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TESIS DE GRADO EN OPCIÓN AL TITULO DE
INGENIERO AGROINDUSTRIAL
TITULO: “EVALUACIÓN DE TECNOLOGÍAS PARA LA
FERMENTACIÓN DEL CACAO BENEFICIADO
CCN-51 {Theobroma cacao L)”
AUTOR: Mirian Noemí Riera Trelles
TUTORES: MSc. FRANCISCO MEDEL PACHECO
CONSULTANTE: DR. SILVIO MENESES
PUYO, 07 DE JULIO, 2009
UNIVERSIDAD ESTATAL AMAZÓNICA
Agradecimientos
Primeramente agradezco a Dios por darme la fuerza y la inteligencia necesaria para
poder estudiar una carrera profesional, a mis hermanos que de una u otra manera me
han brindado su apoyo, a toda mi familia, especialmente a mi padre que creyó y confío
en mi, que me brindo su apoyo incondicional en todo momento, a mis queridos
profesores por guiarme por la senda del saber día a día, a todos mis amigos, vecinos y
finalmente a mis seres queridos.
DEDICATORIA
El presente trabajo esta dedicado a la Universidad Estatal Amazónica, a toda mi
familia especialmente a mi papá y a mis seres queridos que han sido motivo de
inspiración para la culminación de mis estudios.
Declaración expresa
Yo Mirian Noemí Riera Trelles portadora de la C.l. 160052566-9Declaro que: Hechos
ideas y doctrinas expuestas en esta tesis son de mi exclusiva responsabilidad, y que el
patrimonio intelectual de la misma corresponde a la Universidad Estatal Amazónica.
Mirian Noemí Riera Trelles
RESUMEN
El presente trabajo "investigativo, hace referencia al estudio y comparación de las
tecnologías, en el proceso de fermentación y secado de cacao beneficiado en
condiciones Amazónicas.
Se aborda los principales problemas que representa aplicar una tecnología en
condiciones de la amazonia, para ello se realizó una investigación bibliográfica selectiva
juntamente con experimentos para observar detenidamente el comportamiento en cada
etapa, se utilizaron medios estadísticos aritméticos como; curvas, barras y gráficos
comparativos de tres dimensiones, tablas descriptivas para la explicación del
comportamiento de dichas tecnologías durante todo el proceso de beneficio.
Se realiza la evaluación de los diferentes métodos de fermentación como: lona, montón,
cajas rohan, los mismos que se tomaron como base comparativa con las normas de
evaluación del índice de fermentación, los requerimientos mínimos que debe cumplir el
cacao destinado al beneficio.
En el trabajo investigativo se abordan temas como los en cada etapa como son: la
cosecha y quiebra, fermentación, secado, selección para el beneficio, el comportamiento
del pH, la temperatura, las características físicas y pruebas organolépticas.
Con el trabajo se demuestra que es posible el proceso de cacao beneficiado con la
utilización de la caja rohan y el adecuado control del proceso en cada una de las etapas.
La provincia de Pastaza cuenta con las condiciones climáticas necesarias para el cultivo
de cacao, este cultivo no requiere de grandes exigencias técnicas ni económicas, pero si
requiere conocimiento del tema.
PALABRAS CLAVES
Beneficio, condiciones amazónicas, theobroma cacao L. CCN-51, Métodos de
fermentación
SUMMARY
The present investigative work makes reference to the study and comparison of the
technologies, in the process of fermentation and drying of cocoa benefitted under
Amazon conditions.
It is approached the main problems that it represents to apply a technology under
conditions of the Amazonia, for he/she was carried out it together a selective
bibliographical ¡nvestigation with experiments to observe the behavior attentively in
each stage, arithmetic statistical means were used as; curves, bars and comparative
graphics of three dimensions, descriptive charts for the explanation of the behavior of
this technologies duríng the whole process of benefit.
Is carried out the evaluation of the different methods of fermentation like: canvas, heap,
boxes rohan, the same ones that took like comparative base with the norms of
evaluation of the index of fermentation, the mínimum requlrements that it should
complete the cocoa dedicated to the benefit.
In the investigative work topics like those are approached in each stage like they are:
the crop and crash, fermentation, drying, selection for the benefit, the behavior of the
pH, the temperature, the physical characteristics and tests organolépticas.
With the work it is demonstrated that it is possible the process of cocoa benefitted with
the use of the box rohan and the appropriate control of the process in each one of the
stages.
The county of Pastaza has the necessary climatic conditions for the cultivation of
cocoa, this cultivation doesn't require of big technical neither economic demands, but rf
it requires knowledge of the topic.
KEYWORDS
Benefit, Amazon conditions, Theobroma cocoa L. CCN-51, Methods of fermentation
ÍNDICE
INTRODUCCIÓN ......................................................................................................... 1
CAPITULO l ................................................................................................................. 3
ANÁLISIS BIBLIOGRÁFICO ........................................................................................ 3
1.1.- Cultivo y Botánica ............................................................................................ 3
1.1.1.-Exigencias en suelo ........................................................................................ 4
1.1.2.-Variedades comerciales ................................................................................. 4
1.1.3.- Primeros frutos .............................................................................................. 4
1.1.4.- Plagas ........................................................................................................... 5
1.1.5.-Enfermedades: ............................................................................................... 5
1.1.6 Breve descripción de la cadena de cacao a nivel mundial ................................ 6
1.2.- Beneficio del cacao .......................................................................................... 7
1.2.1.- Cosecha ........................................................................................................ 7
1.2.2-Quiebra ........................................................................................................... 8
2.2.3.-Fermentación .................................................................................................. 9
1.2.3.1 Sinopsis del proceso de fermentación ..................................................... 12
1.2.3.2.- Indicadores de fermentación ..................................................................12
1.2.4.- Métodos de fermentación realizados en Ecuador .....................................13
1.3.- Prueba del corte .......................................................................................... 15
1.4.-Secado ............................................................................................................ 17
1.4.1.- Secado Natural ........................................................................................ 18
1.4.1.1.- Instalaciones ......................................................................................... 18
1.4.2.-Secado Artificial ........................................................................................19
1.4.3 Indicador práctico del secado..................................................................... 19
1.5.- Selección ........................................................................................................ 19
1.6.- Almacenamiento .............................................................................................20
CAPITULO II .............................................................................................................. 21
MATERIALES Y MÉTODOS ...................................................................................... 21
2.1 Caracterización cultivo de cacao y ubicación .....................................................21
2.2.- Diagrama de flujo proceso de beneficio de cacao ............................................ 22
2.3.-Cosecha ..........................
2.4.- Quiebra ...........................
2.5.- Métodos de fermentación ............................................................................... 25
2.5.1.- Lona ....................................................................................................... 25
2.5.2.- Montón.................................................................................................... 25
2.5.3.-Caja experimental .................................................................................... 25
2.5.4.- Caja Rohan: ............................................................................................. 25
2.6.- Indicadores de fermentación .......................................................................... 26
2.6.1 Temperatura .............................................................................................. 26
2.6.2.-pH ............................................................................................................ 26
2.6.3.- Cambio de coloración del mucílago y el grano: ......................................... 26
2.6.4.- Olor de la fermentación ............................................................................ 26
2.6.5.- Hinchamiento del grano: ........................................................................... 26
2.6.6.- Prueba del corte NTE INEN 175:1986-12 ................................................. 27
2.7.-Secado ........................................................................................................... 30
2.8.- Indicadores de secado ................................................................................... 30
2.9.-Selección ........................................................................................................ 31
2.10.- Clasificación................................................................................................ 32
CAPÍTULO III ............................................................................................................. 35
ANÁLISIS DE RESULTADOS .................................................................................... 35
3.1.- Cosecha: ........................................................................................................ 35
3.2.-Quiebra .......................................................................................................... 36
3.3.- Análisis de los resultados de los métodos de fermentación ............................. 38
3.3.1 Experimento I: ................................................................................... 38
3.3.1.1. Comportamiento de la Temperatura y pH ................................................ 38
3.3.1.2 Cambio de coloración y olor ................................................................... 39
3.3.1.3.- Prueba de corte .................................................................................... 40
3.3.2.1.- Cambio de coloración y olor .................................................................. 43
3.3.2.2.- Prueba de corte................................................................................... 43
3.3.3.1.- Cambio de coloración y olor ................................................................. 45
3.3.3.2.- Prueba de corte .................................................................................... 46
3.3.4.1 Cambio de coloración y olor .................................................................... 48
3.3.4.2.- Prueba de corte................................................................................... 49
3.3.5.1 Cambio de coloración ............................................................................. 51
3.3.5.2.- Prueba de corte ................................................................................... 51
3.4.- Balance de masa de la fermentación ............................................................... 52
3.5. Resumen caracterización de la fermentación .................................................... 53
3.6.-Secado ........................................................................................................... 55
3.6.1 Balance de masa del secado ...................................................................... 55
3.6. 2 Instalaciones para el auxilio del secado ..................................................... 57
3.7.-Selección ........................................................................................................ 57
3.7.1.- Balance de Masa de la selección ............................................................. 57
3.8.-Clasificación ................................................................................................... 53
3.9.- Balance de masa total del proceso de cacao beneficiado ............................... 60
3.10.- Resumen del balance de masa por etapas .................................................... 61
3.11.- Impacto ambiental ....................................................................................... 62
3.12.- Caso Finca Triunfo........................................................................................ 63
3.12.1.- Balances de área del cultivo versus capacidad de instalaciones de
beneficio ............................................................................................................. 63
Conclusiones ............................................................................................................. 67
Recomendaciones ...................................................................................................... 68
Bibliografía ..................................................................................................................69
Anexos ....................................................................................................................... 72
Quiebra ....................................................................................................................... 72
Caja Experimental ....................................................................................................... 72
Fermentación en lona ................................................................................................. 73
Caja Rohan ................................................................................................................ 73
Fermentación en montón ........................................................................................... 74
Caja del secado ......................................................................................................... 74
Prueba de corte .......................................................................................................... 75
Secado de la fermentación en lona y en caja experimental ....................................... 75
Secado en el la finca de estudio ................................................................................ 76
Elaboración devino .................................................................................................... 76
Jalea de mucílago ....................................................................................................... 77
•©
(ñ
Tostado para el chocolate .......................................................................................... 77
Pelado ................................................................................................... 7g
Molido ...................................................................................................... 7g
Elaboración de chocolate ........................................................................................... 79
INTRODUCCIÓN
A partir del siglo XIX con el desarrollo en Europa de la industria del chocolate es cuando
la producción de cacao se incrementa a un ritmo acelerado. En función de esto Brasil y
Ecuador se convierten en países productores según Ramírez, P. (2006).
En la actualidad se esta incrementando los cultivos de cacao en Pastaza debido a la
demanda en el mercado, que cada vez necesitan más materia prima de calidad, los
municipios están donando a los agricultores plantas de cacao para así ayudar a
contribuir el desarrollo agroindustrial, uno de los incentivos que ha motivado el cultivo
son los cotizados precios en el mercado nacional e internacional.
Latra, A (2003). Expone que en Ecuador es más bien un productor pequeño, cuya
producción abarca aproximadamente el 3% de la producción mundial.
No obstante, es importante mencionar que de este total, aproximadamente el 4%
corresponde a cacao fino o de aroma, de alta cotización en el mercado internacional.
Es en esta variedad que el Ecuador tiene una fuente de competitividad, pues con una
participación de 60% del mercado externo, es el primer productor de cacao fino o de
aroma en el mundo.
Chávez, A. y Masilla, J. (2004), El beneficio del cacao es un proceso que obedece a
los principios básicos de conservación de alimentos y se hace con la finalidad de
mejorar la calidad del grano.
En el Ecuador han realizados estudios científicos, de los métodos de la fermentación del
cacao de la variedad CCN-51 y su comportamiento durante todo el proceso
fermentativo; cabe resaltar que los estudios han realizado principalmente en la costa,
que cuenta con condiciones climáticas diferentes a las de la Amazonia por ende se ha
visto la necesidad de realizar un estudio minucioso de los métodos de fermentación,
para poder recomendar un método efectivo en las condiciones climáticas de la
amazonia.
Planteamiento del problema:
No existen evaluaciones de los métodos de fermentación para el beneficio de cacao, en
las condiciones de la región Amazónica ecuatoriana que aseguren los requisitos de
1
calidad del cacao beneficiado de la variedad CCN51, de forma que contribuya a darle
valor agregado a la industrialización del cacao.
Hipótesis
Con la evaluación y selección de un método de fermentación para el cacao beneficiado
en ia variedad CCN-51, se asegurará los requisitos de calidad en las condiciones de la
región amazónica ecuatoriana.
Objetivo General de la tesis
Evaluar los métodos de fermentación que asegure los requisitos de calidad del cacao
beneficiado de la variedad CCN51.
Objetivos específicos
1. Evaluar métodos de fermentación y beneficio del cacao en la variedad CCN51.
2. Determinar los balances de masa en todas las etapas del proceso de beneficio.
3. Seleccionar un método de fermentación efectivo para la variedad CCN51 en las
condiciones amazónicas.
2
CAPITULO I ANÁLISIS
BIBLIOGRÁFICO
1.1.- Cultivo y Botánica
Según el articulo científico "Sociedad Alemana De Cooperación Técnica" (Extraído 16 de
octubre del 2008), Expone que Theobroma cacao pertenece a la familia de las
esterculiáceas. El árbol del cacao alcanza una altura de 8 a 10 m. Los botones aparecen
en la madera añeja en viejas axilas foliares en el tronco y en las ramas (caulifloria). El
árbol puede florecer durante todo el año, siempre que en el curso del año no haya
períodos de sequía o variaciones de temperatura muy marcadas. Las frutas de baya se
desarrollan de las flores en 5 - 6 meses. Las flores aparecen al principio de la época de
lluvia y son polinizadas por insectos, sobre todo por los de las familias Forcipomyia y
Lasioshelea.
Según el articulo científico "Sociedad Alemana De Cooperación Técnica" (Extraído 16
de octubre del 2008), expone que la forma de la fruta del cacao es similar a la del pepino,
tiene aprox. 26 cm de largo, 8 - 10 cm de diámetro y pesa 300 - 400 gr. La cascara
carnosa de 20 mm de grosor cubre la pulpa gelatinosa y agridulce que contiene un alto
grado de azúcar. La fruta contiene 25 - 50 con promedio de 46,0 granos de semilla en
forma de almendra, de sabor agridulce y dispuestas en 5 - 8 filas oblongas, una junta a la
otra.
Frutos: de forma amelonada característica miden entre 15 y 25 cm en su interior se
encuentran de 20 a 40 semillas recubiertas por una pulpa mucilaginosa.
Manual de cultivo de cacao UEA (2008), Theobroma cacao L, pertenece a la familia de
las Sterculiaceae, es un árbol que alcanza una altura de 8 a 10 m. La ubicación
taxonómica de la especie es:
> Reino ........................ Plantae
> División .................... Magnoliophyta
> Clase ....................... Magnoliopsida
> Subclase ................... Dilleniidae
> Orden ....................... Málvales
> Familia ..................... Sterculiaceae
> Género ..................... Theobroma
3
> Especie ..................... T. cacao
Sergi. (Extraído 24 de Abril del 2008), Expone que las Exigencias climáticas y del
suelo
> Lluvia abundante.
> Temperaturas entre 25-30 grados.
> Suelo muy rico en humus (materia orgánica vegetal)
> Protección contra los vientos intensos
> Protección contra la luz solar directa
> Altitud sobre el nivel del mar 400 a lOOOmetros como máximo
1.1.1.-Exigencias en suelo.
El cacao requiere suelos muy ricos en materia orgánica, profundos, franco arcillosos,
con buen drenaje y topografía regular. El factor limitante del suelo en el desarrollo del
cacao es la delgada capa húmica. Esta capa se degrada muy rápidamente cuando la
superficie del suelo queda expuesta al sol, al viento y a la lluvia directa. Por ello es
común el empleo de plantas leguminosas auxiliares que proporcionen la sombra
necesaria y sean una fuente constante de sustancias nitrogenadas para el cultivo.
1.1.2.- Variedades comerciales Según las investigaciones de Gaitan, T. (2005)
Se distinguen dos variedades de cacao:
a) Forastero (= Trinitario) o cacao amargo. Originario de las Américas es la raza
más cultivada en las regiones cacaoteras de África y Brasil. Se caracteriza por sus
frutos de cascara dura y leñosa, de superficie relativamente tersa y de granos
aplanados de color morado y sabor amargo. Dentro de esta raza destacan distintas
variedades como Cundeamor, Amelonado, Sambito, Calabacino y Angoleta.
b) Criollo, híbridos o cacao dulce. Actualmente están sustituyendo a (as
plantaciones antiguas de Forasteros debido a su mayor adaptabilidad a distintas
condiciones ambientales y por sus frutos de mayor calidad. Se caracterizan por sus
frutos de cascara suave y semillas redondas, de color blanco a violeta, dulces y de
sabor agradable.
1.1.3.- Primeros frutos
> Excepcionalmente a los 4 años
> Normalmente a los 6 años
4
Según el programa de bio-comercio sostenible del Ecuador "Cacao Arriba" (2005), El
Ecuador es el primer productor de cacao fino de aroma con el 60%. Si analizamos la
participación de este cacao esta representa solamente el 4%. Sin embargo, la tendencia
de crecimiento del consumo se estima del 5 al 10% anual. Esto demuestra que existe
una oportunidad interesante para Ecuador en este nicho que es un cacao amigable con
la biodiversidad.
López, R. y Flores, F. (2008) Investigaron que el cacao tiene las siguientes plagas y
enfermedades
1.1.4.- Plagas
Los insectos plaga en los cacaotales son dañinos, además existen insectos benéficos
como los polinizadores, predadores y parásitos de otros insectos plagas. Los insectos
plagas son muchos, pero son combatidos por sus predadores.-
Dentro de los insectos plagas podemos citar:
Afidos (Toxoptera aurantü, Aphys gossypü), Cápsidos de cacao o monalonion
(Monalonion braconoides), Salivazo (Clastoptera globosa), Chinches, Barrenador del
tallo (Cerambycidae), Gusanos medidores o defoliadores, Zompopos (Atta spp.), Trips,
Barrenadores del fruto ( Grupo Mármara), Crisomélidos, Escolítidos (Xyleborus), Gallina
ciega (phyllophaga sp) y Acaras
Los controles pueden ser con medidas culturales y químico este último se pueden
considerar aplicaciones de insecticidas biológicos (Nim).
1.1.5.- Enfermedades:
Entre las enfermedades más dañinas, está la escoba de bruja (Crinipellis perniciosa), la
podredumbre negra (Phytophthora palmivora, P. Megakarya), la Moniliasis o Monilia
(Moniliophthora roreri), el virus del tallo hinchado (CSSV) y, en la región del Pacífico, es
cáncer basidio u oncobasidíum theobromae (VSD). Con excepción del CSSV y El Mal de
Machete' (Ceratocysfís fimbriata Eli. & Halst). Estas enfermedades son causadas por
hongos y pueden ser tratadas hasta cierto punto con funguicidas preferiblemente de
contactó (Oxicloruro de Cu Dosis: 1 kilo/Mz), practicas de poda de sombra, no usar
aguas estancadas entre otras prácticas culturales que ayudan a reducir la incidencia de
enfermedades hasta un 80 %, lo que permite convivir con las mismas.
5
En el Ecuador las mayores plagas de insectos que atacan al cacao según. López, R.
(2008). Son las siguientes.
Hormigas arrieras (Afta ssp.): las cuales cortan las hojas jóvenes del cacaotero, en
ataques muy fuertes dejan solo las nervaduras de las hojas, atacando también los
cojinetes florales.
Pulgones: que succionan también la savia de las hojas más jóvenes, y se las
encuentran en las ramas, flores, frutos y chupones recientes que crecen bajo sombra,
además de ser vectores de enfermedades virales.
Chinches de hoja y corteza (Sahlbergella singularís, Distantiella theobroma, especies
Heiopeitis)
Barrenador del tronco (Xyleborus sp.), penetra al interior de tronco del cacao
formando galerías en su interior el mayor daño lo ocasiona al actuar como vector del
hongo de la enfermedad del machete.
Trips (Selenothríps rubrocinatus, Heliothrips rubrocinctus) Insectos chupadores que
atacan flores hojas, flores y mazorcas. Cuando afectan a las hojas estas se decoloran,
se tornan amarillas y terminan de color herrumbroso antes de caer.
1.1.6 Breve descripción de la cadena de cacao a nivel mundial
A partir del siglo XIX con el desarrollo en Europa de la industria del chocolate es
cuando la producción de cacao se incrementa a un ritmo acelerado. En función de esto
Brasil y Ecuador se convierten en países productores. Más tarde los colonizadores de
África promueven el cultivo en ese continente. El cacao llega primero a Ghana, de la
mano de los misioneros suizos, y luego se difunde por Nigeria, Camerún y Costa de
Marfil. Según al investigaciones de Ramírez, P. (2006).
Latra, A (2003). Expone que en Ecuador es mas bien un productor pequeño, cuya
producción abarca aproximadamente el 3% de la producción mundial, la misma que
para el 2002 se ubicó en alrededor de 2835 millones de toneladas métricas. No
obstante, es importante mencionar que de este total, aproximadamente el 4%
corresponde a cacao fino o de aroma, de alta cotización en el mercado internacional.
Es en esta variedad que el Ecuador tiene una fuente de competitividad, pues con una
participación de 60% del mercado externo, es el primer productor de cacao fino o de
aroma en el mundo. Otros productores importantes son Indonesia, Papua Nueva
Guinea y Colombia, que tienen una participación dentro del mercado de 10, 8 y 8%.
6
Según el Subprograma Corporación Técnica. (2001). La producción de cacao esta
distribuido en las siguientes regiones.
• Costa existen 249 000 Ha de cacao representa el 86.72 %
• Sierra existen 321 00 Ha de cacao que representa el 11.18 %
• Región Amazónica 6 000 Ha que representa el 2.09 %
1.2.- Beneficio del cacao
Chávez, A. y Masilla, J. (2004), El beneficio del cacao es un proceso que obedece a los
principios básicos de conservación de alimentos y se hace con la finalidad de mejorar la
calidad del grano, esta determinado por las siguientes etapas, cosecha, quiebra,
fermentación, secado y selección.
La demanda de granos de calidad por parte de los industriales aunado al
desconocimiento de los agricultores en prácticas de beneficio plantean la necesidad de
capacitar a estos últimos en técnicas básicas que les permitan obtener un producto de
buena calidad que satisfagan los requerimientos exigidos por los compradores. Granos
mal fermentados, humedad elevada, mezcla de almendras sanas con enfermas,
demasiada impurezas son factores negativos que afectan la calidad.
1.2.1.- Cosecha
Chávez, A. y Manzilla, J. (2004). Expone que la cosecha se inicia cuando el fruto o
mazorca está maduro. La madurez de la mazorca se aprecia por su cambio de
pigmentación: de verde pasa al amarillo o del rojo y otros similares al amarillo
anaranjado fuerte o pálido. No obstante, en frutos de coloración roja - violácea muy
acentuada el cambio de color puede no ser muy aparente y se corre el riesgo de no
cosechar a tiempo las mazorcas que han alcanzado madurez plena. Debido a esta
dificultad las mazorcas pueden madurar y germinar.
Recomendaciones para una cosecha exitosa.
Basados en los estudios realizados por Reyes, H., Vivas, J., Romero, A. (2000).
Hay que evitar la cosecha de frutos verdes. Almendras provenientes de frutos que no
han alcanzado la maduración lo cual no permite que los granos se separen y por lo tanto,
se apelotonan al picar los frutos.
7
1. Eliminar los frutos enfermos. Granos de frutos enfermos toman una coloración
negra, debido a la reacción que se produce con los hongos y a la pérdida, por
descomposición, de mucilago.
2. Debe evitarse cosechar mazorcas sobremaduras. Estos frutos generan
almendras sobremaduras, debido a los cambios producto de la germinación de
las mismas, que originan compuestos indeseables.
1.2.2.-Quiebra
Chávez, A. y Mansiilas (2004), Expone que se denomina quiebra a la operación que
consiste en partir la mazorca y extraer las almendras las cuales una vez separadas de
las Hebras, serán sometidas a la fermentación.
• El tiempo entre el desgrane y la puesta en fermentación no debe exceder las 24
horas.
• Para realizar la quiebra se pueden utilizar machetes cortos acondicionados
especialmente para esta labor. Para ello, se efectúa un corte longitudinal a las
mazorcas con sumo cuidado a fin de no cortar las almendras que permanecen
adheridas a la Hebras lo más recomendable es utilizar mazos para la quiebra.
• Debe evitarse causar heridas en las almendras. Cuando las mazorcas se parten con
objetos cortantes como machetes, se pueden dañar granos que al tener la superficie
expuesta (al romperse la cascarilla), se predisponen a sufrir ataques de hongos e
insectos. Para evitar herir las almendras se recomienda utilizar mazos de madera
para partir los frutos sin dañar los granos.
• Manejo de los restos de cosecha. Luego que se cosechan los granos, las cascaras
de los frutos se transforman en restos que pueden ser focos de contaminación de
hongos patógenos y de insectos. Para evitar esta situación, la cosecha se realiza
dentro de la plantación, los restos deben amontonarse y tratarse con una solución
fungicida.
En el tiempo de quiebra existen contradicciones entre autores, Antonio Chávez, A. y
Manzanillas, J. (2004). Exponen que deben guardarse 5 días, mientras que Humberto
Reyes (2000), Afirma que se deben reunir las suficientes mazorcas, abrirlas en ese
momento para colocarlas en el fermentados
Lo que si los dos autores coinciden es que no se debe dejar pasar más de 24 horas entre
la quiebra y la fermentación.
8
2.2.3.- Fermentación
Según el articulo científico publicado en agricultura orgánica de la "Sociedad Alemana
de Cooperación Técnica" (2008) La fermentación tiene como objetivo eliminar los restos
de pulpa que están pegados a la almendra, matar el germen dentro de la almendra e
iniciar el desarrollo del aroma, sabor y color de la almendra.
Las semillas frescas del cacao se encuentran en una pulpa blanca de sabor dulce
aromático que representa 15 - 20% del peso fresco. La pulpa consiste en un 80% de
agua, 10 - 15% de glucosa y fructosa así como de 0,5% de ácidos no volátiles
(principalmente ácido cítrico) y de pectina; tiene un coeficiente pH de 3,5.
El mucilago de las semillas ofrece excelentes condiciones de vida a los micro-
organismos, que juegan un papel importante durante toda la fermentación. Al principio
domina la fermentación por alcohol mediante las levaduras. La pulpa empieza a
descomponerse y su mucilago se derrama. Los métodos de fermentación deben ser
construidos y colocados de tal forma que el mucilago de fermentación pueda drenar.
En la ciudad de Ambato se realizo un estudio de Identificación de bacterias que
interviene en la fermentación de la almendras de cacao realizados por Avila, M.,
Gamboa, L y Naranjo, I. (1990)
Con el propósito de aislar, purificar e identificar bacterias que interviene en la
fermentación de la almendras de cacao se tomaron muestras de la capa superior e
intermedia de la masa de cacao la misma que se encontraba a una temperatura de 40 °C
correspondiente al tercer día de fermentación en Buffer estrato-estéril. Para el
tratamiento y análisis de las muestras se procedió a incubar en agar-extracto de
levadura, por espacio de una semana a 30 °C, procediendo luego a realizar diluciones
hasta 10 °C con la finalidad de obtener le menor numero de microorganismos. Se logro
aislar cepas de acuerdo a sus características microscópicas que correspondieron a
cocos y basilos. Mediante pruebas bioquímicas se obtuvieron cepas puras de
Micrococcus varians, Micrococcus lutens, Micrococcus cerens, Staphylococcus
epidermis, Staphiloccocus xilasus y Bacillus.
Después de permanecer 48 horas en el recipiente de fermentación el cacao será
ventilado para iniciar la siguiente fermentación aerobia de vinagre y ácido láctico que
desintegra el alcohol y el resto de azúcar. Este paso se efectúa mayormente a mano
vaciando el cacao en otros recipientes. El ácido acético penetra en las semillas y al
tercer día de fermentación el coeficiente pH de los cotiledones se reduce de 6,6 a 4,8.
9
El fuerte desarrollo de calor, junto con la penetración del ácido acético en las semillas
causa la muerte de los embriones y el inicio de los procesos enzimáticos, es decir del
desarrollo del aroma. Según el tipo de cacao, el tipo de recipientes y la temperatura
ambiental este proceso dura entre 96 y 120 horas y requiere ventilación de la masa
fermentante cada 48 horas
Según Reyes, H., Vavas, J. y Romero, A. (2000), que la fermentación es un proceso
bioquímico interno y externo de la semilla en la que ocurren cambios notables en su
estructura.
La fermentación consiste en lo siguiente:
> Descomposición y remoción del mucílago azucarado que cubre el grano fresco,
para facilitar el secado, la conservación y almacenamiento.
> La elevación de la temperatura que mata al embrión, para facilitar el desarrollo
del sabor a chocolate.
> Destrucción de las células pigmentadas o cambios en la pigmentación interna.
> La transformación del sabor astringente de los cotiledones.
> El desarrollo de sabor y aroma del chocolate.
Reyes, H., Vavas, J. y Romero, A. (2000). Afirma que la fermentación puede
caracterizarse como un proceso con dos etapas:
a) Una etapa de hidrólisis o alcohólica, en condiciones anaeróbicas, donde
intervienen microorganismos como levaduras, que transforman el azúcar de la
pulpa en alcohol y anhídrido carbónico, a la vez que comienza a elevarse la
temperatura. Conforme se produce el descenso de la pulpa, hay penetración de
aire y se favorece la oxidación del alcohol a ácido acético, con la intervención de
bacterias acéticas.
El ácido acético provocó la muerte del embrión y de las almendras al penetrar en el
tejido cotiledonar y a su vez la permeabilidad de las paredes celulares, permitiendo
la interdifusión de los componentes del jugo celular. Así, las enzimas se ponen en
contacto con los polifenoles y proteínas y se inician las reacciones hidrolíticas que
dan lugar a cambios en los pigmentos cianidinglucósidos, provocando el inicio de
la formación de los precursores del sabor a chocolate. Toda esta fase hidrolítica
ocurre a temperaturas cercanas a 45 °C y con pH de 4,0 a 5,0.
10
b) La etapa de oxidación se inicia inmediatamente cuando hay mayor penetración de
oxígeno y consiste esencialmente en la oxidación y condensación de los
compuestos polifenólicos en productos complejos, aminoácidos volátiles solubles e
insolubles que tienen poco o ningún sabor. Paralelamente con la condensación
oxidativa, disminuye el contenido de humedad, hasta el punto en que la falta de
agua detiene la actividad enzimática. Cuando el oxígeno tiene acceso a las células
de los cotiledones durante la fase de condensación oxidativa, el color de la
superficie de las almendras se vuelve pardo y esto se realiza en toda la almendra,
conforme se inicia el secado y se facilita la penetración del oxígeno al interior del
cotiledón.
Un indicador de fermentación satisfactoria es la presencia de un anillo periférico de
color pardo, indicativo de que debe iniciarse el tendido del cacao para su secado. En
los cacaos criollos se presenta al tercer día y en los trinitarios entre el quinto y sexto
día de fermentación.
En síntesis, deben considerarse los siguientes pasos para una buena fermentación del
cacao. Reyes, H., Vavas, J. y Romero, A. (2000). Expone los siguientes.
1. Deben separarse los frutos de acuerdo con el tipo de cacao (Criollo o Trinitario),
pues requieren distintos tiempos de fermentación.
2. Las cajas de fermentación o cestos deben limpiarse previamente al inicio del
proceso, eliminando restos, hongos o insectos que puedan estar presentes.
3. La fermentación debe programarse para reunir suficientes mazorcas y abrirlas al
mismo tiempo, para llenar el fermentador inmediatamente. De otra manera, la falta
de mucílago provoca fallas en el proceso, por no existir el volumen suficiente para
alcanzar la temperatura requerida en el proceso.
4. El fermentador debe tener una buena cobertura, bien sea con hojas de plátano,
bijagua sacos de nylon o plástico, para evitar la pérdida de calor que es
indispensable para el proceso de fermentación.
5. Es necesario voltear la masa de granos en fermentación, periódicamente cada 48
horas como mínimo, para asegurar la aireación requerida y contribuirá a la
uniformidad del proceso.
6. Debe procurarse que los drenajes de los fermentadores estén siempre destapados
para evitar la acumulación indeseable de los líquidos, que producen malos olores,
11
encharcamíento aerobios, del proceso de fermentación en la parte inferior del
termentador.
7. El proceso debe durar el tiempo necesario de acuerdo con ef tipo de cacao, pues si
este se disminuye, muchas almendras quedan sin fermentar y si se aumenta,
ocurrirá la sobrefermentación que provoca malos olores y cambios en ei cacao que
perjudican significativamente la calidad del producto final.
1.2.3.1 Sinopsis del proceso de fermentación
Según el articulo científico publicado en Agricultura Orgánica de la
"Sociedad Alemana de Cooperación Técnica" (2008).
1er día 3er-4o día 5o -V día
• Pulpa muy acida (pH • masa fermentante está
3,5) acida (pH 4,5) • masa fermentante está acidulada (pH5,5)
• masa fermentante de • masa fermentante de • masa fermentante de
color blanco color café clara color café
• pH 6,5 del interior de • pH 4,5 del interior de la • pH 5,5 del interior de
lasemilla semilla ía semilla
• interior de la semilla • interior de la semilla de • interior de ía semilla
de color violeta color violeta, sus bordes de color café
color café
• no hay desarrollo de • aumento de temperatura • temperatura de la
calor de la masa fermentante a45-50°C
masa fermentada se reduce a 4CTC
• olor agridulce, • fuerte olor a ácido • el olor a ácido acético
aromático acético es menos fuerte
1.2.3.2.- Indicadores de fermentación
Basados en el estudio de Cabrera, S. y Carlos, L. (2006).
a) Temperatura, la cual debe aumenta por encima de 40 °C en los termentadores
trinitarios, al cabo de 48 horas, y por encima de 36 °C a las 24 horas,
b) El mucílago que cubre el grano empieza a perderse y cambia su color blanco por uno
rojo claro o rosado.
c) Al partir un grano con un objeto afilado, escurre un liquido abundante de color vino
tinto.
12
Para saber si el cacao ya está bien fermentado, además del tiempo transcurrido, se debe
constatar que:
a) La temperatura en el sistema comience a descender.
b) El grano se hinche.
c) Se ha producido la muerte del embrión.
d) Al partir las almendras en sentido longitudinal, se observa un color pálido en el
centro, rodeado por una circunferencia de color café oscuro.
1.2.4.- Métodos de fermentación realizados en Ecuador.
Identificación De Mercados y Tecnología Para Productos Agrícolas Tradicionales De
Exportación. (2001).
• Sacos
• Montón
• Cajas
1.2.4.1- Fermentación en lona o saco.
Según el Subprograma de Cooperación Técnica. (2001)), Consiste en dejar las
almendras en dichos sacos para que ocurra el proceso de fermentación. En estos se
debe ser cubierto con plástico u hojas de plátano, o bijao para evitar la pérdida de
temperatura.
Reyes, H., Vavas, J. y Romero, A. (2000). Según sus investigaciones afirma que para la
fermentación del cacao en sacos de polietileno o yute se colocan las almendras dentro
de estos, se cierran, se cuelga y se los deja fermentando. Para que tengan mejor
aireación durante dos o tres días y facilitar el drenaje del mucílago, al cabo de los cuales
son extraídas para someterlas al proceso del secado.
Este método de fermentación no es muy aconsejable ya que se dificulta las necesarias
remociones, resultando un proceso fermentativo muy heterogéneo con un bajo
porcentaje de granos fermentado y con un elevado porcentaje de granos en mal estado,
en este tipo de tecnología existe gran dificultad con la retención del calor debido a los
poros que permite la entrada de aire y la salida del calor.
1.2.4.2.- Fermentación a montón
Según Chávez, A. y Manzanillas, J. (2004). La fermentación en montones consiste en
amontonar el cacao en baba sobre un tendal de caña, esterilla de guadua, madera,
13
cemento o sobre hojas de plátano a fin de permitir el drenaje de la baoa aei cacao, &r.
cubren los montones con hojas de plátano, banano y bijao para evitar la tuga ae CG.V, . i_a
razón para que la altura de la caja sea de 10 cm, es que en la fermentación de montones
solamente fermenta bien la parte superficial, posiblemente debido a la aireación.
A dichos montones transcurridos 48 horas se realiza el volteo, cubriéndolas con hojas
nuevas nuevamente. Este método tiene un costo mínimo y el tamaño del montón varia
de acuerdo al cacao cosechado siendo la cantidad mínima para generar el calor
necesario 36.36 Kg (80 libras) de cacao en baba.
1.2.4.3.- Fermentación en cajones
Según las investigaciones realizadas por Gaitán, T. (2005). En este sistema se
dispone de cajas en el piso de las cajas debe tener ranuras de 5 mm para dejar que ei
aire circule libremente. El espacio entre orificio no debe ser menor de 5 cm, ni mayor
de 10 cm. Estas cajas se ponen unas sobre otras formando una
escalera.
Posiblemente este método es el que puede usar más ventajosamente, un pequeño
productor, pues las cajas son fáciles de manejar y, si se cuenta con una cantidad
suficiente de ellas se puede fermentar cualquier cantidad de almendras.
Durante la fermentación la temperatura en la masa de almendras puede subir hasta
50PC aproximadamente. Cuando la temperatura llega a 45 °C, los embriones de la
semilla mueren, y ese momento marca el inicio de los cambios bioquímicos que luego
darán el sabor y el aroma a chocolate.
En general el tipo Criollo necesita de 3 a 4 días; los tipos Forasteros necesitan de 6 a
8 días, es importante también establecer (a relación con los otros factores del
ambiente.
Recomendación para una buena fermentación basadas en el estudio de Subprograma
de Cooperación Técnica. (2001).
• Remover las almendras cada 48 horas o cambiarlas de cajón.
• Utilizar pala de madera para la remoción
• Mantener limpios los cajones de fermentación.
Las paredes divisorias entre compartimentos, de preferencia son removibles para
facilitar los volteos. El cajón deberá tener unas patas de 10 cm de alto para evitar el
contacto con la tierra. La madera con que se aconseja construir el cajón de la debe ser
blanca (menos pino), puesto que las maderas obscuras y/o resinosas segregan
substancias que contaminan el sabor del cacao.
14
El grosor de la madera debe ser de 2 cm, el piso del cajón deberá tener perforaciones
cada 20 cm. a fin de facilitar el drenaje del mucílago y evitar encharcamientos y ahogo
del cacao.
1.3.- Prueba del corte.
Según Jane, P. (Consultado 26 de marzo del 2008) La clasificación del cacao en los
países productores, se basa en la estimación visual de la calidad por medio de un
procedimiento conocido como "prueba del corte". La prueba del corte consiste en
cortar a lo largo unos 100 granos como mínimo, para desnudar la sección con la
mayor cantidad de la parte media de los cotiledones. Se examinan individualmente y
se determina el porcentaje de grano de distintas categorías. Si se necesita medir el
grado de fermentación, se establecen tres categorías adicionales.
1. La primera es de granos totalmente fermentados, de color pardo, con las espiras
de los cotiledones que tienden a separarse cuando el grano está
convenientemente seca.
2. Si se puede apreciar algo de color azul o púrpura, entonces estos granos, que
están parcialmente fermentadas, se clasifican como parcialmente parda o
parcialmente púrpura. Si toda la superficie de corte es azul o púrpura, sin
manchas pardas y los cotiledones están juntos comprimidos fuertemente, se
clasifica el grano como completamente púrpura.
3. Los granos menos fermentados, que se definen en esa clasificación, son de
color gris; esto es debido a que las células pigmentadas no han liberado sus
contenidos y no se ha producido ninguna de las transformaciones químicas de la
fermentación.
En la práctica, ninguna fermentación es uniforme, y como la fermentación excesiva
acarrea pérdida, tanto de intensidad como de calidad de sabor, el grado ideal de
fermentación debe ser del 70-80 % de granos completamente fermentados y 20-30
% parcialmente pardas y parcialmente púrpuras.
En Ecuador se han estudiado diferentes métodos de fermentación realizados por
Cabreara S, Carlos L. (2006). El trabajo se realizo en el cantón Naranjal; hacienda La
Selva, cantón El Guabo. Se utilizo semilla de cacao proveniente del cruzamiento
natural entre cacao tipo nacional con el venezolano. Las mazorcas fueron cosechadas
el mismo día en que se dio inicio a las pruebas experimentales, utilizándose solamente
mazorcas maduras, en el mismo momento se separaron los granos de la mazorca, pl
15
Diseño experimental fue de bloques al azar, con 7 tratamientos y 3 repeticiones. Los
tratamientos fueron:
• T1 - montón grande (240 Ib) cubierto con hojas de bijao,
• T2 - montón pequeño (120 Ib) cubierto con hojas de bijao,
• T3 - montón grande (240 Ib) cubierto con laminas de polietileno,
• T4 - montón pequeño (120 Ib) cubierto con laminas de polietileno,
• T5 - cajas grandes de madera, capacidad 220 Ib,
• T6 - cajas pequeñas, capacidad 115 Ib,
• T7 - cestos de bejuco, capacidad 170 Ib.
En todos los tratamientos se tomo la temperatura cada 6 horas. El volteo de los
tratamientos se realizo cada 24 horas durante los 4 días que duro el proceso. Para la
calificación de las almendras beneficiadas se tomaron 100 al azar de cada tratamiento
y se examino sus características físicas de acuerdo al sistema propuesto por las
normas establecidas.
Como resultado a los experimentos que se realizó se llego a la conclusión que las
muestras que mejor resultado dieron fue la fermentación en cajón de más grande
capacidad (100Kg), seguida de la fermentación de montones grandes (109.09 Kg.)
Las dos muestras estuvieron cubiertos con hojas de bijagua en los que se observo lo
más altos porcentajes de las almendras bien fermentadas las temperaturas que se
alcanzaron es de 49.5 a 51.5 °C el tratamiento a montones alcanzó la máxima
temperatura y también fue en la muestra que subió más rápido temperatura,
Según Jiménez, B. (2000). Explica en el siguiente artículo científico, sobre los efectos
de dos métodos de fermentación realizados en la Universidad Estatal de Guaranda.
El trabajo experimental se inicio el mes de mayo de 1998; el objetivo principal fue
desarrollar una tecnología estándar de fermentación aplicable a cada uno de los
principales grupos de cacao tipo Nacional (clones recomendados por el INIAP;
Nacional x Trinitario y Trinitario) y en el país obtener un producto de calidad. La
investigación se realizo en tres pruebas y cada una de estas en dos fases: campo y
laboratorio. La fase de campo se desarrollo en las fincas de la vía Quevedo Santo
Domingo. Las almendras procedentes de estas fincas se utilizaron para realizar la
segunda prueba de fermentación y la primera y la tercera prueba se efectuó con
material de la EET-Pichilingue. Para los análisis de los resultados se utilizo un diseño
de Bloques al Azar, con parcelas divididas, con tres repeticiones. El cacao Nacional
16
por Trinitario presento diferencia estadística, al beneficiar en caja de madera en
comparación al método de montones, como también con los niveles de fermentación.
La masa perdió el 60 por ciento de humedad durante el proceso de fermentación. El
grupo de cacao proveniente de los clones recomendados por el INIAP,
estadísticamente presento una diferencia altamente significativa al realizar el beneficio
en cajas de madera. El pH presento diferencias significativas mediante el método de
cajas en comparación al de montones, en todos los niveles, siendo el mayor a los 7
días de proceso con respecto a 5 y 6 días de tratamiento. Y la masa de cacao perdió el
61 por ciento de humedad a los 7 días de tratamiento.
Se confirmo que los resultados obtenidos de cacao Nacional por Trinitario. Se
obtuvieron resultados preliminares de las principales características organolépticas
(sabor, acidez, amargor y astringencia) de los grupos de cacaos estudiados. Se
concluye que las almendras beneficiadas en cajas de madera obtuvieron un mayor
porcentaje de fermentación que las tratadas en montón.
1.4.-Secado
Según las investigaciones de Vidal, C. (1996) El secado del cacao es el proceso
durante el cual las almendras terminan de perder el exceso de humedad que contiene,
y en el caso del secado natural el cacao completa su índice de fermentación.
En esta etapa se requiere que el producto alcance una humedad de 7 u 8 %. Sin
embargo, se ha determinado que al llegar a una humedad menor al 7 %, los
problemas de condensación y por ende de presencia de moho, se reducen casi
totalmente. Dependiendo de las condiciones del sitio de proceso, es necesaria la
utilización de secadores a gas. Estos solo deben ser usados en caso de que no se
logre obtener un cacao secado naturalmente al sol, puesto que una sobre exposición
al secador de gas, puede deteriorar el sabor y aroma del producto.
Tipos de Secadores
1. Natural al sol: Presenta la ventaja de la lentitud a temperaturas moderadas. El
inconveniente es la dependencia de la climatología.
2. Secadores artificiales: En secaderos: la única ventaja es no depender de la
estabilidad atmosférica. Presenta grandes inconvenientes, como son las
temperaturas altas y la excesiva rapidez en el secado.
17
1.4.1.- Secado Natural
Según López, R. y Flores, F. (2008). En el secado se produce también una
transformación enzimática durante la cual se oxidan algunas sustancias, los cotiledones
de las cascaras de las semillas se vuelven más cafés, el aroma achocolatado empieza a
desarrollarse. Además se volatiliza su ácido acético excesivo. Para garantizar que el
grado de estabilidad y conservabilidad de las almendras de cacao sea suficiente, es
necesario que el secado se efectúe con sumo cuidado. Los granos se secan sobre
instalaciones especiales como: esteras o tejidos de madera, plástico o metal que se
colocan a una altura suficiente del suelo para evitar las impurezas de polvo o de
animales domésticos. Los rayos solares favorecen la buena coloración y el buen
desarrollo de las diferentes etapas de aromatización. Un secado lento y cuidadoso al sol,
suele demandar hasta 7 días. Pasados estos días el contenido de humedad deberá ser
inferior a 8 %. De especial importancia es el secado uniforme y cuidadoso removiendo
constantemente las almendras con un rastrillo.
1.4.1.1.- Instalaciones
• "Programa de bio-comercío sostenible del Ecuador (2005)." Con referencia a las
instalaciones de secado manifiesta:
• Los tendales pueden ser de cemento los cuales deben tener una ligera pendiente
para facilitar el drenaje.
• Otro tipo de tendal son las denominadas marquesinas que son de madera o de caña
con un caballete sobre el cual se despliega una lámina plástica térmica transparente
para evitar las lluvias y las bajas humedades.
• Parihuelas para secado, que pueden construirse de madera, bambú o guadua, de
dos metros de largo por 80 centímetros de ancho, que reposan sobre travesanos
levantados del suelo. Sus medidas permiten el fácil manipuleo y protección de los
granos en caso de lluvias.
• El otro tipo es de caña picada sobre montículos de arena para o cual se utiliza la
caña de bambú que resulta económico para el productor.
Para garantizar que el grado de estabilidad y conservabilidad de las almendras de cacao
sea suficiente, es necesario que el secado se efectúe con sumo cuidado. Los granos se
secan sobre instalaciones antes descritas, especiales como esteras o
18
tejidos de madera, plástico o metal que se colocan a una altura suficiente del suelo
para evitar las impurezas de polvo o de animales domésticos.
Una práctica que se debe erradicar es el uso de las carreteras asfaltadas para el
secado de cacao, puesto que el asfalto contiene materiales pesados que dañan la
calidad, así mismo el humo de los escapes de los automotores contaminan el cacao,
los cuales se adhieren trastornando los sabores y adquiriendo un olor indeseable.
1.4.2.- Secado Artificial
Es de mencionar que las condiciones que se obtienen con el secado artificial no son
las mismas que proporciona el secado natural, lo único que garantiza es un rápido
secado del producto.
En el caso del uso de secado artificial la temperatura juega un papel importante,
debiéndose iniciarse con no más de 35 °C, no se puede elevar por encima de 60 °C,
puesto que si no las almendras se tuestan y no se secan.
Según los estudios realizados por Garciani, L, Ortíz, L, Álvarez, N. y Trujillo, A. (2003)
El secado artificial puede solucionar este problema sin que por ello se pierda la calidad
organoléptica. En el estudio se usaron las siguientes condiciones: temperatura del aire
60 °C, velocidad del aire 0.5 m/sg con lo que garantiza un cacao de buena calidad y de
características muy similares al obtenido con secado natural. En todo caso se evitará
el contacto del cacao con el humo del combustible, pues éste afecta al sabor y olor, y
con ello a la calidad
1.4.3 Indicador práctico del secado
Se sabrá que ha completado el secado del cacao cuando a la presión de los dedos
índice y pulgar, se rompan los granos fácilmente Según los estudios realizados por
Garciani, L, Ortíz, L, Álvarez, N. y Trujillo, A. (2003).
1.5.- Selección
Chávez, A. y Manzilla, J. (2004). Expone que terminado el secado es conveniente
limpiar el producto de impurezas a fin de obtener un producto de mejor valor
comercial. Finalmente la producción debe ser empacada y almacenada. De acuerdo a
los parámetros de calidad del grano del cacaip exigidos. La selección del grano
también nos permite eliminar todo tipo de impurezas como: Hebras, cualquier tipo de
impurezas, granos germinados, granos quebrados; defectos que rtQ. están permitidos
en el comercio del grano.
19
1.6.- Almacenamiento
Concluido el secado es necesario almacenar el cacao en lugares ventilados y libres de
humedad para evitar la contaminación con olores extraños, los granos se envasan en
sacos de yute y si todavía están calientes producto del secado al aire libre, se deja
enfriar antes de ensacarlos. Se debe evitar del todo la contaminación por humo según
las investigaciones Identificación De Mercados y Tecnología Para Productos Agrícolas
Tradicionales de Exportación. (2001).
Atribuyase a Flores, F. y López, R (2008) En las regiones de clima moderado el cacao
se puede almacenar sin mayores problemas durante años.
En las regiones tropicales húmedas, al contrario, se producen rápidamente afección de
parásitos y mohos debido a las altas temperaturas y la gran humedad.
Como el cacao es un elemento fuertemente higroscópico puede ser que un producto
que se exponga en regiones con 80 a 90 % de humedad ambiente después de unas
cuantas semanas vuelva a acusar un contenido hídrico de más de 10 % perdiendo de
esta manera su almacenabilidad. El factor crítico de almacenabilidad es de 8 %.
El cacao se embalará en sacos que permitan su ventilación, estos sacos se
almacenarán uno sobre otro sobre tarimas o tablones de madera durante poco tiempo
en la región de producción. Los espacios de almacenaje estarán bien ventilados. La
temperatura del almacén en ningún caso sobrepasará la temperatura exterior.
El almacenaje de las almendras de cacao se efectuará en lugares oscuros, secos, bien
ventilados y a bajas temperaturas.
• A corto plazo: a temperaturas medias de 16 °C y humedad relativa de 55 %
■ A largo plazo: a temperaturas medias de 11 °C y humedad relativa de 55 %
20
CAPITULO II MATERIALES
Y MÉTODOS
2.1 Caracterización cultivo de cacao y ubicación
El tipo cacao objeto de estudio es el Criollo o cacao nacional Theobroma cacao L CCN-5.
Ubicación según Pérez, G. (2009). Proveniente de la finca de la señora Norma Shucad a
2 Km. De la parroquia El Triunfo en la vía Arajuno perteneciente a la provincia de
Pastaza con temperaturas (25-29 °C) y uniformes a lo largo de todo el año y con
precipitaciones que superan los 2.000mm llegando inclusive llegan a 4517,4 mm.
Anuales, altura de 1020 msnm, dicha finca de suelo arcilloso, con buen drenaje,
abundante materia orgánica, con una acidez que va desde 4,5 y 5,5 posee una extensión
territorial de 6 Ha, de las cuales sólo 1 ha esta dedicada el cultivo del cacao, destacando
un grupo de cultivos asociados al cacao característicos de la Amazonia cómo: Plátano
Cv. Hartón y Yurimagua. Borojó. Borojoa sorbilis (Ducke) Cuatr. / Borojoa patinoi Cuatr,
Cítricos Citrus lemon (Limón) y Citrus sinensis (Naranja). Maní de árbol. (Caryodendrom
orinocense, Fréjol {Phaseolus vulgaris L.) Cv. Determinado o Trepador. Maracuyá
{Passiflora edulis) Sacha Inchi (Maní de monte). Plukenetia volubilis L, Papachina
{Colocasia escu/enfa), Pina. Ananas comosus L. Hawaiana Café. Coffea arábica L Cv,
Caturra I Coffea canephora P. Cv. Robusta y una variedad de plantas maderables
existentes en la zona,
Triunfo ubicación de !a finca objeto de estudio, según Pérez, G. (2009).
A continuación se muestra el diagrama de flujo de la etapa de beneficio del cacao
21
2.2.- Diagrama de flujo proceso de beneficio de cacao
------------------------ -. Cosecha de la Mazorca
i ________ . Cascaras
^ Hebras
i
Cacao en baba ^^
Fermentación
^» Mucílago
Agua y compuestos volátiles
Cacao fermentado
i
i
Agua y compuestos volátiles
Cacao seco humedad máx. 8 %
i
Selección Granos defectuosos
1
Cacao
Beneficiado
i
Almacenaje
22
2.3.- Cosecha.
Fueron recolectados 3 muestras de cacao tipo Criollo o cacao nacional Theobroma
cacao L CCN-51, en las muestras experimentales las mazorcas fueron cosechadas de
forma aleatoria en el primer experimento, mientras que en la segundo y tercer
experimento fue selectiva, tomando en cuenta el índice de maduración según Chávez, A.
Manzilla, J. (2004). Se toma en cuenta que la mazorca no este enferma, sobremadura, o
su estado de madurez este incompleto. Materiales utilizados
© Tijeras (2) podadoras para la recolección de las mazorcas y evitar daños a la
planta
• Carretilla (1) para transportar las mazorcas a el área de quiebra
• Lonas (3) para recolectar las mazorcas de la planta hacia la carretilla
• Solución desinfectante formol al 3 % para desinfectar la tijera
Se cosecharon 1181 mazorcas con peso de 939.33 Kg. con un promedio de 0.88 Kg
con un mínimo de 0.27 Kg y un máximo de 1.77 Kg el peso más común entre las
mazorcas fue de 0.73 Kg cada experimento se realizó con un mes de diferencia, se
dejo reposar por tres días antes de iniciar la quiebra.
Se utiliza medios estadísticos aritméticos, como la moda, el promedio la desviación
estándar, mínimo máximo, etc. Para la correcta caracterización de las mazorcas
utilizadas
2.4.- Quiebra
Se reúne la cantidad necesaria de materia prima dejando reposar por tres días, se
realiza la quiebra, En el momento de la quiebra, se tomó como base las investigaciones
realizadas por Chávez, A. Manzilla, J. (2004). Destacando la separación de granos
enfermos, sobremaduros y otras afectaciones, un desgrane que no provoque daños al
grano y un tiempo entre desgrane y fermentación no mayor de 24 horas, Materiales
utilizados
• Mazos o martillos (2) para romper las mazorcas
• Guantes para no contaminar el cacao en baba que ingresa al proceso
• Baldes (3) con capacidad de 15 litros para recolectar y trasegar el cacao en baba
a la fermentación.
• Sacos para el acopio y transporte de las cascaras de las mazorcas de cacao
23
I. Principios básicos y estrategia de los Experimentos de fermentación y beneficio
• Aleatorización: Este principio se garantiza, ya que la muestra se toma al azar y de
igual forma se le aplican a los indicadores y métodos.
• Control experimental: Este principio se garantiza en todas las fases de la
experimentación, teniendo en cuenta que:
a) La muestra está compuesta de muestras elementales de forma tal que es
representativa de toda la población como única muestra.
b) La fermentación por los diferentes métodos y el secado natural se realiza con la
protección de las condiciones de intemperie que prevalecen en la región amazónica
de la provincia de Pastaza.
c) No mezclar cacao en baba de diferentes días de quiebra
d) El tiempo de fermentación se acoto a ocho (8) días que es el tiempo normalmente
requerido para alcanzar índices de fermentación normados de la variedad del cacao
CCN51.
e) El volteo es importante para que la fermentación se produzca de forma correcta,
esta estrategia permite uniformizar la fermentación que exista la correcta aeración
para dar lugar a los cambios bioquímicos necesarios.
• Estrategia:
Fermentación. La estrategia experimental se planifica de la siguiente forma dada la
disponibilidad de la cosecha de cacao:
a) Método de fermentación de caja experimental a dos valores de altura de cacao
en baba a fermentar que corresponden al 40 y 100 % de la capacidad total de la
caja.
b) Método de lona
c) Método de montón
d) Método de caja Rohan
Medición y evaluación de los indicadores de fermentación, con sus respectivas
tabulaciones y representaciones gráficas.
• Secado: El secado establecido para el montaje experimental del beneficio de
secado fue el natural y no estuvo acotado el tiempo de secado ya que su
terminación se determinaba cuando se alcanzaba la humedad mínima de
conservación, ya sea por la determinación del % de humedad como por la
evaluación práctica del secado.
24
• Beneficio: Evaluación del cumplimiento de los requisitos específicos y clasificación del
cacao beneficiado con sus respectivas tabulaciones y representaciones gráficas.
2.5.- Métodos de fermentación
2.5.1.- Lona.
Se utilizó lona de nylon con capacidad de 40 Kg. De color blanco, previamente limpiada
la que se colgó en un lugar adecuado con un balde en el suelo para la recolección
adecuado drenaje del mucílago.
Para esta tecnología se utiliza como medios estadísticos tablas comparativas, gráfico de
líneas con marcadores de serie, para el comportamiento del pH y la temperatura, durante
el proceso de fermentación. 2.5.2.- Montón.
Para este tipo de fermentación se utilizó una caja que fue construida de laurel con
dimensiones de 120 cm. largo x 100 cm. Ancho x 5 cm. Altura, grosor de la madera
2 cm con orificios en el fondo de 2 cm de diámetro, Se utilizaron hojas de plátano para
cubrir al cacao en baba y evitar la disipación del calor y a continuación se cubrió con
plástico de polietileno color amarillo, pero sin que este tenga contacto con la muestra.
En la parte inferior de la caja se coloco un envase adecuado para el drenaje del
mucílago.
2.5.3.- Caja experimental. La caja experimental cuadrada se construyo de laurel, con
dimensiones de 18.60 cm. largo X18.60 cm ancho X 60.00.cm altura. Un grosor de 2 cm
con patas de 10.00 cm del suelo. Con un Volumen de 20.76 litros y una capacidad de
carga de 19.31 Kg, con perforaciones en la parte inferior de 1,5 cm. cada 5.0 cm para
facilitar el drenaje del mucílago cuenta con tres alturas diferente, Se utilizó una bandeja
plástica la recolección de mucílago.
Se tapó la parte superior del cacao en baba con hojas de bijao y adicionalmente se
cubrió la muestra con plástico de polietileno color negro para evitar las pérdidas de calor
de la masa fermentante.
2.5.4.- Caja Rohan: Se construyo de laurel con dimensiones de 240 cm de largo, con
3 compartimentos de 80 cm. largo x 80cm. ancho x 60 cm. altura con grosor de 2 cm,
en la parte inferior del cajón tiene perforaciones 2 cm. Cada 20 cm para facilitar el
drenaje del mucílago, con una altura del suelo de 10 cm, con compartimjenjps
25
movibles, para realizar en la misma caja la fermentación por escalera, con una
capacidad de volumen 384 litros y capacidad de carga de 357.12 Kg. El cargue del
cacao en baba a fermentar se realiza en el primer compartimento y después a
intervalos de 48 horas se realiza el pase y volteo consecutivamente a los siguientes
compartimentos
Se utilizó hojas de plátano para cubrir la muestra, tapando con plástico de polietileno
de color negro sin que tenga contacto con la masa fermentante, para evitar
contaminaciones la función del plástico es evitar perdidas de calor.
Se tomó como base los siguientes indicadores para evaluar el proceso de la
fermentación.
2.6.- Indicadores de fermentación
2.6.1 Temperatura. Para controlar la temperatura se utilizó un termómetro calibrado
de 0 a 100 °C y precisión de ± 0, 1 °C En el primer y el segundo experimento la
frecuencia de medición de la temperatura fue cada 6 horas , mientras que en el tercer
experimento realizado en la propia Finca se midió la temperatura cada 24 horas. La
temperatura fue medida diariamente y a la misma hora en 3 puntos a 7 cm. de la
superficie de la masa de cacao.
En el cajón experimental las mediciones de temperaturas se realizaron en tres altura
de cajón, parte inferior, medía y superior.
2.6.2.- pH. La concentración de iones de hidrógeno se expresa como pH. Es una
medida del equilibrio de la concentración de iones de hidrógeno y su evolución esta
determinada por la formación de ácidos en la capa mucilaginosa. El potencial de
hidrogeno se midió con papel de pH, cada 6 horas en las dos primeras muestras
mientras que en la tercera muestra cada 24 horas.
2.6.3.- Cambio de coloración del mucílago y el grano: Este indicador se realiza por
observación visual en el momento del volteo de los granos en fermentación o en la
inspección del proceso.
2.6.4.- Olor de la fermentación. Este indicador se realiza sensoríalmente cada día al
momento del volteo de los granos en fermentación. En la fermentación ocurren
variaciones en el olor que van desde agridulce aromático, hasta un fuerte olor de ácido
acético.
2.6.5.- Hinchamiento del grano: Este indicador se realiza por observación visual en
el momento del volteo de los granos en fermentación. La hinchazón del grano empieza
26
en el segundo día de fermentación y es comprobado definitivamente, con la realización
de la prueba de corte.
2.6.6.- Prueba del corte NTE INEN 175:1986-12. Prueba fundamental para establecer
el grado de fermentación del cacao en grano apoyado en la observación visual del
cotiledón y la comparación de los patrones de estudios de fermentación.
Procedimiento. Se cortan los 500 gramos longitudinalmente por la mitad, de tal
manera que quede expuesta la máxima superficie de los cotiledones. Se examina
visualmente las dos mitades de cada grano a plena luz del día o bajo una luz artificial
equivalente.
Grano de buena fermentación. Grano fermentado cuyos cotiledones presentan en su
totalidad una coloración marrón o marrón rojiza y estrías de fermentación profunda.
Para el tipo CCN51 la coloración variará de marrón a marrón violeta
Grano ligeramente fermentado. Grano cuyos cotiledones ligeramente estirados
(índice de fermentación) presentan un color ligeramente violeta debido al mal manejo
durante el beneficiado.
Grano violeta. Granos cuyos cotiledones presentan un color violeta intenso, debido al
mal manejo durante el beneficiado.
Grano pizarroso (pastoso). Es un grano sin fermentar, que al ser cortado
longitudinalmente, presenta en su interior un color gris negruzco o verdoso y de
aspecto compacto.
Grano mohoso. Grano que ha sufrido deterioro parcial o total en su estructura interna
debido a la acción de hongos.
Grano defectuoso. Se considera como grano defectuoso a los que se describen.
• El grano dañado por insectos. Grano que ha sufrido deterioro en su estructura
(perforaciones), debido a la acción de insectos.
• Grano vulnerado. Grano que ha sufrido deterioro evidente en su estructura por el
proceso de germinación
• Grano múltiple o pelota. Es la de dos o más granos por restos de mucílago.
• Grano negro. Es el grano que se produce por enfermedades o por mal manejo
postcosecha.
27
• Grano plano- vano o granza. Es un grano cuyos cotiledones se han atrofiado hasta
que a tal punto que cortando la semilla no es posible obtener una superficie de
cotiledón
• Grano partido (Quebrado). Fragmento de grano entero que tiene menos del 50%
del grano entro.
La metodología de la determinación de la evolución y establecimiento del índice de
fermentación se complementa con la fotografía digital de las muestras de las pruebas de
corte.
A continuación se muestran las fotografías referenciales que permite la evaluación de la
fermentación y defectos de los granos de cacao:
Cte§iftt*éiém Oefirókfórt Origen Kf«c««r«nef
m
Gf&WC<6fiCólfktiM&
con color interno marróYi o rnarrón rojizo; cotiledón bien definido
Fermentación
completa dé tí almendra*
tacfefettebuefi sabor a cacao sin
exceso de ísTríngerTÓá
o amargor. En caso de
Cacao tipo fiáCionaí, excelente safeor flora*
• (áranos de cotiledones
con color interno café
con ¡Jarres violetas, con
a ieramienío mediano
del cotiledón
La fermentación sé inició pero no»
completó en l¿ almendra
Ghc<cJaTecons3feórí Cacao, un poco
astringente y amargo ai pü xí&. En caso dé cacaotipo ftaciomaü. exce4ent«sat>orrtorát
28
1
■~-J ■■■-.-■-■<■■■ ■*■■ ■-. - ..' ■:- . ..■■ ' • -_
F*rtVF*»ft!á«-'
' • ■■■ **ír ' ■ •
-■-■"'ííSWfi»*
.■.:• .v ■■■-. -¿ * , .;. .
Para el establecimiento del índice de fermentación del cacao en baba se tomaron los
valores referenciales de la NTE INEN 176:2006-10. Cacao en grano beneficiado
Requisitos, en lo relativos a granos con buena fermentación, mínimo 65 %, ligera
fermentación, mínimo11 %, violetas, máximo 18 %, pizarrosos máximos 5 %, mohos,
máximo 1 %, defectuosas, máximo 1 % y total fermentado, mínimo 76 %.
Humedad NTE INEN 173: 1986-12 La determinación de la humedad se realizo al final
de la etapa de fermentación.
Objetivo: Esta norma tiene como objeto establecer el método para determinar el
contenido de humedad en el cacao.
Contenido de la humedad: Es la pérdida de la masa, expresada en porcentaje que se
produce al calentar una porción molida de cacao bajo condiciones preestablecidas.
Instrumental
Mortero, Estufa, Ajustada a 103 + 0, 2, Capsula con tapa, metal inoxidable o de vidrio,
Desecadora, provisto de material deshidratante adecuado y Balanza analítica sensible
a 0.1 mg.
29
Materiales y equipos utilizados en el proceso de fermentación
• Caja experimental.
• Caja Rhoan.
• Lona.
• 5 fundas plásticas de polietileno color negro
• Hojas de plátano y de bijagua
• Balanza con capacidad de 14 kg. Con una precisión $ 0.06
• Termómetro de mercurio de 0 a 100 °C calibrado ± 0, 1 °C
• Papel de pH
• Brixometro
• 2 Baldes plásticos con capacidad de 15 litros
2.7.- Secado
Métodos.
Secado Natural
Instalaciones utilizadas fueron:
Parihuela: Fue construida de madera del tipo laurel de 150 cm de largo por 100 cm.de
ancho y 5,0 cm. de altura que reposan sobre travesanos levantados del suelo. Esto
permite un mejor manipuleo este tipo da parihuela nos permite el correcto volteo de la
muestra evitando las lluvias y la humedad.
Materiales y equipos utilizados
• Caja de madera, fue construida de laurel con dimensiones de 120 cm. largo x 100
cm ancho x 5.0 cm altura, grosor de la madera 2 cm.
2.8.- Indicadores de secado
• Humedad NTE INEN 173:1986-12 La determinación de la humedad se realizo
al inicio y al final de la etapa de secado.
• Determinación practica del grado de secado: Apoyada en el chasquido que
produce el grano cuando se presiona el grano con los dedos y la dificultad del
desprendimiento de la cascara del cacao.
30
ASN: Arriba Superior Navidad (54 % fermentado, 25 % violeta, 18 % pizarroso, 3 %
defectuoso).
ASS Arriba Superior Selecto (65 % fermentado, 21 % violeta, 12 % pizarroso, 1 %
defectuoso).
ASSS: Arriba Superior Summer Selecto (75 fermentado 15 % violeta, 9 % pizarroso,
defectos 0%.
ASSPS: Arriba Superior Summer Plantación Selecta ( 85 % fermentado, 10 % violeta,
4 % pizarroso, 0 % defectuoso).
Requisitos Específicos
• El porcentaje máximo de humedad del cacao beneficiado será de 7,0 % (cero
relativo), el que será determinado o ensayado de acuerdo a lo establecido en la
NTEINEN 173.
• El cacao beneficiado no debe estar infestado.
• Dentro del porcentaje de defectuosos el cacao beneficiado no debe exceder del 1 %
de granos partidos.
• El cacao beneficiado debe estar libre de: olores a moho, humo, ácido butírico
(podrido), agroquímicos, o cualquier otro que pueda considerarse objetable.
• El cacao beneficiado, hasta tanto se elaboren las regulaciones ecuatoriana
correspondientes debe sujetarse a las normas establecidas por la FAO/OMS, en
cuanto tiene que ver con los límites recomendados de aflatoxinas, plaguicidas y
metales pesados.
• El cacao beneficiado debe estar libre de impurezas y materias extrañas
2.10.- Clasificación
Clasificación de la calidad del cacao para la exportación según las investigaciones de
Vidal C, (1996).
• Extra Fino: se corresponde a los tipos de cacaos "Criollos" sometidos al proceso de
la fermentación.
• Fino de Primera (F1): Hace referencia a los tipos de cacaos híbridos y Forasteros
que son sometidos a la fermentación.
• Fino de Segunda (F2): Todas aquellas almendras que no se someten al proceso de
fermentación. Usualmente se les denomina cacao corriente.
• Requisitos exigidos por la Unión Europea según Chavez, A., Mansilla, J.(2004).
32
2.9.- Selección.
Para la selección se hace una breve inspección en la que se toman en cuenta las
investigaciones de Chávez, A. y Manzilla, J. (2004). Eliminar todo tipo de impurezas
como: Hebras, cualquier tipo de materiales extraños, granos germinados, granos
quebrados; defectos que no están permitidos en el comercio del grano. Se procede de
la misma manera que la anterior etapa en tanto a gráficos, tablas y balances de
masa.
Indicadores
• Muestreo cacao beneficiado NTEINEN 177:1995
• Prueba del corte NTE INEN 175:1986-12. Prueba fundamental para establecer el
grado de beneficio del cacao en grano apoyado en la observación visual del
cotiledón y la comparación de los patrones de estadios de fermentación.
• Humedad NTE INEN 173:1986-12. La determinación de la humedad se realizo al
inicio y al final de la etapa de beneficio.
• Requisitos. Cacao en grano beneficiado, NTE INEN 176:2006-10.
TABLA 1. Requisitos de calidad del cacao en grano beneficiado
REQUISITOS UNIDAD ARRIBA CCN51
A.S.S.P.S AS.S.S A.S.S A.S.N. A.S.E. Cíen granos pesan 9 135-140 130-135 120-125 110-115 105-110 135-140
Buena fermentación (mfn.) % 75 65 60 44 26 ™*65
Ligera fermentación* (mfn.) % 10 10 5 10 27 11
Violeta (máx.) % 10 15 21 25 25 18
Pizarroso (pastoso) (máx) % 4 9 12 18 18 5
Moho (máx.) % 1 1 2 3 4 1
TOTALES (análisis sobre 100 % 100 100 100 100 100 100
pepas)
Defectuosos (análisis sobre % 0 0 1 3 «4 1
500 gramos) (máx).
TOTAL FERMENTADO (mía) % 05 75 65 54 53 76
A.S.S.P.S Arriba Superior Summ er Plantación
selecta - ■ - A.S.S.S Arriba Superior Summ w Selecto
AS.S. Arriba Superior Selecto
A.SJM. Arriba Superior Navida
i
A.S£. Arriba SUD
erior Época
ASE: Arriba Superior Época (53% fermentado mínimo, 25% violeta máximo, 18%
pizarroso máximo, 4% defectuoso máximo)
31
Tecnología Defectos II Violáceos II Pizarrosos II
I 5% 10% 115% 20% 15% io%
Lona 3 __ _No 6%
clasifica
Caja Exp. 2 __ _ No 5 %
40% clasifica
Caja Exp. 1 _ 16 _ 5%
100%
Montón 2 17 5%
II. Establecimiento y determinación de los balances de masa por etapas
Quiebra, Fermentación, Secado, Selección y Global del proceso de beneficio apoyado
con el pesaje de la totalidad de los productos y subproductos del proceso.
Tabulación de los productos y subproductos por etapas del proceso del beneficio en
su conjunto, así como las respectivas representaciones gráficas Se utiliza tablas de las
composiciones de la mazorca, gráficos porcentuales en tres dimensiones y finalmente
los balances de materiales respectivos.
II. Pruebas demostrativas de aprovechamiento de subproductos
y de procesamiento del cacao beneficiado.
Se utilizó el mucilago durante las primeras 12 horas, de haber iniciado el proceso de
fermentación,
Finalmente se utilizó el cacao beneficiado, como materia prima para la elaboración de
chocolate artesanal.
Compostaje. Se utilizo como materia prima el mucilago después de las 12 horas de
haber iniciado el proceso de fermentación, este desecho es aprovechado por los
productores agropecuarios.
Jalea. Este producto es elaborado a partir del mucilago recolectado con menos de 12
horas una vez iniciado el proceso de fermentación del cacao.
Chocolate amargo. Una vez terminado el proceso de beneficio del cacao se obtiene
la materia prima para la elaboración del chocolate.
33
Chocolate dulce. Una vez terminado el proceso de beneficio del cacao se obtiene la
materia prima para la elaboración del chocolate y se le agrega los azucares y
saborízantes necesarios para obtener el producto.
34
CAPÍTULO III
ANÁLISIS DE RESULTADOS
A continuación se observan los resultados fundamentales de la investigación:
3.1.- Cosecha: En la Tabla 01 se establecen las características de largo, diámetro y
peso de las mazorcas cosechadas.
Tabla 01. Caracterización física de las mazorcas de cacao cosechadas
No. Peso total Peso
Experimento Mazorcas de Largo Diámetro Mazorca
Mazorcas cm. cm. Kg.
Kg.
Promedio 41 42.48 26.14 16.98 1.03
1 Moda ^__ _ 25.00 17.50 0.77
Desv.Est __ 3.29 1.06 0.27
Mínimo _____ 19.50 15.00 0.63
Máximo ____ 34.00 19.25 1.77
2 Promedio 190 167.60 0.86
Moda ^^ _ 0.77
Desv.Est ^__ _ 0.26
Mínimo 0.27
Máximo 1.50
3 Promedio 950 729.25 0.77
Moda 0.65
Desv.Est 0.25
Mínimo 0.35
Máximo 1.25
TOTAL 1181 939.33 0.88
Promedio. 45.00
Granos por
mazorca
Fuente por el Autor, (2008).
35
Para la realización de los experimentos, se cosecharon las mazorcas de cacao en tres
momentos, el primero en el mes de Marzo donde sólo se pudo disponer de 41
mazorcas debido a la baja maduración, en el segundo experimento realizado en Abril
con un incremento de la maduración se eleva la muestra a 190 mazorcas y ya en el
tercer experimento realizado en Mayo en la etapa plena de cosecha logrando una
población de 950 mazorcas.
Para todos los experimentos el tiempo entre cosecha y fermentación fue de 3 días, el
cual se mantuvo constante a fin de uniformizar la madurez y propiciar la operación de
quiebra. Se observa el número total de mazorcas que se estudiaron, como el peso
total 939.33 Kg. Se puede asegurar que el peso promedio es de 0.88 Kg / mazorca de
los experimentos realizados.
En esta tabla se observa los valores de las muestras como los mínimos y máximos
de cada experimento realizado. Ejemplo en la primera muestra tenemos como valor
mínimo de 0.63 Kg.
3.2.- Quiebra
3.2.1 Balance de masa de la quiebra
Mazorca
i _
Quiebra j ---- * Cascaras
s _____ . ______ J ------- ► Hebras
Cacao en baba
Ma = C + H + Cb
Ma= Mazorca, Kg
C= Cascaras de la mazorca, Kg
H= Hebras
Cb= Cacao en baba
36
Tabla. 02: Resumen Composición de las mazorcas de cacao
Peso Cacao en Cacao Cascaras Cascaras Hebras
Hebras
Experi Mazorca baba en baba Kg. % Kg.
%
mentóKg. Kg. %
1 42.48 7^68 17.91 31.61
2 167.60 35.47 19.24 127.34
3 729.25173.62 23.80 538.88 TOTAL 939.33 216.77 23,07 675.64
Fuente por el autor, (2009).
La Tabla 02 se observan los resultados para las variables peso de mazorca, peso de
cacao en baba (peso de la cantidad aprovechada para el proceso), porcentaje de
hebras y cascaras para cada experimento y el promedio. Estos últimos se presentan
también en el Gráfico 01. Se observa que el cacao en baba apenas representa ei
23.07% siendo la proporción que ingresa al proceso de cacao beneficiado, mientras que
la cascara representa el 74.73% y las hebras el 2.30 %, destinándose ambas
preferentemente para elaboración de compost.
Ifflb
Gráfico 01 Quiebra de la composición de la mazorca
37
74.41 1.13 2.13
75.89 3.80 2.26
73.89 16.75 2.29
74.63 21.68 2.30
3.3.- Análisis de los resultados de los métodos de fermentación
3.3.1 Experimento I: Caja Experimental, en este experimento se trabaja con 40%
capacidad de la caja termentadora con una altura de 23.46 cm. y una masa de
cacao en baba de 7.68 Kg.
3.3.1.1. Comportamiento de la Temperatura y pH
A continuación se muestran el comportamiento de los indicadores de fermentación de la
Temperatura y pH de la masa del cacao en fermentación.
Tabla 03. Comportamiento de la temperatura y el pH
Días Temperatura °C
pH
1 23.0 3,5
2 24.0 3,2
3 25.0 3,0
4 27.0 2,1
5 29.0 27
6 31.0 2,9
7 38,5 3,3
8 38,1 4,8
Tabla. 03 por el autor, (2009). Gráfico. 02:
Curva de comportamiento de la temperatura
Comportamiento de Temp'Dias
rt-i.vp./.
Se observa en la curva de la temperatura respecto a los días que el comportamiento de
la temperatura fue deficiente según el proceso general de la fermentación de la
Sociedad Alemana de Corporación Técnica (2008), que en el cuarto día debería
alcanzar una temperatura de 40 °C como se observa apenas llega a 27 °C, con una
diferencia de 13 °C esto quiere decir que la fermentación empieza pero no se
38
desarrolla correctamente, se puede dar por la falta de materia prima, la no correcta
detención del calor, la temperatura llega a su pico máximo en el día siete con un
incremento en los días finales.
Gráfico. 03: Curva de comportamiento de! pH en la fermentación.
pHfDííis
x ti . _^_^> _«_ pH/d...
'i
1 2 U 4 -5 b 7 8
Fuente por el autor, (2009).
En la curva de pH (Gráfico 02) con relación a los días se observa que inicia con un pH
ácido baja hasta el punto máximo de 2.1 en el día cuatro, este dato no concuerda con el
proceso general de la fermentación en el tercer y cuarto día debería subir el pH a 4.5,
desde el cuarto día su comportamiento se va mejorando debido a que el pH se
incrementa notablemente hasta llegar a los 4.8 existe una concordancia con lo que
establece la literatura de la Sociedad Alemana de Cooperación Técnica" (2008).
3.3.1.2 Cambio de coloración y olor
Tabla.04 Cambio de coloración y olor
INDICADORES Días 1 Días 3-4 Días 5-8
Coloración masa
cacao
Masa fermentante
Blanco
Masa fermentante
Rosado
Masa color Café o
marrón claro
Cambio de olor
fermentación
Olor agridulce
aromático
ligero olor a ácido
acético y aromático
Olor a acido acético y
putrefacción ligera
Fuente por el autor, (2009)
39
3.3.1.3.- Prueba de corte
Prueba de corte %
Buena fermentación 65
Ligeramente fermentado 11
Violeta 18
Pizarroso 1
Moho 5
Total en base a 100 granos
100
Total fermentado en base de 500 gramos
76
Defectuosos 1
Caja Experimental
32
33
28
2
5
100
6
0
2
Fuente por el autor (2009)
En el cambio de color y olor, su comportamiento es errático, debido a que en el día 3-4 el
color llega a rosado en cuanto al olor, ligero olor a ácido acético y aromático, según las
investigaciones de la Sociedad Alemana de Cooperación Técnica" (2008). Debería estar
en de color café y olor un fuerte olor a ácido acético.
En la prueba de corte no cumple con lo establecido por las normas de referenciales de
cacao beneficiado la fermentación es baja, apenas llega al 60% del total con granos
defectuosos. Es un cacao con fermentación deficiente por ende será de mala calidad.
40
Tabla. 05 Prueba de corte
Valor referencial del
cacao Beneficiado
Experimento II
3.3.2.- Caja Experimental, en este experimento se trabaja con ia capacidad total de la
caja fermentadora de 60 cm. y una masa de cacao en baba de 19,24 Kg.
Tabla 06. Comportamiento de la Temperatura y el pH
Caja experimental medición a tres niveles
Días Superior Media Inferior
Temperatura pH. Temperatura pH Temperatura pH
(°C) (°C) (DC)
1 21 3,5 22 3,5 21 3,5
2 23 2,6 23 2,5 22 2,5
3 26 3,5 25 3,5 26 3,5
4 31 3,7 28 3,7 29 3,7
5 36 4.0 31 3,7 35 3,8
6 39 4,2 36 4.0 39 4,1
7 42 4,6 41 4,5 40 4,4
8 41 5.0 37 4,9 38 4,8
Tabla 10. Por el autor, (2009)
Parte Superior del cajón Experimental
Gráfico. 04: Curva de la temperatura Gráfico. 05: Curva del pH
Superior
■few,
i 2 3 4 $ 6 7 12 3 4 5 6 7 8
41
Parte media de ta caja experimental
Gráfico. 06: Curva de la Temperatura Gráfico. 07: Curva del pH
SO Parte Medía
Í 2 $ 4 $ 6 7 §
Paite media feí,
y/í áK. -^ t,y ^ * A-*-*^ v Ti ^ ▼
! : : ■
i 2 3
■■■'■
Parte inferior del cajón Experimental
Gráfico. 08 Curva de Temperatura Gráfico.09 Curva del pH
Pater inferior Parte inferior
í i í 4 y &
T 8
í i $ 4 $ 6 ? 8
El comportamiento de la temperatura en las tres alturas del cajón, se puede afirmar que
no existe una diferencia marcada, en cuanto al comportamiento, respecto a los
parámetros que debe cumplir una buena fermentación no cumple en la segunda etapa
que debe llegar hasta los 40°C, existe una diferencia de 10 °C, en la tercera etapa la
fermentación cumple los requerimientos que debe manteniéndose a 41 °C, Según la
sinopsis de la fermentación establecido por la Sociedad Alemana de cooperación
técnica (2008).
En el comportamiento del pH cumple los requerimientos en la primera y la tercera etapa
en las tres alturas, mientras que en la segunda etapa no cumple
los
42
6 7
requerimientos se observa que llega solo a 3.7 acercándose a 4,5 que debe llegar en
esta etapa, esto significa que el producto esta ligeramente ácido, por ende el olor
puede ser a ácido acético fuerte.
3.3.2.1.- Cambio de coloración y olor
Tabla.07 Cambio de coloración y olor
INDICADORES Díasl Días 3-4 Días 5-8
Coloración masa
cacao
Masa fermentante
Blanco
Masa fermentante
Café mediano
Masa color Café
oscuro o marrón
Cambio de olor
fermentación
Olor agridulce
aromático
Fuerte olor a ácido
acético
Olor a ácido acético
ligeiramente suave
Fuente por el Autor, (2009)
3.3.2.2.- Prueba de corte
Tabla. 08: Prueba de corte
Prueba de corte cajón Experimental al 100% de su capacidad
Valor referencial del Cajón
Descripción cacao Benc
%
Buena Fermentación 65
Ligera Fermentación 11
Violeta 18
Pizarroso 1
Moho 5
Total en base a 100 granos 100
Total Fermentado en base de 500 76
gramos
Defectupsos 1
%
50 26
16
2
6
100 80
Fuente por el autor, (2009)
43
En este método de fermentación se observa que se acerca a los
parámetros
requeridos, sin embargo no los cumple en su totalidad, como se observó en la prueba
de corte, se tiene mayor cantidad de granos ligeramente fermentados, y el porcentaje
del total de granos fermentados si los cumple, en cuanto al color cumple con lo
requerido, como resultado se tendrá una muestra con olor a ácido acético ligeramente
suave.
3.3.3. Experimento II. Lona con un tamaño muestral de cacao en baba de 16,23 Kg
Tabla 09. Comportamiento de la temperatura y pH,
Días Temperatura pH _________________ C ________________________
1 22 3,5
2 23 2,6
3 24 2,5
4 27 2,9
5 28 3,2
6 27 3,5
7 28 4,1
8 __________ 28 _____________ 4I8 _______
Fuente del autor (2009).
Gárafico.10: Curva del comportamiento de la temperatura
Fuente por el Autor, (2009)
Se puede observar según el gráfico que la temperatura se incrementa ligeramente, esto
significa que no alcanza la temperatura establecida que es de 40°C que debe alcanzar
en los 4 días consecutivos según la Sociedad Alemana de Cooperación Técnica" (2008).
La temperatura se mantiene como punto máximo en 28 °C , no cumple el proceso de
fermentación, se ha iniciado pero no se completo, esto puede
44
suceder con la tecnología errónea, la falta de materia prima, la incorrecta retención del
calor y la demasiada aeración.
Gráfico. 11: Curva del comportamiento del pH
Lona
41
>p,,
■
% l $ 4 § § 7 g
Fuente por el Autor, (2009)
En el comportamiento de! pH respecto a los días es muy similar a la tecnología anterior,
no cumple el proceso de fermentación en la segunda etapa, como lo establece la
Sociedad Alemana de Cooperación Técnica" (2008). Debe estar en 4.5, continuando con
el proceso hasta el séptimo día su comportamiento se mantiene a 4.8 cercano a lo
establecido por la literatura que debe llegar hasta un pH 5.5.esto se puede dar por la
inadecuada tecnología y la deficiente fermentación.
3.3.3.1.- Cambio de coloración y olor
Tabla. 10 Cambio de coloración y olor
INDICADORES Días 1 Días 3-4 Días 5-8
Coloración masa
cacao
Masa fermentante
Rosado claro
Masa color
anaranjado claro
Masa fermentante
Rosado claro
Cambio de olor
fermentación
Olor agridulce
aromático
olor a ácido acético
con un olor
aromático agridulce
Olor a acido acético
fuerte
Fuente: por el Autor, (2009).
45
3.3.3.2.- Prueba de corte
Tabla. 11 Prueba de corte
Prueba de corte Valor referencial del
cacao Beneficiado
Lona
Buena Fermentación
Ligera Fermentación
Violeta
Pizarroso
Moho
Total en base a 100 granos
Total Fermentado en base
de 500 gramos
Defectuosos
65 11
18
1
5 100
76
30 32
30
6
2
100 56
Fuente: por el Autor, (2009).
En conclusión en todo el proceso fermentativo realizado en lona, se puede afirmar que la
fermentación es deficiente de acuerdo con los parámetros que establece la sinopsis del
proceso de fermentación, Según la Sociedad Alemana de Cooperación Técnica (2008).
En cuanto a temperatura no llegó a 40°C, en el comportamiento del pH no existe una
diferencia marcada con relación a las tecnologías antes explicadas, pero en cuanto a la
coloración de la masa fermentante manifiestan que debe llegar a color café, como se
observó que apenas llego a anaranjado. En el comportamiento del olor, en la segunda
etapa su olor fue a ácido acético ligeramente aromático, debería tener un olor definido
como lo afirma la literatura un olor fuerte a ácido acético. En la prueba de corte lo que
define la etapa final de la fermentación se observó que existe una serie de
incumplimientos según los valores referenciales de la norma de Cacao Beneficiado.
Requisitos, que establece como mínimo un total de granos fermentados de 76% que con
la tecnología investigada apenas se logra llegar a 56% lo
46
cual significa que no cumplirá con lo establecido en las Normas Ecuatorianas para el
consumo nacional y la exportación.
3.3.4.- Experimento lil: Montón tamaño muestral de cacao en baba de 57.72 Kg. .
Tabla. 12 Comportamiento de la Temperatura y el pH
Días Temperatura °C pH
1 25 3,6
2 26 2,6
3 35 3,5
4 37 3,7
5 39 3,9
6 42 4,5
7 41 4,9
8 40 5.2
Fuente por el autor, (2009)
Gráfico.12: Curva de la temperatura
1 2 3 4 5 6 7 8
Con esta tecnología se observa que el comportamiento de la temperatura se acercó a
los parámetros requeridos por el proceso de la fermentación establecido por la
Sociedad Alemana De Cooperación Técnica (2008), que debe llegar a 45 °C durante el
cuarto día en la etapa final se cumplió el proceso de fermentación y disminuyó la
temperatura llegando a 41 °C en su etapa final.
47
Gráfico.13: Curva del pH
i 2 3
5 $ 1
En el pH se observó que en la primera y la tercera etapa cumplió con el proceso de la
fermentación, pero en la segunda etapa no la cumplió debido a que existió un desenso
en el primero y segundo día, en el tercero y cuarto día el pH no alcanzó al pH establecido,
de 4,5 llegó solamente a 3.7. como resultado en este parámetro se obtubo un cacao
fermentado con olor a ácido acético lijeramente fuerte.
3.3.4.1 Cambio de coloración y olor
Tabla. 13 Cambio de coloración y olor
INDICADORES Días 1
Días 3-4 Días 5-8
Coloración masa
cacao
Masa fermentante Masa fermentante Masa color
Café
Blanco Café mediano oscuro o marrón
Olor agridulce
aromático
Olor agridulce
aromático
Fuerte olor a ácido Olor a acido
acético
acético suave
Fuente por el autor, (2009)
48
3.3.4.2.- Prueba de corte
Tabla. 14 Prueba de corte
Descripción Valor referencial del Montón
cacao Beneficiado %
%
Buena Fermentación 65 65
Ligera Fermentación 11 12
Violeta 18 17
Pizarroso 1 1
Moho 5 5
Total en base a 100 granos 100 100
Total Fermentado en base de 76 77
500 gramos
Defectuosos 1 1
Fuente por el autor, (2009)
Con la tecnología de la fermentación a montón se acercó a los parámetros, pero no los
cumplió en su totalidad, en el caso del cambio de coloración llegó a café ligeramente
claro , no llegó a café. En el caso del olor todavía tuvo un olor a ácido acético
penetrante. Esto significa que la fermentación no se realizó completamente, pero si
cumple los requerimientos de la prueba de corte, debido a que se acerco a los
parámetros requeridos para una buena fermentación.
3.3.5.- Caja Rohan se trabajó con el 30.18 % de la capacidad que corresponde a
una altura de 18.30 cm con 115.90 Kg de cacao^en baba
Tabla 15.Comportamiento temperatura en base á los días
Días Temperatura °C
pri
1 24 3,6
2 26 2,6
3 30 3,5
4 40 3,9
49
5 42 4.2
6 45 4,5
7 42 5,5
8 41 5.5
Gráfrco.14: Curva de la Temperatura
Se observó el comportamiento de la temperatura, respecto a los días en este caso
cumplió todos los parámetros establecidos en cada una de las etapas como al inicio se
partió con una temperatura ambiental de 24 °C en el día 4 tenemos que llega a 39 °C un
grado menos de lo establecido, llegando a un punto máximo de 45 °C en el día 6, de allí
se observó que la temperatura empezó a desender hasta que termino el proceso de
fermentación a 41 °C. Con una completa fermentación.
Gráfico. 15: Curva del pH
1 3 4
5 6
1
%
50
En este tipo de tecnología se cumplen casi todos los requerimientos, basándose en las
comparaciones de la literatura y con los experimentos realizados, el pH en los dos
primeros días decendio, desde el segundo día empiezo a incrementarse hasta llegar a la
segunda etapa a un pH de 3.9, en esta etapa no cumplió con lo establecido, si embargo
cumplió en la tercera etapa, llegando a un punto máximo de 5.5.
3.3.5.1 Cambio de coloración
Tabla. 16 Cambio de coloración y olor
INDICADORES Día 1 Días 3-4 Días 5-8
Coloración
masa cacao
Masa fermentante
Blanco
Masa fermentante
Ligeramente rojizo
Masa color Café o
marrón
Olor agridulce
aromático
Olor agridulce
aromático
Fuerte olor a
ácido acético
Olor a ácido
acético suave
Fuente por el autor, (2009)
3.3.5.2.- Prueba de corte
Tabla. 17 Prueba de corte
Valor referencial cacao Beneficiado. Caja
Descripción
Buena Fermentación
Ligera Fermentación
Violeta
Pizarroso
Moho
Total en base a 100
granos
Total Fermentado en
base de 500 gramos
Defectuosos
65 11
18
1
5
100
76
1
68 12
14
1
5
100
78
1
51
Como se observa en las tablas la tecnología por el método de Rohan es la que más se
acerca a los requerimientos del proceso de fermentación según lo establecido en el
valor referencial para el cacao beneficiado y tenemos como resultado la masa
fermentante color café o marrón con apariencia a chocolate, con un olor a ácido
acético suave con inicios de olor a chocolate.
3.4.- Balance de masa de la fermentación
Cacao en baba (Cb)
1
Mucílago
Agua y compuestos volátiles
Cacao Fermentado
Cb=M+AVf+CF
Mu= Mucílago
AVf= Agua y compuestos volátiles
CF= Cacao Fermentado
52
%■
3.5. Resumen caracterización de la fermentación Tabla
17. Resumen caracterización de la fermentación
Experimento Cacao en baba Cacao Cacao Mucílago Mucilago Agua y
Kg. fermentado
Kg.
fermentado
%
Kg. % compuestos
volátiles
Kg.
%
1 7.68 4.56 58.59 1.97 25.65 1,15 14.97
2 16.23 10.27 63.27 3.60 22.18 2,36 14.54
19.24 11.00 57.17 4.65 24.17 3,59 18.66
3 57.72 34.60 59.94 13.08 22.60 10,04 17.39
115.90 60.91 52.55 29.72 25.64 25,27 21.80
Total 216.77 121.34 55.97 53.02 24,45 42,41 17.47
Fuente por el autor, (2009)
En esta tabla se observa todo es proceso de la fermentación en cada tecnología, el porcentaje que representa en cada etapa, cabe
resaltar que el cacao fermentado que sale del proceso fermentativo representa el 55. 97%, lo restante se pierde en mucílago, agua y
compuestos volátiles que luego se utiliza preferentemente para compost.
53
T **f f?
Tabla 18. Resumen de la fermentación. Requisitos de la calidad de los granos de cacao beneficiado según NTE INEN 1762006-10
Método de fermentación
Buena
Fermentación
%
Ligera
Fermentación
%
Violeta %
Moho %
Pizarroso %
Total en base a 100 granos
Total Fermentado en
base de 500
gramos
%
Defectuosos %
CAJA EXPERIMENTAL
32 33 28 2 5 100 60 2
40% DE CAPACIDAD
LONA (In situ) 30 32 30 2 6 100 58 3
MONTÓN (in situ) 65 12 17 1 5 100 77 1
CAJA EXPERIMENTAL
50 26 16 2 6 100 75 2
100% Capacidad
CAJA ROHAN (In situ
30.18%) REQUISITO DE
CALIDAD GRANO
68
65
12
11
14
18
1
1
5
5
100
100
78
76
1
1
CCN51
Fuente por el autor, (2009)
En esta tabla se muestra el resumen de los resultados de la fermentación, para la elaboración de la tabla se realizó la prueba de corte,
después de la fermentación en cada una de las tecnologías objeto de estudio. Se observa que la tecnología que cumple los
requerimientos de las normas NTE INEN 1762006-10. La fermentación en la caja Experimental, seguida por la tecnología de montón y
finalmente en la que mejores resultados se obtuvo la fermentación por el método de la caja rohan.
54
Gráfico 16. Resumen de la fermentación
Resumen de la fermentación
En este gráfico se observa que el cacao fermentado tiene una representación del 55,97
% significa que de cada 100Kg de cacao en baba, después de los 7 días de
fermentación sale con un peso de 55.97 Kg. lo demás se ha perdido entre el mucilago el
agua y los compuestos volátiles que se evaporan.
3.6.- Secado
Determinación practica del grado de secado: Apoyada en el chasquido que produce el
grano cuando se presiona el grano con los dedos y la dificultad del desprendimiento de !a
cascara del cacao.
En el secado solo se realizó al inicio y al final de cada experimento
3.6.1 Balance de masa del secado
CF = AVs+ CS
CF= Cacao fermentado
Secado
T
Cacao seco
"l ->. Agua y compuestos volátiles AVs= agua y compuestos
volátiles
CS= Cacao Seco
55
Cacao fermentado
Tabla. 19. Balance de masa de ¡a etapa de secado
Experimentos Cacao Cacao % Agua y %
Fermentado seco volátiles
(Kg) (Kg) (Kg)
1 Caja experimental 4.56 0.60 13.16 3.96 86.84
40% capacidad
2 Lona 10.27 1.79 17.41 8.48 82.59
Caja Experimental
100 % capacidad
11.00 1.54 14.00 9.46 86.00
3 Montón 34.60 4.90 14.16 29.70 85.84
Caja Roñan 30.18%
capacidad
60.91 8.48 13.93 52.43 86.07
T O T A L 121.34 17.65 14.54 20.81 85.46
Fuente por el autor, (2009)
Secado. Composición cacao fermentado
Gráfico.17: Resumen del secado yde los compuestos Se puede afirmar
que en esta etapa del proceso la mayor cantidad se pierde en agua y compuestos volátiles,
mientras que apenas el 14.54 % es de cacao seco que pasa a la siguiente etapa de
selección.
56
3.6.2 Instalaciones para el auxilio del secado.
Se recomienda el auxilio de calefactores de criadores de pollos a gas para contribuir al
secado dentro de los tendales dado la baja insolación y la alta pluviosidad de la
Amazonia de forma de asegurar la conservación y calidad del producto sin las
perjudiciales afectaciones de mohos.
3.7.- Selección
Se elimino todo tipo de impurezas como: Hebras, cualquier tipo materiales extraños,
granos germinados, granos quebrados; defectos que no están permitidos en el
comercio del grano.
3.7.1.- Balance de Masa de la selección
Cacao seco
I
Selección
I
Cacao defectuoso
CS= CD+ CB CS=
Cacao seco CD=
Cacao Defectuoso CB=
Cacao beneficiado
Cacao Beneficiado
Tabla. 20 Balance de masa de la etapa de selección
Experimentos Cacao seco Cacao Def. % Cacao %
(Kg) (Kg) beneficiado
Kg.
1 0.60 0.018 3.00 0.582 97
Lona 1.79 0.071 4.00 1.719 96
2 Caja Exp. 1.54 0.054 3.50 1.486 96.50
Montón 4.90 0.122 2.50 4.778 97.50
3 Caja Rohan 8.48 0.167 2.0 8.313 98
Total 17.65 0.486 3.00 16. 878 97
Fuente por el autor, (2009)
57
Gráfico 18 Selección respecto al cacao beneficiado que se obtiene
En conclusión las impurezas representan el 3 % como promedio en el proceso, cabe
resaltar que el cacao beneficiado es de un rendimiento bajo, por lo que se requiere que
cumpla los requerimientos establecidos de forma que logre el valor agregado de!
proceso de industrialización.
3.8.- Clasificación
Categorización de acuerdo NTE INEN 1762006-10
Clasificación Tecnología
A.S.S.S Montón
A.S.S.S Caja Rohan
A.S.SS Caja experimental 100 % capacidad
A.S.N Lona
A.S.N Caja experimental 30.18 % capacidad
Fuente por el autor, (2009)
A.S.S.S Arriba superior Sumer selecto
A:S:N Arriba superior navidad
58
Selección. Composición cacao fermentado
seco(8 %) < ■ >■ -J ■ <!<
!- -:■' .........................."
Categorización de acuerdo con los requisitos de la unión europea.
Tecnología Defectos II Violáceos
15% 10% 115%
II 20%
Pizarrosos
15%
II
10%
Lona
Caja Exp. 50%
Caja Exp. 100% Montón
Caja rohan
16
17
14
No clasifica
No clasifica
5
5
5
5
Fuente por el autor, (2009)
Según los parámetros exigidos por la Unión Europea las tecnologías por el método
rohan es calificado como I Grado. Mientras que la tecnología de Montón y caja
experimental son de II Grado. Y finalmente la tecnología de lona y la caja experimental al
50 % de su capacidad no califican por lo tanto son rechazadas.
59
3.9.- Balance de masa total del proceso de cacao beneficiado.
Cosecha
Quiebra
i
i Balance de masa total
(Base 1 Kg)
Mazorca = 0.0182
CB+0.7473 C+
0.023 H +0.056 M + 0.0452
AVf +
0.1103 AVs +0.0006 CD
CB= Cacao Beneficiado
C= Cascara
Agua y compuestos H = Hebras
4.52% " "eDraS
M= Mucílaqo
Cacao Fermentado
i
Secado natural Agua y compuestos Volátiles 11.03%
1
Cacao seco
i
^ \ Selección /
Cacao defectuoso
0.06
1
r Cacao beneficiado 1.82
60
Hebras 2.30%
Cascaras 74.73%
Mucilago 5.64%
"W)
3.10.- Resumen del balance de masa por etapas
Tabla. 21 Resumen del Balance de masa por etapas, total del Beneficio porcentual y con base de 1000 kg de cacao en
mazorca
Etapas 1000 Kg Beneficio
COSECHA Y QUIEBRA Cacao en baba/Mazorca cacao 23,07 230,70
Cascara/Mazorca cacao 74,63 746,30 74,63
Hebras/Mazorca cacao 2,30 23,00 2,30
FERMENTACIÓN Cacao fermentado/Cacao en baba 55,97 129,12
Mucilago/Cacao en baba 24,45 56,41 5,64
Perdidas de agua y volátiles/Cacao en baba 19,56 45,17 4,52
SECADO Cacao fermentado seco/ Cacao fermentado 14,54 18,77
Perdidas de agua y volátiles/Cacao fermentado 85,46 110,35 11,03
SELECCIÓN Cacao beneficiado/cacao fermentado seco (8 %) 97,00 18,21 1,82
Cacao defectuoso/ cacao fermentado seco (8 %) 3,00 0,56 0,06
Fuente por el autor, (2009)
En esta tabla se resume todo el proceso de beneficio en cada una de sus etapas el porcentaje que representa, para un mayor
entendimiento se tomo como referencia una base de 1000Kg se trabaja con los datos del Resumen de todas las tablas anteriores
partiendo desde la mazorca y su peso hasta finalmente llegar al cacao beneficiado seco con una humedad de 7 %, para mejor
visualización se muestra el siguiente gráfico.
61
Balaces de masa total del proceso de cacao beneficiado en porcentajes
Gráfico. 19: Balance de masa del proceso de cacao beneficiado en porcentajes
m ti.ri'i'í <?.í ribcáift*]
■ ¡fcSfeii
Este gráfico esta basado en el
resumen de todos los experimentos, se represento en porcentajes para una mejor
visualisación, se observa que el mayor porcentaje representan las cascara seguido, de
las perdidas de agua y compuestos volátiles y solo representa el 1,82 % el cacao
beneficiado con un porcentaje de humedad de 8 %.
3.11.- Impacto ambiental
Tabla. 22: Balance de subproductos y alternativas de utilización
Subproductos del cacao % Usos
beneficiado
Cascaras de la mazorca 74.63
Hebras 2.30
Mucilago 5.64
Granos defectuosos 3.0
Total 85.57
Fuente por el autor, (2009)
Sé observó que los subproductos del proceso de cacao beneficiado representan un
85,57 %, que es un porcentaje alto, se vio la necesidad de distribuir correctamente los
subproductos para evitar la contaminación ambiental. Con este tipo de alternativa no
solo se evitara la contaminación si no también se abonará las "plantaciones e
62
Compost
Compost
Vino, Jalea, licores
Compost
ingresara una remuneración económica con los subproductos que se obtienen del
mucilago.
En el caso de la Finca de la señora Norma Shucad, de Triunfo se obtuvieron los
siguientes productos.
Productos elaborados de los subproductos
• Mucilago pasteurizado
• Vino de Cacao
• Jalea
Del cacao beneficiado
• Chocolate amargo y dulce
Cada uno de los productos relacionados anteriormente fue elaborado en dicha Finca con
la participación de 15 cacahueteros de la zona con excepción del compost el cual fue
trabajado juntamente con los alumnos de Ingeniería Agropecuaria.
3.12.- Caso Finca Triunfo
En la finca de estudio ubicada en el triunfo cuenta con 1 Ha. de cacao cantidad minima
para el proceso de cacao beneficiado, para dichas área se ha realizado el balance del
área cultivada de cacao versus las instalaciones de beneficio determinando la capacidad
minima de cajas para fermentación y cajas para el secado como se explica en el
siguiente tabla.
3.12.1.- Balances de área del cultivo versus capacidad de instalaciones de
beneficio
% Kg
Rendimiento agrícola cacao, kg/ha-año 8.00 300,00
Cacao en baba que ingresa 100.00 154.72 3750
Cacao Fermentado para el secado 55.97 54.00 2098
Fuente por el autor, (2009)
Numero de fermentaciones por año 24
Numero de Secado por año 39
Fuente por el autor, (2009)
63
Se realizó un balance de Kg/Ha/año para determinar cuantas fermentaciones por año
se van a realizar y cuantas cajas termentadoras necesito, para ello parto de un valor
promedio que lo establece la literatura de los estudios realizados en Ecuador en el año
se obtiene 300.00 Kg/Ha. de cacao beneficiado de esa muestra base, se saca los
porcentajes utilizando los balores anteriores de cacao en baba que representa el 100
% que es lo que ingresa al proceso , se procede a la siguiente etapa el balance de
cacao fermentado que representa el 55.97 % de la muestra inicial del cacao en baba.
Propuesta cajas de fermentación
LARGO (cm)
ANCHO (cm)
ALTO (cm)
Volumen (litros)
Capacidad Compartimento
(ka)
165cm 55.0 55.0 166.38 154.72
Fuente por el autor, (2009)
Propuesta de Cajas para el secado
LARGO (cm)
ANCHO (cm)
ALTO (cm)
Volumen (litros)
Capacidad
(kg)
120 120 8.00 115.20 107.14
Capacidad por caja recomendada para secar 54.00
En el caso de las cajas del secado solo se utiliza el 50 % debido a que la masa
fermentante no se puede aglomerar si no se debe desplazarla por toda la caja para
que así tenga el mayor contacto con la luz solar que favorece al secado.
Fuente por el autor, (2009)
Cajas para el beneficio del cacao Cajas
Cajas para la fermentación de 154.72 kg 2
Cajas para el secado de 54.00kg 4
Fuente por el autor, (2009) Para el proceso se requiere de
dos cajas de fermentación con una capacidad de 154.72 Kg se hace énfasis en este
valor por que en el año hay picos de cosecha ajtos así como picos bajos, es preferible
que sobre la capacidad de la caja ya que esto no
64
afecta mayormente al proceso, lo que si no se puede hacer es desperdiciar el cacao
en baba.
En el caso del secado se necesitan cuatro cajas, esto sucede debido a que no se
puede aprovechar el 100 % de la capacidad, solo se aprovecha el 50 % para que el
secado se realice de forma homogénea y favorecer al secado con la intervención
directa de los rayos solares.
Capacidad de área del centro destinado al beneficio del cacao
• Largo 15.00 m
• Ancho 7.00 m
• Altura 4.00 m
Capacidad disponible 105 m2
65
3.12. 2.- Distribución de área
15,00 m.
3.90 m.
Área de fermentación
ocupada1.65m2
11.10m
Área de proceso total
(105,00 m2)
A
Área de secado ocupada
(5.67 m2)
7m.
*
En este caso en la finca de estudio se cuenta con un área suficiente para el proceso de
beneficio, este lugar se adapto debido a que anteriormente era un área destinada al
criadero de pollos apenas se utiliza un área de fermentación 1.65 m2 y en el área de
secado se aprovecha solo 5.67m2 de la capacidad total. Este lugar puede ser un centro
de acopio para procesar cacao de los alrededores.
66
Conclusiones
1. Es posible evaluar los métodos de fermentación para el beneficio del cacao de la
variedad CCN51
2. Según los estudios experimentales realizados en la fermentación en cajas
Rohan, es el método seleccionado como el mejor tratamiento experimental
aplicados para la Amazonia.
3. Una vez realizados los balances de masa en todas las etapas del proceso de
beneficio, se puede realizar una correcta utilización de los subproductos para
evitar el impacto ambiental.
67
Recomendaciones
1. Continuar con las evaluaciones de los métodos de la fermentación en
otras zonas de la región Amazónica.
2. ReaJizar más investigaciones acerca del tema, en las condiciones
climáticas de la región amazónica.
68
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agricultura, ganadería, pesca y alimentos Argentinos.
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Anexos
Foto. 01 Quiebra (foto del autor)
Foto 02. Caja experimental (foto del autor)
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H
Foto 03 fermentación en lona (foto del autor)
Foto 04. Caja Rohan (foto del autor)
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Foto 05. Fermentación a Montón (foto del autor r
I
Foto 06. Marquesina o caja de secado (Foto del autor)
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Fofo 07. Prueba de corte (foto del autor)
Foto 08. Secado natural parihuela Lona y Caja Experimental. (Fnto del autor)
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Fofo 09. Secado al sol en parihuelas (Foto del autor)
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~
Foto 10. Vino de cacao (foto del autor)
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Foto 11. Jalea de cacao (Foto del autor)
Foto 12. Tostado (foto del autor)
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Foto 13. Pelado del cacao (foto del autor)
Foto 14 Molienda (foto del autor)
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Foto 15. Chocolate dulce (foto del autor)
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