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i

PORTADA

UNIVERSIDAD TÉCNICA ESTATAL DE QUEVEDO

UNIDAD DE ESTUDIOS A DISTANCIA

MODALIDAD SEMIPRESENCIAL

INGENIERÍA AGROPECUARIA

Tesis

MÉTODOS DE FERMENTACIÓN EN LA CALIDAD DEL CACAO

(Theobroma cacao) NACIONAL Y CCN 51, EN EL RECINTO

GUAPARA CANTÓN PANGUA MORASPUNGO.

Previo a la obtención del título de

INGENIERA AGROPECUARIA

Autora

MARÍA DE LOURDES CAIZA PUMA

Directora de tesis

ING. MARIA DEL CARMEN SAMANIEGO ARMIJOS, M.Sc.

Quevedo – Los Ríos – Ecuador

2015

ii

DECLARACIÓN DE AUTORÍA Y CESIÓN DE DERECHOS

Yo, María de Lourdes Caiza Puma, declaro que el trabajo aquí descrito es

de mi autoría; que no ha sido previamente presentado para ningún grado o

calificación profesional; y, que he consultado las referencias bibliográficas que

se incluyen en este documento.

La Universidad Técnica Estatal de Quevedo, puede hacer uso de los

derechos correspondientes a este trabajo, según lo establecido por la Ley de

Propiedad Intelectual, por su Reglamento y por la normatividad institucional

vigente.

_____________________________

María de Lourdes Caiza Puma

iii

CERTIFICACIÓN DE DIRECTORA DE TESIS

La suscrita, Ing. María del Carmen Samaniego Armijos, M.Sc., Docente de

la Universidad Técnica Estatal de Quevedo, certifica que la Egresada María

de Lourdes Caiza Puma , realizó la tesis de grado previo a la obtención del

título de Ingeniera Agropecuaria titulada “MÉTODOS DE FERMENTACIÓN

EN LA CALIDAD DEL CACAO (Theobroma cacao) NACIONAL Y CCN 51,

EN EL RECINTO GUAPARA CANTÓN PANGUA MORASPUNGO”, bajo mi

dirección, habiendo cumplido con las disposiciones reglamentarias

establecidas para el efecto.

____________________________________

Ing. María del Carmen Samaniego Armijos, M.Sc.

DIRECTORA DE TESIS

iv

TRIBUNAL DE TESIS

UNIVERSIDAD TÉCNICA ESTATAL DE QUEVEDO

UNIDAD DE ESTUDIOS A DISTANCIA

MODALIDAD SEMIPRESENCIAL

CARRERA INGENIERÍA AGROPECUARIA

“MÉTODOS DE FERMENTACIÓN EN LA CALIDAD DEL CACAO

(Theobroma cacao) NACIONAL Y CCN 51, EN EL RECINTO

GUAPARA CANTÓN PANGUA MORASPUNGO.”,

TESIS DE GRADO

Presentado a la Comisión Académica como requisito previo a la obtención

del título de INGENIERA AGROPECUARIA.

Aprobado: ___________________________________

Lcdo. Héctor Esteban Castillo Vera, M.Sc.

PRESIDENTE DEL TRIBUNAL DE TESIS

_____________________________ ______________________________

Ing. Alfonso Velasco Martínez, M.Sc. Ing. Karina Plúas Panta, M. Sc.

MIEMBRO DEL TRIBUNAL DE TESIS MIEMBRO DEL TRIBUNAL DE TESIS

QUEVEDO - LOS RÍOS – ECUADOR

AÑO 2015

v

AGRADECIMIENTO

Mis más sinceros sentimientos de gratitud y estima a:

A la Universidad Técnica Estatal de Quevedo, majestuosa institución de

enseñanza e investigación, a través de la Unidad de Estudios a Distancia, por

permitirme educar y formarme como profesional.

A las autoridades de la Universidad,

Al Ing. Manuel Haz Álvarez, por su decisión y apoyo a la formación de la

U.E.D.

Al Dr. Eduardo Díaz Ocampo, M.Sc, Rector de la UTEQ, por su gestión en

beneficio de la comunidad universitaria.

A la Ing. Mariana Reyes Bermeo, M.Sc. Directora de la UED, por su constante

gestión.

Al Ing. Lauden Rizzo por brindar su apoyo constante.

Al los Ing. José Francisco Espinosa y María del Carmen Samaniego Armijos ,

MSc., Directores de mi Tesis por compartir sus conocimientos y ser mis

permanentes guías en los momentos que necesite de su apoyo.

Al Centro de Acopio de Guapara, a todos sus dirigentes por facilitar sus

instalaciones para el desarrollo del trabajo de campo.

vi

DEDICATORIA

Mi tesis le dedico a Dios por darme la vida, a mi

esposo Braulio, mis hijas: Angélica, Guissel y Zeida

con todo mi amor y cariño por estar siempre unidos

brindándome su amor y comprensión, a mis padres

José y Ángela porque me ayudaron a valorar la

vida y la educación en todo momento para ver

forjar con alegrías los frutos del esfuerzo y

dedicación.

María de Lourdes

vii

ÍNDICE

Página

CONTENIDO ..................................................................................................... i

DECLARACIÓN DE AUTORÍA Y CESIÓN DE DERECHOS ............................. i

CERTIFICACIÓN DEL DIRECTOR DE TESIS ................................................ iii

TRIBUNAL DE TESIS ...................................................................................... iv

AGRADECIMIENTO ......................................................................................... v

DEDICATORIA ................................................................................................ vi

ÍNDICE ............................................................................................................ vii

ÍNDICE DE CUADROS .................................................................................... xi

RESUMEN EJECUTIVO ................................................................................ xiii

ABSTRACT .................................................................................................... xiv

CAPÌTULO I

MARCO CONTEXTUAL DE LA INVESTIGACÓN ............................................ 1

1.1. Introducción ............................................................................................... 2

1.2. Objetivos .................................................................................................... 3

1.2.1. General ................................................................................................... 3

1.2.2. Específicos .............................................................................................. 3

1.3. Hipótesis .................................................................................................... 4

CAPÎTULO II

MARCO TEÒRICO ........................................................................................... 5

2.1. El cacao ..................................................................................................... 5

2.1.1. Origen. .................................................................................................... 6

2.1.2. El cacao es uno de los más significativos símbolos de nuestro país. ..... 6

2.1.3. Fermentación del cacao .......................................................................... 7

2.1.4. El cacao en Ecuador. .............................................................................. 8

2.2. Producción primaria del cacao. .................................................................. 9

2.3. Productores individuales ............................................................................ 9

2.3.1. Manejo pos-cosecha ............................................................................... 9

2.3.2. Manejo pos cosecha. ............................................................................ 10

viii

2.3.2.1. La recolección .................................................................................... 10

2.3.2.2. Partida de mazorcas .......................................................................... 10

2.3.2.3. Transporte. ......................................................................................... 11

2.3.2.4. Fermentación. .................................................................................... 11

2.3.2.5. Reacción química .............................................................................. 11

2.3.2.6. Reacción física ................................................................................... 12

2.4. Buena fermentación ................................................................................. 12

2.5. Métodos de fermentación......................................................................... 13

2.5.1. Fermentación en cajas de madera. ....................................................... 13

2.5.2. Fermentación en montones .................................................................. 13

2.5.3. Fermentación en sacos ......................................................................... 14

2.5.4. Tipo de fermentador .............................................................................. 14

2.5.5. Tiempo de fermentación ....................................................................... 15

2.5.6. Frecuencia de remoción........................................................................ 15

2.5.7. Factores biológicos. .............................................................................. 16

2.6. El Secado del cacao ................................................................................ 16

2.7. Calidad del grano de cacao ..................................................................... 17

2.8. Calidad del cacao .................................................................................... 17

2.9 Investigaciones relacionadas .................................................................... 18

CAPÌTULO III

METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN ..................................................... 21

3.1. Materiales y métodos ............................................................................... 21

3.1.1. Localización y duración del experimento .............................................. 22

3.2. Condiciones meteorológicas .................................................................... 22

3.3. Materiales y equipos ................................................................................ 23

3.4. Tratamientos ............................................................................................ 24

3.5. Diseño experimental ................................................................................ 24

3.6. Esquema del experimento ....................................................................... 25

3.7. Variables evaluadas ................................................................................. 25

3.8. Mediciones experimentales...................................................................... 26

3.8.1. Control de peso en las dos variedades. ................................................ 26

ix

3.8.2. Diferencia de peso húmedo a peso seco .............................................. 26

3.8.5. Temperatura durante la fermentación ................................................... 26

3.8.6. Control de agua sangre......................................................................... 26

3.8.8. Análisis de calidad (porcentaje de fermentación) .................................. 26

3.8.9. Degustación (variable organoléptica) .................................................... 27

3.9. Costos de los tratamientos en estudio ..................................................... 27

3.10. Análisis económico ................................................................................ 27

Costos totales ................................................................................................. 27

Ingresos .......................................................................................................... 28

Utilidad neta .................................................................................................... 28

Relación beneficio/costo ................................................................................. 28

3.11. Manejo del experimento ......................................................................... 28

CAPÌTULO IV

RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN ....................................................... 33

4.1. Resultados y discusión ............................................................................ 33

4.1.1 Control de peso seco. ............................................................................ 34

4.1.2 Diferencia de peso húmedo a peso seco ............................................... 36

4.1.3 Temperatura durante la fermentación .................................................... 38

4.1.4 Porcentaje fermentación ........................................................................ 41

4.1.5 Control de agua sangre ......................................................................... 42

4.1.6 Análisis de calidad (defectos) ................................................................ 43

4.1.7 Degustación (variable organoléptica) ..................................................... 44

Con estos resultados se acepta la hipótesis que: Mejorará la calidad del cacao

el método de fermentación con pre secado. ................................................... 47

4.2 Costos de producción y análisis económico ............................................ 47

4.2.1. Costos de producción. .......................................................................... 47

4.2.2. Análisis económico ............................................................................... 48

x

CAPÌTULO V

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES .................................................. 50

5.1. Conclusiones ........................................................................................... 50

5.2. Recomendaciones ................................................................................... 52

CAPÌTULO VI

BIBLIOGRAFÌA ............................................................................................... 53

6.1. Literatura citada ....................................................................................... 54

CAPITULO VII

ANEXOS ......................................................................................................... 57

7.1. Anexos ..................................................................................................... 57

xi

ÍNDICE DE CUADROS

Cuadro

Página

1 Condiciones meteorológica de la parroquia Moraspungo, lugar de la investigación.

22

2 Materiales para la investigación métodos de fermentación en la calidad del cacao (Theobroma cacao) nacional y CCN 51, en el Recinto Guapara Cantón Pangua Moraspungo

23

3 Tratamientos de la investigación, métodos de fermentación en la calidad del cacao (Theobroma cacao) nacional y CCN 51, en el Recinto Guapara Cantón Pangua Moraspungo.

24

4 Análisis de varianza en, métodos de fermentación en la calidad del cacao (Theobroma cacao) nacional y CCN 51, en el recinto Guapara, cantón Pangua Moraspungo.

25

5 Esquema del experimento en, métodos de fermentación en la calidad del cacao (Theobroma cacao) nacional y CCN 51, en el recinto Guapara, Cantón Pangua Moraspungo.

25

6 Peso seco para los factores en, métodos de fermentación en la calidad del cacao (Theobroma cacao) nacional y CCN 51, en el recinto Guapara, Cantón Pangua Moraspungo.

34

7

Peso seco para los tratamientos estudiados en, métodos de fermentación en la calidad del cacao (Theobroma cacao) nacional y CCN 51, en el recinto Guapara, Cantón Pangua Moraspungo.

35

8

Diferencia de peso húmedo a peso seco para los factores en, métodos de fermentación en la calidad del cacao (Theobroma cacao) nacional y CCN 51, en el recinto Guapara, Cantón Pangua Moraspungo.

36

9

Diferencia de peso húmedo a peso seco para los tratamientos estudiados en, métodos de fermentación en la calidad del cacao (Theobroma cacao) nacional y CCN 51, en el recinto Guapara, Cantón Pangua Moraspungo.

37

10

Temperatura durante la fermentación para los factores en, métodos de fermentación en la calidad del cacao (Theobroma cacao) nacional y CCN 51, en el recinto Guapara, Cantón Pangua Moraspungo.

38

xii

11

Temperatura durante la fermentación para los tratamientos estudiados en, métodos de fermentación en la calidad del cacao (Theobroma cacao) nacional y CCN 51, en el recinto Guapara, Cantón Pangua Moraspungo.

40

12

Porcentaje de fermentación para los tratamientos estudiados en, métodos de fermentación en la calidad del cacao (Theobroma cacao) nacional y CCN 51, en el recinto Guapara, Cantón Pangua Moraspungo.

42

13

Control de agua sangre para los tratamientos estudiados en, métodos de fermentación en la calidad del cacao (Theobroma cacao) nacional y CCN 51, en el recinto Guapara, Cantón Pangua Moraspungo.

43

14

Defectos en los tratamientos estudiados en, métodos de fermentación en la calidad del cacao (Theobroma cacao) nacional y CCN 51, en el recinto Guapara, Cantón Pangua Moraspungo

44

15

Degustación en sabores básicos en los tratamientos estudiados en, métodos de fermentación en la calidad del cacao (Theobroma cacao) nacional y CCN 51, en el recinto Guapara, Cantón Pangua Moraspungo.

45

16

Degustación en sabores básicos en los tratamientos estudiados en, métodos de fermentación en la calidad del cacao (Theobroma cacao) nacional y CCN 51, en el recinto Guapara, Cantón Pangua Moraspungo.

46

17

Contenido de teobromina, cafeína, polifenoles y grasa en, métodos de fermentación en la calidad del cacao (Theobroma cacao) nacional y CCN 51, en el recinto Guapara, Cantón Pangua Moraspungo.

47

18

Costos de producción, ingresos brutos, utilidad y beneficio/costo de los tratamientos en, métodos de fermentación en la calidad del cacao (Theobroma cacao) nacional y CCN 51, en el recinto Guapara, Cantón Pangua Moraspungo.

49

xiii

RESUMEN EJECUTIVO

La presente investigación, se realizó en el (Centro de Acopio), que se

encuentra ubicado en el Recinto Guapara perteneciente a la parroquia

Moraspungo cantón Pangua, provincia de Cotopaxi, en las coordenadas

geográficas Latitud: S 1° 20' y Longitud: W 79° 15' y tuvo una duración

noventa días.

Los tratamientos para esta investigación fueron T1 Cacao nacional pre

secado, T2 Cacao nacional sin pre secar, T3 Cacao CCN 51 pre secado y T4

Cacao CCN 51 sin pre secado, que se dispusieron en un Diseño de Bloques

Completos al Azar (DBCA). Para determinar diferencias entre los promedios

de los tratamientos, se utilizó la prueba de rango múltiple de Tukey al 0.05%

de probabilidad.

De los resultados obtenidos en esta investigación, se establece que con el

tratamiento T2 (Cacao nacional sin pre secar), se tiene el mayor peso seco

20.90 kilos. Los tratamientos T1 (Cacao nacional pre secado) y T3 (Cacao

CCN 51 pre secado) presentan la más alta fermentación con el 97% de los

granos fermentados. El tratamiento T1 (Cacao nacional pre secado) no

presenta Granos color violeta. Ninguno de los tratamientos presenta signos

de moho en sus granos. El amargor que presentan las muestras de los

tratamientos es alto para los Tratamientos T2 y T4, mientras para los

tratamientos T1 y T3 es aceptable.

El mayor contenido de Teobromina 1.54%, cafeína 0.26% lo presenta el

tratamiento T1 (Cacao nacional pre secado) así como el más bajo de

polifenoles 16.99, así como un contenido de 44.53% de grasa, ubicándolo

como el fermentado de mejor calidad. La mayor rentabilidad $1.16 se tiene

con los tratamientos T2, en el que se utilizó cacao nacional pre secado y T3

cacao CCN51 sin pre secado.

xiv

ABSTRACT

This research was conducted in the (Collection Center), which is located on

the campus belonging to the parish Guapara, Moraspungo Pangua canton

province of Cotopaxi, at the geographic coordinates Latitude: S 1 ° 20 'and

Longitude: W 79 ° 15 'and I lasted ninety days.

Treatments for this research were pre T1 National Cacao drying, T2 National

Cacao without pre drying Cacao CCN T3 and T4 51 pre drying Cacao CCN 51

without pre-drying, which is placed in a design randomized complete block

(RCBD). To determine differences between means of treatments, the multiple

range test of Tukey 0.05% probability was used.

From the results obtained in this investigation, it is established that with the T2

(National Cocoa without pre drying) treatment, has the largest dry weight

20.90 kilos. The T1 (National Cocoa pre-drying) and T3 (Cacao CCN 51 pre-

drying) have the highest fermentation with 97% of fermented grains. The T1

(National Cocoa pre drying) treatment no purple beans. None of the

treatments for signs of mold on the grains. Bitterness sample presenting

treatments is high for treatments T2 and T4, while for T1 and T3 is acceptable.

The highest content of 1.54% theobromine, caffeine 0.26% presents the T1

(National Cacao drying pre) treatment and the lowest polifenoles16.99 and

containing 44.53% fat, placing it as the best quality fermented. The higher

return $ 1.16 it has the treatments T2, in which national and T3 cacao

predrying CCN51 was used without predrying.

1

CAPÌTULO I

MARCO CONTEXTUAL DE LA INVESTIGACIÓN

2

1.1. Introducción

El cacao es una fruta tropical, sus cultivos se encuentran mayormente en el

Litoral y en la Amazonía. Es un árbol con flores pequeñas que se observan en

las ramas y producen una mazorca que contiene granos cubiertos de una pulpa

rica en azúcar. La producción de cacao se concentra principalmente en las

provincias de Los Ríos, Guayas, Manabí y Sucumbíos. En el país se cultivan

dos tipos de cacao: el Cacao CCN-51 y el denominado Cacao Nacional. Es un

Cacao Fino de Aroma conocido como 'Arriba', desde la época colonial. Ecuador

es el país con la mayor participación en este segmento del mercado mundial

(un 63% de acuerdo con las estadísticas de Pro Ecuador).

Nuestro país posee una gran superioridad en este producto: Más del 70% de la

producción mundial de cacao fino de aroma se encuentra en nuestras tierras

convirtiéndonos en el mayor productor de cacao fino o de aroma del mundo.

Esto ha generado una fama importante que es favorable para el país.

Según los entendidos la calidad de un grano fino de cacao depende de los

siguientes factores:

Genética del cacao 50%, el manejo post-cosecha el 20 %, transformación

(tostado y conchado) el 25 %, el suelo y estación el 5%, estos tres factores

están estrechamente ligados para obtener un chocolate de excelente calidad.

Ecuador durante el período 2007-2012, las exportaciones del cacao y sus

derivados registran un aumento constante con una Tasa de Crecimiento

Promedio Anual (TCPA) de 13.80%. En el 2011, las exportaciones alcanzaron

su nivel más alto al llegar a 585,276 miles de dólares. (PRO ECUADOR, 2013).

3

Existe una diversidad de derivados industriales que requieren el uso de cacao

genérico como el que se obtiene con la producción de híbridos de alto

rendimiento como el Clon CCN 51, variedad creada en Ecuador. Sin embargo

el cacao fino de aroma obtenido de las variedades criollas es requerido para la

fabricación de chocolates negros o amargos. Se puede observar que tanto el

cacao CCN 51 y el Nacional fino de aroma son aceptados en el mercado pero

con fines diferentes, pero todo depende de la calidad que le demos con un

tratamiento en forma separada sin mezclar con el cacao fino de aroma.

Mediante este proyecto se busca evaluar el mejor método de fermentación para

obtener calidad en el cacao.

1.2. Objetivos

1.2.1. General

Determinar el mejor método de fermentación y secado en la calidad física y

organoléptica del cacao.

1.2.2. Específicos

Evaluar los resultados de calidad en los dos métodos de fermentación

Determinar el porcentaje de fermentación en el cacao Nacional y el

Clon CCN 51.

Realizar el análisis de costos de los tratamientos en estudio.

4

1.3. Hipótesis

Mejorará la calidad del cacao el método de fermentación con pre secado.

La variedad CCN 51 bajara los altos niveles de acidez y mejorara el sabor

y aroma de cacao.

5

CAPÌTULO II

MARCO TEORICO

6

2.1. El cacao

2.1.1. Origen

En la época de la colonia el cacao en ecuador se expandió en cuatro zonas

ecológicas:

Arriba.- Comprende la zona ribereña de las cuencas bajo el Rio Guayas

básicamente las actuales provincias de los Ríos y Guayas se llama el

cacao arriba porque salía rio arriba.

Manabí.- Con el cacao llamado bahía que corresponde la zona húmeda de

Manabí

Naranjal.- Hacia el sur que corresponde una pequeña parte de la provincia del

Guayas. Y la provincia del oro este cacao salía por el puerto Bolívar

se conocía como calidad bolívar.

Esmeraldas.- Tiene un cacao acriollado muy especial (Enríquez, 2005).

2.1.2. El cacao es uno de los más significativos símbolos de nuestro país.

Durante casi un siglo, el orden socio-económico ecuatoriano se desarrollaba en

gran medida alrededor del mercado internacional del cacao.

Hoy el Ecuador posee una gran superioridad en este producto: más del 70% de

la producción mundial del Cacao Fino de Aroma se encuentra en nuestras

tierras, convirtiéndonos en el mayor productor de cacao de aroma en el mundo.

Esto ha generado un prestigio muy importante, favorable, destacable,

indispensable y representativo para el país.

7

Este tipo de cacao tiene características individuales distintivas, de toques

florales, frutales, nueces, almendras, especias que le hacen único y especial,

sobresaliendo con su ya conocido sabor arriba (ANECACAO, 2013).

2.1.3. Fermentación del Cacao

El cacao (Theobroma cacao), es una planta que por poseer excelentes

características organolépticas y nutricionales, es muy apetecido por todo el

mundo, en especial el cacao conocido como “ Arriba ”, único en el Ecuador,

pero en los últimos años sé a encontrado dificultades para encontrar cacao de

buena calidad, por esta razón los agricultores han dejado a un lado estos

cultivos, y se han enfocado a las variedades clónales siendo una de ellas,

CCN-51 (Colección Castro Naranjal), cuyos orígenes se iniciaron en nuestro

país, esta variedad rinde un 80% de su fermentación, su peso en semillas esta

alrededor de 150 gramos en 100 granos, es más resistente a enfermedades y

plagas, contiene mayor porcentaje de grasa que el cacao Nacional.

Pero en lo que se refiere al sabor, su principal desventaja es el de no poseer

“sabor arriba” ni buen sabor a chocolate (acidez, astringente y otros). El sabor a

chocolate se inicia en la fermentación donde las almendras sufren cambios

internos que se manifiestan por perdida de astringencia y el color que se torna

gradualmente marrón, finalizada la etapa de una correcta fermentación se

procede a un secado, para luego ser tostadas las almendras donde el cambio

más importante en esta etapa se le conoce como “Precursor del sabor a

chocolate” (Nielsen, 2006).

La pulpa del cacao tiene aproximadamente el 10% de azucares y 2% de ácido

cítrico y que la fermentación pasa por dos fases: la primera fase las almendras

de cacao que se infectan inmediatamente después de ser extraídas de las

mazorcas, son atacadas por levaduras que convierte los azucares en los

alcoholes y metabolizan el ácido cítrico disminuyendo la acidez, esto sumado al

aumento de temperatura generado por la fermentación alcohólica, proporcionan

8

las condiciones apropiadas para que actúen las bacterias lácticas que también

producen ácido acético y disminuyen la acción de las levaduras.

Estas transformaciones producen la pérdida del líquido y peso en las

almendras, y se realiza en condiciones anaeróbicas. La fase acética o

(aeróbica), el aumento de etanol y la aireación permite la proliferación de

bacterias acéticas que convierten el etanol en ácido acético, durante esta

transformación se produce Monóxido de Carbono y agua, donde se presenta

una liberación de calor y se pueden alcanzar temperaturas de 48 a 60 °C, en

este punto mueren la mayoría de las bacterias, las acéticas quedan inactivadas

y el ácido acético no se oxida totalmente (Ramos, 2006).

Todos estos detalles de sabor y aroma están en el origen genético del grano,

que se logra con el correcto tratamiento pos cosecha, sumando a las

condiciones naturales de suelo, clima, temperatura, luminosidad que convergen

en un solo punto, en un solo territorio, en el mágico y maravilloso Ecuador

situado en la mitad del mundo (ANECACAO, 2013).

2.1.4. El cacao en Ecuador

El Clon CCN-51.- En 1965 luego de varias investigaciones, agrónomo

ambateño Homero Castro Zurita, logro en 1965 el denominado cacao clonal

CC-51 que significa Colección Castro Naranjal. Este clon desde la introducción

en el año 2005 hasta la fecha, se ha exportado alrededor de 130,000 TM del

Hibrido a países como México, Argentina, España, Colombia, China entre

otros. Países que buscan del Ecuador para suministrarse de Cacaos

Aromáticos y con notas de diversos sabores, al mismo tiempo países que

buscan de cacaos de no tan alta calidad para la elaboración de chocolates con

sus respectivas formulas.

La relación existente en la participación del Clon y el Cacao Nacional Fino en

las exportaciones ecuatorianas hasta el momento es de: 75% Cacao Nacional y

25 % del CCN-51 (ANECACAO, 2013).

9

2.2. Producción primaria del cacao.

La fase de producción primaria, tiene como objetivo fundamental identificar y

caracterizar criterios que los individualizan y luego se priorizan en base a su

importancia, abarcando varios parámetros, como es la producción continua,

seguridad de venta, nivel tecnológico rendimientos, calidad de fermentación,

asistencia técnica, rentabilidad, sistema de comercialización, organización y

crédito (Carrillo, 2006).

2.3. Productores individuales

Constituye alrededor de 80% y son principalmente pequeños productores, se

relacionan directamente con los intermediarios ubicados en el pueblo más

cercano.

2.3.1. Manejo Pos-Cosecha

El manejo pos-cosecha incide directamente en la calidad del producto ya que el

sabor a chocolate depende un 45 % de la fermentación secado, tostado.

(Gutiérrez, 2007).

La experiencia de los productores de cacao del país se afianza, ya que según

las estadísticas de la corporación de Promociones de exportaciones e

inversiones, la utilidad del negocio cacao tero se ha incrementado en un 53%,

debido al buen manejo pos cosecha por parte de los productores agremiados.

(CORPEI, 2013).

El manejo pos cosecha del cacao denominado beneficio, constituye un

aspecto de máximo importancia para presentar al mercado un producto de

calidad. Garantiza que el grano sea apreciado, apetecido por la industria y

asegura su comercialización tanto a nivel nacional como internacional,

justificando un mejor precio. (CONACADO, 2012).

10

2.3.2. Manejo pos cosecha

2.3.2.1. La recolección

Se debe recolectar solo los frutos maduros, los verdes no porque estos originan

un sabor amargo, ya que las sustancias azucaradas que recubren el grano, aun

no se encuentran en óptimas condiciones para el desarrollo del proceso

bioquímico que se lleva a cabo durante la fermentación.

La periodicidad de las recolecciones debe corresponder al volumen de la

cosecha, la madurez de las mazorcas, la presencia de plagas, enfermedades o

animales dañinos.

Generalmente en plantaciones pequeñas o medianas la recolección debe

hacerse cada dos o tres semanas, evitando la sobre maduración de los frutos o

perdida por insectos o enfermedades. Si se logran periodos más cortos entre

una y otra cosecha menor riesgo de pérdida de frutos.

Las herramientas apropiadas para la recolección son: Tijera podadora para

cosechar la mazorca evitando dañar los cojines florales peligrosas en el tronco

perjudicando a las cosechas futuras (CONACACAO, 2013).

2.3.2.2. Partida de mazorcas

Una vez recolectada, se amontona, separándose las que puedan estar

enfermas y las que no alcanzaron el grado de madurez requerido para

garantizar que solo se beneficien los frutos maduros y sanos de lo contrario, se

afectara la calidad del producto (Red cacao, 2013).

11

2.3.2.3. Transporte.

El transporte de las almendras de cacao del campo hacia el lugar donde se

realizara la fermentación y el secado puede ser en sacos de yute, tachos de

plástico, canastos todos estos materiales adaptados a la zona de producción o

la facilidad del agricultor cacaotero. (Red cacao, 2013).

2.3.2.4. Fermentación.

Es el paso fundamental en el beneficio del cacao. En este proceso se

desarrolla el sabor y el aroma del producto, formando una almendra “hinchada”,

de color marrón y de buena apariencia. Una buena fermentación origina al

cacao que al ser convertido en chocolate, es agradable al paladar y al olfato,

por el contrario una mala fermentación o ausencia de ella, puede desmeritar el

producto de manera notable.

Cuando las almendras no se fermentan se produce el llamado cacao corriente.

Si el tipo de cacao procesado es muy cercano a los forasteros, se producirá un

alto porcentaje de almendras pizarrosas, las cuales en su interior son

compactas y de color violeta oscuro. Este defecto es el más castigado por la

industria procesadora (Red cacao, 2013).

Es un proceso complejo que consiste en una serie de cambios de carácter

bioquímico y físico en todas las estructuras del grano, tanto en la testa o

cascarilla, en el mucilago que cubre, en el interior del cotiledón y en el embrión

que debe morir (Red cacao, 2013).

2.3.2.5. Reacción Química

Mediante las cuales los azucares contenidos en la pulpa, se transforma en

producto como agua, alcohol etílico y ácido acético, entre otras sustancias, por

la acción de las levaduras que son microorganismos de carácter anaeróbico, en

cuyo proceso general el desprendimiento del calor. En una segunda fase y

12

también ayudado por otros organismos (esta ves bacterias aeróbicas, es decir

que, para vivir necesitan de aire), se desarrolla otros procesos y sucede la

oxidación de los poli fenoles y cambios notables en el pH. (Red cacao, 2013).

2.3.2.6. Reacción física

Desde el punto de vista física, se produce cambios como el hinchamiento del

grano, por penetración del líquidos como el agua y el ácido acético que permea

la cascara de la almendra desde afuera hacia los cotiledones, ello ayuda a la

muerte final del embrión y le garantiza al cacao una apariencia de

arriñonamiento y de grietas o estrías internas (Chocolate Cortes, 2013).

2.4. Buena fermentación

Colocar las almendras en una caja de madera con compartimientos de 66 x

60 cm, con fondo de tablillas separadas cada 5 mm. entre ellos tiene

compartimientos con capacidad para 150 kg. De cacao fino.

Otra opción es utilizar cajas de madera colocadas en diferentes niveles

formando una escalera con la finalidad de facilitar la remoción posterior.

Cubrir los cajones con hojas de plátano una vez que estos han sido

llenados.

Mantener el tiempo de fermentación de 4 días para Cacao Nacional y 6 días

para cacao Trinitario.

Remover o voltear las almendras cada 24 o 48 horas pasando a otro cajón

de madera.

Utilizar una pala de madera para la remoción (Bravo, 2011).

13

Para obtener una buena fermentación se realiza lo siguiente.

1. Cosechar mazorcas maduras.

2. Separar las indeseables.

3. Pre secado de 4 a 10 horas (mismo día de cosecha) en caso de solo

resplandor.

4. Fermentar sobre una mesa de madera en montón o en cajón de no más

de 40 cm. de altura

5. Tiempo de fermentación de 2 a 4 días( 24- 48 horas)

6. Secado sobre tendal.

7. Temperatura 12 has. De fermentación de 35-40 °C, no pre secado 28-32

(Rojas, 2010).

2.5. Métodos de fermentación

2.5.1. Fermentación en cajas de madera.

Este método de fermentación es el más recomendado mantiene un buen

aislamiento térmico que permite un aumento homogéneo de la temperatura en

todo la masa, factor decisivo en la fermentación (Calderón, 2012).

2.5.2. Fermentación en montones

Este método se suele aplicar en montones de diversos tamaños puede ser

desde los veinte hasta los mil kilos con la pulpa de cacao, sobre piso de caña o

madera, tapado con hojas de banana y sacos de cabuya para evitar la pérdida

de calor. Este proceso tarda entre cinco a seis días, en ningún caso llega a la

semana, las remociones con intervalo 48, 72 horas aunque ocupa más espacio

en total, desarrollando un sabor más especial.

14

Las transformaciones de las sustancias que produce el sabor astringente al

cacao, es decir los, poli fenoles, son indispensables, pues cuando esto no se

produce, el grano es castigado en su precio (Calderón, 2012).

2.5.3. Fermentación en sacos

Este método consiste en llenar sacos de yute con las almendras cosechadas y

ubicarlas con la finalidad que escurra el mucílago de las almendras de cacao,

de esta manera permitirá dar una buena fermentación, la fermentación en

sacos requiere de más mano de obra por lo que requiere realizar el llenado y

dificulta la remoción de las almendras. (Calderón, 2012).

2.5.4. Tipo de fermentador

Este factor es unos de los más estudiados el cual varía de acuerdo al país o

zona cacaotera. Así en Costa de Marfil se recomienda fermentar en cubetas de

fermentación de un volumen de 80 litros, éstas poseen dos asas que permiten

la fácil manipulación por dos hombres. Por su parte, en Colombia, un estudio

realizado por Gutiérrez y Salazar, (1984), dice que, el mejor porcentaje de

fermentación se tiene en un modelo llamado camillas fijas. En cambio en

Venezuela, estudios señalan que en cajones cuadrados e! cacao muestra una

menor acidez y una mayor intensidad de sabor a fruta o floral. Sin embargo, un

estudio realizado por Liendo y Marín (2006), en el Barlovento, señala que la

mayoría de los productores utilizan método de apilado y cestas para la

fermentación del cacao (Pérez, 2006).

En el Ecuador varios autores señalan, distintos método de fermentación sin

hacer referencia marcada de uno hacia otro, pero con una tendencia hacia las

cajas de madera; entre otros métodos se tiene los siguientes: montones, cajas

individuales y subdivididas, sacos, tinas o gavetas, cajas de caña, y tendales

(Enríquez, 2005).

15

2.5.5. Tiempo de fermentación

En lo que tiene que ver el tiempo estimado de fermentación también existen

variación que pueden darse por distintos factores; clima, especie, recipiente,

necesidades del agricultor, etc. Existen investigaciones en este campo que han

determinado los tiempos más adecuados para obtener una mejor calidad del

producto, es necesario tan solo un día de fermentación para los cacaos de tipo

nacional puro (Jacob, 2010).

Se necesitan dos días para este tipo de cacao, a diferencia de seis o más días

para los trinitarios (CCN-51). En República Dominicana, se determinó que el

tiempo óptimo para tener un mayor porcentaje de fermentación es de seis días;

sin embargo, Roche, (2007), menciona cinco días de fermentación para

mejorar la calidad del cacao dominicano (Trinitario) (Pérez, 2006).

El tiempo óptimo de fermentación es de 48 a 72 horas, tiempo adecuado para

dar características sensoriales superiores al cacao; aunque Mendoza (1991),

menciona 96 horas para un mayor índice de fermentación. También podría

estar dado por las diferentes condiciones que tienen los agricultores en cada

finca (Pérez, 2006).

2.5.6. Frecuencia de remoción

Este aspecto por lo general va combinado con el tiempo de fermentación, y el

tipo de fermentador, ya que entre más grande sea la capacidad del fermentador

más exigido será la remoción, si no hay remoción, solamente fermentara una

parte de la masa (Enríquez, 2005).

La remoción de la pulpa antes de la fermentación reduce el substrato en cuanto

a actividad microbiana y por lo tanto la acidez (Liendo y Marín, 2006).

16

Sin embargo en el diagnóstico realizado en las zonas cacaoteras de la

provincia de Manabí se detectó que varios agricultores, no realizan las

remociones, aspecto que debe estar influyendo en la calidad del cacao

ecuatoriano (INIAP, 2007).

2.5.7. Factores Biológicos

En la etapa inicial de la fermentación existe la intervención por parte de

microorganismos que estimulan los precursores del sabor y aroma del cacao.

Cuando se maduran las mazorcas, son recolectadas cortándolas del tronco

leñoso; después, son abiertas y el efecto inmediato de esta exposición de las

semillas, es el ataque microbiano inicial, especialmente levaduras y bacterias, a

la pulpa acida, rica en azúcares; así se inicia la fermentación con fuentes de

microorganismos (Pérez, 2006).

2.6. El Secado del cacao

Para que el producto pueda ser almacenado, con la seguridad de que no se

afectara por causa del ataque de hongos, es necesario acondicionar su

humedad a un contenido de agua cercano a 7% (Cros, 2007).

De otro lado, debe tenerse en cuenta, que durante, el proceso de secado del

grano continuo el desarrollo de algunos de los procesos de transformación

física y química, los cuales no alcanzan a completarse mientras el producto

está en la pila de la fermentación. Durante esta etapa se termina la oxidación y

transformación de los poli fenoles desapareciendo por completo el color violeta

de las almendras, con lo que el grano se torna totalmente marrón, generando

las características organolépticas deseables (Cros, 2007).

Si el secado lo queremos un cacao de calidad, es necesario que el secado lo

realicemos poco a poco, en el primer día le ponemos asolear en las horas más

frescas para que termine la fermentación. El secado se continúa por 5 a 6 días

más dependiendo de la cantidad de sol que tengamos (Cros, 2007).

17

2.7. Calidad del grano de cacao

La calidad del grano del cacao está directamente relacionada con un adecuado

proceso de fermentación y secado. Las principales características requeridas

por la industria, son las siguientes:

Fermentación más del 70%

Humedad menos del 7%

Granos violetas menores al 20%

Granos pizarrosos menores al 10%

Defecto menor al 10% (ANECACAO, 2013).

Tabla 1. Diferencia de almendras fermentadas y las no fermentadas.

Fermentadas Mal Fermentadas

Hinchad o más gruesa Más bien aplanada

La cascara se separa fácilmente Por lo general es difícil separar la

cascara

Color marrón o chocolate Color violeta en su interior o

blanquecino

Naturaleza quebradiza Naturaleza compacta

Sabor medianamente amargo Sabor astringente

Aroma agradable Aroma desagradable

Fuente: ANECACAO, (2013).

2.8. Calidad del cacao

Calidad es la clasificación que imponen los países compradores y fabricantes

de chocolate a las almendras de cacao por su apariencia física, la humedad,

contenido de materiales extraños, mohos insectos, etc., y por su sabor

intrínseco o propio de cada variedad o genotipo (Graziani, 2005).

De acuerdo con la (Conferencia de las Naciones Unidas sobre Comercio y

Desarrollo) UNCTAD, los estándares internacionales para cacao requieren que

18

el grano de calidad negociable sea fermentado, completamente seco, libre de

olores extraños y de cualquier evidencia de adulteración, así como libre de

insectos vivos, granos partidos, fragmentos, partes de cascara, y de uniforme

tamaño. De lo anterior se puede clasificar al cacao de acuerdo a las

características físicas (objetivas) y organolépticas o sensoriales (subjetivas)

(Graziani, 2005).

2.9 Investigaciones relacionadas

El análisis de los resultados muestra que el tiempo de fermentación a diferencia

del tipo de fermentador, tuvo influencia sobre las variables físicas y químicas

analizadas. El aumento del porcentaje de granos fermentados y la disminución

de los granos violetas ocurrieron desde el inicio hasta el final de la

fermentación. La calidad química mejora con la reducción de la concentración

de compuestos alcaloides y poli fenoles, lo que repercute sobre las

características organolépticas del cacao tipo Nacional. De los fermentadores y

los tiempos utilizados por los productores se presentan las mejores

características de calidad entre los cuatro y cinco días de fermentación en

cajas de madera (Rivera, 2012).

Los resultados obtenidos, mostraron que mayor incidencia de almendras

pizarrosas sucedió a los dos días; mientras que tres y cuatro días se obtuvo el

mayor porcentaje de granos color violeta. Así mismo los tratamientos

reportaron el mayor porcentaje de granos con buena fermentación. Mientras

que a los tres, cuatro y cinco días granos se obtuvieron los mayores valores de

granos ligeramente fermentados. Mientras que el testigo evidenció el mayor y

menor porcentaje de granos pizarrosos y de color violeta en comparación con

los tratamientos.

19

Los principales compuestos químicos encontrados en los granos y que de

alguna manera tienen influencia en las características organolépticas son: poli

fenólicos (astringencia), purinas (amargor), esteres, y ácidos principalmente el

acético. Los valores económicos estuvieron acorde a la comunidad, seguido

por el tipo de fermentador y días del proceso, evidenciaron que en el sitio “El

Negrito” los costos reportaron USD 142,40 en relación a “Chaflu” que presentó

un total de USD 143,20. Mientras que “Balsalito” produjo un costo de USD

133,80 el bajo y conveniente para el productor de cacao (Arroyo, 2010).

Para la metodología experimental se hace uso del diseño al azar denominado

(DCA) con tres repeticiones, con la siguiente nomenclatura; FC fermentación

en cajones, FSP fermentación en sacos de polipropileno, FSY fermentación en

sacos de yute, ST secado en tendal, STC secado en tendal con cubierta y SM

secado en marquesina. Utilizando para cada uno de ellos 25 Kg de cacao

fresco.

En la fase de fermentación y secado se registraron; temperatura y humedad

ambiental, que fueron valoradas durante el día entre las 06h00 y 21h00.

Además, se evalúan estos parámetros en la masa fermentante, para ello se

hace uso de un termopar. En el laboratorio se realizaron los siguientes análisis:

Humedad; cenizas; azúcar total y reductor; pH en cotiledón, testa y total; grasa;

acidez, Ca, Mg, K, Na, Fe y Zn. Los resultados del monitoreo en FC se lo

alcanza en un tiempo de 96 horas con porcentajes entre 70 y 90% de las

almendras fermentadas. En cambio, para los casos de FSP y FSY este

porcentaje se lo consigue a las 120 horas. En relación al peso del grano, éstos

oscilan entre 1.3 y 1.7 gramos.

La experiencia enseña que, a medida que el peso de la almendra aumenta el

porcentaje de cascarilla es menor sin que sea esto una regla. Las impurezas

del producto manejado en los tratamientos SM y STC es de 0.1 g, en cambio,

en ST debido al método operativo (desplazamiento de material problema)

genera una importante cantidad de impurezas.

20

Haciendo referencia al contenido de humedad en el grano según se aprecia en

el grafico 1, en todos los casos se presenta la curva de enfriamiento, no se ve

afectada drásticamente por la temperatura externa. Sin embargo, en el ST las

curvas son más irregulares que en los casos SM y STC, esto se debe

primariamente a la maniobra operativa y segundo a que los rayos solares

inciden directamente sobre el grano dando como resultado alteraciones en los

mismos.

El estudio que permite definir el grado de fermentación es la prueba de corte,

en la presente investigación se encuentran los resultados resumidos en la tabla

18, el porcentaje promedio más alto de almendras fermentadas se alcanza en

FC con valor del 71 %, en los casos de FSP y FSY los valores son de 59 y 65

% respectivamente, en relación al porcentaje de granos violetas en FC es de

18 % y para FSP y FSY se encuentran en valores de 24 y 23 %

respectivamente, la FC presenta un porcentaje promedio de 9.6 % de granos

pizarrosos mientas que los tratamientos FSP y FSY se encuentran en un

porcentaje promedio de 16 y 10 %.

En cuanto a la determinación de pH en los tres tratamientos es de 6.5 y

disminuye a valores de 4.8 en el momento en que culmina la fermentación y

que corresponde a la máxima temperatura del proceso. Luego se genera un

incremento que tiende a estabilizarse a pH 6 que corresponde a un cacao seco

(Nataly y Mingo, 2011).

21

CAPÌTULO III

METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN

22

3.1. Materiales y Métodos

3.1.1. Localización y duración del experimento

Esta investigación se realizó en el (Centro de Acopio), que se encuentra

ubicado en el Recinto Guapara perteneciente a la parroquia Moraspungo

Cantón Pangua, provincia de Cotopaxi, en las coordenadas geográficas

Latitud: S 1° 20' y Longitud: W 79° 15' y tuvo una duración noventa días.

3.2. Condiciones meteorológicas

Cuadro 1. Condiciones meteorológica de la parroquia Moraspungo, lugar de

la investigación.

Parámetros Promedio

Altitudes m .s .n .m 375

Precipitación media anual mm 1000 a 3500

Temperatura máxima anual ºC 27

Temperatura mínima anual ºC 20

Humedad relativa % 75

Heliofanía, hora/luz/año 984.00

Topografía Regular

Textura Franco limoso

Clima Subtropical

Fuente: INAMHI, 2014

23

3.3. Materiales y equipos

Los materiales que se utilizaron se presentan en el siguiente cuadro.

Cuadro 2. Materiales para la investigación métodos de fermentación en la

calidad del cacao (Theobroma cacao) nacional y CCN 51, en el

Recinto Guapara Cantón Pangua Moraspungo

Materiales Cantidad

Cacao Kg. 800

Cajas de fermentación.

Tendal de cemento 1

Navaja 1

Sacos de yute y cabuya 20

Tijeras de podar 1

Termómetro 1

Medidor de humedad 1

Valdés de plástico 4

Machete. 1

Balanza en kg. 1

Cocina 1

Tiesto (para tostar las muestras de cacao) 1

Molino manual 1

Licuadora para refinar la pasta 1

Placas (etiquetas) 12

Envases de vidrio para las muestras 12

Tablero 1

De Oficina

Esferográficos 2

Libreta de apunte 1

Computador 1

Impresora 1

Cámara fotográfica 1

24

3.4. Tratamientos

A continuación se presenta los cuatro tratamientos que son el resultado del

arreglo factorial de dos métodos de fermentación con dos variedades de cacao

Nacional fino de aroma y el clon CCN 51.

Factor a cacao

A1 Cacao nacional

A2 Cacao CCN51

Factor B pre secado

B1 Pre secado

B2 Sin pre secado

Cuadro 3. Tratamientos de la investigación, métodos de fermentación en la


Recinto Guapara Cantón Pangua Moraspungo.

Tratamiento Nomenclatura Descripción

T1 A1B1 Cacao nacional pre secado.

T2 A1B2 Cacao nacional sin pre secado.

T3 A2B1 Cacao CCN 51 pre secado.

T4 A2B2 Cacao CCN 51 sin pre secado.

3.5. Diseño experimental

Para el presente estudio se empleó un D.B.C.A diseño experimental de bloques

completos al azar con un arreglo factorial de 2 x 2 (dos métodos de

fermentación y dos variedades de cacao), para la comparación de las medias

de los tratamientos se aplicó la prueba de Tukey el 5%.

25

CUADRO 4. Análisis de varianza en, métodos de fermentación en la calidad

del cacao (Theobroma cacao) nacional y CCN 51, en el recinto

Guapara, cantón Pangua Moraspungo.

Fuentes de variación Grados de libertad

Repetición Factor A Factor B Factor AB Tratamiento Error experimental

r-1 A-1 B-1 (A-1)(B-1) t - 1 (t-1)(r-1)

3 1 1 1

3 9

Total t x r -1 15

3.6. Esquema del experimento

Cuadro 5. Esquema del experimento en, métodos de fermentación en la


recinto Guapara, Cantón Pangua Moraspungo.

Tratamientos Repeticiones U/E Kg./tratamiento

T1 Nacional pre secado 4 50 Kg. 200 Kg.

T2 Nacional sin pre secar 4 50 Kg. 200 Kg.

T3 CCN 51 pre secado 4 50 Kg. 200 Kg.

T4 CCN 51 sin pre secar 4 50 Kg. 200 Kg.

3.7. Delineamiento experimental

El delineamiento Experimental en esta investigación se detalla a continuación

Diseño experimental Bloques Completos al Azar.

Número de repeticiones 4

Numero de tratamientos 4

Número de unidades experimentales 16

Peso de la unidad experimental kg. (cacao) 50

Peso por repetición kg. (cacao) 50

Peso de la muestra útil kg. (cacao) 12,5

Peso total del ensayo kg. (cacao) 800

26

3.8. Variables evaluadas

3.8.1. Control de peso en las dos variedades

El peso de cada tratamiento se realizó en Kilogramos en el momento después

de la cosecha antes de la fermentación tomados en baba y después en seco

cuando haya alcanzado una humedad del 7% mínimo.

3.8.2. Diferencia de peso húmedo a peso seco

Esta variable se determinó estableciendo la diferencia de peso del caco en

baba con el peso seco obtenido luego del proceso utilizando una balanza de

precisión.

3.8.5. Temperatura durante la fermentación

La temperatura se midió con un termómetro todos los días en la mañana.

3.8.6. Control de agua sangre

Esta medición se realizó durante el proceso de fermentación a cada una de las

muestras en estudio.

3.8.8. Análisis de calidad (porcentaje de fermentación)

Este análisis se determinó en almendras secas mediante la “prueba de corte” la

cual consiste en partir longitudinalmente 100 almendras tomadas al azar y

colocando en una tabla en blanco se continuó con la calificación de acuerdo a

las características según la norma.

27

3.8.9. Degustación (variable organoléptica)

Esta variable se realizó utilizando dos evaluaciones sensoriales mediante la

degustación de cada una de las muestras, los degustadores utilizaron los

sentidos del olfato y el gusto. En esta prueba se identificó los sabores en el

licor del cacao

Básicos.- acidez, amargor, astringencia, ácidos.

Específicos.- cacao, floral, frutal, nuez.

Adquiridos.- crudos y extraños.

Análisis de laboratorio. En este análisis determinó la presencia de

sustancias químicas dentro del licor de cacao.

3.9. Costos de los tratamientos en estudio

En cada tratamiento se registró los costos de producción. Se expresó en

USD/tratamiento.

3.10. Análisis Económico

Para el análisis económico se calculó:

Costos totales

Es la suma de los costos fijos y de los costos variables, se aplicó la siguiente

fórmula:

CT = CF + CV; Donde:

CT = costos totales

CF = costos fijos, y

CV = costos variables.

28

Ingresos

Son los valores totales de los tratamientos que se obtuvieron multiplicando el

rendimiento de cacao en cada tratamiento, por el precio de venta en el

mercado.

Utilidad neta

Es la diferencia de los ingresos y los costos totales. Se aplicó la siguiente

fórmula:

Dónde:

U N = I – C,

U N = Utilidad neta.

I = Ingresos

C = Costos

Relación beneficio/costo

Se calculó, mediante la siguiente fórmula.

Relación B/C = Utilidad

Costos totales

3.11. Manejo del experimento

a. Selección de las fincas

Primeramente se realizó la selección de las fincas productoras de cacao

Nacional y CCN 51 se llevó a cabo un dialogo con los dueños de las fincas

29

seleccionadas y se acordó el compromiso que solo se llevara los granos sanos

libres de monilla.

b. Cosecha

Fue realizada en mazorcas maduras de árboles de cacao tipo nacional y

CCN 51 por separado para lo cual fue planificada con anterioridad la cosecha

se recolectaron solo las mazorcas buenas libres de monilla.

c. Selección de las mazorcas

Esta actividad se realizó al momento de partir las mazorcas ya que en algunas

a simple vista aparentemente están sanas pero sin embargo internamente

estuvieron afectadas de la monilla.

d. Transporte

Como la finca estuvo distante del centro de acopio tuve que transportar

fletando un carro tanto para la el cacao nacional y el CCN 51.

e. Pesado del cacao en baba

Con la ayuda de una balanza de presión se realizó el pesado del cacao y su

respectiva calificación al 60 % de humedad en el caco Nacional y 65 en el

cacao CCN 51 procediendo con el pago respectivo al productor por su

cosecha, luego se realizó la distribución por cada tratamiento y repetición tanto

en el cacao Nacional y CCCN 51 y su respectivo etiquetado.

f. Pre secado

Al primer día de fermentación se realizó el pre secado en los dos tratamientos

durante un tiempo de 2 a 3 horas de radiante sol después las muestras

regresaron al cajón de fermentación luego los montones se taparon con sacos

de cabuya esto se realizó en el tratamiento 1 y 3 Nacional y CCN 51.

30

Respectivamente, con la finalidad de acelerar el aumento de temperatura y

evitar el agua sangre y por ende disminuir la acides de los granos de cacao.

g. Fermentación

Esta actividad se realizó en los cajones de madera, de 60cm. X 60cm. X 60cm.

con perforaciones en el fondo de un centímetro de diámetro a una separación

de 10cm de un cajón a otro, para ayudando al drenaje del mucilago fresco de

los granos de cacao de cada una de los tratamiento 2 y 4 Nacional y CCN 51

respectivamente se dejó tapado con sacos de cabuya.

Estos cajones de fermentación están ubicados bajo techo y protegidos de las

lluvias. Se fermento por un tiempo de 4 días (96 horas) las muestras de

nacional y 5 días (120 horas) para los CCN 51.

h. Remoción

Con la finalidad de obtener una fermentación homogénea se realizó las

remociones cada 24 horas en todos los tratamientos.

i. Temperatura de la masa de cacao en el proceso de fermentación

Para determinar la temperatura de cada uno de los tratamientos se realizó la

toma de la temperatura a las 8 de la mañana con un termómetro de mercurio

a una profundidad de 20 cm.

j. Registro de A. S. (Agua Sangre.)

La presencia de Agua Sangre en las muestras se pudo observar partiendo una

almendra de apariencia hinchada a partir de los tres días de fermentación en

los tratamientos 2 y en el tratamiento 4 a partir de cuatro días de fermentación.

31

k. Secado

Una vez terminado los días de fermentación y observado la disminución de la

temperatura en la masa, las muestras salieron al secado primero las de

variedad nacional y al siguiente día las de variedad CCN51, esta actividad se

realizó en tendales de cemento y por motivos de los días lluviosos se ayudaba

dentro de las marquesinas para mantener regado y controlar la presencia de

moho, en la noche las muestras se llenaba en sacas a los cajones y por la

mañana salían al tendal para continuar con el secado hasta llegar a una

humedad del 7%.

l. Datos evaluados estadísticamente

Se enviaron 4 muestras al laboratorio del Instituto Nacional Autónomo de

Investigaciones Agropecuarias (INIAP.) Con un peso de 1kg. cada una para

evaluar las siguientes características físicas y sensoriales de los granos de

cacao.

Peso de 100 granos: el peso fue tomado en una balanza en gramos luego se

procedió la prueba de corte y se mide el porcentaje de fermentación y se

identificó separando por su color.

Porcentaje de granos con buena fermentación: En 100 almendras secas

mediante un corte longitudinal, se observaron los cotiledones de color

marrón o marrón rojizo y estrías.

Medianamente fermentadas: son los granos cuyos cotiledones ligeramente

estriados presentaron un color ligeramente violeta.

Porcentaje de granos color violeta: para esta medición se realizó en forma

visual des pues del corte son las almendras que presentan un color violeta

claro.

32

Porcentaje de granos pizarrosos o mal fermentados: se identifica los granos

que presenten un color gris negruzco de aspecto compacto.

Porcentaje de granos con moho: Se permitió observar en caso que la

almendra haya tenido deterioro o cortes durante la cosecha y el secado,

identificando la presencia de hongos en la parte interna del grano forma de

polvo blanco o negruzco.

m. Resultado de los análisis sensoriales: Este análisis permitió determinar los

sabores en el licor del cacao mediante la degustación a cargo de

profesionales del laboratorio de calidad del INIAP. Los que determinaron los

sabores propios y los adquiridos en el licor del cacao.

n. Datos químicos: Se enviaron 4 muestras al laboratorio de calidad en Santa

Catalina en la ciudad de Quito.

33

CAPÍTULO IV

RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN

34

4.1. Resultados y Discusión

4.1.1 Control de peso seco

El peso fresco en baba con el que se inició la investigación fue de 50

kilogramos por tratamiento y repetición.

Al realizar el análisis estadístico de los resultados de peso seco obtenidos en

esta investigación, se tiene que existen diferencias estadísticas significativas

para el factor A y para los tratamientos evaluados, mientras que para el factor B

no existen diferencias estadísticas.

Al comparar los promedios obtenidos en el factor A variedad de cacao, que se

reporta en el cuadro 6, se observa que en la evaluación realizada, las medias

se encuentran ubicados en dos rangos de distribución, de igual forma se

observa que el cacao nacional, presenta el mayor peso seco con 20.59 kg; el

caco CCN51, presenta el menor peso seco con 15.66 kilos.

Cuadro 6. Peso seco para los factores en, métodos de fermentación en la


recinto Guapara, Cantón Pangua Moraspungo.

Factores

Descripción

Peso seco (Kg)

Factor A

A1 Cacao nacional 20,59 a

A2 Cacao CCN51 15,66 b

Factor B

B2 Sin pre secar 18,21 a

B1 Pre secado 18,04 a

Coeficiente de variación % 0,96

Medias con la misma letra no presentan diferencia significativa (Tukey p = 0,05)

En el factor B secado, al comparar los promedios obtenidos que se reporta en

el cuadro 6, se observa que, las medias de los factores se encuentran en un

solo rango de distribución, es así que observa mayor peso seco 18.21 kilos en

35

el cacao sin pre secado; mientras que el menor peso seco del cacao 18.04

kilos, se tiene cuando se pre secó el cacao.

Los promedios de peso seco para los tratamientos que se presentan en el

cuadro 7, permiten observar que, las medias se encuentran ubicadas en 3

rangos diferentes de distribución, también se aprecia que el mayor peso seco

20.90 kilos la presenta el tratamiento T2 (Cacao nacional sin pre secar), en

tanto el menor peso seco 15.53 la presenta el tratamiento T4 (Cacao CCN 51

sin pre secado)

Cuadro 7.Peso seco para los tratamientos estudiados en, métodos de

fermentación en la calidad del cacao (Theobroma cacao) nacional y

CCN 51, en el recinto Guapara, Cantón Pangua Moraspungo.

Tratamiento Descripción Peso Seco (Kg)

T2 Cacao nacional sin pre secar. 20,90 a

T1 Cacao nacional pre secado. 20,28 b

T3 Cacao CCN 51 pre secado. 15,80 c

T4 Cacao CCN 51 sin pre secado. 15,53 c



Con el tratamiento T2 (Cacao nacional sin pre secar), se tiene el mayor peso

seco 20.90 kilos. Resultados que concuerdan con lo reportado por Rivera,

(2012), el análisis de los resultados muestra que el tiempo de fermentación a

diferencia del tipo de fermentador, tuvo influencia sobre las variables físicas y

químicas analizadas. El aumento del porcentaje de granos fermentados y la

disminución de los granos violetas ocurrieron desde el inicio hasta el final de la

fermentación.

36

4.1.2 Diferencia de peso húmedo a peso seco

Al realizar el análisis estadístico de los resultados de diferencia de peso

húmedo a peso seco obtenidos en esta investigación, se tiene que existen

diferencias estadísticas significativas para el factor A y para los tratamientos

evaluados, mientras que para el factor B no existen diferencias estadísticas.


reporta en el cuadro 8, se observa que en la evaluación realizada, las medias

se encuentran ubicadas en dos rangos de distribución, de igual forma se

observa que el cacao CCN51, presenta la mayor diferencia de peso húmedo a

peso seco con 34.34 kg; el caco nacional, presenta el menor diferencia de

peso húmedo a peso seco con 29.46 kilos.

Cuadro 8. Diferencia de peso húmedo a peso seco para los factores en,

métodos de fermentación en la calidad del cacao (Theobroma

cacao) nacional y CCN 51, en el recinto Guapara, Cantón

Pangua Moraspungo.

Factores Descripción Peso Diferencia (kg)

Factor A

A2 Cacao CCN51 34,34 a

A1 Cacao nacional 29,46 b

Factor B

B1 Pre secado 31,96 a

B2 Sin pre secar 31,84 a




el cuadro 9, se observa que, las medias de los factores se encuentran en un

solo rango de distribución, es así que observa mayor diferencia de peso

húmedo a peso seco 31.96 kilos en el cacao pre secado; mientras que la

37

menor diferencia de peso húmedo a peso seco del cacao 31.84 kilos, se tiene

cuando no se pre secó el cacao.

Los promedios de diferencia de peso húmedo a peso seco para los

tratamientos que se presentan en el cuadro 9, permiten observar que, las

medias se encuentran ubicadas en 3 rangos diferentes de distribución, también

se aprecia que la mayor diferencia de peso húmedo a peso seco 34.48 kilos la

presenta el tratamiento T4 (Cacao CCN 51 sin pre secado), en tanto la menor

diferencia de peso húmedo a peso seco 29.20 kilos la presenta el tratamiento

T2 (Cacao nacional sin pre secado).

Cuadro 9. Diferencia de peso húmedo a peso seco para los tratamientos

estudiados en, métodos de fermentación en la calidad del cacao

(Theobroma cacao) nacional y CCN 51, en el recinto Guapara,

Cantón Pangua Moraspungo.

Tratamiento Descripción Peso Diferencia (kg)

T4 Cacao CCN 51 sin pre secado. 34,48 a

T3 Cacao CCN 51 pre secado. 34,20 a

T1 Cacao nacional pre secado. 29,73 b

T2 Cacao nacional sin pre secar. 29,20 c



Con el tratamiento T4 (Cacao CCN 51 sin pre secado), se tiene la mayor

diferencia de peso húmedo a peso seco 34.48 kilos. Resultados que

concuerdan con lo reportado por Rivera, (2012), el análisis de los resultados

muestra que el tiempo de fermentación a diferencia del tipo de fermentador,

tuvo influencia sobre las variables físicas y químicas analizadas. El aumento

del porcentaje de granos fermentados y la disminución de los granos violetas

ocurrieron desde el inicio hasta el final de la fermentación.

38

4.1.3 Temperatura durante la fermentación

Al realizar el análisis estadístico de los resultados de temperatura durante la

fermentación obtenidos en esta investigación, se tiene que existen diferencias

estadísticas significativas para los factores A y B en los días 1, 2 y 4 de

fermentación y para los tratamientos evaluados se tiene que existen

diferencias estadísticas significativas en los días 1, 3 y 4 de fermentación del

cacao.


reporta en el cuadro 10, se observa que en la evaluación realizada al día 1 de

fermentación, las medias se encuentran ubicadas en dos rangos de

distribución, de igual forma se observa que el cacao nacional, presenta la

mayor temperatura con 34.51 °C; el cacao CCN51, presenta la menor

temperatura con 29.99 °C.

Cuadro 10. Temperatura durante la fermentación para los factores en, métodos

de fermentación en la calidad del cacao (Theobroma cacao)

nacional y CCN 51, en el recinto Guapara, Cantón Pangua

Moraspungo.

Factores Descripción Temperatura ºC durante la fermentación

Día 1 Día 2 Día 3 Día 4

Factor A

A1 Cacao nacional 34,51 a 43,46 a 42,06 a 38,11 b

A2 Cacao CCN51 29,99 b 36,76 b 41,05 a 43,68 a

Factor B

B1 Pre secado 33,34 a 41,08 a 39,66 a 38,85 b

B2 Sin pre secar 31,16 b 39,14 b 43,45 a 42,94 a

Coeficiente de variación %

1,97

2,44

3,39 5,60


En la evaluación realizada al día 2 de fermentación, las medias se encuentran

ubicadas en dos rangos de distribución, de igual forma se observa que el

cacao nacional, presenta la mayor temperatura con 43.46 °C; el cacao CCN51,

presenta la menor temperatura con 36.76 °C.

39


ubicadas en un solo rango de distribución, de igual forma se observa que el

cacao nacional, presenta la mayor temperatura con 42.06 °C; el cacao CCN51,

presenta la menor temperatura con 41.05 °C.


ubicadas en dos rangos de distribución, de igual forma se observa que el

cacao nacional, presenta la menor temperatura con 38.11 °C; el cacao CCN51,

presenta la mayor temperatura con 43.68 °C.


el cuadro 10, se observa que en la evaluación realizada al día 1 de

fermentación, las medias de los factores se encuentran en dos rangos de

distribución, es así que se observa la mayor temperatura 33.34°C en el cacao

pre secado; mientras que la menor temperatura 31.16°C, se tiene cuando no

se pre secó el cacao.

En la evaluación realizada al día 2 de fermentación, las medias de los factores

se encuentran en dos rangos de distribución, es así que observa la mayor

temperatura 41.08°C en el cacao pre secado; mientras que la menor

temperatura 39.14°C, se tiene cuando no se pre secó el cacao.


se encuentran en un solo rango de distribución, y se observa la mayor

temperatura 43.45°C en el cacao sin pre secado; mientras que la menor

temperatura 39.66°C, se tiene cuando se pre secó el cacao.


se encuentran en dos rangos de distribución, es así que observa la mayor

temperatura 42.94°C en el cacao sin pre secado; mientras que la menor

temperatura 38.85°C, se tiene cuando no se pre secó el cacao.

40

Los promedios temperatura para los tratamientos que se presentan en el

cuadro 11, permiten observar que en la evaluación realizada al primer día de

fermentación, las medias se encuentran ubicadas en 3 rangos diferentes de

distribución, también se aprecia que la mayor temperatura 36.38°C la presenta

el tratamiento T1 (Cacao nacional pre secado), en tanto la menor temperatura

29.68°C la presenta el tratamiento T4 (Cacao CCN51 sin pre secado).

Cuadro 11. Temperatura durante la fermentación para los tratamientos

estudiados en, métodos de fermentación en la calidad del cacao

(Theobroma cacao) nacional y CCN 51, en el recinto Guapara,

Cantón Pangua Moraspungo.

Factores

Descripción Temperatura Cº durante la fermentación

Día 1 Día 2 Día 3 Día 4

T1 CN pre secado. 36,38 a 41,00 a 36,88 c 35,75 b

T2 CN sin pre secar. 32,65 b 40,00 a 45,23 a 40,48 ab

T3 CCN 51 pre secado. 30,30 c 39,78 a 42,45 ab 41,95 a

T4 CCN 51 sin pre secado. 29,68 c 39,66 a 41,68 b 45,40 a

Coeficiente de variación % 1,97 2,44 3,39 5,60


En la evaluación realizada al segundo día de fermentación, las medias se

encuentran ubicadas en un solo rango de distribución, y se aprecia que la

mayor temperatura 41.00°C la presenta el tratamiento T1 (Cacao nacional pre

secado), en tanto la menor temperatura 39.66°C la presenta el tratamiento T4

(Cacao CCN51 sin pre secado).

En la evaluación realizada al tercer día de fermentación, las medias se

encuentran ubicadas en 4 rangos diferentes de distribución, también se aprecia

que la mayor temperatura 45.23°C la presenta el tratamiento T2 (Cacao

nacional sin pre secado), en tanto la menor temperatura 36.88°C la presenta el

tratamiento T1 (Cacao nacional pre secado).

41

En la evaluación realizada al cuarto día de fermentación, las medias se

encuentran ubicadas en 3 rangos diferentes de distribución, también se aprecia

que la mayor temperatura 45.40°C la presenta el tratamiento T4 (Cacao CCN51

sin pre secado), en tanto la menor temperatura 35.75°C la presenta el

tratamiento T1 (Cacao nacional pre secado).

Los resultados que se presentan en el cuadro 11, permiten inferir que el caco

nacional al ser pre secado aumenta su temperatura hasta el día 2 de

fermentación y luego va disminuyendo hasta el día cuatro que termina la

fermentación con 35.75°C. Cuando se fermenta el cacao Nacional sin pre

secado la temperatura aumenta hasta el día tres de la fermentación y

disminuye la temperatura a partir del día cuatro de fermentación.

Con el caco CCN51 al ser pre secado en la temperatura de fermentación tiene

resultados análogos a la del caco nacional, mientras que al no ser pre secado

inicia con temperaturas bajas y va aumentando hasta el cuarto día de

fermentación en la que llega a 45.40°C.

4.1.4 Porcentaje fermentación

En el cuadro 12, se observa que el porcentaje de fermentación presenta

diferencias entre las medias de los tratamientos, es así que los tratamientos T1

(Cacao nacional pre secado) y T3 (Cacao CCN 51 pre secado) presentan la

más alta fermentación con el 97% de los granos fermentados.

El tratamiento T4 (Cacao CCN 51 sin pre secado) presenta la fermentación del

95% de los granos que fueron sometidos al proceso de fermentación.

El tratamiento T2 (Cacao nacional sin presecar) con el 94% presenta el menor

porcentaje de granos fermentados.

42

Cuadro 12. Porcentaje de fermentación para los tratamientos estudiados en,



Pangua Moraspungo.

Tratamiento Descripción Fermentación%

T1 Cacao nacional pre secado. 97,00

T3 Cacao CCN 51 pre secado. 97,00

T4 Cacao CCN 51 sin pre secado 95,00

T2 Cacao nacional sin pre secado. 94,00

Los resultados que se reportan en el cuadro 12, son superiores a los que

reportan Nataly y Mingo, (2011), los resultados del monitoreo en FC se lo

alcanza en un tiempo de 96 horas con porcentajes entre 70 y 90% de las

almendras fermentadas. En cambio, para los casos de FSP y FSY este

porcentaje se lo consigue a las 120 horas. En relación al peso del grano, éstos

oscilan entre 1.3 y 1.7 gramos.

4.1.5 Control de agua sangre

En el cuadro 13, se observa que al realizar el control agua sangre este,

presenta diferencias entre las medias de los tratamientos, es así que los

tratamientos T1 (Cacao nacional pre secado) y T3 (Cacao CCN 51 pre secado)

no presentan la formación de agua sangre en sus almendras.

El tratamiento T2 (Cacao nacional sin presecar) presenta agua sangre en sus

almendras al tercer y cuarto día de la fermentación. El tratamiento T4 (Cacao

CCN 51 sin pre secado) presenta agua sangre en sus almendras al cuarto y

quinto día de la fermentación.

43

Cuadro 13. Control de agua sangre para los tratamientos estudiados en,



Pangua Moraspungo.

Tratamientos Descripción Control agua sangre

Día 1 Día 2 Día 3 Día 4 Día 5

T1 CN pre secado. - - - - -

T2 CN sin pre secado. - - AS AS -

T3 CCN51 pre secado. - - - - -

T4 CCN51 sin pre secar. - - - AS AS

4.1.6 Análisis de calidad (defectos)

En el cuadro 14, se observa que al realizar el control de calidad en lo que

corresponde a defectos se tiene que, en cuanto a granos color violeta se

observan diferencias entre las medias de los tratamientos, es así que el

tratamiento T2 (Cacao nacional sin pre secado) con 5% presenta el mayor

porcentaje de granos color violeta, mientras el tratamiento T1 (Cacao nacional

pre secado) no presenta Granos color violeta.

En cuanto a granos color pizarra se observan diferencias entre las medias de

los tratamientos, es así que el tratamiento T1 (Cacao nacional pre secado) con

3% presenta el mayor porcentaje de granos color pizarrosos, mientras los

tratamientos restantes únicamente presentan el 1% de granos pizarrosos.

En cuanto a moho en los granos, se observa que ninguno de los tratamientos

presenta signos de moho en sus granos.

Los resultados que se presentan en el cuadro 14, difieren de lo reportado por

Nataly y Mingo, (2011), el estudio que permite definir el grado de fermentación

es la prueba de corte, en la presente investigación el porcentaje promedio más

alto de almendras fermentadas se alcanza en FC con valor del 71 %, en los

casos de FSP y FSY los valores son de 59 y 65 % respectivamente, en relación

al porcentaje de granos violetas en FC es de 18 % y para FSP y FSY se

44

encuentran en valores de 24 y 23 % respectivamente, la FC presenta un

porcentaje promedio de 9.6 % de granos pizarrosos mientas que los

tratamientos FSP y FSY se encuentran en un porcentaje promedio de 16 y 10

%.

Cuadro 14. Defectos en los tratamientos estudiados en, métodos de

fermentación en la calidad del cacao (Theobroma cacao)

nacional y CCN 51, en el recinto Guapara, Cantón Pangua

Moraspungo.

Tratamientos Descripción Defectos

Violeta % Pizarra % Moho %

T1 CN pre secado. - 3,00

-

T2 CN sin pre secado. 5,00 1,00

-

T3 CCN51 pre secado. 2,00 1,00

-

T4 CCN51 sin pre secado. 4,00 1,00

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