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Cacao Fino de Aroma, la diferenciación como recurso
de sostenibilidad para el agricultor
FACTORES DE DIFERENCIACIÓN
Investigación Desarrollo agrícolaTrabajando juntoscomercialización
• Investigación• Transferencia de tecnología• Entrenamiento• Material vegetal
GRANJA LUKER (desarrollo agrícola)
GRANJA LUKER (desarrollo agrícola)
• Condicionantes económicos estructurales.
• Baja productividad• Heterogeneidad en la
calidad (cosecha y beneficio)
• Baja rentabilidad.
¡Principal logro!
Con más de 50 años de Investigación aplicada, hemos desarrollado un modelo de producción de cacao rentable y sostenible para los agricultores.
• Paquete tecnológico de producción de Cacao bajo SAF.
• Caracterización química aromática de los clones.
• Mejoramiento genético.
ELEMENTOS
SISTEMA AGROFORESTAL
SISTEMA AGROFORESTAL
MODELO DE SISTEMA
Cacao, Plátano,Frutales y Maderable
Afinidad Sexual Componente básico
1
1
MODELO AGROFORESTAL: COMPATIBILIDAD
Caracterización Quimica del Cacao
Recepción de la muestraCodificación de las
muestras(10 min)
Almacenamiento de muestras a 4°C
Obtención del licor y empacado (10 min)
Separación del licor de cacao (16 horas)
Obtención de la Cocoa (30 min)
Vitamina E HPLC/PDA(45 min)
Obtención de la manteca de cacao (12.5
horas)Minerales (AA)(11 horas)
Compuestos aromáticosSPME/GC/MS
(2.5 horas)
Proteína total (CHN) (15 min)
Flavonoides total UV/VIS (3 horas)
Neurotransmisores(Teobromina y Cafeína)
HPLC/PDA (2 horas)
Capacidad antioxidante(VCEAC)
UV/VIS (8 horas)
Polifenoles totales UV/VIS (4 horas)
Fibra dietariaMétodo gravimétrico (2 días)
Carbohidratos HPLC/IR(2 horas)
Punto de fusiónPFD (15 horas)
Ácidos grasosGC/MS (2.5 horas)
Triglicéridos GC/FID(1.5 horas)
Capacidad antioxidante(ORAC)
Espectrofluorometro (8 horas)
Tiempo Total para cada muestra: 138 horas (5.7 días)
PROCESAMIENTO DE UNA MUESTRA
Caracterización de Cacao Colombiano
Durante el proyecto CARACTERIZACIÓN DEL CACAO COLOMBIANO,
hemos procesado más de 3.500 muestras que representan más de 483.000 horas de trabajos.
Estamos construyendo una base de datos sólida
RELACIÓN TEOBROMINA/CAFEÍNA VS CAFEÍNA
FINE FLAVOUR COCOA
FORASTERO
Trinitarioarea
Criollo area
Forastero area
CLONES EVALUADOS
1 CCN-512 EET-8
3 FSV-414 ICS-15 ICS-606 ICS-95
7 ICS-39
8 LUKER-40
9 SCC-61
10 TSH-565
RELACIÓN TEOBROMINA Y CAFEÍNA
0.00
2.00
4.00
6.00
8.00
10.00
12.00
14.00
0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 0.45
Rela
ción
Teo
brom
ina/
Cafe
ína
Cafeína
CCN-51
EET-8
FSV-41
ICS-1
ICS-60
ICS-95
ICS-39
LUKER-40
SCC-61
TSH-565
Criollos
Trinitarios
Forasteros
01234567
CACA
O
ACID
EZ
ASTR
ING
AMAR
GO
FRU
TAL
FLO
RAL
NU
EZ
MO
HO
VERD
E
PAN
ELA/
MAL
TA
OTR
OS
Scor
e
CCN-51 EET-8 FSV-41 ICS-1 ICS-60ICS-95 ICS-39 LUKER-40 SCC-61 TSH-565
Sin Fermentar
Fermentados
012345678
CACA
O
ACID
EZ
ASTR
ING
AMAR
GO
FRU
TAL
FLO
RAL
NU
EZ
MO
HO
VERD
E
PAN
ELA/
MAL
TA OTR
OS
Scor
e
Caracterización Básica
Porcentaje de grasa
CCN-51 EET-8 FSV-41 ICS-1 ICS-60 ICS-95 ICS-39 LUKER-40 SCC-61 TSH-565Fermentados 56.21 55.15 55.09 56.25 55.71 52.92 54.56 56.32 56.72 57.29Sin fermentar 51.76 52.78 49.84 52.69 53.54 50.40 52.81 54.23 53.41 51.10
4042444648505254565860
g gr
asa
tota
l/ 1
00 g
lico
r de
caca
o
Caracterización Básica
Índice de grano
CCN51C EET 8 FSV41 ICS 1 ICS 60 ICS 95 ICS39 LUKER 40 SCC61 TSH 565Fermentados 1.38 2.08 1.88 1.67 2.04 1.26 2.05 1.32 1.81 1.12Sin fermentar 1.34 2.02 1.89 1.50 2.06 1.52 1.52 1.39 1.48 1.20
0.00
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
gram
os p
or g
rano
0
200000
400000
600000
800000
TSH565 CCN51 EET8 FSV41 ICS1 ICS60 ICS95 ISS39 LUK40 SCC61Ar
ea
L-Linalool
0
200000
400000
600000
800000
TSH565 CCN51 EET8 FSV41 ICS1 ICS60 ICS95 ISS39 LUK40 SCC61
Area
L-Linalool
Sin Fermentar
Fermentados
VOLÁTILES: LINALOOL
Sin Fermentar
Fermentados
VOLÁTILES: CHOCOLATE
0500000
100000015000002000000250000030000003500000
TSH565 CCN51 EET8 FSV41 ICS1 ICS60 ICS95 ISS39 LUK40 SCC61Area
Clon
Pyrazine, methyl-
2,6-dimethylpyrazine
0
500000
1000000
1500000
2000000
2500000
3000000
3500000
TSH565 CCN51 EET8 FSV41 ICS1 ICS60 ICS95 ISS39 LUK40 SCC61Area
Clon
Pyrazine, methyl-2,6-dimethyl pyrazinePyrazine, trimethyl-
Sin Fermentar
Fermentados
VOLÁTILES: MALTA
0
5000000
10000000
15000000
20000000
25000000
30000000
TSH565 CCN51 EET8 FSV41 ICS1 ICS60 ICS95 ISS39 LUK40 SCC61
Area
Clon
Butanal, 2-methyl-
0
5000000
10000000
15000000
20000000
25000000
30000000
TSH565 CCN51 EET8 FSV41 ICS1 ICS60 ICS95 ISS39 LUK40 SCC61Area
Clon
Butanal, 2-…
Sin Fermentar
Fermentados
VOLÁTILES: FRUTAL
0
2000000
4000000
6000000
8000000
10000000
12000000
TSH565 CCN51 EET8 FSV41 ICS1 ICS60 ICS95 ISS39 LUK40 SCC61
Area
Ethyl Acetate
0
5000000
10000000
15000000
20000000
25000000
TSH565 CCN51 EET8 FSV41 ICS1 ICS60 ICS95 ISS39 LUK40 SCC61
Area
Clon
MethylAcetate
REGIONES PRODUCTORAS
Peru
Santander
Arauca
Huila
Tumaco
ANÁLISIS QUÍMICO
-1,2E+07
8,0E+06
2,8E+07
4,8E+07
6,8E+07
8,8E+07
1,1E+08
1,3E+08Butanal, 2-methyl- (malta, cocoa)
Butanal, 3-methyl- (malta, cocoa)
Propanoic acid, 2-methyl- (rancio, mantequilla)
Pentanoic acid (rancio, mantequilla)
Disulf ide, dimethyl (suave - dulce)
Pyrazine, trimethyl- (Tostado)
Pyrazine, 3-ethyl-2,5-dimethyl- (Tostado - Nuez
Pyrazine, 2-ethyl-3,5-dimethyl- (Tostado - Nuez)
L-Linalool (verde - maderoso)
Carbon disulf ide (picante)
Disulf ide, dimethyl (picante)
Furan, 2-methyl- (tostado)
2-Furancarboxaldehyde (tostado)
Methyl Acetate (frutal)
Ethyl Acetate (frutal)
2-Heptanol (herbal)
Zone 1 Zone 2 Zone 3
Method: SPME / GS-MS
Componentes volátiles del
sabor
PRESENTACIÓN DE RESULTADOS
• Secuenciación del Genoma de 14 variedades de Cacaos de Casa Luker.
• Granja Luker. Palestina, Caldas. Julio 6 de 2015.
Centro Internacional de Agricultura Tropical-CIAT, www.ciat.cgiar.org
Centro Internacional de Agricultura Tropical-CIAT, www.ciat.cgiar.org
• EQUIPO DE TRABAJO
• Dr Joe M Tohme Dir Agrobiodivesity Research CIAT• Dr Gerardo Gallego Coordin lab Agrobiodvi CIAT• Dr Jhon Ocampo Inv Asociado CIAT• Juan Carlos Arroyave G . Gerente Desarrollo Agricola
Casaluker• Dr Alberto Agudelo Dir técnico Casaluker.• Dr Mauricio Salazar Dir Capacitacion e Investigacion
Casaluker.
Colecta Material Granja Luker
Vereda: SantaguedaMunicipio: PalestinaDepartamento: Caldas, ColombiaAltura: 1023 msnm5° 4’ 25,95” N,-75° 41’ 4,71” W
Ing. Luis A. Agudelo
Centro Internacional de Agricultura Tropical-CIAT, www.ciat.cgiar.org
Ing. Luis A. Agudelo
MATERIALES SELECCIONADOS1 LUKER- 402 LUKER- 503 FSV-414 FEAR -55 FEC-26 FSV-1557 CAU-378 TSH-5659 ICS-110 ICS-6011 ICS-3912 CCN-5113 IMC-6714 P-7
¿Uso de Biotecnología?
Fuente: Centro Internacional de Agricultura Tropical-CIAT, www.ciat.cgiar.org
• Microsatelites para entender origen y acervos genéticos: Motamayor et al. 2002• Microsatelites para entender origen y acervos genéticos: Motamayor et al. 2003
• Microsatelites para prioridades de colecta: Faleiro et al. 2004• Microsatelites para evaluación de flujo genético y autopolinización: Sereno et al.
2006
• Microsatelites para evaluación de diversidad genética E Perú: Zhang et al. 2006
Ejemplos de marcadores que hanampliado nuestro conocimiento
REVISIÓN DE LITERATURASECUENCIACIÓN DEL GENOTIPO CRIOLLO DE BELIZE (B97-61/B2)
Nature Genetics VOLUME 43 | NUMBER 2 | FEBRUARY 2011
SECUENCIACIÓN DEL CULTIVAR MATINA 1-6
Genome Biology 2013
Muestras de cacao recolectadas en Granja Luker
Muestra Código Autoincompatible Autocompatible Característica Agronómica1 P7 X Altamente susceptible Monilia2 TSH565 X Altamente susceptible Monilia3 FSV41 X Almendra Blanca4 Luker 50 X Almendra Blanca5 FSV 155 Almendra Blanca6 ICS39 X Cacao Fino, Buen rendimiento Industrial7 FEC 2 X Resistente/tolerante Monilia8 CAU37 X Resistente/tolerante Monilia9 IMC67 X Resistente Ceratocystis10 Luker40 X Alta Precocidad11 CCN51 X Alta Precocidad12 ICS60 X Buana Productividad/ baja Precocidad13 ICS1 X Buena Productividad/ baja Precocidad14 FEAR5 X Muy dulce/ frambuesa/triunfador salon Chocolate París
Genoma-Analisis Fst
CAU37
Todas las 14 variedades- Fst
DENDOGRAMA CACAOS
Construido a partir de los 5 millones de marcadores SNPs
RESULTADOS
Fuente de Genes Candidatos para Mejoramiento de Cacao
Un total de 10 millones de SNPs se identificaron inicialmente a partir de la alineación de la secuencia de referencia de cacao con las secuencias de los genomas de Casa Luker.
De estos, aproximadamente 5,5 millones fueron retenidos después de filtrar teniendo en cuenta diferentes criterios según análisis Bioinformático.
!Más herramientas y Posibilidades para Mejoramiento Asistido! -Selección Genómica y explotación del recurso genético
RECOMENDACIONES
Clásicas• Aumentar la densidad de árboles/ Ha.
• Rejuvenecer las plantaciones con árboles Nuevos (este reemplazo debehacerse con clones más productivos)
• Promover los polinizadores o introducir otros.
• Colocar donadores de polen. Compatibles.
(3 amenazas: escoba de brujas, moniliasis, pudrición por Phytophtora)
Nuevas• Los clones nuevos deben dar cacao
de Calidad y productividad para competir.
Centro Internacional de Agricultura Tropical-CIAT, www.ciat.cgiar.org
LUKER 40
Origen: ColombiaSeleccionado por (año): Granja Luker (2.000)Pedigri: ICS1 X IMC6Apariencia: Tamaño intermedioRendimiento (kg/ha) 2.000Índice de mazorca 18Índice de grano 1.4 grCompatibilidad A.C
LUKER 50
Origen: ColombiaSeleccionado por (año): (2.000)Pedigri: NDApariencia: Tamaño intermedioRendimiento (kg/ha) 2.000Índice de mazorca 18Índice de grano 1.8 grCompatibilidad A.C
ICS 1
ICS 60
ICS 39TSH565
TSH565
ICS39
¡Cambiando el modelo de producción!
¿Cómo podemos hacer sostenible y rentable el cultivo de cacao?
Proyectos empresariales (ancla) como dinamizadores de regiones
NÚCLEO PRODUCTIVOS REGIONALES
CULTIVOSEMPRESARIALES
DE CACAO( Ancla)
Asoc. Pequeños
productores
Material vegetal
Soporte técnico
Acopio cosechas
TrazabilidadEstandarización CalidadConfiabilidadproductividad
Capacitación a Agricultores y Asociaciones de Productores de Cacao
Compra de cosecha:
• Modelo inclusivo en la comercialización
• Centrales de beneficio comunitarias.
• Punto de compra de cacao en la Región
Elementos del Modelo