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i
PORTADA
UNIVERSIDAD TÉCNICA ESTATAL DE QUEVEDO
UNIDAD DE ESTUDIOS A DISTANCIA
MODALIDAD SEMIPRESENCIAL
INGENIERÍA AGROPECUARIA
Tesis
MÉTODOS DE FERMENTACIÓN EN LA CALIDAD DEL CACAO
(Theobroma cacao) NACIONAL Y CCN 51, EN EL RECINTO
GUAPARA CANTÓN PANGUA MORASPUNGO.
Previo a la obtención del título de
INGENIERA AGROPECUARIA
Autora
MARÍA DE LOURDES CAIZA PUMA
Directora de tesis
ING. MARIA DEL CARMEN SAMANIEGO ARMIJOS, M.Sc.
Quevedo – Los Ríos – Ecuador
2015
ii
DECLARACIÓN DE AUTORÍA Y CESIÓN DE DERECHOS
Yo, María de Lourdes Caiza Puma, declaro que el trabajo aquí descrito es
de mi autoría; que no ha sido previamente presentado para ningún grado o
calificación profesional; y, que he consultado las referencias bibliográficas que
se incluyen en este documento.
La Universidad Técnica Estatal de Quevedo, puede hacer uso de los
derechos correspondientes a este trabajo, según lo establecido por la Ley de
Propiedad Intelectual, por su Reglamento y por la normatividad institucional
vigente.
_____________________________
María de Lourdes Caiza Puma
iii
CERTIFICACIÓN DE DIRECTORA DE TESIS
La suscrita, Ing. María del Carmen Samaniego Armijos, M.Sc., Docente de
la Universidad Técnica Estatal de Quevedo, certifica que la Egresada María
de Lourdes Caiza Puma , realizó la tesis de grado previo a la obtención del
título de Ingeniera Agropecuaria titulada “MÉTODOS DE FERMENTACIÓN
EN LA CALIDAD DEL CACAO (Theobroma cacao) NACIONAL Y CCN 51,
EN EL RECINTO GUAPARA CANTÓN PANGUA MORASPUNGO”, bajo mi
dirección, habiendo cumplido con las disposiciones reglamentarias
establecidas para el efecto.
____________________________________
Ing. María del Carmen Samaniego Armijos, M.Sc.
DIRECTORA DE TESIS
iv
TRIBUNAL DE TESIS
UNIVERSIDAD TÉCNICA ESTATAL DE QUEVEDO
UNIDAD DE ESTUDIOS A DISTANCIA
MODALIDAD SEMIPRESENCIAL
CARRERA INGENIERÍA AGROPECUARIA
“MÉTODOS DE FERMENTACIÓN EN LA CALIDAD DEL CACAO
(Theobroma cacao) NACIONAL Y CCN 51, EN EL RECINTO
GUAPARA CANTÓN PANGUA MORASPUNGO.”,
TESIS DE GRADO
Presentado a la Comisión Académica como requisito previo a la obtención
del título de INGENIERA AGROPECUARIA.
Aprobado: ___________________________________
Lcdo. Héctor Esteban Castillo Vera, M.Sc.
PRESIDENTE DEL TRIBUNAL DE TESIS
_____________________________ ______________________________
Ing. Alfonso Velasco Martínez, M.Sc. Ing. Karina Plúas Panta, M. Sc.
MIEMBRO DEL TRIBUNAL DE TESIS MIEMBRO DEL TRIBUNAL DE TESIS
QUEVEDO - LOS RÍOS – ECUADOR
AÑO 2015
v
AGRADECIMIENTO
Mis más sinceros sentimientos de gratitud y estima a:
A la Universidad Técnica Estatal de Quevedo, majestuosa institución de
enseñanza e investigación, a través de la Unidad de Estudios a Distancia, por
permitirme educar y formarme como profesional.
A las autoridades de la Universidad,
Al Ing. Manuel Haz Álvarez, por su decisión y apoyo a la formación de la
U.E.D.
Al Dr. Eduardo Díaz Ocampo, M.Sc, Rector de la UTEQ, por su gestión en
beneficio de la comunidad universitaria.
A la Ing. Mariana Reyes Bermeo, M.Sc. Directora de la UED, por su constante
gestión.
Al Ing. Lauden Rizzo por brindar su apoyo constante.
Al los Ing. José Francisco Espinosa y María del Carmen Samaniego Armijos ,
MSc., Directores de mi Tesis por compartir sus conocimientos y ser mis
permanentes guías en los momentos que necesite de su apoyo.
Al Centro de Acopio de Guapara, a todos sus dirigentes por facilitar sus
instalaciones para el desarrollo del trabajo de campo.
vi
DEDICATORIA
Mi tesis le dedico a Dios por darme la vida, a mi
esposo Braulio, mis hijas: Angélica, Guissel y Zeida
con todo mi amor y cariño por estar siempre unidos
brindándome su amor y comprensión, a mis padres
José y Ángela porque me ayudaron a valorar la
vida y la educación en todo momento para ver
forjar con alegrías los frutos del esfuerzo y
dedicación.
María de Lourdes
vii
ÍNDICE
Página
CONTENIDO ..................................................................................................... i
DECLARACIÓN DE AUTORÍA Y CESIÓN DE DERECHOS ............................. i
CERTIFICACIÓN DEL DIRECTOR DE TESIS ................................................ iii
TRIBUNAL DE TESIS ...................................................................................... iv
AGRADECIMIENTO ......................................................................................... v
DEDICATORIA ................................................................................................ vi
ÍNDICE ............................................................................................................ vii
ÍNDICE DE CUADROS .................................................................................... xi
RESUMEN EJECUTIVO ................................................................................ xiii
ABSTRACT .................................................................................................... xiv
CAPÌTULO I
MARCO CONTEXTUAL DE LA INVESTIGACÓN ............................................ 1
1.1. Introducción ............................................................................................... 2
1.2. Objetivos .................................................................................................... 3
1.2.1. General ................................................................................................... 3
1.2.2. Específicos .............................................................................................. 3
1.3. Hipótesis .................................................................................................... 4
CAPÎTULO II
MARCO TEÒRICO ........................................................................................... 5
2.1. El cacao ..................................................................................................... 5
2.1.1. Origen. .................................................................................................... 6
2.1.2. El cacao es uno de los más significativos símbolos de nuestro país. ..... 6
2.1.3. Fermentación del cacao .......................................................................... 7
2.1.4. El cacao en Ecuador. .............................................................................. 8
2.2. Producción primaria del cacao. .................................................................. 9
2.3. Productores individuales ............................................................................ 9
2.3.1. Manejo pos-cosecha ............................................................................... 9
2.3.2. Manejo pos cosecha. ............................................................................ 10
viii
2.3.2.1. La recolección .................................................................................... 10
2.3.2.2. Partida de mazorcas .......................................................................... 10
2.3.2.3. Transporte. ......................................................................................... 11
2.3.2.4. Fermentación. .................................................................................... 11
2.3.2.5. Reacción química .............................................................................. 11
2.3.2.6. Reacción física ................................................................................... 12
2.4. Buena fermentación ................................................................................. 12
2.5. Métodos de fermentación......................................................................... 13
2.5.1. Fermentación en cajas de madera. ....................................................... 13
2.5.2. Fermentación en montones .................................................................. 13
2.5.3. Fermentación en sacos ......................................................................... 14
2.5.4. Tipo de fermentador .............................................................................. 14
2.5.5. Tiempo de fermentación ....................................................................... 15
2.5.6. Frecuencia de remoción........................................................................ 15
2.5.7. Factores biológicos. .............................................................................. 16
2.6. El Secado del cacao ................................................................................ 16
2.7. Calidad del grano de cacao ..................................................................... 17
2.8. Calidad del cacao .................................................................................... 17
2.9 Investigaciones relacionadas .................................................................... 18
CAPÌTULO III
METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN ..................................................... 21
3.1. Materiales y métodos ............................................................................... 21
3.1.1. Localización y duración del experimento .............................................. 22
3.2. Condiciones meteorológicas .................................................................... 22
3.3. Materiales y equipos ................................................................................ 23
3.4. Tratamientos ............................................................................................ 24
3.5. Diseño experimental ................................................................................ 24
3.6. Esquema del experimento ....................................................................... 25
3.7. Variables evaluadas ................................................................................. 25
3.8. Mediciones experimentales...................................................................... 26
3.8.1. Control de peso en las dos variedades. ................................................ 26
ix
3.8.2. Diferencia de peso húmedo a peso seco .............................................. 26
3.8.5. Temperatura durante la fermentación ................................................... 26
3.8.6. Control de agua sangre......................................................................... 26
3.8.8. Análisis de calidad (porcentaje de fermentación) .................................. 26
3.8.9. Degustación (variable organoléptica) .................................................... 27
3.9. Costos de los tratamientos en estudio ..................................................... 27
3.10. Análisis económico ................................................................................ 27
Costos totales ................................................................................................. 27
Ingresos .......................................................................................................... 28
Utilidad neta .................................................................................................... 28
Relación beneficio/costo ................................................................................. 28
3.11. Manejo del experimento ......................................................................... 28
CAPÌTULO IV
RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN ....................................................... 33
4.1. Resultados y discusión ............................................................................ 33
4.1.1 Control de peso seco. ............................................................................ 34
4.1.2 Diferencia de peso húmedo a peso seco ............................................... 36
4.1.3 Temperatura durante la fermentación .................................................... 38
4.1.4 Porcentaje fermentación ........................................................................ 41
4.1.5 Control de agua sangre ......................................................................... 42
4.1.6 Análisis de calidad (defectos) ................................................................ 43
4.1.7 Degustación (variable organoléptica) ..................................................... 44
Con estos resultados se acepta la hipótesis que: Mejorará la calidad del cacao
el método de fermentación con pre secado. ................................................... 47
4.2 Costos de producción y análisis económico ............................................ 47
4.2.1. Costos de producción. .......................................................................... 47
4.2.2. Análisis económico ............................................................................... 48
x
CAPÌTULO V
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES .................................................. 50
5.1. Conclusiones ........................................................................................... 50
5.2. Recomendaciones ................................................................................... 52
CAPÌTULO VI
BIBLIOGRAFÌA ............................................................................................... 53
6.1. Literatura citada ....................................................................................... 54
CAPITULO VII
ANEXOS ......................................................................................................... 57
7.1. Anexos ..................................................................................................... 57
xi
ÍNDICE DE CUADROS
Cuadro
Página
1 Condiciones meteorológica de la parroquia Moraspungo, lugar de la investigación.
22
2 Materiales para la investigación métodos de fermentación en la calidad del cacao (Theobroma cacao) nacional y CCN 51, en el Recinto Guapara Cantón Pangua Moraspungo
23
3 Tratamientos de la investigación, métodos de fermentación en la calidad del cacao (Theobroma cacao) nacional y CCN 51, en el Recinto Guapara Cantón Pangua Moraspungo.
24
4 Análisis de varianza en, métodos de fermentación en la calidad del cacao (Theobroma cacao) nacional y CCN 51, en el recinto Guapara, cantón Pangua Moraspungo.
25
5 Esquema del experimento en, métodos de fermentación en la calidad del cacao (Theobroma cacao) nacional y CCN 51, en el recinto Guapara, Cantón Pangua Moraspungo.
25
6 Peso seco para los factores en, métodos de fermentación en la calidad del cacao (Theobroma cacao) nacional y CCN 51, en el recinto Guapara, Cantón Pangua Moraspungo.
34
7
Peso seco para los tratamientos estudiados en, métodos de fermentación en la calidad del cacao (Theobroma cacao) nacional y CCN 51, en el recinto Guapara, Cantón Pangua Moraspungo.
35
8
Diferencia de peso húmedo a peso seco para los factores en, métodos de fermentación en la calidad del cacao (Theobroma cacao) nacional y CCN 51, en el recinto Guapara, Cantón Pangua Moraspungo.
36
9
Diferencia de peso húmedo a peso seco para los tratamientos estudiados en, métodos de fermentación en la calidad del cacao (Theobroma cacao) nacional y CCN 51, en el recinto Guapara, Cantón Pangua Moraspungo.
37
10
Temperatura durante la fermentación para los factores en, métodos de fermentación en la calidad del cacao (Theobroma cacao) nacional y CCN 51, en el recinto Guapara, Cantón Pangua Moraspungo.
38
xii
11
Temperatura durante la fermentación para los tratamientos estudiados en, métodos de fermentación en la calidad del cacao (Theobroma cacao) nacional y CCN 51, en el recinto Guapara, Cantón Pangua Moraspungo.
40
12
Porcentaje de fermentación para los tratamientos estudiados en, métodos de fermentación en la calidad del cacao (Theobroma cacao) nacional y CCN 51, en el recinto Guapara, Cantón Pangua Moraspungo.
42
13
Control de agua sangre para los tratamientos estudiados en, métodos de fermentación en la calidad del cacao (Theobroma cacao) nacional y CCN 51, en el recinto Guapara, Cantón Pangua Moraspungo.
43
14
Defectos en los tratamientos estudiados en, métodos de fermentación en la calidad del cacao (Theobroma cacao) nacional y CCN 51, en el recinto Guapara, Cantón Pangua Moraspungo
44
15
Degustación en sabores básicos en los tratamientos estudiados en, métodos de fermentación en la calidad del cacao (Theobroma cacao) nacional y CCN 51, en el recinto Guapara, Cantón Pangua Moraspungo.
45
16
Degustación en sabores básicos en los tratamientos estudiados en, métodos de fermentación en la calidad del cacao (Theobroma cacao) nacional y CCN 51, en el recinto Guapara, Cantón Pangua Moraspungo.
46
17
Contenido de teobromina, cafeína, polifenoles y grasa en, métodos de fermentación en la calidad del cacao (Theobroma cacao) nacional y CCN 51, en el recinto Guapara, Cantón Pangua Moraspungo.
47
18
Costos de producción, ingresos brutos, utilidad y beneficio/costo de los tratamientos en, métodos de fermentación en la calidad del cacao (Theobroma cacao) nacional y CCN 51, en el recinto Guapara, Cantón Pangua Moraspungo.
49
xiii
RESUMEN EJECUTIVO
La presente investigación, se realizó en el (Centro de Acopio), que se
encuentra ubicado en el Recinto Guapara perteneciente a la parroquia
Moraspungo cantón Pangua, provincia de Cotopaxi, en las coordenadas
geográficas Latitud: S 1° 20' y Longitud: W 79° 15' y tuvo una duración
noventa días.
Los tratamientos para esta investigación fueron T1 Cacao nacional pre
secado, T2 Cacao nacional sin pre secar, T3 Cacao CCN 51 pre secado y T4
Cacao CCN 51 sin pre secado, que se dispusieron en un Diseño de Bloques
Completos al Azar (DBCA). Para determinar diferencias entre los promedios
de los tratamientos, se utilizó la prueba de rango múltiple de Tukey al 0.05%
de probabilidad.
De los resultados obtenidos en esta investigación, se establece que con el
tratamiento T2 (Cacao nacional sin pre secar), se tiene el mayor peso seco
20.90 kilos. Los tratamientos T1 (Cacao nacional pre secado) y T3 (Cacao
CCN 51 pre secado) presentan la más alta fermentación con el 97% de los
granos fermentados. El tratamiento T1 (Cacao nacional pre secado) no
presenta Granos color violeta. Ninguno de los tratamientos presenta signos
de moho en sus granos. El amargor que presentan las muestras de los
tratamientos es alto para los Tratamientos T2 y T4, mientras para los
tratamientos T1 y T3 es aceptable.
El mayor contenido de Teobromina 1.54%, cafeína 0.26% lo presenta el
tratamiento T1 (Cacao nacional pre secado) así como el más bajo de
polifenoles 16.99, así como un contenido de 44.53% de grasa, ubicándolo
como el fermentado de mejor calidad. La mayor rentabilidad $1.16 se tiene
con los tratamientos T2, en el que se utilizó cacao nacional pre secado y T3
cacao CCN51 sin pre secado.
xiv
ABSTRACT
This research was conducted in the (Collection Center), which is located on
the campus belonging to the parish Guapara, Moraspungo Pangua canton
province of Cotopaxi, at the geographic coordinates Latitude: S 1 ° 20 'and
Longitude: W 79 ° 15 'and I lasted ninety days.
Treatments for this research were pre T1 National Cacao drying, T2 National
Cacao without pre drying Cacao CCN T3 and T4 51 pre drying Cacao CCN 51
without pre-drying, which is placed in a design randomized complete block
(RCBD). To determine differences between means of treatments, the multiple
range test of Tukey 0.05% probability was used.
From the results obtained in this investigation, it is established that with the T2
(National Cocoa without pre drying) treatment, has the largest dry weight
20.90 kilos. The T1 (National Cocoa pre-drying) and T3 (Cacao CCN 51 pre-
drying) have the highest fermentation with 97% of fermented grains. The T1
(National Cocoa pre drying) treatment no purple beans. None of the
treatments for signs of mold on the grains. Bitterness sample presenting
treatments is high for treatments T2 and T4, while for T1 and T3 is acceptable.
The highest content of 1.54% theobromine, caffeine 0.26% presents the T1
(National Cacao drying pre) treatment and the lowest polifenoles16.99 and
containing 44.53% fat, placing it as the best quality fermented. The higher
return $ 1.16 it has the treatments T2, in which national and T3 cacao
predrying CCN51 was used without predrying.
1
CAPÌTULO I
MARCO CONTEXTUAL DE LA INVESTIGACIÓN
2
1.1. Introducción
El cacao es una fruta tropical, sus cultivos se encuentran mayormente en el
Litoral y en la Amazonía. Es un árbol con flores pequeñas que se observan en
las ramas y producen una mazorca que contiene granos cubiertos de una pulpa
rica en azúcar. La producción de cacao se concentra principalmente en las
provincias de Los Ríos, Guayas, Manabí y Sucumbíos. En el país se cultivan
dos tipos de cacao: el Cacao CCN-51 y el denominado Cacao Nacional. Es un
Cacao Fino de Aroma conocido como 'Arriba', desde la época colonial. Ecuador
es el país con la mayor participación en este segmento del mercado mundial
(un 63% de acuerdo con las estadísticas de Pro Ecuador).
Nuestro país posee una gran superioridad en este producto: Más del 70% de la
producción mundial de cacao fino de aroma se encuentra en nuestras tierras
convirtiéndonos en el mayor productor de cacao fino o de aroma del mundo.
Esto ha generado una fama importante que es favorable para el país.
Según los entendidos la calidad de un grano fino de cacao depende de los
siguientes factores:
Genética del cacao 50%, el manejo post-cosecha el 20 %, transformación
(tostado y conchado) el 25 %, el suelo y estación el 5%, estos tres factores
están estrechamente ligados para obtener un chocolate de excelente calidad.
Ecuador durante el período 2007-2012, las exportaciones del cacao y sus
derivados registran un aumento constante con una Tasa de Crecimiento
Promedio Anual (TCPA) de 13.80%. En el 2011, las exportaciones alcanzaron
su nivel más alto al llegar a 585,276 miles de dólares. (PRO ECUADOR, 2013).
3
Existe una diversidad de derivados industriales que requieren el uso de cacao
genérico como el que se obtiene con la producción de híbridos de alto
rendimiento como el Clon CCN 51, variedad creada en Ecuador. Sin embargo
el cacao fino de aroma obtenido de las variedades criollas es requerido para la
fabricación de chocolates negros o amargos. Se puede observar que tanto el
cacao CCN 51 y el Nacional fino de aroma son aceptados en el mercado pero
con fines diferentes, pero todo depende de la calidad que le demos con un
tratamiento en forma separada sin mezclar con el cacao fino de aroma.
Mediante este proyecto se busca evaluar el mejor método de fermentación para
obtener calidad en el cacao.
1.2. Objetivos
1.2.1. General
Determinar el mejor método de fermentación y secado en la calidad física y
organoléptica del cacao.
1.2.2. Específicos
Evaluar los resultados de calidad en los dos métodos de fermentación
Determinar el porcentaje de fermentación en el cacao Nacional y el
Clon CCN 51.
Realizar el análisis de costos de los tratamientos en estudio.
4
1.3. Hipótesis
Mejorará la calidad del cacao el método de fermentación con pre secado.
La variedad CCN 51 bajara los altos niveles de acidez y mejorara el sabor
y aroma de cacao.
5
CAPÌTULO II
MARCO TEORICO
6
2.1. El cacao
2.1.1. Origen
En la época de la colonia el cacao en ecuador se expandió en cuatro zonas
ecológicas:
Arriba.- Comprende la zona ribereña de las cuencas bajo el Rio Guayas
básicamente las actuales provincias de los Ríos y Guayas se llama el
cacao arriba porque salía rio arriba.
Manabí.- Con el cacao llamado bahía que corresponde la zona húmeda de
Manabí
Naranjal.- Hacia el sur que corresponde una pequeña parte de la provincia del
Guayas. Y la provincia del oro este cacao salía por el puerto Bolívar
se conocía como calidad bolívar.
Esmeraldas.- Tiene un cacao acriollado muy especial (Enríquez, 2005).
2.1.2. El cacao es uno de los más significativos símbolos de nuestro país.
Durante casi un siglo, el orden socio-económico ecuatoriano se desarrollaba en
gran medida alrededor del mercado internacional del cacao.
Hoy el Ecuador posee una gran superioridad en este producto: más del 70% de
la producción mundial del Cacao Fino de Aroma se encuentra en nuestras
tierras, convirtiéndonos en el mayor productor de cacao de aroma en el mundo.
Esto ha generado un prestigio muy importante, favorable, destacable,
indispensable y representativo para el país.
7
Este tipo de cacao tiene características individuales distintivas, de toques
florales, frutales, nueces, almendras, especias que le hacen único y especial,
sobresaliendo con su ya conocido sabor arriba (ANECACAO, 2013).
2.1.3. Fermentación del Cacao
El cacao (Theobroma cacao), es una planta que por poseer excelentes
características organolépticas y nutricionales, es muy apetecido por todo el
mundo, en especial el cacao conocido como “ Arriba ”, único en el Ecuador,
pero en los últimos años sé a encontrado dificultades para encontrar cacao de
buena calidad, por esta razón los agricultores han dejado a un lado estos
cultivos, y se han enfocado a las variedades clónales siendo una de ellas,
CCN-51 (Colección Castro Naranjal), cuyos orígenes se iniciaron en nuestro
país, esta variedad rinde un 80% de su fermentación, su peso en semillas esta
alrededor de 150 gramos en 100 granos, es más resistente a enfermedades y
plagas, contiene mayor porcentaje de grasa que el cacao Nacional.
Pero en lo que se refiere al sabor, su principal desventaja es el de no poseer
“sabor arriba” ni buen sabor a chocolate (acidez, astringente y otros). El sabor a
chocolate se inicia en la fermentación donde las almendras sufren cambios
internos que se manifiestan por perdida de astringencia y el color que se torna
gradualmente marrón, finalizada la etapa de una correcta fermentación se
procede a un secado, para luego ser tostadas las almendras donde el cambio
más importante en esta etapa se le conoce como “Precursor del sabor a
chocolate” (Nielsen, 2006).
La pulpa del cacao tiene aproximadamente el 10% de azucares y 2% de ácido
cítrico y que la fermentación pasa por dos fases: la primera fase las almendras
de cacao que se infectan inmediatamente después de ser extraídas de las
mazorcas, son atacadas por levaduras que convierte los azucares en los
alcoholes y metabolizan el ácido cítrico disminuyendo la acidez, esto sumado al
aumento de temperatura generado por la fermentación alcohólica, proporcionan
8
las condiciones apropiadas para que actúen las bacterias lácticas que también
producen ácido acético y disminuyen la acción de las levaduras.
Estas transformaciones producen la pérdida del líquido y peso en las
almendras, y se realiza en condiciones anaeróbicas. La fase acética o
(aeróbica), el aumento de etanol y la aireación permite la proliferación de
bacterias acéticas que convierten el etanol en ácido acético, durante esta
transformación se produce Monóxido de Carbono y agua, donde se presenta
una liberación de calor y se pueden alcanzar temperaturas de 48 a 60 °C, en
este punto mueren la mayoría de las bacterias, las acéticas quedan inactivadas
y el ácido acético no se oxida totalmente (Ramos, 2006).
Todos estos detalles de sabor y aroma están en el origen genético del grano,
que se logra con el correcto tratamiento pos cosecha, sumando a las
condiciones naturales de suelo, clima, temperatura, luminosidad que convergen
en un solo punto, en un solo territorio, en el mágico y maravilloso Ecuador
situado en la mitad del mundo (ANECACAO, 2013).
2.1.4. El cacao en Ecuador
El Clon CCN-51.- En 1965 luego de varias investigaciones, agrónomo
ambateño Homero Castro Zurita, logro en 1965 el denominado cacao clonal
CC-51 que significa Colección Castro Naranjal. Este clon desde la introducción
en el año 2005 hasta la fecha, se ha exportado alrededor de 130,000 TM del
Hibrido a países como México, Argentina, España, Colombia, China entre
otros. Países que buscan del Ecuador para suministrarse de Cacaos
Aromáticos y con notas de diversos sabores, al mismo tiempo países que
buscan de cacaos de no tan alta calidad para la elaboración de chocolates con
sus respectivas formulas.
La relación existente en la participación del Clon y el Cacao Nacional Fino en
las exportaciones ecuatorianas hasta el momento es de: 75% Cacao Nacional y
25 % del CCN-51 (ANECACAO, 2013).
9
2.2. Producción primaria del cacao.
La fase de producción primaria, tiene como objetivo fundamental identificar y
caracterizar criterios que los individualizan y luego se priorizan en base a su
importancia, abarcando varios parámetros, como es la producción continua,
seguridad de venta, nivel tecnológico rendimientos, calidad de fermentación,
asistencia técnica, rentabilidad, sistema de comercialización, organización y
crédito (Carrillo, 2006).
2.3. Productores individuales
Constituye alrededor de 80% y son principalmente pequeños productores, se
relacionan directamente con los intermediarios ubicados en el pueblo más
cercano.
2.3.1. Manejo Pos-Cosecha
El manejo pos-cosecha incide directamente en la calidad del producto ya que el
sabor a chocolate depende un 45 % de la fermentación secado, tostado.
(Gutiérrez, 2007).
La experiencia de los productores de cacao del país se afianza, ya que según
las estadísticas de la corporación de Promociones de exportaciones e
inversiones, la utilidad del negocio cacao tero se ha incrementado en un 53%,
debido al buen manejo pos cosecha por parte de los productores agremiados.
(CORPEI, 2013).
El manejo pos cosecha del cacao denominado beneficio, constituye un
aspecto de máximo importancia para presentar al mercado un producto de
calidad. Garantiza que el grano sea apreciado, apetecido por la industria y
asegura su comercialización tanto a nivel nacional como internacional,
justificando un mejor precio. (CONACADO, 2012).
10
2.3.2. Manejo pos cosecha
2.3.2.1. La recolección
Se debe recolectar solo los frutos maduros, los verdes no porque estos originan
un sabor amargo, ya que las sustancias azucaradas que recubren el grano, aun
no se encuentran en óptimas condiciones para el desarrollo del proceso
bioquímico que se lleva a cabo durante la fermentación.
La periodicidad de las recolecciones debe corresponder al volumen de la
cosecha, la madurez de las mazorcas, la presencia de plagas, enfermedades o
animales dañinos.
Generalmente en plantaciones pequeñas o medianas la recolección debe
hacerse cada dos o tres semanas, evitando la sobre maduración de los frutos o
perdida por insectos o enfermedades. Si se logran periodos más cortos entre
una y otra cosecha menor riesgo de pérdida de frutos.
Las herramientas apropiadas para la recolección son: Tijera podadora para
cosechar la mazorca evitando dañar los cojines florales peligrosas en el tronco
perjudicando a las cosechas futuras (CONACACAO, 2013).
2.3.2.2. Partida de mazorcas
Una vez recolectada, se amontona, separándose las que puedan estar
enfermas y las que no alcanzaron el grado de madurez requerido para
garantizar que solo se beneficien los frutos maduros y sanos de lo contrario, se
afectara la calidad del producto (Red cacao, 2013).
11
2.3.2.3. Transporte.
El transporte de las almendras de cacao del campo hacia el lugar donde se
realizara la fermentación y el secado puede ser en sacos de yute, tachos de
plástico, canastos todos estos materiales adaptados a la zona de producción o
la facilidad del agricultor cacaotero. (Red cacao, 2013).
2.3.2.4. Fermentación.
Es el paso fundamental en el beneficio del cacao. En este proceso se
desarrolla el sabor y el aroma del producto, formando una almendra “hinchada”,
de color marrón y de buena apariencia. Una buena fermentación origina al
cacao que al ser convertido en chocolate, es agradable al paladar y al olfato,
por el contrario una mala fermentación o ausencia de ella, puede desmeritar el
producto de manera notable.
Cuando las almendras no se fermentan se produce el llamado cacao corriente.
Si el tipo de cacao procesado es muy cercano a los forasteros, se producirá un
alto porcentaje de almendras pizarrosas, las cuales en su interior son
compactas y de color violeta oscuro. Este defecto es el más castigado por la
industria procesadora (Red cacao, 2013).
Es un proceso complejo que consiste en una serie de cambios de carácter
bioquímico y físico en todas las estructuras del grano, tanto en la testa o
cascarilla, en el mucilago que cubre, en el interior del cotiledón y en el embrión
que debe morir (Red cacao, 2013).
2.3.2.5. Reacción Química
Mediante las cuales los azucares contenidos en la pulpa, se transforma en
producto como agua, alcohol etílico y ácido acético, entre otras sustancias, por
la acción de las levaduras que son microorganismos de carácter anaeróbico, en
cuyo proceso general el desprendimiento del calor. En una segunda fase y
12
también ayudado por otros organismos (esta ves bacterias aeróbicas, es decir
que, para vivir necesitan de aire), se desarrolla otros procesos y sucede la
oxidación de los poli fenoles y cambios notables en el pH. (Red cacao, 2013).
2.3.2.6. Reacción física
Desde el punto de vista física, se produce cambios como el hinchamiento del
grano, por penetración del líquidos como el agua y el ácido acético que permea
la cascara de la almendra desde afuera hacia los cotiledones, ello ayuda a la
muerte final del embrión y le garantiza al cacao una apariencia de
arriñonamiento y de grietas o estrías internas (Chocolate Cortes, 2013).
2.4. Buena fermentación
Colocar las almendras en una caja de madera con compartimientos de 66 x
60 cm, con fondo de tablillas separadas cada 5 mm. entre ellos tiene
compartimientos con capacidad para 150 kg. De cacao fino.
Otra opción es utilizar cajas de madera colocadas en diferentes niveles
formando una escalera con la finalidad de facilitar la remoción posterior.
Cubrir los cajones con hojas de plátano una vez que estos han sido
llenados.
Mantener el tiempo de fermentación de 4 días para Cacao Nacional y 6 días
para cacao Trinitario.
Remover o voltear las almendras cada 24 o 48 horas pasando a otro cajón
de madera.
Utilizar una pala de madera para la remoción (Bravo, 2011).
13
Para obtener una buena fermentación se realiza lo siguiente.
1. Cosechar mazorcas maduras.
2. Separar las indeseables.
3. Pre secado de 4 a 10 horas (mismo día de cosecha) en caso de solo
resplandor.
4. Fermentar sobre una mesa de madera en montón o en cajón de no más
de 40 cm. de altura
5. Tiempo de fermentación de 2 a 4 días( 24- 48 horas)
6. Secado sobre tendal.
7. Temperatura 12 has. De fermentación de 35-40 °C, no pre secado 28-32
(Rojas, 2010).
2.5. Métodos de fermentación
2.5.1. Fermentación en cajas de madera.
Este método de fermentación es el más recomendado mantiene un buen
aislamiento térmico que permite un aumento homogéneo de la temperatura en
todo la masa, factor decisivo en la fermentación (Calderón, 2012).
2.5.2. Fermentación en montones
Este método se suele aplicar en montones de diversos tamaños puede ser
desde los veinte hasta los mil kilos con la pulpa de cacao, sobre piso de caña o
madera, tapado con hojas de banana y sacos de cabuya para evitar la pérdida
de calor. Este proceso tarda entre cinco a seis días, en ningún caso llega a la
semana, las remociones con intervalo 48, 72 horas aunque ocupa más espacio
en total, desarrollando un sabor más especial.
14
Las transformaciones de las sustancias que produce el sabor astringente al
cacao, es decir los, poli fenoles, son indispensables, pues cuando esto no se
produce, el grano es castigado en su precio (Calderón, 2012).
2.5.3. Fermentación en sacos
Este método consiste en llenar sacos de yute con las almendras cosechadas y
ubicarlas con la finalidad que escurra el mucílago de las almendras de cacao,
de esta manera permitirá dar una buena fermentación, la fermentación en
sacos requiere de más mano de obra por lo que requiere realizar el llenado y
dificulta la remoción de las almendras. (Calderón, 2012).
2.5.4. Tipo de fermentador
Este factor es unos de los más estudiados el cual varía de acuerdo al país o
zona cacaotera. Así en Costa de Marfil se recomienda fermentar en cubetas de
fermentación de un volumen de 80 litros, éstas poseen dos asas que permiten
la fácil manipulación por dos hombres. Por su parte, en Colombia, un estudio
realizado por Gutiérrez y Salazar, (1984), dice que, el mejor porcentaje de
fermentación se tiene en un modelo llamado camillas fijas. En cambio en
Venezuela, estudios señalan que en cajones cuadrados e! cacao muestra una
menor acidez y una mayor intensidad de sabor a fruta o floral. Sin embargo, un
estudio realizado por Liendo y Marín (2006), en el Barlovento, señala que la
mayoría de los productores utilizan método de apilado y cestas para la
fermentación del cacao (Pérez, 2006).
En el Ecuador varios autores señalan, distintos método de fermentación sin
hacer referencia marcada de uno hacia otro, pero con una tendencia hacia las
cajas de madera; entre otros métodos se tiene los siguientes: montones, cajas
individuales y subdivididas, sacos, tinas o gavetas, cajas de caña, y tendales
(Enríquez, 2005).
15
2.5.5. Tiempo de fermentación
En lo que tiene que ver el tiempo estimado de fermentación también existen
variación que pueden darse por distintos factores; clima, especie, recipiente,
necesidades del agricultor, etc. Existen investigaciones en este campo que han
determinado los tiempos más adecuados para obtener una mejor calidad del
producto, es necesario tan solo un día de fermentación para los cacaos de tipo
nacional puro (Jacob, 2010).
Se necesitan dos días para este tipo de cacao, a diferencia de seis o más días
para los trinitarios (CCN-51). En República Dominicana, se determinó que el
tiempo óptimo para tener un mayor porcentaje de fermentación es de seis días;
sin embargo, Roche, (2007), menciona cinco días de fermentación para
mejorar la calidad del cacao dominicano (Trinitario) (Pérez, 2006).
El tiempo óptimo de fermentación es de 48 a 72 horas, tiempo adecuado para
dar características sensoriales superiores al cacao; aunque Mendoza (1991),
menciona 96 horas para un mayor índice de fermentación. También podría
estar dado por las diferentes condiciones que tienen los agricultores en cada
finca (Pérez, 2006).
2.5.6. Frecuencia de remoción
Este aspecto por lo general va combinado con el tiempo de fermentación, y el
tipo de fermentador, ya que entre más grande sea la capacidad del fermentador
más exigido será la remoción, si no hay remoción, solamente fermentara una
parte de la masa (Enríquez, 2005).
La remoción de la pulpa antes de la fermentación reduce el substrato en cuanto
a actividad microbiana y por lo tanto la acidez (Liendo y Marín, 2006).
16
Sin embargo en el diagnóstico realizado en las zonas cacaoteras de la
provincia de Manabí se detectó que varios agricultores, no realizan las
remociones, aspecto que debe estar influyendo en la calidad del cacao
ecuatoriano (INIAP, 2007).
2.5.7. Factores Biológicos
En la etapa inicial de la fermentación existe la intervención por parte de
microorganismos que estimulan los precursores del sabor y aroma del cacao.
Cuando se maduran las mazorcas, son recolectadas cortándolas del tronco
leñoso; después, son abiertas y el efecto inmediato de esta exposición de las
semillas, es el ataque microbiano inicial, especialmente levaduras y bacterias, a
la pulpa acida, rica en azúcares; así se inicia la fermentación con fuentes de
microorganismos (Pérez, 2006).
2.6. El Secado del cacao
Para que el producto pueda ser almacenado, con la seguridad de que no se
afectara por causa del ataque de hongos, es necesario acondicionar su
humedad a un contenido de agua cercano a 7% (Cros, 2007).
De otro lado, debe tenerse en cuenta, que durante, el proceso de secado del
grano continuo el desarrollo de algunos de los procesos de transformación
física y química, los cuales no alcanzan a completarse mientras el producto
está en la pila de la fermentación. Durante esta etapa se termina la oxidación y
transformación de los poli fenoles desapareciendo por completo el color violeta
de las almendras, con lo que el grano se torna totalmente marrón, generando
las características organolépticas deseables (Cros, 2007).
Si el secado lo queremos un cacao de calidad, es necesario que el secado lo
realicemos poco a poco, en el primer día le ponemos asolear en las horas más
frescas para que termine la fermentación. El secado se continúa por 5 a 6 días
más dependiendo de la cantidad de sol que tengamos (Cros, 2007).
17
2.7. Calidad del grano de cacao
La calidad del grano del cacao está directamente relacionada con un adecuado
proceso de fermentación y secado. Las principales características requeridas
por la industria, son las siguientes:
Fermentación más del 70%
Humedad menos del 7%
Granos violetas menores al 20%
Granos pizarrosos menores al 10%
Defecto menor al 10% (ANECACAO, 2013).
Tabla 1. Diferencia de almendras fermentadas y las no fermentadas.
Fermentadas Mal Fermentadas
Hinchad o más gruesa Más bien aplanada
La cascara se separa fácilmente Por lo general es difícil separar la
cascara
Color marrón o chocolate Color violeta en su interior o
blanquecino
Naturaleza quebradiza Naturaleza compacta
Sabor medianamente amargo Sabor astringente
Aroma agradable Aroma desagradable
Fuente: ANECACAO, (2013).
2.8. Calidad del cacao
Calidad es la clasificación que imponen los países compradores y fabricantes
de chocolate a las almendras de cacao por su apariencia física, la humedad,
contenido de materiales extraños, mohos insectos, etc., y por su sabor
intrínseco o propio de cada variedad o genotipo (Graziani, 2005).
De acuerdo con la (Conferencia de las Naciones Unidas sobre Comercio y
Desarrollo) UNCTAD, los estándares internacionales para cacao requieren que
18
el grano de calidad negociable sea fermentado, completamente seco, libre de
olores extraños y de cualquier evidencia de adulteración, así como libre de
insectos vivos, granos partidos, fragmentos, partes de cascara, y de uniforme
tamaño. De lo anterior se puede clasificar al cacao de acuerdo a las
características físicas (objetivas) y organolépticas o sensoriales (subjetivas)
(Graziani, 2005).
2.9 Investigaciones relacionadas
El análisis de los resultados muestra que el tiempo de fermentación a diferencia
del tipo de fermentador, tuvo influencia sobre las variables físicas y químicas
analizadas. El aumento del porcentaje de granos fermentados y la disminución
de los granos violetas ocurrieron desde el inicio hasta el final de la
fermentación. La calidad química mejora con la reducción de la concentración
de compuestos alcaloides y poli fenoles, lo que repercute sobre las
características organolépticas del cacao tipo Nacional. De los fermentadores y
los tiempos utilizados por los productores se presentan las mejores
características de calidad entre los cuatro y cinco días de fermentación en
cajas de madera (Rivera, 2012).
Los resultados obtenidos, mostraron que mayor incidencia de almendras
pizarrosas sucedió a los dos días; mientras que tres y cuatro días se obtuvo el
mayor porcentaje de granos color violeta. Así mismo los tratamientos
reportaron el mayor porcentaje de granos con buena fermentación. Mientras
que a los tres, cuatro y cinco días granos se obtuvieron los mayores valores de
granos ligeramente fermentados. Mientras que el testigo evidenció el mayor y
menor porcentaje de granos pizarrosos y de color violeta en comparación con
los tratamientos.
19
Los principales compuestos químicos encontrados en los granos y que de
alguna manera tienen influencia en las características organolépticas son: poli
fenólicos (astringencia), purinas (amargor), esteres, y ácidos principalmente el
acético. Los valores económicos estuvieron acorde a la comunidad, seguido
por el tipo de fermentador y días del proceso, evidenciaron que en el sitio “El
Negrito” los costos reportaron USD 142,40 en relación a “Chaflu” que presentó
un total de USD 143,20. Mientras que “Balsalito” produjo un costo de USD
133,80 el bajo y conveniente para el productor de cacao (Arroyo, 2010).
Para la metodología experimental se hace uso del diseño al azar denominado
(DCA) con tres repeticiones, con la siguiente nomenclatura; FC fermentación
en cajones, FSP fermentación en sacos de polipropileno, FSY fermentación en
sacos de yute, ST secado en tendal, STC secado en tendal con cubierta y SM
secado en marquesina. Utilizando para cada uno de ellos 25 Kg de cacao
fresco.
En la fase de fermentación y secado se registraron; temperatura y humedad
ambiental, que fueron valoradas durante el día entre las 06h00 y 21h00.
Además, se evalúan estos parámetros en la masa fermentante, para ello se
hace uso de un termopar. En el laboratorio se realizaron los siguientes análisis:
Humedad; cenizas; azúcar total y reductor; pH en cotiledón, testa y total; grasa;
acidez, Ca, Mg, K, Na, Fe y Zn. Los resultados del monitoreo en FC se lo
alcanza en un tiempo de 96 horas con porcentajes entre 70 y 90% de las
almendras fermentadas. En cambio, para los casos de FSP y FSY este
porcentaje se lo consigue a las 120 horas. En relación al peso del grano, éstos
oscilan entre 1.3 y 1.7 gramos.
La experiencia enseña que, a medida que el peso de la almendra aumenta el
porcentaje de cascarilla es menor sin que sea esto una regla. Las impurezas
del producto manejado en los tratamientos SM y STC es de 0.1 g, en cambio,
en ST debido al método operativo (desplazamiento de material problema)
genera una importante cantidad de impurezas.
20
Haciendo referencia al contenido de humedad en el grano según se aprecia en
el grafico 1, en todos los casos se presenta la curva de enfriamiento, no se ve
afectada drásticamente por la temperatura externa. Sin embargo, en el ST las
curvas son más irregulares que en los casos SM y STC, esto se debe
primariamente a la maniobra operativa y segundo a que los rayos solares
inciden directamente sobre el grano dando como resultado alteraciones en los
mismos.
El estudio que permite definir el grado de fermentación es la prueba de corte,
en la presente investigación se encuentran los resultados resumidos en la tabla
18, el porcentaje promedio más alto de almendras fermentadas se alcanza en
FC con valor del 71 %, en los casos de FSP y FSY los valores son de 59 y 65
% respectivamente, en relación al porcentaje de granos violetas en FC es de
18 % y para FSP y FSY se encuentran en valores de 24 y 23 %
respectivamente, la FC presenta un porcentaje promedio de 9.6 % de granos
pizarrosos mientas que los tratamientos FSP y FSY se encuentran en un
porcentaje promedio de 16 y 10 %.
En cuanto a la determinación de pH en los tres tratamientos es de 6.5 y
disminuye a valores de 4.8 en el momento en que culmina la fermentación y
que corresponde a la máxima temperatura del proceso. Luego se genera un
incremento que tiende a estabilizarse a pH 6 que corresponde a un cacao seco
(Nataly y Mingo, 2011).
21
CAPÌTULO III
METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN
22
3.1. Materiales y Métodos
3.1.1. Localización y duración del experimento
Esta investigación se realizó en el (Centro de Acopio), que se encuentra
ubicado en el Recinto Guapara perteneciente a la parroquia Moraspungo
Cantón Pangua, provincia de Cotopaxi, en las coordenadas geográficas
Latitud: S 1° 20' y Longitud: W 79° 15' y tuvo una duración noventa días.
3.2. Condiciones meteorológicas
Cuadro 1. Condiciones meteorológica de la parroquia Moraspungo, lugar de
la investigación.
Parámetros Promedio
Altitudes m .s .n .m 375
Precipitación media anual mm 1000 a 3500
Temperatura máxima anual ºC 27
Temperatura mínima anual ºC 20
Humedad relativa % 75
Heliofanía, hora/luz/año 984.00
Topografía Regular
Textura Franco limoso
Clima Subtropical
Fuente: INAMHI, 2014
23
3.3. Materiales y equipos
Los materiales que se utilizaron se presentan en el siguiente cuadro.
Cuadro 2. Materiales para la investigación métodos de fermentación en la
calidad del cacao (Theobroma cacao) nacional y CCN 51, en el
Recinto Guapara Cantón Pangua Moraspungo
Materiales Cantidad
Cacao Kg. 800
Cajas de fermentación.
Tendal de cemento 1
Navaja 1
Sacos de yute y cabuya 20
Tijeras de podar 1
Termómetro 1
Medidor de humedad 1
Valdés de plástico 4
Machete. 1
Balanza en kg. 1
Cocina 1
Tiesto (para tostar las muestras de cacao) 1
Molino manual 1
Licuadora para refinar la pasta 1
Placas (etiquetas) 12
Envases de vidrio para las muestras 12
Tablero 1
De Oficina
Esferográficos 2
Libreta de apunte 1
Computador 1
Impresora 1
Cámara fotográfica 1
24
3.4. Tratamientos
A continuación se presenta los cuatro tratamientos que son el resultado del
arreglo factorial de dos métodos de fermentación con dos variedades de cacao
Nacional fino de aroma y el clon CCN 51.
Factor a cacao
A1 Cacao nacional
A2 Cacao CCN51
Factor B pre secado
B1 Pre secado
B2 Sin pre secado
Cuadro 3. Tratamientos de la investigación, métodos de fermentación en la
calidad del cacao (Theobroma cacao) nacional y CCN 51, en el
Recinto Guapara Cantón Pangua Moraspungo.
Tratamiento Nomenclatura Descripción
T1 A1B1 Cacao nacional pre secado.
T2 A1B2 Cacao nacional sin pre secado.
T3 A2B1 Cacao CCN 51 pre secado.
T4 A2B2 Cacao CCN 51 sin pre secado.
3.5. Diseño experimental
Para el presente estudio se empleó un D.B.C.A diseño experimental de bloques
completos al azar con un arreglo factorial de 2 x 2 (dos métodos de
fermentación y dos variedades de cacao), para la comparación de las medias
de los tratamientos se aplicó la prueba de Tukey el 5%.
25
CUADRO 4. Análisis de varianza en, métodos de fermentación en la calidad
del cacao (Theobroma cacao) nacional y CCN 51, en el recinto
Guapara, cantón Pangua Moraspungo.
Fuentes de variación Grados de libertad
Repetición Factor A Factor B Factor AB Tratamiento Error experimental
r-1 A-1 B-1 (A-1)(B-1) t - 1 (t-1)(r-1)
3 1 1 1
3 9
Total t x r -1 15
3.6. Esquema del experimento
Cuadro 5. Esquema del experimento en, métodos de fermentación en la
calidad del cacao (Theobroma cacao) nacional y CCN 51, en el
recinto Guapara, Cantón Pangua Moraspungo.
Tratamientos Repeticiones U/E Kg./tratamiento
T1 Nacional pre secado 4 50 Kg. 200 Kg.
T2 Nacional sin pre secar 4 50 Kg. 200 Kg.
T3 CCN 51 pre secado 4 50 Kg. 200 Kg.
T4 CCN 51 sin pre secar 4 50 Kg. 200 Kg.
3.7. Delineamiento experimental
El delineamiento Experimental en esta investigación se detalla a continuación
Diseño experimental Bloques Completos al Azar.
Número de repeticiones 4
Numero de tratamientos 4
Número de unidades experimentales 16
Peso de la unidad experimental kg. (cacao) 50
Peso por repetición kg. (cacao) 50
Peso de la muestra útil kg. (cacao) 12,5
Peso total del ensayo kg. (cacao) 800
26
3.8. Variables evaluadas
3.8.1. Control de peso en las dos variedades
El peso de cada tratamiento se realizó en Kilogramos en el momento después
de la cosecha antes de la fermentación tomados en baba y después en seco
cuando haya alcanzado una humedad del 7% mínimo.
3.8.2. Diferencia de peso húmedo a peso seco
Esta variable se determinó estableciendo la diferencia de peso del caco en
baba con el peso seco obtenido luego del proceso utilizando una balanza de
precisión.
3.8.5. Temperatura durante la fermentación
La temperatura se midió con un termómetro todos los días en la mañana.
3.8.6. Control de agua sangre
Esta medición se realizó durante el proceso de fermentación a cada una de las
muestras en estudio.
3.8.8. Análisis de calidad (porcentaje de fermentación)
Este análisis se determinó en almendras secas mediante la “prueba de corte” la
cual consiste en partir longitudinalmente 100 almendras tomadas al azar y
colocando en una tabla en blanco se continuó con la calificación de acuerdo a
las características según la norma.
27
3.8.9. Degustación (variable organoléptica)
Esta variable se realizó utilizando dos evaluaciones sensoriales mediante la
degustación de cada una de las muestras, los degustadores utilizaron los
sentidos del olfato y el gusto. En esta prueba se identificó los sabores en el
licor del cacao
Básicos.- acidez, amargor, astringencia, ácidos.
Específicos.- cacao, floral, frutal, nuez.
Adquiridos.- crudos y extraños.
Análisis de laboratorio. En este análisis determinó la presencia de
sustancias químicas dentro del licor de cacao.
3.9. Costos de los tratamientos en estudio
En cada tratamiento se registró los costos de producción. Se expresó en
USD/tratamiento.
3.10. Análisis Económico
Para el análisis económico se calculó:
Costos totales
Es la suma de los costos fijos y de los costos variables, se aplicó la siguiente
fórmula:
CT = CF + CV; Donde:
CT = costos totales
CF = costos fijos, y
CV = costos variables.
28
Ingresos
Son los valores totales de los tratamientos que se obtuvieron multiplicando el
rendimiento de cacao en cada tratamiento, por el precio de venta en el
mercado.
Utilidad neta
Es la diferencia de los ingresos y los costos totales. Se aplicó la siguiente
fórmula:
Dónde:
U N = I – C,
U N = Utilidad neta.
I = Ingresos
C = Costos
Relación beneficio/costo
Se calculó, mediante la siguiente fórmula.
Relación B/C = Utilidad
Costos totales
3.11. Manejo del experimento
a. Selección de las fincas
Primeramente se realizó la selección de las fincas productoras de cacao
Nacional y CCN 51 se llevó a cabo un dialogo con los dueños de las fincas
29
seleccionadas y se acordó el compromiso que solo se llevara los granos sanos
libres de monilla.
b. Cosecha
Fue realizada en mazorcas maduras de árboles de cacao tipo nacional y
CCN 51 por separado para lo cual fue planificada con anterioridad la cosecha
se recolectaron solo las mazorcas buenas libres de monilla.
c. Selección de las mazorcas
Esta actividad se realizó al momento de partir las mazorcas ya que en algunas
a simple vista aparentemente están sanas pero sin embargo internamente
estuvieron afectadas de la monilla.
d. Transporte
Como la finca estuvo distante del centro de acopio tuve que transportar
fletando un carro tanto para la el cacao nacional y el CCN 51.
e. Pesado del cacao en baba
Con la ayuda de una balanza de presión se realizó el pesado del cacao y su
respectiva calificación al 60 % de humedad en el caco Nacional y 65 en el
cacao CCN 51 procediendo con el pago respectivo al productor por su
cosecha, luego se realizó la distribución por cada tratamiento y repetición tanto
en el cacao Nacional y CCCN 51 y su respectivo etiquetado.
f. Pre secado
Al primer día de fermentación se realizó el pre secado en los dos tratamientos
durante un tiempo de 2 a 3 horas de radiante sol después las muestras
regresaron al cajón de fermentación luego los montones se taparon con sacos
de cabuya esto se realizó en el tratamiento 1 y 3 Nacional y CCN 51.
30
Respectivamente, con la finalidad de acelerar el aumento de temperatura y
evitar el agua sangre y por ende disminuir la acides de los granos de cacao.
g. Fermentación
Esta actividad se realizó en los cajones de madera, de 60cm. X 60cm. X 60cm.
con perforaciones en el fondo de un centímetro de diámetro a una separación
de 10cm de un cajón a otro, para ayudando al drenaje del mucilago fresco de
los granos de cacao de cada una de los tratamiento 2 y 4 Nacional y CCN 51
respectivamente se dejó tapado con sacos de cabuya.
Estos cajones de fermentación están ubicados bajo techo y protegidos de las
lluvias. Se fermento por un tiempo de 4 días (96 horas) las muestras de
nacional y 5 días (120 horas) para los CCN 51.
h. Remoción
Con la finalidad de obtener una fermentación homogénea se realizó las
remociones cada 24 horas en todos los tratamientos.
i. Temperatura de la masa de cacao en el proceso de fermentación
Para determinar la temperatura de cada uno de los tratamientos se realizó la
toma de la temperatura a las 8 de la mañana con un termómetro de mercurio
a una profundidad de 20 cm.
j. Registro de A. S. (Agua Sangre.)
La presencia de Agua Sangre en las muestras se pudo observar partiendo una
almendra de apariencia hinchada a partir de los tres días de fermentación en
los tratamientos 2 y en el tratamiento 4 a partir de cuatro días de fermentación.
31
k. Secado
Una vez terminado los días de fermentación y observado la disminución de la
temperatura en la masa, las muestras salieron al secado primero las de
variedad nacional y al siguiente día las de variedad CCN51, esta actividad se
realizó en tendales de cemento y por motivos de los días lluviosos se ayudaba
dentro de las marquesinas para mantener regado y controlar la presencia de
moho, en la noche las muestras se llenaba en sacas a los cajones y por la
mañana salían al tendal para continuar con el secado hasta llegar a una
humedad del 7%.
l. Datos evaluados estadísticamente
Se enviaron 4 muestras al laboratorio del Instituto Nacional Autónomo de
Investigaciones Agropecuarias (INIAP.) Con un peso de 1kg. cada una para
evaluar las siguientes características físicas y sensoriales de los granos de
cacao.
Peso de 100 granos: el peso fue tomado en una balanza en gramos luego se
procedió la prueba de corte y se mide el porcentaje de fermentación y se
identificó separando por su color.
Porcentaje de granos con buena fermentación: En 100 almendras secas
mediante un corte longitudinal, se observaron los cotiledones de color
marrón o marrón rojizo y estrías.
Medianamente fermentadas: son los granos cuyos cotiledones ligeramente
estriados presentaron un color ligeramente violeta.
Porcentaje de granos color violeta: para esta medición se realizó en forma
visual des pues del corte son las almendras que presentan un color violeta
claro.
32
Porcentaje de granos pizarrosos o mal fermentados: se identifica los granos
que presenten un color gris negruzco de aspecto compacto.
Porcentaje de granos con moho: Se permitió observar en caso que la
almendra haya tenido deterioro o cortes durante la cosecha y el secado,
identificando la presencia de hongos en la parte interna del grano forma de
polvo blanco o negruzco.
m. Resultado de los análisis sensoriales: Este análisis permitió determinar los
sabores en el licor del cacao mediante la degustación a cargo de
profesionales del laboratorio de calidad del INIAP. Los que determinaron los
sabores propios y los adquiridos en el licor del cacao.
n. Datos químicos: Se enviaron 4 muestras al laboratorio de calidad en Santa
Catalina en la ciudad de Quito.
33
CAPÍTULO IV
RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN
34
4.1. Resultados y Discusión
4.1.1 Control de peso seco
El peso fresco en baba con el que se inició la investigación fue de 50
kilogramos por tratamiento y repetición.
Al realizar el análisis estadístico de los resultados de peso seco obtenidos en
esta investigación, se tiene que existen diferencias estadísticas significativas
para el factor A y para los tratamientos evaluados, mientras que para el factor B
no existen diferencias estadísticas.
Al comparar los promedios obtenidos en el factor A variedad de cacao, que se
reporta en el cuadro 6, se observa que en la evaluación realizada, las medias
se encuentran ubicados en dos rangos de distribución, de igual forma se
observa que el cacao nacional, presenta el mayor peso seco con 20.59 kg; el
caco CCN51, presenta el menor peso seco con 15.66 kilos.
Cuadro 6. Peso seco para los factores en, métodos de fermentación en la
calidad del cacao (Theobroma cacao) nacional y CCN 51, en el
recinto Guapara, Cantón Pangua Moraspungo.
Factores
Descripción
Peso seco (Kg)
Factor A
A1 Cacao nacional 20,59 a
A2 Cacao CCN51 15,66 b
Factor B
B2 Sin pre secar 18,21 a
B1 Pre secado 18,04 a
Coeficiente de variación % 0,96
Medias con la misma letra no presentan diferencia significativa (Tukey p = 0,05)
En el factor B secado, al comparar los promedios obtenidos que se reporta en
el cuadro 6, se observa que, las medias de los factores se encuentran en un
solo rango de distribución, es así que observa mayor peso seco 18.21 kilos en
35
el cacao sin pre secado; mientras que el menor peso seco del cacao 18.04
kilos, se tiene cuando se pre secó el cacao.
Los promedios de peso seco para los tratamientos que se presentan en el
cuadro 7, permiten observar que, las medias se encuentran ubicadas en 3
rangos diferentes de distribución, también se aprecia que el mayor peso seco
20.90 kilos la presenta el tratamiento T2 (Cacao nacional sin pre secar), en
tanto el menor peso seco 15.53 la presenta el tratamiento T4 (Cacao CCN 51
sin pre secado)
Cuadro 7.Peso seco para los tratamientos estudiados en, métodos de
fermentación en la calidad del cacao (Theobroma cacao) nacional y
CCN 51, en el recinto Guapara, Cantón Pangua Moraspungo.
Tratamiento Descripción Peso Seco (Kg)
T2 Cacao nacional sin pre secar. 20,90 a
T1 Cacao nacional pre secado. 20,28 b
T3 Cacao CCN 51 pre secado. 15,80 c
T4 Cacao CCN 51 sin pre secado. 15,53 c
Coeficiente de variación % 0,96
Medias con la misma letra no presentan diferencia significativa (Tukey p = 0,05)
Con el tratamiento T2 (Cacao nacional sin pre secar), se tiene el mayor peso
seco 20.90 kilos. Resultados que concuerdan con lo reportado por Rivera,
(2012), el análisis de los resultados muestra que el tiempo de fermentación a
diferencia del tipo de fermentador, tuvo influencia sobre las variables físicas y
químicas analizadas. El aumento del porcentaje de granos fermentados y la
disminución de los granos violetas ocurrieron desde el inicio hasta el final de la
fermentación.
36
4.1.2 Diferencia de peso húmedo a peso seco
Al realizar el análisis estadístico de los resultados de diferencia de peso
húmedo a peso seco obtenidos en esta investigación, se tiene que existen
diferencias estadísticas significativas para el factor A y para los tratamientos
evaluados, mientras que para el factor B no existen diferencias estadísticas.
Al comparar los promedios obtenidos en el factor A variedad de cacao, que se
reporta en el cuadro 8, se observa que en la evaluación realizada, las medias
se encuentran ubicadas en dos rangos de distribución, de igual forma se
observa que el cacao CCN51, presenta la mayor diferencia de peso húmedo a
peso seco con 34.34 kg; el caco nacional, presenta el menor diferencia de
peso húmedo a peso seco con 29.46 kilos.
Cuadro 8. Diferencia de peso húmedo a peso seco para los factores en,
métodos de fermentación en la calidad del cacao (Theobroma
cacao) nacional y CCN 51, en el recinto Guapara, Cantón
Pangua Moraspungo.
Factores Descripción Peso Diferencia (kg)
Factor A
A2 Cacao CCN51 34,34 a
A1 Cacao nacional 29,46 b
Factor B
B1 Pre secado 31,96 a
B2 Sin pre secar 31,84 a
Coeficiente de variación % 0,54
Medias con la misma letra no presentan diferencia significativa (Tukey p = 0,05)
En el factor B secado, al comparar los promedios obtenidos que se reporta en
el cuadro 9, se observa que, las medias de los factores se encuentran en un
solo rango de distribución, es así que observa mayor diferencia de peso
húmedo a peso seco 31.96 kilos en el cacao pre secado; mientras que la
37
menor diferencia de peso húmedo a peso seco del cacao 31.84 kilos, se tiene
cuando no se pre secó el cacao.
Los promedios de diferencia de peso húmedo a peso seco para los
tratamientos que se presentan en el cuadro 9, permiten observar que, las
medias se encuentran ubicadas en 3 rangos diferentes de distribución, también
se aprecia que la mayor diferencia de peso húmedo a peso seco 34.48 kilos la
presenta el tratamiento T4 (Cacao CCN 51 sin pre secado), en tanto la menor
diferencia de peso húmedo a peso seco 29.20 kilos la presenta el tratamiento
T2 (Cacao nacional sin pre secado).
Cuadro 9. Diferencia de peso húmedo a peso seco para los tratamientos
estudiados en, métodos de fermentación en la calidad del cacao
(Theobroma cacao) nacional y CCN 51, en el recinto Guapara,
Cantón Pangua Moraspungo.
Tratamiento Descripción Peso Diferencia (kg)
T4 Cacao CCN 51 sin pre secado. 34,48 a
T3 Cacao CCN 51 pre secado. 34,20 a
T1 Cacao nacional pre secado. 29,73 b
T2 Cacao nacional sin pre secar. 29,20 c
Coeficiente de variación % 0,54
Medias con la misma letra no presentan diferencia significativa (Tukey p = 0,05)
Con el tratamiento T4 (Cacao CCN 51 sin pre secado), se tiene la mayor
diferencia de peso húmedo a peso seco 34.48 kilos. Resultados que
concuerdan con lo reportado por Rivera, (2012), el análisis de los resultados
muestra que el tiempo de fermentación a diferencia del tipo de fermentador,
tuvo influencia sobre las variables físicas y químicas analizadas. El aumento
del porcentaje de granos fermentados y la disminución de los granos violetas
ocurrieron desde el inicio hasta el final de la fermentación.
38
4.1.3 Temperatura durante la fermentación
Al realizar el análisis estadístico de los resultados de temperatura durante la
fermentación obtenidos en esta investigación, se tiene que existen diferencias
estadísticas significativas para los factores A y B en los días 1, 2 y 4 de
fermentación y para los tratamientos evaluados se tiene que existen
diferencias estadísticas significativas en los días 1, 3 y 4 de fermentación del
cacao.
Al comparar los promedios obtenidos en el factor A variedad de cacao, que se
reporta en el cuadro 10, se observa que en la evaluación realizada al día 1 de
fermentación, las medias se encuentran ubicadas en dos rangos de
distribución, de igual forma se observa que el cacao nacional, presenta la
mayor temperatura con 34.51 °C; el cacao CCN51, presenta la menor
temperatura con 29.99 °C.
Cuadro 10. Temperatura durante la fermentación para los factores en, métodos
de fermentación en la calidad del cacao (Theobroma cacao)
nacional y CCN 51, en el recinto Guapara, Cantón Pangua
Moraspungo.
Factores Descripción Temperatura ºC durante la fermentación
Día 1 Día 2 Día 3 Día 4
Factor A
A1 Cacao nacional 34,51 a 43,46 a 42,06 a 38,11 b
A2 Cacao CCN51 29,99 b 36,76 b 41,05 a 43,68 a
Factor B
B1 Pre secado 33,34 a 41,08 a 39,66 a 38,85 b
B2 Sin pre secar 31,16 b 39,14 b 43,45 a 42,94 a
Coeficiente de variación %
1,97
2,44
3,39 5,60
Medias con la misma letra no presentan diferencia significativa (Tukey p = 0,05)
En la evaluación realizada al día 2 de fermentación, las medias se encuentran
ubicadas en dos rangos de distribución, de igual forma se observa que el
cacao nacional, presenta la mayor temperatura con 43.46 °C; el cacao CCN51,
presenta la menor temperatura con 36.76 °C.
39
En la evaluación realizada al día 3 de fermentación, las medias se encuentran
ubicadas en un solo rango de distribución, de igual forma se observa que el
cacao nacional, presenta la mayor temperatura con 42.06 °C; el cacao CCN51,
presenta la menor temperatura con 41.05 °C.
En la evaluación realizada al día 4 de fermentación, las medias se encuentran
ubicadas en dos rangos de distribución, de igual forma se observa que el
cacao nacional, presenta la menor temperatura con 38.11 °C; el cacao CCN51,
presenta la mayor temperatura con 43.68 °C.
En el factor B secado, al comparar los promedios obtenidos que se reporta en
el cuadro 10, se observa que en la evaluación realizada al día 1 de
fermentación, las medias de los factores se encuentran en dos rangos de
distribución, es así que se observa la mayor temperatura 33.34°C en el cacao
pre secado; mientras que la menor temperatura 31.16°C, se tiene cuando no
se pre secó el cacao.
En la evaluación realizada al día 2 de fermentación, las medias de los factores
se encuentran en dos rangos de distribución, es así que observa la mayor
temperatura 41.08°C en el cacao pre secado; mientras que la menor
temperatura 39.14°C, se tiene cuando no se pre secó el cacao.
En la evaluación realizada al día 3 de fermentación, las medias de los factores
se encuentran en un solo rango de distribución, y se observa la mayor
temperatura 43.45°C en el cacao sin pre secado; mientras que la menor
temperatura 39.66°C, se tiene cuando se pre secó el cacao.
En la evaluación realizada al día 4 de fermentación, las medias de los factores
se encuentran en dos rangos de distribución, es así que observa la mayor
temperatura 42.94°C en el cacao sin pre secado; mientras que la menor
temperatura 38.85°C, se tiene cuando no se pre secó el cacao.
40
Los promedios temperatura para los tratamientos que se presentan en el
cuadro 11, permiten observar que en la evaluación realizada al primer día de
fermentación, las medias se encuentran ubicadas en 3 rangos diferentes de
distribución, también se aprecia que la mayor temperatura 36.38°C la presenta
el tratamiento T1 (Cacao nacional pre secado), en tanto la menor temperatura
29.68°C la presenta el tratamiento T4 (Cacao CCN51 sin pre secado).
Cuadro 11. Temperatura durante la fermentación para los tratamientos
estudiados en, métodos de fermentación en la calidad del cacao
(Theobroma cacao) nacional y CCN 51, en el recinto Guapara,
Cantón Pangua Moraspungo.
Factores
Descripción Temperatura Cº durante la fermentación
Día 1 Día 2 Día 3 Día 4
T1 CN pre secado. 36,38 a 41,00 a 36,88 c 35,75 b
T2 CN sin pre secar. 32,65 b 40,00 a 45,23 a 40,48 ab
T3 CCN 51 pre secado. 30,30 c 39,78 a 42,45 ab 41,95 a
T4 CCN 51 sin pre secado. 29,68 c 39,66 a 41,68 b 45,40 a
Coeficiente de variación % 1,97 2,44 3,39 5,60
Medias con la misma letra no presentan diferencia significativa (Tukey p = 0,05)
En la evaluación realizada al segundo día de fermentación, las medias se
encuentran ubicadas en un solo rango de distribución, y se aprecia que la
mayor temperatura 41.00°C la presenta el tratamiento T1 (Cacao nacional pre
secado), en tanto la menor temperatura 39.66°C la presenta el tratamiento T4
(Cacao CCN51 sin pre secado).
En la evaluación realizada al tercer día de fermentación, las medias se
encuentran ubicadas en 4 rangos diferentes de distribución, también se aprecia
que la mayor temperatura 45.23°C la presenta el tratamiento T2 (Cacao
nacional sin pre secado), en tanto la menor temperatura 36.88°C la presenta el
tratamiento T1 (Cacao nacional pre secado).
41
En la evaluación realizada al cuarto día de fermentación, las medias se
encuentran ubicadas en 3 rangos diferentes de distribución, también se aprecia
que la mayor temperatura 45.40°C la presenta el tratamiento T4 (Cacao CCN51
sin pre secado), en tanto la menor temperatura 35.75°C la presenta el
tratamiento T1 (Cacao nacional pre secado).
Los resultados que se presentan en el cuadro 11, permiten inferir que el caco
nacional al ser pre secado aumenta su temperatura hasta el día 2 de
fermentación y luego va disminuyendo hasta el día cuatro que termina la
fermentación con 35.75°C. Cuando se fermenta el cacao Nacional sin pre
secado la temperatura aumenta hasta el día tres de la fermentación y
disminuye la temperatura a partir del día cuatro de fermentación.
Con el caco CCN51 al ser pre secado en la temperatura de fermentación tiene
resultados análogos a la del caco nacional, mientras que al no ser pre secado
inicia con temperaturas bajas y va aumentando hasta el cuarto día de
fermentación en la que llega a 45.40°C.
4.1.4 Porcentaje fermentación
En el cuadro 12, se observa que el porcentaje de fermentación presenta
diferencias entre las medias de los tratamientos, es así que los tratamientos T1
(Cacao nacional pre secado) y T3 (Cacao CCN 51 pre secado) presentan la
más alta fermentación con el 97% de los granos fermentados.
El tratamiento T4 (Cacao CCN 51 sin pre secado) presenta la fermentación del
95% de los granos que fueron sometidos al proceso de fermentación.
El tratamiento T2 (Cacao nacional sin presecar) con el 94% presenta el menor
porcentaje de granos fermentados.
42
Cuadro 12. Porcentaje de fermentación para los tratamientos estudiados en,
métodos de fermentación en la calidad del cacao (Theobroma
cacao) nacional y CCN 51, en el recinto Guapara, Cantón
Pangua Moraspungo.
Tratamiento Descripción Fermentación%
T1 Cacao nacional pre secado. 97,00
T3 Cacao CCN 51 pre secado. 97,00
T4 Cacao CCN 51 sin pre secado 95,00
T2 Cacao nacional sin pre secado. 94,00
Los resultados que se reportan en el cuadro 12, son superiores a los que
reportan Nataly y Mingo, (2011), los resultados del monitoreo en FC se lo
alcanza en un tiempo de 96 horas con porcentajes entre 70 y 90% de las
almendras fermentadas. En cambio, para los casos de FSP y FSY este
porcentaje se lo consigue a las 120 horas. En relación al peso del grano, éstos
oscilan entre 1.3 y 1.7 gramos.
4.1.5 Control de agua sangre
En el cuadro 13, se observa que al realizar el control agua sangre este,
presenta diferencias entre las medias de los tratamientos, es así que los
tratamientos T1 (Cacao nacional pre secado) y T3 (Cacao CCN 51 pre secado)
no presentan la formación de agua sangre en sus almendras.
El tratamiento T2 (Cacao nacional sin presecar) presenta agua sangre en sus
almendras al tercer y cuarto día de la fermentación. El tratamiento T4 (Cacao
CCN 51 sin pre secado) presenta agua sangre en sus almendras al cuarto y
quinto día de la fermentación.
43
Cuadro 13. Control de agua sangre para los tratamientos estudiados en,
métodos de fermentación en la calidad del cacao (Theobroma
cacao) nacional y CCN 51, en el recinto Guapara, Cantón
Pangua Moraspungo.
Tratamientos Descripción Control agua sangre
Día 1 Día 2 Día 3 Día 4 Día 5
T1 CN pre secado. - - - - -
T2 CN sin pre secado. - - AS AS -
T3 CCN51 pre secado. - - - - -
T4 CCN51 sin pre secar. - - - AS AS
4.1.6 Análisis de calidad (defectos)
En el cuadro 14, se observa que al realizar el control de calidad en lo que
corresponde a defectos se tiene que, en cuanto a granos color violeta se
observan diferencias entre las medias de los tratamientos, es así que el
tratamiento T2 (Cacao nacional sin pre secado) con 5% presenta el mayor
porcentaje de granos color violeta, mientras el tratamiento T1 (Cacao nacional
pre secado) no presenta Granos color violeta.
En cuanto a granos color pizarra se observan diferencias entre las medias de
los tratamientos, es así que el tratamiento T1 (Cacao nacional pre secado) con
3% presenta el mayor porcentaje de granos color pizarrosos, mientras los
tratamientos restantes únicamente presentan el 1% de granos pizarrosos.
En cuanto a moho en los granos, se observa que ninguno de los tratamientos
presenta signos de moho en sus granos.
Los resultados que se presentan en el cuadro 14, difieren de lo reportado por
Nataly y Mingo, (2011), el estudio que permite definir el grado de fermentación
es la prueba de corte, en la presente investigación el porcentaje promedio más
alto de almendras fermentadas se alcanza en FC con valor del 71 %, en los
casos de FSP y FSY los valores son de 59 y 65 % respectivamente, en relación
al porcentaje de granos violetas en FC es de 18 % y para FSP y FSY se
44
encuentran en valores de 24 y 23 % respectivamente, la FC presenta un
porcentaje promedio de 9.6 % de granos pizarrosos mientas que los
tratamientos FSP y FSY se encuentran en un porcentaje promedio de 16 y 10
%.
Cuadro 14. Defectos en los tratamientos estudiados en, métodos de
fermentación en la calidad del cacao (Theobroma cacao)
nacional y CCN 51, en el recinto Guapara, Cantón Pangua
Moraspungo.
Tratamientos Descripción Defectos
Violeta % Pizarra % Moho %
T1 CN pre secado. - 3,00
-
T2 CN sin pre secado. 5,00 1,00
-
T3 CCN51 pre secado. 2,00 1,00
-
T4 CCN51 sin pre secado. 4,00 1,00