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

GRAZIANI de FARIAS, L., L. ORTIZ de BERTORELLI, N. LVAREZ y A. TRUJILLO. 2003a. Fermentacin del cacao en dos diseos de cajas de madera. Agronoma Trop. Pg. 175-187.

lvarez, Y. 2001. Efecto del tiempo transcurrido entre la cosecha y el desgrane sobre algunas caractersticas del cacao criollo (Theobroma cacao L.) seleccin Ocumare 61, durante el proceso de fermentacin, utilizando el sistema trinitario. Trabajo de grado. Universidad Central de Venezuela. Facultad de Agronoma. Maracay, Septiembre 149pp.

Braudeau, J, 1999. El Cacao Ed, Blume Barcelona. 1er Edicin, Mxico p 36-145.

Chirinos, J., C. Viloria, E. Portillo y D. Esparza. 2007. Evaluacin de los diferentes mtodos de fermentacin en cacao (Theobroma cacao L.) en la Zona Sur del Lago de Maracaibo. Tesis Ing. Agr. LUZ Maracaibo. Venezuela. 86 p.

Contreras, A. 1999. Efecto del uso de diferentes fermentadores sobre algunas caractersticas fsicas y qumicas durante la fermentacin del cacao forastero (Theobroma cacao L.). Tesis de grado. Facultad de Agronoma, Universidad Central de Venezuela. Maracay. Pg. 150

INIAP. 2003 (INSTITUTO NACIONAL DE INVESTIGACIONES AGROPECUARIAS). .Propagacin vegetativa de cacao. Boletn divulgativo N 13. Estacin Experimental Pichilingue. Quevedo - Ecuador

INIAP, 1999 a. Manual del cultivo de cacao. 2a Ed. Corregida y Aumentada. EET Pichilingue, Quevedo, Ecuador. Manual N 25. 135 146 p. PROYECTO ECU B7 3010/93/176. Reactivacin de la produccin y mejora de la calidad del cacao nacional. Guayaquil, 1 999.

Rohan, T. 1999. El beneficiado del cacao bruto destinado al mercado. Roma. FAO. 79p.

Schawn, R. 2000. Microbiologa de la fermentacin del cacao: Estudio para mejorar la calidad CEPLAC/ CEPEC/SETEA. Cp 07, 45600- 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