INTRODUCCIN
La calidad de los granos de cacao, Theobroma cacao L., depende,
entre otros factores, de la variedad y del proceso de fermentacin,
etapa necesaria para inducir los cambios bioqumicos en el grano que
producen los precursores del aroma y sabor a chocolate al
beneficiar el cacao. La metodologa aplicada en el proceso afecta la
fermentacin, bien sea por el tipo de fermentador empleado, el
volumen de la masa y volteo de los granos.La carencia de un
tratamiento post cosecha apropiado reduce la calidad y en
consecuencia el precio, a pesar de que el cacao rene, genticamente,
las caractersticas necesarias para desarrollar un buen producto. El
objetivo de este estudio consisti en comparar el efecto de los dos
diseos de la caja de madera, utilizada en la fermentacin del cacao
por productores de la regin Ucayali, sobre las caractersticas
fsicas y qumicas del grano con el propsito de escoger el ms
conveniente para el proceso de fermentacin en la zona.El proceso
fermentativo dura de dos a ocho das, dependiendo del tipo de
variedad de grano de cacao. La fermentacin ayuda a eliminar los
taninos y cidos naturales presentes en el grano de cacao. La
cantidad de taninos en cada grano es de entre cinco y quince por
ciento del grano en peso. Los taninos aportan el sabor astringente
y el amargor del chocolate final. Entonces, si inicialmente hay
menos taninos en el grano de cacao, ms fcil ser para el chocolatero
producir sabores naturales y lograr un perfil ptimo de sabor en el
producto final.Las almendras deben permanecer sin ser removidas,
durante las primeras 36 horas, tiempo que dura la fase de
fermentacin anaerbica. Luego, es necesario voltear la masa de cacao
diariamente, a la misma hora, para permitir la liberacin del CO2
generado en el proceso y que su lugar sea ocupado por aire con
oxgeno que garantice el proceso de oxidacin.
I. TITULO FERMENTACIN Y SECADO DE GRANOS DE CACAO (Theobroma
cacaoL.) EN CAJAS FERMENTADORAS DE MADERA
II. OBJETIVOS
2.1. General
Evaluar el proceso de fermentacin y secado de granos de cacao
(Theobroma cacaoL.) en cajas fermentadoras de madera
2.2. Especifico
Conocer la temperatura mnima y mxima durante el proceso de la
fermentacin de cacao Evaluar la calidad de los granos cacao
fermentado Elaborar cajas fermentadoras de madera para granos de
cacao Conocer el proceso de secado adecuado de granos fermentados
de cacao Difundir el manejo post cosecha del cacao, apropiado para
la zona en estudio
III. MARCO TERICO
3.1. Origen e historia del cacao La domesticacin, cultivo y
consumo del cacao fueron iniciados por los indgenas toltecas,
aztecas y mayas en Mxico y Centroamrica mucho antes del
descubrimiento de Amrica. Lo consuman como una bebida llamada l,
xocoat que por su sabor amargo no agrad a Moctezuma y su gente. Su
uso por los espaoles comenz en 1550 cuando unas religiosas aadieron
dulce y vainilla al chocolate. La bebida que inicialmente era
consumida solamente por la corte y realeza europea, pronto pas a
uso ms extendido, lo cual origin una gran demanda de la Pepa. El
cultivo y exportacin fueron concedidos mediante Cdula Real como
exclusivos de Mxico, Centroamrica, Venezuela y Trinidad y Tobago.
Ecuador tena la exclusividad de obrajes y lanas. En la segunda
mitad del siglo XVI fue tan rentable el negocio del cacao, que
atrajo el inters de empresarios guayaquileos de cultivar este
producto, a pesar de las prohibiciones establecidas mediante las
Cdulas Reales. Ya en 1623, el Corregidor de Guayaquil, don Diego de
Portugal, informa a la Corte de Espaa que haba un gran nmero de
plantas sembradas en la provincia y que su producto era
comercializado clandestinamente desde Guayaquil, primero por
Acapulco y posteriormente, por prohibiciones desde Espaa, sala por
los puertos de Sonsonate en Nicaragua a Acapulco desde el Callao,
lo cual motiv que el Cabildo de Caracas entre 1593 a 1778 elevara
quejas y solicitudes al Rey y las Cortes para parar la produccin y
el negocio de cacao en Guayaquil, pero sin tener xito. Finalmente,
en 1789, el Rey Carlos IV permiti, mediante Cdula Real, el cultivo
y exportacin de cacao desde la costa ecuatoriana.3.2.
Caractersticas del cacaoSegn el artculo cientfico "Sociedad Alemana
De Cooperacin Tcnica" (Extrado 16 de octubre del 2008), Expone que
Theobroma cacao pertenece a la familia de las esterculiceas. El
rbol del cacao alcanza una altura de 8 a 10 m. Los botones aparecen
en la madera aeja en viejas axilas foliares en el tronco y en las
ramas (caulifloria). El rbol puede florecer durante todo el ao,
siempre que en el curso del ao no haya perodos de sequa 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 poca de lluvia y son polinizadas por insectos,
sobre todo por los de las familias Forcipomyia y Lasioshelea.Segn
el artculo cientfico "Sociedad Alemana De Cooperacin Tcnica"
(Extrado 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 dimetro 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 azcar. 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 caracterstica miden entre 15 y 25 cm en su interior
se encuentran de 20 a 40 semillas recubiertas por una pulpa
mucilaginosa.
3.3. Morfologa y biologa El cacao es un rbol que en estado
silvestre puede alcanzar entre 5 y 7mts de altura dependiendo su
desarrollo principalmente del medio ambiente que lo rodea, pero
cuando se encuentra a nivel de plantacin, los distanciamientos
habitualmente utilizados no le permite desarrollar su follaje tal
como lo hara libremente (Hardi, 2001).El cacao desde su etapa de
crecimiento hasta su estabilidad en produccin requiere de un
periodo no menor a 10 aos y se dice que el tope de la curva de
produccin comercial rentable podra encontrarse a los 30 aos de edad
de una plantacin aunque se han observado rboles de 80 100 aos que
aun no han entrado en la etapa de decadencia y/o plantaciones con
buen manejo y promedio de produccin que rebasan los 35 aos;
lgicamente esto ocurre en determinados casos (Corpoica, 2000).
3.4. Variedades El cacao de produccin comercial corresponde al
nombre cientfico (Teobroma cacao L.), que comprende los siguientes
complejos genticos: criollos, forasteros amaznicos y trinitarios
(Soria, 2001). La variedad Forastero es la ms cultivada en el
mundo; se estima que ocupa alrededor del 80% del rea en produccin.
Se caracteriza por su relativa resistencia a ciertas enfermedades y
su alta productividad. Sin embargo, en cuanto a calidad no se lo
clasifica como cacao fino, por lo cual generalmente se lo utiliza
mezclndolo con otras variedades de mayor calidad (Crespo,
1998).3.5. Cosecha del caco 3.5.1. Cosecha La cosecha se inicia
cuando el fruto o mazorca est maduro. La madurez de la mazorca se
aprecia por su cambio de pigmentacin, de verde pasa al amarillo o
del rojo y otros similares al amarillo anaranjado fuerte o plido.
No obstante, en frutos de coloracin roja violcea 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.
Cuando existen dudas respecto del estado del fruto maduro basta
golpearlo con los dedos de la mano y si se produce un sonido hueco
es seal de que el fruto est maduro (Contreras, 1999). Adems, la
cosecha de frutos verdes, pintones y sobre maduros disminuye el
rendimiento de los granos en peso y en calidad. La cosecha se debe
realizar frecuentemente. En temporada de mayor produccin la cosecha
debe ser semanal; mientras que en pocas lluviosas debe darse cada
quincena; en tanto que en perodos secos cada treinta das (Enrquez,
2002). Las mazorcas a cosechar deben ser seccionadas por la parte
media del pednculo que une el fruto al rbol para evitar la
destruccin del cojn floral. Si se utiliza para la cosecha el " pico
de loro ", es preciso cortar el pednculo jalando la herramienta de
arriba hacia abajo, nunca en sentido contrario debido a que
desgarrara el cojn floral (Contreras, 1999).
3.5.2. Recoleccin No hay que recolectarse frutos verdes o verde
amarillentos, porque tiene influencia desfavorable sobre la
fermentacin. Proporcionan un porcentaje elevado de almendras
violetas y pizarrosas (Enrquez, 2002). Si se aguarda mucho tiempo
para recolectar una mazorca madura existen serios riesgos de
podredumbre y germinacin de las almendras.3.5.3. Quiebra Se
denomina quiebra a la operacin que consiste en partir la mazorca y
extraer las almendras las cuales una vez separadas de la placenta,
sern sometidas a la fermentacin. El tiempo entre el desgrane y la
puesta en fermentacin no debe exceder las 24 horas. Como prctica
generalizada cuando se realiza la cosecha, se determinan varios
puntos dentro de la plantacin donde se amontonan las mazorcas. Una
vez amontonadas, se debe efectuar la quiebra y de all transportar
las almendras en costales a los fermentadores (Schawn, 2000). Para
realizar la quiebra se pueden utilizar machetes cortos
acondicionados especialmente para esta labor. Para ello, se efecta
un corte longitudinal a las mazorcas con sumo cuidado a fin de no
cortar las almendras que permanecen adheridas a la placenta. La
separacin de los granos se realiza a mano. Se aprovecha este
momento para desechar granos enfermos por moniliasis o escoba de
bruja (Cros, 2007). Una alternativa para realizar la quiebra es el
uso de un mazo pequeo de madera con el cual se rompen las mazorcas
dejando en libertad a las almendras. Este mtodo no tiene arraigo en
el Per, pero la ventaja del mismo radica en que no se cortan los
granos lo que mejora el rendimiento y calidad del grano de cacao
obtenido (Torres, 2001).
3.6. Fermentacin 3.6.1. Aspectos a considerar Una serie de
aspectos y cuidados deben considerarse con el fin de obtener un
cacao bien fermentado. Al abrirse las mazorcas, las almendras deben
trasportarse al sitio donde se van a fermentar. No conviene dejar
las almendras mucho tiempo expuestas a la intemperie, ya que se
alterara el proceso normal de la fermentacin por la prdida del
muclago o baba (Montero, 2001). Las mazorcas cosechadas pueden
permanecer sin ser abiertas hasta tres (3) das en caso de
forasteros y trinitarios y dos das en el caso del criollo: As se
obtendr mayor granos los cuales permitirn llenar los fermentadores
con almendras extradas el mismo da. Esto evitara obtener almendras
sobre fermentadas, fermentadas y sin fermentar, al final del
proceso, conservando de esta manera la uniformidad y calidad del
producto (Torres, 2001). En el fermentador no se debe colocar
almendras inmaduras, germinadas o enfermas, porque se obtendr un
producto de baja calidad. Con el objeto de lograr uniformidad en el
proceso mejorar la aireacin, las almendras deben voltearse cada dos
das durante cinco a siete das. Si el cacao es de almendras
coloreadas y volteos diarios durante tres das, si es cacao criollo
o de almendras blancas. Esta operacin debe realizarse con
instrumentos de madera, con el fin de evitar daos que disminuirn la
calidad del producto final (Montero, 2001).3.6.2. Proceso de
fermentacin Denominado tambin beneficio, cura o preparacin. Es un
proceso bioqumico interno y externo de la semilla en la que ocurren
cambios notables en su estructura. La fermentacin consiste en lo
siguiente: - Descomposicin y remocin del muclago azucarado que
cubre el grano fresco, para facilitar el secado y la conservacin o
almacenamiento. - Elevar la temperatura que mata al embrin, para
facilitar el desarrollo del sabor a chocolate. - Destruccin de las
clulas pigmentadas o cambios en la pigmentacin interna. - La
transformacin del sabor astringente de los cotiledones. - El
desarrollo de sabor y aroma del chocolate. - Durante la fermentacin
los azcares que contienen las almendras son transformados a
alcoholes por las levaduras. Estos a su vez son convertidos en cido
actico por las bacterias acticas.
Una cantidad considerable de calor se desprende durante la
fermentacin mientras la pulpa se desintegra. Este incremento en la
temperatura es el causante de la muerte del embrin y es
precisamente en este momento cuando se inician los cambios
bioqumicos internos de la semilla: el cambio de color violeta a
marrn claro, disminucin del sabor amargo y el desarrollo de los
sabores precursores del chocolate. Antes de ser secadas, tal como
son extradas de las mazorcas, las habas frescas de cacao deben
sufrir una serie de transformaciones que tienen por objeto: -
Desproveerlas de la pulpa mucilaginosa que la rodea; - Provocar la
muerte del embrin y por consiguiente impedir la germinacin de las
habas de cacao con lo que se posibilita su conservacin. -
Desencadenar profundas modificaciones bioqumicas en el interior de
los cotiledones.
Estas modificaciones bioqumicas se traducen por una hinchazones
de los cotiledones, por la desaparicin de su color prpura cuando
este existe, es decir en la mayora de los casos (Forastero y
Trinitario), y por la aparicin de un color pardo caracterstico de
un cacao bien elaborado (Torres, 2001). En cambio, tienen como
consecuencia el entraar una disminucin del amargor y de la
astringencia y el permitir el desarrollo de los precursores del
aroma sustancias aun no identificadas pero cuya presencia es
indispensable para que las habas de cacao puedan emanar, despus de
la torrefaccin, el aroma caracterstico que se denomina aroma
chocolate y que condiciona la calidad misma del producto (Portillo,
1998).
3.6.3. Fermentacin actica Es la segunda fase de la fermentacin
(etapa aerbica), durante los cuales suceden los siguientes
procesos. Aument del etanol y de la mejor aireacin facilitan la
proliferacin de las bacterias del cido actico (Acetonas y
Azotobacter), las cuales convierten el etanol en cido actico. Las
Azotobacter son capaces de oxidar el cido actico, y al realizarse
esta reaccin, se produce gran cantidad de monxido de carbono (CO) y
agua. Las bacterias lcticas compiten durante pocas horas con las
acticas (Portillo, 1998). La oxidacin del etanol a monxido de
carbono (CO) y agua, libera gran cantidad de calor ,
intensificndose la perdida de humedad y peso de las almendras .Las
temperaturas mximas alcanzadas normalmente se ubican entre 48 y 60C
, debido posiblemente a que este sea el punto trmico de muerte para
muchas bacterias . Las bacterias acticas quedan inactivadas y el
cido actico no se oxida totalmente quedando un remanente (Cros,
2007). Las altas temperaturas detienen el proceso de germinacin
pero el calor no es el nico agente. Los alcoholes y el cido actico
obtenidos tambin intervienen en el proceso: Estos penetran al
interior de las almendras y participan en la muerte del embrin,
inicindose as la formacin de las sustancias precursoras del aroma y
sabor a chocolate, el PH continua aumentado y cuando est por encima
de 5 unidades, se activan las bacterias Aerobacter. Estas desdoblen
los aminocidos con formacin de aminas que dan un color pardo oscuro
a la testa y un olor desagradable (Schawn, 2000).
3.6.4. Fermentacin de la pulpa
El anlisis qumico de las diferentes partes de las habas frescas
de cacao seala el alto contenido en azcar (fructosa y glucosa) de
la pulpa que rodea las habas cuando estas acaban de ser extradas de
la mazorca (Torres, 2001).
3.6.5. Falta de fermentacin La falta de fermentacin origina un
cacao con alto porcentaje de almendras pizarrosas y de granos
prpura, evitando as que puedan desarrollarse los sabores
caractersticos del chocolate. Estos dos tipos de granos indican la
presencia de antocianinas en los granos secos. En los pizarrosos
los pigmentos permanecen inalterados y en los prpura se ha
destruido solo el 70% (Contreras, 1999). La muerte de los
cotiledones debe ocurrir antes del inicio del secado para evitar
granos pizarrosos y si se detiene prematuramente la hidrlisis
enzimtico de las antocianinas, se obtendr un producto de color
prpura, se debe tratar de cosechar el cacao a tiempo, completar el
proceso de fermentacin y evitar el enfriamiento de las cajas con
(Cofina, S. A). La fermentacin consiste en lo siguiente: -
Descomposicin y remocin del muclago azucarado que cubre el grano
fresco, para facilitar el secado y la conservacin o
almacenamiento.
- Elevar la temperatura que mata al embrin, para facilitar el
desarrollo del sabor a chocolate. - Destruccin de las clulas
pigmentadas o cambios en la pigmentacin interna. - La transformacin
del sabor astringente de los cotiledones. - El desarrollo de sabor
y aroma del chocolate. - Durante la fermentacin los azcares que
contienen las almendras son transformados a alcoholes por las
levaduras. Estos a su vez son convertidos en cido actico por las
bacterias acticas (lvarez, 2001).
Cuadro N1. Diferencia entre almendras secas fermentadas y sin
fermentar.ALMENDRAS Caractersticas Fermentadas Sin fermentar
Aroma Agradable Desagradable cido
Sabor Medianamente amargo Astringente
Forma Hinchada Aplanada
Color interno Caf oscuro Caf violceo
Textura Quebradiza Compacta, dura
Preparacin de la testa Fcil Difcil
3.7. Mtodos de fermentacin de cacao
3.7.1. En montones El mtodo ms usado por los pequeos y medianos
productores; consiste en amontonar las almendras sobre un piso de
madera, de tal suerte que los jugos puedan escurrir, por desnivel
del piso, canales de escurrimiento o por orificios practicados en
el piso. Esos montones deben removerse de un lugar a otro, para
obtener una mejor fermentacin. En los montones las almendras pueden
pasar algunos das dependiendo del material gentico que tenga el
productor en su plantacin. Si fuera un material Criollo se debe
fermentar por alrededor de 3 das, probando el mejor tiempo para
obtener la mejor calidad (INIAP, 1999).
Si el material es Trinitario, como la mayora de los hbridos, se
debe dar fermentar alrededor de 5 das, si fuera de un material
Forastero, se debe dejar de 6 a 8 das (12 das en el caso de algunos
cacaos en el frica Occidental), luego se las extienden para que se
sequen. En Centro y Sur Amrica no hay cacao Forastero que necesite
fermentarse 6 das o ms. En el caso de Ecuador la mayora de cacao
que se cultiva son hbridos entre Nacional por Forastero del alto
Amazonas, y por el llamado Venezolano amarillo, cuyo origen es
desconocido. Tambin existe una poblacin menor que es el resultado
del cruce de Nacional por Trinitario. Por lo tanto es indispensable
hacer pruebas con mucho cuidado para saber en cuntos das se
fermenta el cacao. Cada genotipo puede tener una respuesta
diferente, de acuerdo a su constitucin. Tradicionalmente el cacao
Nacional se fermentaba en 24 a 36 horas, cuando las plantaciones no
estaban contaminadas por material forneo (INIAP, 1999).
3.7.2. En sacos
Es muy comn que el pequeo agricultor abra sus mazorcas de cacao
en el campo y ponga las almendras en sacos usados de plstico o
yute, para transportarlas hacia el centro de fermentacin; se dejan
las almendras en dichos sacos por un perodo de 3 a 5 das, o por el
perodo adecuado. El empleo de los sacos usados debe hacerse con
mucho cuidado, porque si estos provienen del transporte de agro
qumicos, de hecho estn contaminados, Para ser usados tienen que
estar bien lavados, de tal manera que no haya vestigios de los
contaminantes. Es preferible no usar estos sacos debido a lo difcil
que es descontaminarlos. En algunas ocasiones estos sacos se
cuelgan para que tengan mejor aireacin y sufran menos ataques de
animales dainos. En este caso es necesario cambiar de recipiente o
saco cada dos das, o da y medio, con el propsito de que la masa se
mezcle bien; quiz este detalle es el ms importante para obtener una
mejor fermentacin. Si el recipiente se deja en una finca por ms de
tres das sin remover, la fermentacin resulta deficiente y la mayora
de las semillas en el centro del recipiente quedan sin fermentar.
En este caso, la clave para una buena fermentacin es poner los
sacos de tal manera que no pierdan la temperatura de la
fermentacin, al menos por tres das consecutivos. Despus del primer
da en que se inicia la fermentacin hay que hacer las remociones
cada 24 horas. Para ello se debe poner en un sitio al que no tengan
accesos animales y que se mantenga la temperatura. Aunque es un
mtodo muy usado por el pequeo agricultor, es uno de los menos
recomendables, pues generalmente se amontonan los sacos en una
esquina y no se les da la atencin debida. Especialmente si se
cuelgan, es difcil que las temperaturas se mantengan en los niveles
deseados y como es difcil subir y bajar el saco, tampoco se les da
remocin adecuada, por lo tanto el material generalmente no fermenta
bien (MAG, 2000).
3.7.3. En cajas Para la construccin de los cajones fermentadores
se utiliza la madera por ser el material ms abundante y de bajo
costo en las zonas productoras de cacao. La cantidad y dimensiones
de las cajas fermentadoras est en funcin a la produccin que se
obtiene en la finca. Se estima que el pico de produccin representa
el 15 % de la produccin total de almendras por campaa de cosecha
(Schawn, 2000). Las dimensiones del cajn fermentador deben ser de
dos metros de largo por 60 centmetros de ancho y alto, pudiendo
estas dimensiones ser variables. Para cualquier caso debe estar
necesariamente a 20 centmetros del suelo apoyadas por cuatro o seis
patas a fin de evitar el contacto con el suelo y facilitan el
recojo del exudado del cacao para utilizarlo en la elaboracin de
jaleas u otros preparados. Debe tener divisiones movibles para
facilitar la remocin de la masa de cacao durante el proceso de
fermentacin. Uno de los extremos de la caja tambin debe ser mvil
para realizar el descargo de las almendras fermentadas al concluir
el proceso. La base de las cajas se conforman por tablas de 10 a 20
cm. de ancho dejando aberturas de 5 a 10 milmetros entre s para
permitir el drenado del exudado. Est permitido realizar
perforaciones de 5/8 pulgadas de dimetro en las paredes laterales,
espaciados cada 15 centmetros que contribuirn con el aireado de la
masa y el drenado (Madriz, 2000). Las maderas que se utilizan en la
construccin de las cajas fermentadoras poseen caractersticas
especficas como: maderas duras para resistir la humedad y acidez de
las almendras, maleables a la perforacin de los clavos sin que se
partan, y no ser portadores de olores y sabores extraos que
confieran otras cualidades diferentes a los granos (lvarez, 2001).
Para proteger a las cajas fermentadoras de la rigurosidad del clima
y prolongar su vida til se instalar debajo de cobertizos, de
preferencia cerrados para ampararlos de las corrientes de aire, lo
que permitir optimizar el proceso de fermentacin. Todo esto evitar
el posible lavado de la pulpa de los granos y mantendr la
temperatura adecuada del cajn (Schawn, 2000). El tamao de la caja
bsica, de acuerdo con los estudios de Trinidad y Costa Rica, es de
80 a 120 cm de ancho, 90 centmetros de altura y el largo variable
de acuerdo a la capacidad de producir de la finca. La medida con la
que ms se debe tener cuidado es la altura, lo ideal es de 90 cm
para facilitar el manejo, pero puede variar ligeramente de acuerdo
a las necesidades del lugar. Basado en el principio de que un metro
cbico de volumen puede contener de 800 a 850 kilos de almendras
frescas, se puede hacer el clculo del largo necesario de la caja de
acuerdo a la produccin de la finca o a la capacidad del centro de
fermentacin (MAG, 2000). Las cajas de madera para la fermentacin en
una finca especfica, pueden variar mucho y guardan relacin con la
cantidad de almendras que se puede cosechar como mximo en un
momento determinado del ao, o sea en el pico de mayor produccin. Se
recomienda de preferencia, para fabricar las cajas de fermentacin,
usar maderas blancas y sin sustancias como taninos o resinas, un
buen material es el del laurel (C. halladora). Las cajas deben ser
curadas, es decir que en las primeras fermentaciones, el producto
final quiz no sea muy bueno, por lo tanto hay que esperar a la
segunda o tercera ocasin para ir estudiando la calidad de las
almendras y hacer ajustes en los das a fermentar y en los tiempos
de remocin. Por medio del siguiente ejemplo ilustraremos el clculo
del tamao de la caja mnima de una finca hipottica. Asumamos que el
tamao de la finca es de 3 hectreas. Que el pico de cosecha ms alto
se da con un 20%. Que la produccin promedio de la finca es de 450
kilos por hectrea de cacao seco por ao. Que un metro cbico contiene
800 kilos de cacao hmedo. Estos datos son tomados de la estacin
experimental, sera conveniente que el agricultor compruebe estos
parmetros porque podran diferir ligeramente, dependiendo del clima
donde se desarrolle la plantacin (MAG, 2000). En tres hectreas, la
produccin de cacao seco es de 1.350 kilos por ao. El equivalente en
cacao hmedo es de 3.375 kilogramos de almendras hmedas. (Este valor
se obtiene asumiendo que la relacin de cacao hmedo a cacao seco es
de 40%). En el pico de produccin (la cosecha ms grande del ao),
debemos tener al menos 675 kilos de cacao hmedo en la finca (20%
establecido anteriormente). Con 675 kilos de cacao hmedo se
requiere un cajn con capacidad de 0,85 metros cbicos
aproximadamente (0,84375). Si la caja tiene 90 cm de alto y 100 cm
de ancho, se necesita que tenga 0,94 metros o 94 centmetros de
largo, para que todas las almendras queden en la caja el momento de
esa cosecha. Luego de la fermentacin, el volumen disminuir un poco
(Suarez, Moreira y Vera 2002). Es conveniente tener bien tapada la
caja para conservar la temperatura en forma permanente y no
perderla. Si el sistema de fermentacin es de 4 o 5 das y si la caja
es horizontal, entonces el largo total del cajn para fermentar esa
cantidad de almendras se obtiene multiplicando los 94 cm por 405
das que equivale a 3,76 a 4,70 metros de largo. Debido a que hay
que hacer las divisiones, este largo puede redondearse un poco ms
del expresado. Entonces, cada divisin deber estar a los 94 cm para
obtener las 4 o 5 cajas, dependiendo del nmero de das de
fermentacin adoptado. Como al finalizar la fermentacin el material
pierde un poco de volumen, las ltimas cajas pueden ser ligeramente
ms pequeas. Si el sistema es de cajas en escalera, entonces lo
mejor ser disear la primera caja de 94 x 100 cm y por 90 cm de
altura, y a continuacin, en forma de escalera las restantes con las
mismas dimensiones, de tal manera que se pueda pasar las almendras
de la caja superior a la inferior, con tan solo abrir el lado
correspondiente como una compuerta (Suarez, Moreira y Vera 2002).
En el caso del sistema de escalera, se puede construir mejor si hay
un declive en el piso y no se tiene que crear una escalera lateral.
Tambin se puede usar de 4 a 5 cajones dependiendo del nmero de das
a fermentar adoptado. Cuando hay el declive, la entrada del
material es en la parte superior y el sistema de secado de las
almendras debe ir al mismo nivel de la ltima caja (Suarez, Moreira
y Vera 2002).La primera caja del sistema debe estar perforada en su
base, con hoyos de 7 a 8 milmetros de dimetro, separados de 5 a 8
cm cada uno, para dejar escurrir los jugos inciales de la
fermentacin, en caso contrario stos interfieren en la fermentacin
normal y pueden ahogar las almendras. Es necesario prever un
drenaje adecuado para que los jugos salgan del sistema de
fermentacin y se puedan colectar en otra parte. Estos jugos pueden
ser utilizados en diferentes formas, sera preferible que se los use
en los sistemas de produccin de abono orgnico, por cuanto son muy
ricos en azcares. No se debe permitir la contaminacin ambiental. La
segunda caja debe tambin estar perforada pero con hoyos ms
distanciados, entre 8 y 10 cm cada uno. En igual forma se debe
prever el drenaje adecuado para evacuar los jugos fuera del
sistema. Al construir las cajas de madera, hay que tener cuidado de
no usar clavos. En caso de que no haya otra alternativa, hay que
estar seguros que los clavos no estn en contacto con las semillas,
debido a la alta oxidacin que se puede provocar. El mal sistema
para unir los maderos es por medio de cuas que calcen
apropiadamente, o reemplazar los clavos de metal con tarugos o
clavos de madera (Suarez, Moreira y Vera 2002). Algunas fincas
tienen un sistema de cajas largas, en las cuales las semillas se
van trasladando de un tramo a otro con el fin de removerlas y
mejorar la fermentacin. En algunos casos estas cajas estn a
desnivel, con la finalidad de facilitar el paso de una caja a otra,
cada da o cada dos das. Se vuelve a recordar que el nmero de das
que se fermente un material depende de la constitucin gentica del
cacao. Como se dijo anteriormente, en general los materiales
Nacional se debe fermentar desde uno a pocos das (cacao Nacional de
Ecuador); hasta 3 das los criollos (de otros lugares). Los cacaos
Trinitario (como la mayora de Amrica Central y El Caribe) deben ser
fermentados entre 4 a 6 das dependiendo del grado de combinacin
gentica que tengan Los cacaos Forasteros, como los de frica o Baha
en Brasil, deben ser fermentados por lo menos entre 6 y 8 das. En
algunos casos excepcionales en frica dura hasta 12 das (Suarez,
Moreira y Vera 2002). Es conveniente recordar que los materiales
que normalmente se han sembrado en el Ecuador en los ltimos 10 aos
son en la mayora de tipo Trinitario, cuyas mezclas de Nacional
Forastero o Nacional x Trinitario puede hacer alguna diferencia en
los das de fermentar, por esta razn, si el agricultor no conoce
bien el origen de su cacao debe hacer algunas pruebas para estar
seguro que est usando correctamente los das a fermentar,
produciendo un cacao seco de mucha calidad (Suarez, Moreira y Vera
2002).
a. VENTAJAS DEL FERMENTADOR TIPO CAJON - Fcil drenaje del
muclago - Rpido aumento de la temperatura - Breve remocin de la
masa - Uniformidad en el proceso de fermentacin - Coloracin
adecuada de las almendras b. DESVENTAJAS DEL FERMENTADOR TIPO CAJON
- Difcil adquisicin de la madera adecuada para el cajn - Tiene un
costo representativo - Se necesita espacio para su colocacin
3.8. Tipos de madera para fermentacin de cacao 3.8.1. Laurel El
laurel amarillo es un rbol siempre verde mediano, generalmente de
hasta 60 pies de altura, con tronco de 1.5 pies de dimetro. Se
caracteriza por su tronco gris, liso en rboles jvenes y spero en
rboles maduros, con races tabulares; sus hojas alargadas, con pocas
venas y un tenue olor a especias cuando se estrujan, a menudo con
pequeas estructuras (domaras) donde las venas secundarias conectan
con la vena central; sus flores blancas, de hasta tres octavos de
pulgada de dimetro; y sus frutas, negras cuando estn maduras, de
hasta media pulgada de largo e insertadas en una copa verrugosa. En
el rea del Lago Guaja taca florece a finales del verano y comienzos
del otoo, y fructifica durante el invierno. La literatura sobre
esta especie en Puerto Rico aparece mayormente bajo el nombre de
Nectandra sintenissi (Chirinos, 2007). El rbol es nativo de Mxico,
Centroamrica, las Antillas Mayores, las Islas Vrgenes y la mitad
norte de Sudamrica. Localmente crece en la zona caliza del norte
(mogotes), en las laderas de la cordillera y en Luquillo hasta los
1,800 pies de altitud. La altura y el duramen no se distinguen
fcilmente. La madera es amarillo-verdosa, inicialmente plida pero
oscureciendo con el tiempo hasta tornarse pardo-verdosa. Al igual
que el laurel geo, la madera cortada radialmente produce un efecto
tornasol cuando cambia el ngulo de observacin. La madera es
moderadamente liviana, de fibra recta u ondulada, y con textura y
lustre medianos. Seca al aire con velocidad y degradacin moderadas,
es fcil de trabajar y es estable ante los cambios de humedad. Sus
anillos de crecimiento son poco conspicuos y no produce olor al
cortarse. Se usa ocasionalmente para muebles, tallas, objetos
torneados e instrumentos de cuerda. Se ha usado para carpintera y
postes. En los aserraderos, esta madera se conoce mayormente como
laurel gea, pero la descripcin que aparece en Maderas
Puertorriqueas y el estudio de una muestra identificada por el
autor de dicha obra y depositada en la coleccin del Instituto
Internacional de Dasonoma Tropical, indican que la madera aqu
descrita e ilustrada corresponde al laurel amarillo. En el
Aserradero Bayaney, en Hatillo, se vende como laurel verde, un
nombre an ms apropiado que laurel amarillo (Proyecto, ecu-b7,
2006). 3.8.2. Caa Guada La Guadua, uno de los materiales de origen
vegetal empleado en Colombia con asiduidad, especialmente en las
regiones cafeteras rurales y periurbanas, por su versatilidad,
disponibilidad y excelentes propiedades fsicas y mecnicas presenta
un estado de usos y aplicaciones que oscilan desde lo puramente
artesanal (cercas, bancas, trinchos, canales, celosas, plazas de
tienda, palomeras y utensilios domsticos, etc.), elementos de diseo
de alta artesana aplicados al interiorismo y expresines a lo
industrial, apoyados en variados niveles de investigacin que
paulatinamente se insertan en los procesos de aprovechamiento de la
Guadua como un recurso natural, fundamental en el camino de la
sostenibilidad y el equilibrio ambiental (Botnica, 2000). La guadua
es un material supremamente verstil, de importantes caractersticas
en su comportamiento fsico mecnico en estructuras. La relacin
resistencia/peso la hace tan importante como las mejores maderas,
con una ventaja a su favor y es la de ser un recurso natural
renovable de rpido crecimiento y fcil manejo, que adems aporta
importantes beneficios ecolgicos durante su crecimiento. Todas
estas caractersticas y el haber incursionado ya en procesos de
industrializacin hacen de la guadua un material con buenas
expectativas hacia el futuro (lvarez, 2001).
3.8.3. Guayacn Probablemente ninguna otra madera en el mundo, ha
sido el motivo central de tantas investigaciones, reportajes,
publicaciones e informes como el guayacn real, madera conocida
mundialmente como lignum vitae que en latn significa madera de la
vida. Es muy comn encontrar documentos que dicen que se trata de la
madera ms dura y pesada del mundo, que es tan fuerte como el
hierro, que es la nica madera del mundo de color verde esmeralda,
que tiene partculas de cobre en su interior, que no permite el paso
de la radiacin, que se pueden fabricar hachas, cuchillos y espadas
con ella, que es ms valiosa que el oro, que slo con un rayo lser se
puede cortar esta madera, que las piezas del motor de cierta marca
de vehculos de lujo estn hechos de esta madera, etc. (Botnica,
2000). La madera del guayacn real efectivamente es muy fuerte y muy
pesada, pero se encuentra muy lejos de ser "la ms dura y la ms
pesada del mundo", honor que comparten unas dos docenas de otras
especies de maderas originarias mayormente del continente africano.
Posee una albura de color amarillo claro, y un hermoso duramen
compuesto de bandas de diferentes grosores y tonalidades de verde
cuando la madera est recin cortada, pero conforme pasa el tiempo y
a causa de la accin combinada del aire y de la luz, se va tornando
de un feo caf oscuro. (Botnica, 2000). 3.9. Voltear los granos de
cacao Las almendras se voltean para homogenizar la fermentacin,
mediante el mismo tratamiento para todas las almendras. De no
realizarse o efectuarlo deficientemente, una gran porcin de la masa
del cacao quedara sin fermentar. El volteo debe efectuarse
diariamente en el caso de cacao criollo, y cada dos das, en el caso
de cacao de forasteros y trinitarios evitando as la proliferacin de
mohos y de la desecacin de las almendras en la superficie.
Igualmente, la remocin diaria permite un incremento ms rpido la
temperatura, y por lo tanto, una fermentacin ms homognea y de menor
duracin (lvarez, 2001).
3.10. Secado de las Almendras de Cacao Al final de la
fermentacin el contenido de humedad de los granos de cacao est
alrededor del 55 %. Para ser almacenados con seguridad debe
reducirse a lmites del 7 u 8%. El proceso de secado no constituye
una simple reduccin de humedad sino que los cambios qumicos
continan mientras el contenido de humedad desciende con lentitud
hasta que se detienen por la falta de humedad o la inactivacin de
las enzimas por otros medios. Por este motivo el proceso no debe
ser muy rpido durante los dos primeros das, la alta temperatura
puede inactivar las enzimas (Proyecto, ecu-b7 2006). Se aprovecha
la temperatura que producen los rayos solares para secar
paulatinamente el cacao. Este es quiz el mtodo ms recomendable
porque al secarse lentamente, las almendras completan
satisfactoriamente los cambios bioqumicos internos para lograr un
buen sabor, tpico de su genotipo. Este secado se puede hacer en
tendales, los cuales pueden construirse de infinidad de formas,
tanto por su tamao como por los materiales que se usan. Los
tendales ms generalizados son los de madera y de bamb, aunque los
hay tambin de cemento y de otros materiales refractarios. Estos
secadores pueden estar al ras del suelo o levantados un poco sobre
el nivel del suelo. Esto depender del lugar donde se est secando,
por cuanto si es hmedo y existe la posibilidad de mucha humedad en
el suelo o en la construccin que se haga, ser mejor levantarlo lo
ms posible. Los tendales de madera parecen ser los ms eficientes y
econmicos, pero cuando la finca tiene otros usos para el patio,
este puede ser de cemento. El tamao del secador debe estar de
acuerdo con la cantidad de cacao que tenga que secar en el pico de
cosecha; se puede tomar como base los clculos que se hicieron para
el volumen de fermentacin. Un sistema muy usado para secar cacao al
sol, si el agricultor ha fabricado gavetas Roban, es secarlas en
las mismas gavetas, puesto que stas tienen la suficiente aireacin.
En algunos lugares se acostumbra a secar el cacao en los bordes de
las carreteras o caminos para aprovechar el asfalto y el cemento.
Este sistema est perjudicando la calidad del cacao debido a la
contaminacin de plomo, cadmio y otros elementos, que lo hace
completamente inaceptable como cacao orgnico o regular. Tampoco es
recomendable secar cacao en caminos abiertos con polvo, para no
perjudicar la calidad y ser rechazado (INIAP, 1999). 3.11. Limpieza
y Seleccin del Grano de Cacao Terminado el secado es conveniente
limpiar el producto de impurezas a fin de obtener un producto de
mejor valor comercial. Finalmente la produccin debe ser empacada y
almacenada. De acuerdo a los parmetros de calidad del grano del
cacao exigidos por la Unin Europea que son los que por lo general
se toman como referencia en el comercio internacional del cacao; el
tamao mnimo permitido del grano (calibre) es de un gramo por grano.
Por esta razn es importante realizar una adecuada seleccin del
grano de cacao utilizando para ello zarandas construidas de mallas
con medidas de orificio de un cm2 que permita pasar los granos ms
pequeos y retener los de mayor calibre. La experiencia en este tipo
de prcticas y los resultados de diversos anlisis de calidad
obtenidos de la importante empresa SGS nos permiten afirmar que con
esta prctica se obtienen granos de 1.10 a 1.20 en promedio (Schawn,
2000).
3.12. Almacenamiento El almacenamiento del cacao juega un papel
preponderante. Si no es realizado en perfectas condiciones todo el
esfuerzo realizado en obtener un producto de calidad puede echarse
a perder. Terminado el secado los granos se envasan en costales de
yute y si todava estn calientes producto del secado al aire libre,
se deja enfriar antes de ensacarlos. El ambiente donde se va
almacenar debe estar exento de olores extraos, como los
provenientes de pesticidas, combustible, alimentos con olores
penetrantes, etc. Se debe evitar del todo la contaminacin por humo
(Schawn, 2000). El cacao es altamente hidroscopio, es decir absorbe
la humedad con suma rapidez. Si se almacenan almendras con menos de
8% de humedad, pueden mantenerse en buen estado por unos cinco
meses, en medios menores de 75% de humedad relativa. Cuando la
almendra seca es almacenada en ambientes con 95% de humedad
relativa en 10 das puede superar el 15 % de humedad. Como en la
selva alta se tiene la humedad relativa por encima del 90% es
necesario secar las almendras cada cierto tiempo para evitar la
infestacin de mohos (lvarez, 2001).
IV. MATERIALES Y MTODOS
4.1. Materiales Costal de yute Cajas fermentadoras de madera con
dimensiones (16.5x16.5x16.5)cm Termmetro Libreta de apuntes
Machetes 4.2. Metodologa La evaluacin del proceso de fermentacin y
secado fue realizado en Pucallpa, las mazorcas de cacao fueron
extrados del ambiente de la UNIVERSIDAD NACIONAL DE UCAYALI. En el
ensayo fueron utilizados tres cajas de madera en cada una de ellas
se colocaron 12 frutos (mazorcas) de cacao, previamente colocado
costal de yute para alcanzar temperaturas altas, las mazorcas
fueron cosechadas en forma aleatoria, sana y madura y desgranados
manualmente despus de la recoleccin. Para identificar los rboles de
cacao se usaron algunos descriptores taxonmicos.En la fermentacin
fueron usados cajones de madera con diseo cuadrado de dimensiones
30x15x10cm (largo x alto x ancho) construidos con madera tornillo
con perforaciones de 0,8 cm de dimetro en el fondo para permitir la
salida del exudado. Las mazorcas fueron llenados equitativamente
(semillas y pulpa) y cubiertos con yute. El proceso tuvo una
duracin de 5 das con remocin de la masa a las 24horas y toma de
temperatura en el mismo tiempo.Para el secado, la masa fermentada
fue extendida sobre un piso de cemento, los granos fermentados
fueron separados por cada caja sin mezclarlos, la cual fue removida
y amontonada cada 2 horas al da para facilitar la evaporacin del
agua. El tiempo de secado fue de 6 horas diarias (7 a.m. a 1 p.m.)
por 5 das. Al final de cada da, los granos eran recogidos y al
enfriarse, tapados y guardados en los mismos cajones de fermentacin
hasta el da siguiente.FLUJO DEL PROCESO DE LA OBTENCIN DE LAS
ALMENDRAS DE CACAO
Imagen 1. Diagrama de flujo del proceso de fermentacinV.
RESULDATOS
TEMPERATURAS ALCANZADOS DURANTE LA FERMENTACIN
CAJA DE FERMENTACION 134.3C42.6C40.5C45C44.4C
CAJA DE FERMENTACION 235.7C43C41.5C46C47.3C
CAJA DE FERMENTACION 3 34C40C37.7C43.2C45.3C
Como se muestra en la imagen 2. Los granos obtenidos despus de
la fermentacin presentaron manchas y quemaduras, adems presentaron
crecimientos de microorganismos en la superficie de los granos de
cacao y en los bordes de la caja de fermentacin.
Imagen 2. Se puede observar que los granos fermentados presentan
quemaduras y machas.Como se observa en la imagen 3. Las cajas
fermentadoras estn completamente cerradas y cubiertas con tecnopor
para aumentar la temperatura de la caja, la caja construida tiene 1
pulg. De grosor y con las dimensiones (16.5X16.5X16.5) cm con
orificios de 0.8 cm de dimetro en la parte inferior.
Imagen 3. Cajas fermentadoras con espesor de 1 pulg. Cubiertas
con tecnopor con 0.8cm de dimetro en la parte inferior.El proceso
de secado se realiza con presencia de radiacin solar eso se puede
comprobar por la calidad de los granos secos obtenidos despus del
secado. Los granos obtenidos fueron de calidad organolptica eso
indica que el tiempo de exposicin al sol fue la adecuada.
Imagen 4. El secado se realiz en presencia de radiacin solar
para no afectar los granos fermentados
VI. CONCLUSIONES
En conclusin de acuerdo a los resultados de las temperaturas
obtenidas en cada caja de fermentacin de madera la temperatura
mnima de 34.3C y la temperatura mxima de 47.3 C
Concluimos que La calidad de los granos fermentados obtenidos no
fueron los esperados por presentar manchas y quemaduras en los
granos de cacao.
En conclusin La cajas fermentadoras elaborados con madera
tornillo con espesor 1 pulg. Fueron las adecuadas porque alcanzaron
mayor temperatura.
En conclusin el secado se realiz correctamente removindolo cada
2 horas en presencia de luz solar.
VII. RECOMENDACIONES
las cajas deben estar bien cerradas las tapas deben ser con
bisagras para mayor facilidad de remocin y cubiertas con tecnopor
para alcanzar temperaturas mayores.
La humedad relativa del ambiente influye mucho en la calidad de
los granos es recomendable hacer el proceso de fermentacin en pocas
de verano.
Es recomendable elaborar las cajas fermentadoras con maderas con
espesor mayor de 1 pulg. Y con agujeros de 0.08cm de dimetro.
El secado se deben hacer en pocas de verano y sol radiante para
no permitir el desarrollo de hongos y mohos sobre los granos.
VIII. BIBLIOGRAFA
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000, Itabuna, Baha, Brasil. Agrotrpica. 2(1): 22-31.
IX. ANEXO
Figura 1. Determinamos el punto de maduracin
Figura 2. Tiene que presentar una forma natural sin
deformaciones
Figura 3. Partimos los frutos con cuidado de no lastimar las
semillas
Figura 4. Procedemos a retirar los frutos con la mano para ser
llevado a las cajas ya diseadas.
Figura 5. Luego de transcurridos 5 das procedemos a su retiro
para ser secados al sol
Figura 6. Retiramos muestra por muestra cada da
Figura 7. Muestra de la caja uno
Figura 8. Muestra de la caja dos
Figura 9. Muestra de la caja 3
Figura10. Secamos las semillas desde las 7am hasta las 5pm
Figura 11. Retiramos las muestras en espacio distintos