Revista
Científica UDO Agrícola Volumen 10. Número 1. Año 2010. Páginas: 76-87
Evaluación
de la calidad comercial del grano de cacao
(Theobroma cacao L.) usando dos tipos de
fermentadores
Evaluation of
commercial quality of cocoa beans (Theobroma cacao L.)
using two types of fermentors
Clímaco ÁLVAREZ 
,
Lumidla TOVAR, Héctor GARCÍA, Franklin MORILLO, Pedro
SÁNCHEZ, Cirilo GIRÓN y Aldonis DE FARIAS
Instituto Nacional de Investigaciones Agrícolas
(INIA-Miranda). Calle El Placer s/n, frente al Hospital H. R. Saldivia, Caucagua, Edo. Miranda.
Código postal: 1246. E-mails: clalvarez@inia.gob.ve, ltovar@inia.gob.ve,
hgarcia@inia.gob.ve; famorillo@inia.gob.ve, psanchez@inia.gob.ve,
cgironv@inia.gob.ve, adefarias@inia.gob.ve
Autor para correspondencia
|
Recibido: 03/12/2009 |
Fin de arbitraje: 08/10/2010 |
Revisión recibida: 25/11/2010 |
Aceptado: 30/11/2010 |
RESUMEN
Para evaluar el efecto de
dos tipos de fermentadores y la frecuencia de remoción sobre la calidad
comercial de los granos fermentados y secos de cacao, se consideraron los
siguientes factores poscosecha que influyen sobre la
fermentación del cacao: tipo de fermentador (cajones de madera y cestas
plásticas) y tres frecuencias en la remoción: FR1: 24, 48, 72 y 96 h; FR2: 24 y
48 h y FR3: 48 y 96 h, después de iniciado el proceso de fermentación. Se
utilizaron muestras de semillas frescas de frutos sanos de cacao de tipo
Trinitario de la localidad de Curiepe (Miranda), que
fueron fermentados en 5 días y secadas al sol en patio de cemento, por un
período de 5 días. Los contenidos de humedad, cenizas, pH, acidez total titulable, testa, dimensiones promedio y la prueba de corte
se realizaron sobre el grano fermentado y seco según la AOAC (2000) y COVENIN
Nº 442 (1995) y 50 (1998). Los resultados revelaron que las características
físicas no variaron significativamente en todos los factores estudiados. El
mayor grado de fermentación se obtuvo para una frecuencia de remoción cada 24
horas con un 86% de granos fermentados y secos. Los cajones de madera y las
cestas plásticas mostraron el 84% y 83% respectivamente, observándose
diferencias para la acidez entre los factores estudiados. Se concluye que el
uso de las cestas plásticas, por su bajo costo, durabilidad, operatividad y el
adecuado manejo poscosecha pudiese ser considerado
como una acertada recomendación para lograr un buen grado de fermentación.
Palabras clave: Fermentación, cajones de madera, cestas plásticas, frecuencia de
volteo, prueba de corte.
ABSTRACT
To evaluate the effect of two types of fermentors
and the removal frequency on the commercial quality of fermented and sun dried
cocoa beans, was considered some factors post-crop that they influence on the
fermentation likes of types of fermentors: wooden and
plastic fermentation boxes and three variations of removal frequency (RF): RF1: 24, 48, 72 and 96 h, RF2: 24 and 48 h
and RF3 was carried at 48 and 96 h after fermentation started. The fresh seeds
samples used came from healthy cocoa fruits, Trinitarian type, from Curiepe region (Miranda). Fermentation process lasted 5
days and the sun dried of the cocoa beans took place in concrete floor for 5
days. The moisture content, ashes, pH, total tritable
acidity, shell, average dimensions and cut test of fermented and sun dried
cocoa beans were determined according to the methodology
AOAC (2000) and COVENIN Nº 442 (1995)
and 50 (1998). The results of physical characteristics did not register any
differences statistically in all factors considered. The
high degree of fermentation was observed for a removal frecuency
(RF1) each 24 hours with 86% of cocoa fermented-sundried
beans. The wooden and plastic fermentation boxes also registred
values between 84% and 83% respectivly. The acidity
showed significant differences between some factors studied. The results allow to concluye that the
practice use of plastic fermentation boxes, for their slow
cost, durability, operativity and good post harvest
process would can be used as one true recomendation
to obtain a good degree of fermentation.
Key words: Fermentation, wooden boxes, plastic boxes, removal frequency, cut test.
INTRODUCCIÓN
Las áreas cacaoteras más importantes en
el país, por sus elevados niveles de producción de cacao son los estados
Miranda y Sucre, los cuales representan el 78% del total de la producción nacional
(MPPAT, 2009). La región de Barlovento, representa la mayor zona de cultivo del
cacao en el estado Miranda (45,74%) con una estimación de superficie sembrada
de 30 000 ha y una producción anual que
oscila entre 7 500 y 7 900 TM/año (Liendo y Marín, 2006; Girón et al.,
2007). Las condiciones ambientales favorables de esta región y la
fermentación de los granos favorecen la obtención de un producto de calidad,
que contribuye a la economía local y a la generación de divisas para el país
(Girón et al., 2007). Las plantaciones de cacao de la región de Barlovento,
se encuentran localizadas en la zona de vida del Bosque Húmedo Tropical,
caracterizados por la presencia de dos meses secos y un promedio anual de
precipitación de 2 450 mm, con dos períodos de abundante precipitación (julio y
noviembre), y dos épocas de mayor cosecha del cultivo (Sánchez, 1988;
Izquierdo, 1998). En la zona de vida del Bosque Seco Tropical, la precipitación
promedio anual es de 1 400 mm con cuatro meses secos y un período de abundante
precipitación (julio) y una marcada época de mayor cosecha.
La parte del árbol de cacao (Theobroma cacao L.) más utilizada son las
semillas y de ellas, la comestible, que son sus cotiledones, los cuales sufren
transformaciones importantes durante la fermentación y el secado. En la primera
etapa se producen reacciones bioquímicas que causan una disminución del amargor
y de la astringencia que dando, origen a los precursores del aroma y sabor a
chocolate. En la segunda etapa se reduce la humedad, continúa la fase oxidativa
iniciada en la fermentación y se completa la formación de los compuestos del
aroma y sabor (Fowler, 1994; Cros y Jeanjean 1995; Puziah et al., 1998; Graziani
de Fariñas et al., 2003).
La metodología aplicada en ese proceso
afecta la fermentación, bien sea por el tipo de fermentador empleado (Vargas et al., 1989), el volumen de la masa (Bradeau, 1970; Puziah et al., 1998; Portillo, 2000) y la
frecuencia en el volteo de los granos (Puziah et al., 1998), variando el método en los
distintos países cacaoteros (Braudeau, 1970). En
Venezuela, el proceso de fermentación se realiza tradicionalmente usando
distintos sistemas: canastos, cajones plásticos, cajones de madera, cajas de
madera escalonadas y seriadas, apilados y generalmente cubiertos con hojas de
musáceas, etc., (Reyes y De Reyes, 2000). En la zona cacaotera de Barlovento en
el estado Miranda, la mayoría de los productores fermentan de distintas
maneras, siendo, el empleo de las cajas o las cestas plásticas uno de los
sistemas para fermentar pequeñas cantidades de granos de cacao. Esta práctica,
en la zona depende básicamente de la experiencia que tiene el productor
(saberes ancestrales) y del conocimiento que tienen sobre el manejo poscosecha del cacao, con variaciones entre productores y
entre las zonas. Al igual que otras regiones cacaoteras del país, el secado natural por exposición al sol, es muy
usado por los productores de Barlovento debido al bajo costo y a la simplicidad
del método al tratarse de pequeñas cantidades de granos de cacao (Nogales et al., 2006). Sin embargo, muestra
significativas limitaciones por ser un método laborioso y dependiente de las
severas condiciones climáticas de la región, que son variables de una zona a
otra.
Si se carece de un apropiado tratamiento poscosecha, la calidad y uniformidad intrínseca del grano
comercial se ve afectada negativamente y en consecuencia, el precio y prestigio
en los mercados, a pesar de que el cacao venezolano reúne genéticamente, las
características necesarias para desarrollar un buen producto (Graziani de Fariñas et
al., 2003). La homogeneidad y selección de los granos fermentados y secos
según su tamaño es de importancia para la industria procesadora, ya que afecta
la proporción de testa o cascarilla (Pt), observándose una relación entre el
peso del grano de cacao seco y el Pt (Powell, 1981).
El objetivo de este estudio consistió en
evaluar dos tipos de fermentadores: cajones de madera (CM) y cestas plásticas
(CP) aplicando diferentes frecuencias de remoción (FR) de la masa, durante el
proceso de fermentación (PF) y posteriormente un secado al sol de los granos.
Todo esto con el propósito de generar y ofrecer tecnologías de uso práctico a
los productores de cacao, para la obtención de un producto con características
deseables de calidad, mediante el uso de un sistema distinto de fermentación a
los cajones de madera, que tradicionalmente se han usado en el país. Por otra
parte, permitirá a los técnicos de cacao, la difusión de métodos adecuados para
la obtención de productos de alta calidad, en otras zonas productoras y evaluar
en otros tipos de cacao los factores que afectan la calidad comercial del grano
fermentado y seco.
MATERIALES Y
MÉTODOS
El cacao utilizado para este ensayo
pertenece al tipo Trinitario siendo en su mayoría cruces con materiales del
IMC-67, como madre y liberados por el Fondo Nacional del Cacao. Los frutos
maduros y sanos fueron cosechados, en forma aleatoria, el mismo día en el mes
de abril de 2009, según el grado de madurez que presentaban los frutos de
acuerdo con los criterios usados por el productor, dueño de una plantación
llamada “La Cumaca”, ubicada en la zona de Curiepe, Municipio Brión, Parroquia Curiepe,
en Barlovento, estado Miranda. Esta localidad se ubica a la margen del Río Curiepe con promedios anuales de precipitación de 1800
mm/año, humedad relativa 85% y temperatura 27 ºC,
esto la clasifica como un bosque seco tropical (Izquierdo, 1998).
Los frutos de cacao recién cosechados,
fueron desgranados manualmente y separados en dos lotes iguales, para su
posterior fermentación por triplicado en cada fermentador. La masa de semillas
frescas (semillas y pulpa) de los lotes
fueron colocadas en bolsas grandes inertes dentro de cestas plásticas
identificadas y trasladadas el mismo día en una camioneta tipo cava (por un
tiempo estimado de 30 minutos) hasta el cuarto de fermentación que se encuentra
ubicado en el vivero de la Estación Experimental de INIA-Miranda en Caucagua, para el PF
y posteriormente, el secado natural al sol.
Fermentación
y secado
El ensayo de fermentación se condujo bajo
un diseño de bloques completo al azar con tres repeticiones, donde los factores
a evaluar fueron: tipo de fermentador (TF) y la frecuencia de remoción de la
masa fermentante (FR). Para la fermentación se utilizaron los siguientes
fermentadores: cestas plásticas rectangulares (CP) con capacidad de 50 Kg y
dimensiones de 60 cm x 40 cm x 30 cm (largo x ancho x alto) con separaciones de
1,5 cm de largo x 0,5 cm de ancho en el fondo y laterales de las cestas. Las
mismas fueron adquiridas en un centro de distribución y ventas de Guatire,
estado Miranda y cajón de madera (CM) apamate (Tabebuia pentaphyla L.) diseñado en forma rectangular con las
mismas dimensiones de CP, con dos separaciones de 0,5 cm entre los tres
listones de madera en el fondo y laterales para facilitar la salida del exudado
y suspendidas 5 cm sobre el piso con bases de madera. Cada
fermentador fue llenado equitativamente con 50 kg de masa de cacao fresco
(semillas y pulpa), como unidad experimental usada. Los cajones de madera y las
cestas plásticas rectangulares fueron cubiertos con una lámina de polietileno
negro, con dimensiones promedio (2 x 2) m2 y amarradas con un cordón
o mecate alrededor de cada fermentador, con el fin de evitar pérdidas de
temperatura. El tiempo total de fermentación fue de 5 días, durante el cual se
efectuaron las siguientes frecuencias en la remoción (FR) de la masa
fermentante: FR1: cada 24, 48, 72 y 96 h después de iniciada la fermentación, FR2:
cada 24 y 48 h y FR3: cada 48 y 96 h.
La humedad relativa y temperatura
ambiente fueron medidas diariamente en el interior de un cuarto cerrado,
construido con paredes de bloque y techos de acerolit
con dimensiones 3,84 m x 5,65 m x 3,90 m (largo x ancho x alto), usado para la
fermentación y a la misma hora con un higrómetro y un termómetro
respectivamente. La temperatura y % HR promedio osciló de 31,58 ± 0,36 ºC a 57,02 ± 1,02
% durante los cinco días que duró
la fermentación.
El secado de los granos de cacao
fermentados en CM y CP, se efectuó por exposición directa al sol por 5 días
consecutivos. Para lo cual, la masa de cacao de cada fermentador fue extendida
sobre un patio de cemento ubicado en la parte adyacente al área de fermentación
(descrito anteriormente), distribuyéndose en capas de
2 cm de espesor y expuestas al sol por 2 horas en el primer día, 3 horas a
partir de segundo día y exposición completa en el cuarto día y quinto día hasta
lograr un fácil desprendimiento de la testa del grano (crujiente) como
indicador final del proceso de secado. Las capas fueron removidas y
amontonadas cada hora al día para facilitar la evaporación del agua. Al final
de cada día, los granos fueron recogidos y al enfriarse, tapados y guardados en
los mismos cajones de madera y cestas plásticas hasta el día siguiente, una
metodología característica de la zona de Barlovento.
Culminado el proceso de secado, fueron
seleccionadas de cada fermentador identificado una muestra representativa de 2
Kg. de granos de cacao fermentado y seco, los cuales se empacaron y
acondicionaron, para los respectivos análisis por triplicado en el Laboratorio
de Calidad y Manejo Poscosecha del INIA-Miranda.
Las características físicas y químicas
que describen la calidad del cacao comercial fueron determinadas sobre las
muestras de granos fermentados CM y CP a tres frecuencias en la remoción de la
masa fermentante y secados naturalmente al sol.
Análisis
físicos
El porcentaje de testa y las dimensiones
promedio del grano fermentado y seco se realizó utilizando la metodología de
Stevenson et al. (1993), el peso de
100 granos, los porcentajes de granos mohosos, quebrados, achatados,
pizarrosos, múltiples, dañados por insectos, germinados, impurezas, fermentados e insuficientemente fermentados
fueron calculados mediante las normas Nº 442 (COVENIN, 1995) y Nº 50 (COVENIN, 1998).
Análisis
químicos
Se determinaron los siguientes análisis
químicos según los métodos de la AOAC (2000): contenido de humedad (Nº 931.04),
cenizas (Nº 972.15), pH (Nº 970.21) y acidez total titulable
(Nº 942.15.
Análisis
estadístico
Todos los análisis fueron realizados por
triplicado y a los resultados se les aplicó un análisis de varianza y una
prueba de comparación de medias Tukey con el programa
estadístico Infostat-Profesional versión 1.1 (2002).
RESULTADOS Y
DISCUSIÓN
Características
físicas de los granos fermentados y secos
Peso
de 100 gramos de cacao fermentado y seco, porcentaje de testa o cascarilla
La prueba de medias de Tuckey mostró variaciones significativas (P ≤0,05) en
el peso de 100 g de cacao fermentado en los dos tipos de sistemas (CM y CP),
con variaciones de los tiempos de remoción de la masa y secados de los granos
al sol; correspondiéndoles los mayores valores a los CM y al valor obtenido a
una FR3 entre 48 y 96 horas, después de iniciado el PF (Cuadro 1). Con respecto
al peso, los granos fermentados y secos en los CM mostraron un mayor valor
(157,45 g) para este índice y con un menor Pt (13,95 %), mientras que las CP
mostraron un menor valor del peso (148,89 g) con un alto valor en el Pt
(14,04%). Por lo que en este estudio, se obtuvo una relación inversa al peso/%
testa o cascarilla, señalada por Hardy (1961) y Stevenson et al. (1993).
|
Cuadro 1.
Peso del grano, porcentaje de testa y dimensiones promedio de los granos de
cacao fermentados en dos tipos de fermentadores, variando la frecuencia de
remoción de la masa y secados al sol. |
|||||
|
Características |
Tipo de |
Frecuencia de remoción |
Promedio |
||
|
|
Fermentador |
FR1 |
FR2 |
FR3 |
|
|
Peso 100 granos de cacao seco |
CM |
151,39 |
147,44 |
157,45 |
157,45 a |
|
CP |
146,28 |
151,18 |
149,20 |
148,89 b |
|
|
Promedio |
|
148,84 b |
149,31 b |
153,32 a |
|
|
Testa (%) |
CM |
13,85 ± 0,05 |
13,99 ± 0,01 |
13,78 ± 0,02 |
13,95 a |
|
CP |
14,06 ± 0,02 |
13,76 ± 0,02 |
14,16 ±0,16 |
14,04 a |
|
|
Promedio |
|
13,96 a |
13,88 a |
13,97 a |
|
|
Largo (cm) |
CM |
2,48 ± 0,04 |
2,44 ± 0,15 |
2,63 ± 0,07 |
2,48 a |
|
CP |
2,46 ± 0,05 |
2,45 ± 0,04 |
2,45 ± 0,08 |
2,45 a |
|
|
Promedio |
|
2,47 a |
2,44 a |
2,49 a |
|
|
Ancho (cm) |
CM |
1,35 ± 0,02 |
1,29 ± 0,09 |
1,37 ± 0,02 |
1,34 a |
|
CP |
1,33 ± 0,01 |
1,35 ± 0,01 |
1,32 ± 0,04 |
1,33 a |
|
|
Promedio |
|
1,34 a |
1,32 a |
1,35 a |
|
|
Espesor (cm) |
CM |
0,87 ± 0,02 |
1,14 ± 0,06 |
0,85 ± 0,05 |
0,95 a |
|
CP |
1,17 ± 0,51 |
0,89 ± 0,06 |
1,15 ± 0,58 |
1,07 a |
|
|
Promedio |
|
1,02 a |
1,01 a |
1,00 a |
|
|
CM :
cajón de madera y CP: cestas plásticas rectangulares. FR: Frecuencias en la remoción de la masa
fermentante: FR1: cada 24, 48, 72 y 96 h después de iniciada la fermentación,
FR2: cada 24 y 48 h y FR3: cada 48 y 96 h. Letras iguales en filas y columnas indican promedios
estadísticamente iguales de acuerdo a la prueba de Tukey (p ≤ 0,05) |
|||||
Pérez et
al. (2002) registraron una relación directa entre el peso del grano
comercial con el Pt, es decir, mientras
los valores de peso del grano son mayores, estos mostraron más Pt en granos
beneficiados de cacao de la localidad de Chuao estado Aragua, resultados
concordantes a los Pt encontrados por
Álvarez et al. (2007) en muestras
comerciales de cacao analizados de la localidad de Cuyagua
del estado Aragua.
Estos parámetros son de importancia para
la industria, ya que el tostado de los granos por encima de temperaturas de
100º C durante tiempos comprendidos de 20 a 40 minutos produce cierta migración
de la manteca a la cáscara generando pérdidas de ésta última al descartarse la
cascarilla o testa (Álvarez et al.,
2007).
Los valores obtenidos en el peso de 100
gramos de granos de cacao fermentados en los dos sistemas y secados al sol,
variando la frecuencia de remoción, excedieron a los señalados por la Norma
COVENIN, Nº 50 (1998), que establece para los granos comerciales de cacao, un
peso promedio comprendido entre 100 a 120 g y catalogándolo como un tipo de
cacao “Fino”. Este tipo de cacao, se constituye en su mayoría por granos bien
fermentados (mayor del 80%), que presentan características de aroma y sabor del
cacao, exentos de cualquier tipo de alteración, según lo señalado por la norma.
Dimensiones
promedio (largo, ancho y espesor) de los granos fermentados y secos
Entre los dos fermentadores y la
frecuencia en la remoción de la masa de los granos, no se observaron
diferencias significativas entre las dimensiones promedio del grano. El largo,
ancho, espesor de las almendras son características altamente heredables y
gobernados por genes dominantes (Enríquez, 1989). Lo granos de cacao analizados
fueron grandes y ovoides, que los diferencia a los granos de cacao tipo
forastero (aplanados y de menor tamaño) y criollos (grandes y redondas)
cosechados en la localidad de Cumboto, estado Aragua
(Lemus et al., 2002). Al igual que
los resultados encontrados por Álvarez et
al. (2007), el largo, ancho y espesor de los granos beneficiados de cacao
de la región de Cuyagua mostraron ligeras diferencias
entre los genotipos y también con la muestra comercial evaluada. Sin embargo,
en la bibliografía actual existen estudios que registran los valores de las
dimensiones promedio de las semillas de cacao (largo, ancho, y espesor)
relacionadas solamente con el índice de hinchamiento de un cacao bien
fermentado, características que se incrementan en el transcurso del PF. Siendo
éste, fuertemente modificada por el proceso de secado de los granos.
Lemus et
al. (2002); Contreras et al.
(2004) han registrado variaciones en las características físicas según el tipo
de cacao pero no así entre los tipos de fermentadores empleados. En general, la
frecuencia de remoción de la masa no afectó significativamente las dimensiones
promedio de los granos y el Pt, es posible que la variación observada en el
peso de 100 granos secos a una FR3 (48 y
96 horas después de iniciado el PF), sea debe posiblemente a un mayor contenido
de humedad de los granos por deficiencias en el proceso de secado.
Por consiguiente, la muestra estudiada,
es muy homogénea en cuanto a sus dimensiones promedio. Estas características
junto con la densidad de los granos, son de importancia para la limpieza y
clasificación del cacao al inicio del proceso para la obtención del polvo de
cacao o chocolatería. Muchos de los equipos de selección y limpieza en el
procesamiento de cacao se basan en el tamaño uniforme del grano, para
separarlos del material extraño por
medio de fuerza de gravedad, vibración o aspiración (Wollgast y Anklam, 2000).
Prueba
de corte de calidad (cut test)
No se observaron diferencias
significativas en el grado de fermentación registrado en los granos que fueron
beneficiados en CM y CP, resultando eficientes ambos fermentadores (Cuadro 2).
Asimismo, para los tres tiempos de remoción de la masa de cacao, se obtuvo un
grado mayor al 80% de granos fermentados y secos (según la prueba de corte de
calidad), estando relacionado este índice con las altas temperaturas alcanzadas
durante el PF, con una frecuencia de remoción de la masa cada 24 horas, según
lo planteado por Portillo et al. (2005). Se ha observado que al
retardar el desgrane de los frutos de cacao se obtiene un mayor índice de
fermentación, es decir un mayor número de granos secos de color pardo (Torres et al, 2004).
|
Cuadro 2.
Grado de fermentación y defectos físicos del grano de cacao fermentado en dos
tipos de fermentadores, variando la frecuencia de remoción de la masa y
secados al sol |
|||||
|
Índices físicos según la prueba de corte (%) |
Tipo de |
Frecuencia de remoción |
Promedio |
||
|
Fermentador |
FR1 |
FR2 |
FR3 |
|
|
|
Granos fermentados |
CM |
89 |
79 |
84 |
84 a |
|
CP |
83 |
84 |
82 |
83 a |
|
|
Promedio |
|
86 a |
82 b |
83 b |
|
|
Granos insuficientemente fermentados |
CM |
11 |
21 |
16 |
16 a |
|
CP |
17 |
16 |
18 |
17 a |
|
|
Promedio |
|
14 c |
10 a |
17 b |
|
|
Granos quebrados |
CM |
2 |
1 |
1 |
1 a |
|
CP |
1 |
1 |
1 |
1 a |
|
|
Promedio |
|
2 a |
1 a |
1 a |
|
|
Granos achatados |
CM |
1 |
1 |
1 |
1 a |
|
CP |
2 |
1 |
1 |
2 a |
|
|
Promedio |
|
2 a |
1 a |
1 a |
|
|
Granos pizarrosos |
CM |
3 |
2 |
3 |
3 a |
|
CP |
1 |
4 |
3 |
3 a |
|
|
Promedio |
|
2 a |
3 a |
3 a |
|
|
Granos múltiples |
CM |
2 |
1 |
1 |
1 a |
|
CP |
2 |
1 |
2 |
2 a |
|
|
Promedio |
|
2 a |
1 a |
2 a |
|
|
Granos dañados por insectos |
CM |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
CP |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
|
Promedio |
|
0 |
0 |
0 |
|
|
Granos germinados |
CM |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
CP |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
|
Promedio |
|
0 |
0 |
0 |
|
|
Granos mohosos |
CM |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
CP |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
|
Promedio |
|
0 |
0 |
0 |
|
|
Impurezas visibles |
CM |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
CP |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
|
Promedio |
|
0 |
0 |
0 |
|
|
CM : cajón de madera de apamate
y CP: cestas plásticas rectangulares Frecuencias en la remoción (FR) de la masa
fermentante: FR1: cada 24, 48, 72 y 96 h después de iniciada la fermentación,
FR2: cada 24 y 48 h y FR3: cada 48 y 96 h. Letras iguales dentro de filas y columnas indican
promedios estadísticamente iguales de acuerdo a la prueba de Tukey (p ≤
0,05) |
|||||
Existen otros investigadores que han
señalado la importancia que representa la remoción de la masa de cacao sobre la
calidad final del chocolate y han sugerido que la misma se debe realizarse
intervalos de 24 horas (Enríquez, 1985; Montero, 1989; Schawn,
1990). Los resultados obtenidos en este
estudio son concordantes a los de Tomlins et al. (1993), quienes no encontraron
diferencias significativas en los resultados de la prueba de corte (cu-test) después del secado al sol o mecánico de los granos
en varios cultivares de cacao, fermentados en condiciones diferentes.
Aunque no fue el propósito de este
estudio, es importante señalar que el grado de fermentación observado por ambos
sistemas es un indicio que el aumento de la temperatura cumple un importante
función sobre la masa de cacao durante la fermentación, siendo este aumento
ocasionado por las reacciones exotérmicas en el grano y al aumento de la
actividad microbiana (Samah et al., 1993; Senayake et al., 1995; Graziani
de Fariñas et al., 2003a).
Braudeau (1970) señaló que el aumento de la temperatura era
responsable por una parte, de la muerte del embrión y
del inicio de las reacciones enzimáticas en los tejidos del cotiledón, dando
origen a los precursores de sabor y aroma a chocolate
Otros investigadores han registrado que
el uso del CM ha conducido a una mejor fermentación de los granos de cacao (Graziani et al.,
2003a; Portillo et al., 2005). Sin
embargo, los resultados del grado de fermentación para los granos de cacao
fermentados en las CP (con diferentes remociones de la masa) y secados al sol,
difieren de los señalamientos anteriores, aún cuando
los estudios existentes están enfocados en los incrementos de los valores del
índice de fermentación que se registran durante el PF, como resultado de las
complejas reacciones que ocurren en el interior del grano por efecto de la
temperatura (Lemus et al., 2002; Graziani de Fariñas et
al., 2003a; Contreras et al.,
2004), así como la evaluación de las características físicas y químicas de los
granos.
Nogales et al. (2006) observaron un incremento del índice de fermentación
por encima del 90% en los granos fermentados en dos diseños de cajones de
madera y secados al sol, los cuales fueron superiores a los obtenidos en este
estudio, valores atribuidos a una posible sobrefermentación
de la masa de cacao durante el PF (Graziani de
Fariñas et al., 2003a).
El color de los granos secos y observados
por medio de la prueba de corte, representó ser una característica del grado
fermentación, de forma que el color violeta detectado en los granos indicó una
fermentación incompleta, siendo de 16 % para el CM y 17 % para la CP; mientras
que el color marrón denotó una fermentación completa, según a lo establecido
por la norma COVENIN, Nº 50 (1998), con pocas diferencias en cada uno de los
tiempos de remoción.
Al fermentar los granos, el color cambia
a una tonalidad parda, que difiere entre los tipos (Lemus et al., 2002), el cual es producido por la hidrólisis de las
antocianinas y la posterior oxidación de las agliconas
resultantes a compuestos quinónicos, los cuales
contribuyen al color pardo característico de un cacao fermentado (Cros et al., 1982). En el secado el color
varía, debido a la formación de los pigmentos marrones (Cros y Jeanjean, 1995; Jinap et al., 1994) producidos por las reacciones de condensación proteína-quinona ocurridas después de la oxidación enzimática de los
polifenoles, como en el caso de las leucocianidinas y las epicatequinas
(Puziah et al., 1999).
En
el Cuadro 2 también se describen otras características físicas de calidad de
los granos beneficiados y determinados mediante la prueba de corte de calidad,
según la norma Covenin (1998). El defecto más significativo
para los granos fermentados en los dos sistemas, con diferentes tiempos de
remoción y secados al sol; lo representó el porcentaje de granos pizarrosos, el
cual tiene un valor mínimo del 2% y un
máximo de 4% para los cacaos finos de aroma según la norma. Se obtuvo para los
granos de ambos fermentadores y para una FR un 3% de estos granos pizarrosos.
Los granos múltiples y achatados fueron
pocos significativos entre los factores estudiados, pero se ajustan a los
requisitos exigidos por la norma para su aceptación en el mercado en relación a
calidad y precios. Las normas de clasificación del cacao para su
comercialización o distribución se fundamenta principalmente en el grado de
fermentación, secado uniforme de los granos, contenido de humedad que no exceda
del 8% y no contener almendras con olores y sabores extraños y sin ninguna traza de adulteración (Reyes y De
Reyes, 2000). Estos resultados confirman nuevamente que un buen tratamiento en
el manejo poscosecha del cacao garantizará una buena
calidad intrínseca de las almendras de cacao.
Ortiz de Bertorelli
et al. (2009) registraron que
muestras removidas en distintas frecuencias no fueron significativas entre sí,
pero el tipo de cacao influye sobre el porcentaje de granos pizarrosos,
mostrando la menor cantidad de éstos, en el cacao tipo criollo de la localidad
de Cumboto, en el estado Aragua. Sin embargo, algunos
de los valores obtenidos de los índices físicos en este estudio (% granos
pizarrosos y % granos múltiples) fueron menores a los reportados al de los
autores anteriores, no así en el % granos insuficientemente fermentados. Las
diferencias observadas de los índices físicos fueron atribuidas a la cosecha de
frutos que no estaban completamente maduros y que dan origen a un alto
porcentaje de granos insuficientemente fermentados, pizarrosos, violáceos y
probablemente por diferencias en el procesamiento del grano (Ortiz de Bertorelli et al.,
2009).
Características
químicas de los granos fermentados
Contenido
de humedad
El análisis estadístico, realizado a los
valores promedios correspondientes a las
características químicas de calidad de los granos de cacao, determinó
que no variaron significativamente (P≤0,05) entre los dos fermentadores y
en la frecuencia de remoción de la masa (Cuadro 3). Los valores del contenido
de humedad fueron similares en todos los factores estudiados, este valor
coincidente con el rango (6-8%) establecido por COVENIN (1998), es un requisito de calidad requerido
por los mercados internacionales para la comercialización del grano de cacao.
|
Cuadro 3. Algunas características químicas de los
granos de cacao fermentados en dos tipos de fermentadores, variando la
frecuencia de remoción de la masa y secados al sol. |
|||||
|
Características químicas |
Tipo de |
Frecuencia de remoción |
Promedio |
||
|
Fermentador |
FR1 |
FR2 |
FR3 |
|
|
|
Humedad (%) |
CM |
6,40 ± 0,36 |
7,29 ± 0,30 |
6,70 ± 0,90 |
6,81 a |
|
CP |
6,16 ± 0,06 |
6,42 ± 0,50 |
6,16 ± 0,30 |
6,25 a |
|
|
Promedio |
|
6,28 a |
6,86 a |
6,43 a |
|
|
Cenizas (% b.s.) |
CM |
2,83 ± 0,01 |
3,34 ± 0,55 |
3,10 ± 0,31 |
3,00 a |
|
CP |
2,90 ± 0,02 |
2,83 ± 0,21 |
3,21 ± 0,08 |
3,16 a |
|
|
Promedio |
|
2,87 a |
3,09 a |
3, 16 a |
|
|
pH |
CM |
5,49 ± 0,06 |
5,40 ± 0,01 |
5,24 ± 0,03 |
5,37 b |
|
CP |
5,61 ± 0,01 |
5,56 ± 0,02 |
5,59 ± 0,06 |
5,59 a |
|
|
Promedio |
|
5,55 a |
5,48 b |
5,41 b |
|
|
Acidez total (% b.s.) |
CM |
0,45 ± 0,05 |
0,48 ± 0,08 |
0,62 ± 0,07 |
0,52 a |
|
CP |
0,37 ± 0,06 |
0,35 ± 0,06 |
0,65 ± 0,06 |
0,46 b |
|
|
Promedio |
|
0,41 b |
0,42 b |
0,64 a |
|
|
CM :
cajón de madera y CP: cestas plásticas rectangulares. FR: Frecuencias en la remoción de la masa
fermentante: FR1: cada 24, 48, 72 y 96 h después de iniciada la fermentación,
FR2: cada 24 y 48 h y FR3: cada 48 y 96 h. Letras iguales en filas y columnas indican promedios
estadísticamente iguales de acuerdo a la prueba de Tukey (p ≤ 0,05) |
|||||
La humedad obtenida al final del secado
al sol deberá descender a valores comprendidos entre 6-8% de humedad, si el
valor baja de ese nivel exigido, las almendras son quebradizas con la
manipulación, si por el contrario, está por encima, la tendencia de los granos
a adquirir malos olores y de ser atacados por hongos y daños por insectos se
incrementará incidiendo en la pérdida del valor comercial y de la calidad
intrínseca del grano (Reyes y De Reyes, 2000). El secado deberá reducir el
contenido de humedad hasta niveles que facilite su almacenamiento, transporte,
manejo y comercialización (Ortiz de Bertorelli et al., 2004).
Los estudios de Nogales et al.
(2006) relacionados con los cambios físicos y químicos
durante el tiempo de secado al sol del grano de cacao fermentado en dos diseños
de cajones de madera, mostraron un contenido promedio de humedad de 7,95 %; un
valor superior a los encontrados en este estudio, y en los que se usaron para
la fermentación de los granos de cacao, cajones de madera y cestas plásticas,
con valores de 6,85 y 6,25%, respectivamente. Las diferencias observadas en
cada intervalo de remoción de la masa son atribuidas a las condiciones
climáticas imperantes al exponer los granos al sol y al número de días de
secado, los cuales son dependientes de la temperatura ambiente y de la velocidad
del viento, puesto que el calor y el movimiento del aire contribuyen a la
remoción de la humedad y a la pérdida gradual y continúa del agua (Jinap et al.,
1994). La superficie de secado como el patio de cemento usado para el secado y
la frecuencia de remoción de los granos no tuvieron alguna influencia
significativa sobre las características químicas, ni sobre el color del grano,
pero si afecta los porcentajes de cascarilla o testa y en la cantidad de granos
partidos y múltiples (Ortiz de Bertorelli et al., 2004) ya discutidos
anteriormente.
Los valores de humedad determinados
fueron más altos que los encontrados por Ortiz de Bertorelli
et al. (2009), posiblemente al tipo
de manejo en la que se procesó el grano.
Contenido
de cenizas
La prueba de comparación de medias no
registró diferencias estadísticamente significativas en los contenidos de cenizas para los dos
sistemas de fermentación, variando la remoción de la masa y secados al sol. Se
ha observado que al final del secado, la perdida por difusión de los minerales
es limitada por la disminución de la velocidad de reducción del contenido de
humedad en el secado de las almendras (Nogales et al., 2006). Estos últimos investigadores, han registrado valores
de 3,52 % para los granos fermentados en
cajones cuadrados de madera, 3,84 % en los cajones rectangulares y secados al
sol, los cuales son superiores a los indicados en este estudio, pero si
concordantes a los valores obtenidos por Pérez et al. (2002) y Álvarez et al.
(2007) con 3,23 % y 3,29 %, para muestras comerciales de la localidad de Chuao
y Cuyagua respectivamente.
pH y acidez total titulable
La acidez y el pH son parámetros críticos
en la calidad del cacao usado por la industria chocolatera. El exceso de ácido
acético producido por una mala fermentación causa efectos adversos sobre el “flavour” del chocolate (Luna et al., 2002; Serra y Ventura, 1997). Un nivel alto de pH en los
cotiledones es un indicativo de una sobre fermentación de la masa, la cual
conduce a la formación de ácidos carboxílicos y amina biogénicas
por descarboxilación enzimática de los
correspondientes aminoácidos (Cros y Jeanjean,
1995).
Durante la fermentación, los ácidos
acético y láctico son producidos por la degradación microbiana de la pulpa y
difundidos hacia el interior del cotiledón aumentando los niveles de acidez los
cuales disminuyen durante el secado de los granos (Meyer et al., 1989).
Respecto al pH, se observó un
comportamiento variable al final del secado de los granos de cacao, entre los
fermentadores y las frecuencias de remoción, presentándose un pH que cayó en un
rango fijado por Jinap y Dimick
(1990), según el cual incluyen a Venezuela dentro del grupo de países
productores de cacao de alto pH. Este parámetro presenta una alta correlación
(-0,94) con la acidez total titulable (Jinap y Dimick, 1990), la cual es
considerada como el mejor indicativo de la acidez que el pH (Jinap y Dimick, 1994). Por
consiguiente, el valor obtenido del pH del cacao
fermentado en cajones de madera entra en el intervalo de 5,20-5,49
correspondiente a un tipo de cacao comercial con pH intermedio. En el caso de
los granos fermentados en cestas plásticas y secados al sol, el pH obtenido se
encuentra en el intervalo comprendido entre 5,50-5,80 que corresponde a un tipo
de cacao con alto pH según el criterio fijado por los investigadores
anteriores.
La
reducción de los valores de acidez, principalmente de los ácidos volátiles y
libres en los granos fermentados y secados al sol coincide con el mayor
descenso del contenido de humedad durante el secado (Nogales et al., 2006).
Los
valores de acidez fueron estadísticamente diferentes en los granos fermentados
en los dos sistemas, produciéndose una elevación de este parámetro en la FR3
con un pH intermedio (5,20-5,49) según el rango fijado por Jinap
y Dimick (1990), causado posiblemente por una
deficiencia en el secado de los granos de cacao y una acumulación del contenido
de agua en los cotiledones.
Los
valores de pH encontrados por Pérez et
al. (2002) en granos comerciales de la localidad de Chuao fueron bajos
(5,11) y ligeramente ácidos al ser comparados con los indicados en este
estudio. Por su parte, Nogales et al.
(2006) y Ortiz de Bertorelli, et al. (2009) registraron altos valores de pH y de acidez en granos
fermentados y secos de los cacaos tipos criollos y forasteros de la
localidad de Cuyagua
y Cumboto respectivamente, al compararse con los
presentados en este estudio. Todas estas diferencias podrían atribuirse a la
variabilidad genética del material de la zona (Lemus et al., 2002) y a la aplicación de metodologías distintas en el
beneficio.
CONCLUSIONES
Y RECOMENDACIONES
1.
El porcentaje de
testa y las dimensiones promedio (largo ancho y espesor) de los granos
fermentados y secos no se vieron afectados por el tipo de fermentador usado y
del tiempo de remoción de la masa fermentante. Las variaciones fueron
observadas en el peso de 100 granos de cacao fermentado y seco, en cada factor
estudiado.
2.
Al comparar los
CM y las CP, se observó un buen grado de fermentación según la prueba de corte
de calidad, obteniéndose más del 80 % de granos fermentados y secos en diferentes intervalos en la remoción de la
masa (cada 24 horas durante los cinco días que duró la fermentación). El
porcentaje obtenido de granos achatados, pizarrosos y múltiples se ajustan a
los requerimientos exigidos por la norma COVENIN (1998), para ser considerado
como un grano comercial. Estos índices son afectados por el tipo de cacao
utilizado para el beneficio y están relacionados con el grado de madurez de los
frutos.
3.
La humedad y las
cenizas no variaron entre los dos fermentadores y los tiempos de remoción
empleados, obteniéndose valores de humedad ajustados a la norma COVENIN. El pH
y la acidez variaron según el tipo de fermentador utilizado, obteniéndose
valores de pH comprendidos entre 5,37 y 5,59 para los granos fermentados en CM
y CP. El alto valor del contenido de acidez se presentó los dos sistemas con
tiempo de remoción de la masa fermentante en 48 y 96 horas una vez iniciado el
PF.
4.
Aun cuando ambos
fermentadores, mostraron un aceptable grado de fermentación, es importante
continuar con los ensayos físicos, químicos, microbiológicos y sensoriales de
granos o materiales procedentes de otras unidades de producción y de pequeños
productores existentes en la zona de Barlovento a fin de estandarizar el
beneficio poscosecha y conocer mejor las cestas
plásticas, que se estima como un sistema de fermentación alternativo, práctico,
duradero, bajo costo y compatible con el medio ambiente. Se debe continuar con
los estudios a fin de explicar con mayores detalles lo que acontece con estos
sistemas de fermentación de bajo costo y operativos en su uso por parte de los
productores de cacao.
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Página
diseñada por Prof. Jesús Rafael Méndez Natera
TABLA DE CONTENIDO DE LA REVISTA CIENTÍFICA UDO
AGRÍCOLA
