF sobre el contenido de teobromina del cacao
criollo Porcelana se muestra en la figura 28.
0 24 48 72 96
EC1 0,74 0,70 0,55 0,48 0,54
EC2 0,82 0,60 0,55 0,55 0,44
0,00
0,20
0,40
0,60
0,80
1,00
1,20
% T
eo
bro
min
a
Tiempo de fermentación (h)
a
b
b
ccd
cdcd d
e
e
a, b, c, d, e
: Letras diferentes indican diferencias significativas (P<0,05)
Figura 28. Prueba de medias ± desviación estándar del efecto de la interacción de la época de cosecha y
tiempo de fermentación sobre el contenido de teobromina.
Se puede observar que el contenido de teobromina en las almendras de cacao
disminuye con el tiempo de fermentación en ambas épocas de cosecha, obteniendo
valores que varían entre 0,48% y 0,74% en EC1, y entre 0,44% y 0,82%, en EC2.
72
También se puede observar que a las 48 h el contenido de teobromina es
idéntico (0,55%) en la masa fermentante de las dos épocas de cosecha analizadas.
Después de las 48 h de fermentación, el comportamiento de esta variable es opuesto
en las épocas de cosecha consideradas.
Los valores obtenidos son similares a los reportados por Davrieux y col., (2005),
quienes observaron que los cacao Criollos tienen un contenido de teobromina entre
0,59 - 1,02%. Por otro lado, Portillo (2008) en cacao Criollo venezolano y Zambrano y
col. (2010), en cacao criollo Merideño reportaron valores de teobromina ligeramente
superiores a los encontrados en el presente estudio, (0,83% - 1,30% y 1,24% - 1,37%,
respectivamente).
El efecto de la interacción ECxTF sobre el contenido de cafeína del cacao criollo
Porcelana se muestra en la figura 29.
0 24 48 72 96
EC1 0,59 0,56 0,43 0,36 0,43
EC2 0,42 0,33 0,31 0,31 0,23
0,00
0,10
0,20
0,30
0,40
0,50
0,60
0,70
% C
afe
ína
Tiempo de fermentación (h)
ab
cc
c
d
e e e
f
a, b, c, d, e, f
: Letras diferentes indican diferencias significativas (P<0,05)
Figura 29. Prueba de medias ± desviación estándar del efecto de la interacción de la época de cosecha y
tiempo de fermentación sobre el contenido de cafeína.
73
Primeramente, se observa una diferencia marcada en los contenidos de cafeína;
los valores entre las dos época de cosecha, oscilan entre 0,36% - 0,59% en EC1,
mientras que para la EC2 se sitúan entre 0,23% - 0,42%.
Según Davrieux y col. (2005), los cacao Criollos tienen un contenido de cafeína
entre 0,40 – 0,81%. Portillo, (2008), observó en el cacao criollo venezolano que los
contenidos de cafeína fueron más débiles para las muestras preparadas en mayo y
junio de 2002 y más elevadas para las muestras de diciembre de 2000, obteniendo
valores entre 0,33% y 0,74%.
Así mismo, se observa una leve variación de las purinas, tanto en la EC1 y EC2,
durante el tiempo de fermentación. Las menores concentraciones de cafeína en la masa
fermentante se obtuvieron a las 72 h para EC1, en tanto que para EC2 se observaron a
las 96 h.
Según Lambert y Aitken, (2000), la alta permeabilidad de la testa del grano de
cacao no influye en la reducción de los niveles de xantinas durante los primeros días de
fermentación, ya que durante este período la estructura del grano aún no está
destruida, lo que impide que los alcaloides penetren la testa.
Es importante señalar que la difusión de las purinas (teobromina, cafeína) hacia
fuera de las almendras, produce una disminución de aproximadamente del 20% al 30%
del contenido de estos compuestos durante los tratamientos de fermentación/secado.
Debido a esto se produce una reducción del amargor de los granos (Jeanjean, 1995).
Finalmente, se realizó un análisis de varianza con el propósito de caracterizar la
influencia de la época de cosecha sobre la relación Teobromina/ Cafeína, de las
almendras de cacao Criollo Porcelana (Anexo 9). Los resultados obtenidos mostraron
diferencias altamente significativas (P<0,01) para la época de cosecha (EC).
74
En la tabla 8, se presenta la prueba de medias de la relación
Teobromina/Cafeína del cacao Criollo Porcelana, observándose una mayor de esta
relación en la EC2.
Cuadro 8. Prueba de medias ± desviación estándar de la relación de Teobromina/Cafeína.
Época de cosecha (EC) Teobromina/Cafeína
EC1 1,27 ± 0,06 b
EC2 1,84 ± 0,21 a
a, b: Letras diferentes entre columnas indican diferencias significativas (P<0,05)
Según Davrieux y col., (2005), el cacao estudiado en esta investigación es
criollo, ya que ellos realizaron una investigación donde lograron diferenciar 3 grandes
variedades de cacao fermentado y seco, en función de la relación teobromina/cafeína
(tabla 9).
Tabla 9. Contenido de purinas en función de la variedad.
Tipo de cacao Cafeína (%) Teobromina % Teobromina/cafeína
Criollo 0,40 - 0,81 0,59 - 1,02 1 - 2
Trinitario 0,18 - 0,43 0,69 - 1,27 2 - 4,5
Forastero 0,10 - 0,23 0,68 - 1,38 5,0 – 9
3.6.- Polifenoles totales
El análisis de varianza para la variable polifenoles totales arrojó diferencias
altamente significativas (P<0,01) sólo para los factores de estudio época de cosecha
(EC) y tiempo de fermentación (TF) (Anexo 10).
La prueba de medias del contenido de polifenoles totales del cacao Criollo
Porcelana (tabla 10), muestra que el contenido de polifenoles totales de las almendras
de cacao disminuyen en función del tiempo de fermentación, obteniéndose valores
entre 142,45 y 45,48 mgAG/g. Portillo (2008), encontró que la concentración de los
flavonoles disminuye durante la fermentación indistintamente del factor estudiado; esta
disminución es globalmente superior al 60%. Sin embargo, observó que para todos los
75
cacaos estudiados, el análisis estadístico confirmó que el tiempo de fermentación es el
factor más importante.
Tabla 10. Prueba de medias ± desviación estándar del contenido de polifenoles totales.
Factores de estudio Polifenoles totales (mgAG/g)
Época de cosecha (EC)
EC1 92,79 ± 39,70 a
EC2 53,52 ± 44,22 b
Tiempo de Fermentación (TF)
0 142,45 ± 44,85 a
24 69,63 ± 19,60 b
48 61,37 ± 23,32 bc
72 45,48 ± 28,37 c
96 46,83 ± 25,12 c
a, b, c: Letras diferentes entre columnas indican diferencias significativas (P<0,05)
Durante la fermentación, ocurre una fuerte disminución del contenido de fenoles
totales entre el 70 y 80%. Esta disminución se debe a fenómenos de difusión, de curtido
y de polimerización oxidativa que ocasiona una reducción de la astringencia (Villeneuve
y col., 1989). Los polifenoles de la semilla del cacao están almacenados en células
distribuidas en grupos a través de los cotiledones. Son compuestos que participan
activamente en las modificaciones bioquímicas en el interior de las almendras durante
la fermentación, una de ellas, la oxidación enzimática, que causa la disminución del
contenido de polifenoles (Calderón, 2002)
El efecto de la época de cosecha y el tiempo de fermentación sobre el contenido
de polifenoles totales del cacao criollo Porcelana (figura 30) muestra que hubo una
diferencia marcada entre las dos época de cosecha, oscilando los valores de la EC1
entre 165,33 – 69,89 mg/g, mientras que para la EC2 entre 119,61 – 23,76 mgAG/g.
Según Amores y col., (2009), ellos evaluaron el entorno ambiental, genética, atributos
de calidad y singularización del cacao en el Nor-Oriente de la Provincia de Esmeraldas,
obtuvieron contenido de polifenoles totales en muestras fermentadas y secas,
superiores en la época seca (43 mg de ácido gálico/g) al compararse con el valor
obtenido en la época lluviosa (33 mg de ácido gálico/g), utilizando la misma
metodología de análisis.
76
0 24 48 72 96
EC1 165,33 80,75 79,42 68,55 69,89
EC2 119,61 58,51 43,33 22,41 23,76
0,00
20,00
40,00
60,00
80,00
100,00
120,00
140,00
160,00
180,00
200,00
Po
life
no
les
to
tale
s m
gA
G/g
Tiempo de fermentación (h)
Figura 30. Prueba de medias ± desviación estándar del efecto de la época de cosecha y tiempo de
fermentación sobre el contenido de polifenoles.
Zambrano y col., (2010), reportaron contenidos de polifenoles totales en
almendras de cacao criollo Merideño de 47,71 mgAG/g, mientras que para el cacao
Forastero de Ghana estos valores fueron superiores. Por otro lado, Jonfia-Essien y col.,
(2008), encontraron valores de polifenoles totales en cacao híbridos entre 69,9 y 81,6
mg/g. El total de fenoles en granos de cacao recién cosechados y con dos días de
fermentación oscilan entre 67-149 mg/g y 101-144 mg/g, respectivamente (Niemenak y
col., 2006, citado por Jonfia-Essien y col., 2008), los resultados obtenidos en esta
investigación son inferiores a estos, por lo que se puede considerar un cacao con poca
astringencia. Elwers y col., (2009) señalan que los cacaos criollos no tienen o casi no
tienen antocianinas.
Es importante destacar que el cacao se encuentra dentro del grupo de alimentos
rico en antioxidantes polifenólicos en los cuales prevalece flavanol, procianidinas,
monómeros y olígomeros de epicatequinas (Ferrari y Torres, 2003). El contenido de
77
polifenoles no determina solo la calidad del grano de cacao desde el punto de vista
organoléptico y farmacéutico, sino también la resistencia a plagas que pueden tener los
granos en la fase de almacenamiento, ya que la resistencia es proporcional al contenido
de estos.
En relación a las diferencias encontradas en el comportamiento del contenido de
polifenoles totales en las almendras de cacao de las dos época de cosechas, se puede
atribuir a la diferencia de condiciones edafoclimáticas en cada una de ellas, ya que la
deficiencia de agua y nutrientes en el suelo, trae como consecuencia una reducción en
el tamaño de las mazorcas y de las almendras, originando variaciones significativas en
la composición bioquímica de los cotiledones (Quiroz, 2012).
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
El análisis de varianza permitió mostrar que el factor de estudio tiempo de
fermentación fue el más determinante para el comportamiento de cada una de las
variables estudiadas. Mientras que el factor de estudio época de cosecha tuvo efecto
significativo sobre las variables temperatura, pH, acidez total y volátil, cafeína y
polifenoles. Finalmente la interacción de la ECxTF, no tuvo efecto significativos sobre
el contenido de polifenoles.
El análisis de la variable temperatura muestra que los máximos valores de esta, en la
masa de cacao se alcanzaron a partir de las 48 h (EC1= 53,6 ºC y EC2= 50,6 ºC),
donde en función de los resultados de la evolución de la temperatura, indican que la
fermentación se efectuó de manera correcta en las dos épocas de cosecha.
En relación al contenido de humedad se observaron los mayores valores a las 48
horas (7,74%), donde los resultados demuestran que las almendras de cacao
fermentadas y secadas presentan un porcentaje de contenido de humedad adecuado
que garantiza una preservación, empaque, transporte y almacenamiento óptimo.
Por otro lado, para la variable acidez esta aumenta en función del tiempo de
fermentación, donde el pH disminuye y la acidez total y volátil van aumentando. A las
96 h de fermentación se obtuvo un valor de pH de 5,31, acidez total 4,29% y acidez
volátil 1,19%.
El porcentaje de grasa de las almendras de cacao aumenta en función del tiempo de
fermentación, donde se obtuvieron valores entre 41,66% y 45,45%, donde se puede
concluir que el cacao analizado en esta investigación posee bajo contenido de grasa.
Así mismo, para la determinación de purinas por cromatografía liquida, se observó
que la teobromina eluyó en primer lugar, obteniéndose tiempo de retención para la
EC1 Y EC2 de 3,31 y 3,04 min, respectivamente, mientras que la cafeína eluyó en
segundo lugar con tiempo de retención de 7,67 y 5,80 min, respectivamente, con un
79
coeficiente de correlación lineal superior a 0,99. El contenido de teobromina y cafeína
de las almendras de cacao disminuyen en función del tiempo de fermentación,
obteniéndose valores entre 0,78% - 0,49% y 0,51% - 0,33% respectivamente. La
relación teobromina/cafeína para la EC1 y EC2, arrojaron valores 1,27 y 1,84
respectivamente, donde se ratifica que es un cacao tipo criollo.
El contenido de polifenoles totales de las almendras de cacao disminuyen en función
del tiempo de fermentación, obteniéndose valores entre 142,45 y 45,48 mgAG/g.
Esta reducción provoca una disminución en la astringencia.
En estudios posteriores sobre el desarrollo de las características fisicoquímicas
durante el proceso de fermentación del cacao criollo Porcelana, se recomienda
evaluar el efecto de los factores edafoclimáticos sobre el contenido de cada una de
las variables a estudiar.
Se recomienda fermentar el cacao porcelana durante 72 h, en cajones cuadrados de
madera dulce, realizar remociones de la masa cada 24 horas y máximo con dos días
del aguante de la mazorca.
Finalmente, se recomienda promover a nivel de productores la realización de un
buen manejo postcosecha (cosecha, fermentación y secado), a través de un
programa de transferencia tecnológica, donde sean organizados, capacitados y
financiados para la adquisición de tecnología que les permita mejorar esta práctica.
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Anexo 1. Análisis de varianza del comportamiento de la temperatura
Fuente de variación GL SC CM F Pr > F
Época de cosecha (EC) 1 2,70 2,70 8,38 0,0097 *
Tiempo de Fermentación (TF) 4 1.828,87 457,21 1.418,95 < .0001 ** Repetición 2 0,20 0,10 0,31 0,7370
ns
Interacción ECxTF 4 133,13 33,28 103,29 < .0001 ** Error 18 5,80 0,32
Total 29 1.970,70 * Significativo al 5%= < 0,05; ** Altamente significativo 1%= < 0,01;
ns No significativo > 0,05
Media= 45,90 CV= 1,24 R2= 0,99
Anexo 2. Análisis de varianza del contenido de humedad
Fuente de variación GL SC CM F Pr > F
Época de cosecha (EC) 1 0,01 0,01 0,07 0,79 ns
Tiempo de Fermentación (TF) 4 13,04 3,26 21,62 < .0001 ** Repetición 3 2,10 0,70 4,64 0,0043 *
Interacción ECxTF 4 3,63 0,91 6,02 0,0002 * Error 107 16,14 0,15
Total 119 35,46 * Significativo al 5%= < 0,05; ** Altamente significativo 1%= < 0,01;
ns No significativo > 0,05
Media= 7,13 CV= 5,45 R2= 0,55
Anexo 3. Análisis de varianza del pH
Fuente de variación GL SC CM F Pr > F
Época de cosecha (EC) 1 0,20 0,20 8,37 0,0046 *
Tiempo de Fermentación (TF) 4 35,62 8,91 364,67 < .0001 ** Repetición 3 0,02 0,01 0,27 0,8496
ns
Interacción ECxTF 4 2,80 0,70 28,66 < .0001 ** Error 107 2,61 0,02
Total 119 41,27 * Significativo al 5%= < 0,05; ** Altamente significativo 1%= < 0,01;
ns No significativo > 0,05
Media= 5,77 CV= 2,71 R2= 0,94
Anexo 4. Análisis de varianza de la acidez total
Fuente de variación GL SC CM F Pr > F
Época de cosecha (EC) 1 20,58 20,58 102,88 < .0001 **
Tiempo de Fermentación (TF) 4 113,59 28,39 141,92 < .0001 ** Repetición 3 0,07 0,02 0,12 0,9462
ns
Interacción ECxTF 4 7,73 1,93 9,66 < .0001 ** Error 107 21,41 0,20
Total 119 163,44 * Significativo al 5%= < 0,05; ** Altamente significativo 1%= < 0,01;
ns No significativo > 0,05
Media= 3,40 CV= 13,15 R2= 0,87
90
Anexo 5. Análisis de varianza de la acidez volátil
Fuente de variación GL SC CM F Pr > F
Época de cosecha (EC) 1 0,99 0,99 41,63 < .0001 **
Tiempo de Fermentación (TF) 4 10,13 2,53 106,09 < .0001 ** Repetición 3 0,09 0,03 1,20 0,3120
ns
Interacción ECxTF 4 6,58 1,64 68,89 < .0001 ** Error 107 2,55 0,02
Total 119 20,31 * Significativo al 5%= < 0,05; ** Altamente significativo 1%= < 0,01;
ns No significativo > 0,05
Media= 1,18 CV= 13,04 R2= 0,87
Anexo 6. Análisis de varianza del contenido de grasa
Fuente de variación GL SC CM F Pr > F
Época de cosecha (EC) 1 0,37 0,37 0,35 0,5538 ns
Tiempo de Fermentación (TF) 4 204,33 51,08 48,41 < .0001 ** Repetición 3 0,68 0,23 0,22 0,8858
ns
Interacción ECxTF 4 22,87 5,72 5,42 < .0001 ** Error 107 112,90 1,06
Total 119 341,10 * Significativo al 5%= < 0,05; ** Altamente significativo 1%= < 0,01;
ns No significativo > 0,05
Media= 43,84 CV= 2,34 R2= 0,67
Anexo 7. Análisis de varianza del contenido de teobromina
Fuente de variación GL SC CM F Pr > F
Época de cosecha (EC) 1 0,002 0,002 0,44 0,5106 ns
Tiempo de Fermentación (TF) 4 1,34 0,33 78,17 < .0001 ** Repetición 3 0,003 0,001 0,24 0,8695
ns
Interacción ECxTF 4 0,20 0,05 11,46 < .0001 ** Error 107 0,46 0,004
Total 119 1,99 * Significativo al 5%= < 0,05; ** Altamente significativo 1%= < 0,01;
ns No significativo > 0,05
Media= 0,60 CV= 10,96 R2= 0,77
Anexo 8. Análisis de varianza del contenido de cafeína
Fuente de variación GL SC CM F Pr > F
Época de cosecha (EC) 1 0,70 0,70 589,82 < .0001 **
Tiempo de Fermentación (TF) 4 0,55 0,14 116,58 < .0001 ** Repetición 3 0,005 0,001 1,46 0,2291
ns
Interacción ECxTF 4 0,11 0,028 24,24 < .0001 ** Error 107 0,13 0,001
Total 119 1,50 * Significativo al 5%= < 0,05; ** Altamente significativo 1%= < 0,01;
ns No significativo > 0,05
Media= 0,40 CV= 8,64 R2= 0,92
91
Anexo 9. Análisis de varianza de la relación teobromina y cafeína
Fuente de variación GL SC CM F Pr > F
Época de cosecha (EC) 1 9,82 9,82 443,29 < .0001 **
Tiempo de Fermentación (TF) 4 0,16 0,04 1,82 0,1304 ns
Repetición 3 0,03 0,01 0,43 0,7330
ns
Interacción ECxTF 4 0,32 0,08 3,61 0,0084 * Error 107 2,37 0,02
Total 119 12,70 * Significativo al 5%= < 0,05; ** Altamente significativo 1%= < 0,01;
ns No significativo > 0,05
Media= 1,56 CV= 9,57 R2= 0,81
Anexo 10. Análisis de varianza del contenido de polifenoles totales
Fuente de variación GL SC CM F Pr > F
Época de cosecha (EC) 1 46.247,89 46.247,89 95,81 < .0001 **
Tiempo de Fermentación (TF) 4 153.953,52 38.488,38 79,73 < .0001 ** Repetición 3 128,63 42,89 0,09 0,9660
ns
Interacción ECxTF 4 2.613,39 653,35 1,35 0,2550 ns
Error 107 51.649,61 482,71
Total 119 1,50 * Significativo al 5%= < 0,05; ** Altamente significativo 1%= < 0,01;
ns No significativo > 0,05
Media= 73,16 CV= 30,03 R2= 0,80
92
Anexo 11. Llenado de los cajones de fermentación
Anexo 12. Tapado de los cajones de fermentación
Anexo 13. Medición de la temperatura durante la fermentación
Anexo 14. Remoción de la masa de fermentación
Anexo 15. Toma de muestra
Anexo 16. Colocación de las muestras en el patio de secado