Análisis Químico del Cacao Criollo Porcelana (Theobroma cacao L.) en el Sur del Lago de Maracaibo

Chemical analysis of Criollo Porcelana Cocoa (Theobroma cocoa L.) in the South of Maracaibo Lake

E. Portillo¹, L. Graziani de Farinas² y E. Betancourt³

1Departamento de Agronomía. Facultad de Agronomía. LUZ Apdo. Postal, Venezuela.

²Departamento de Química. Facultad de Agronomía. UCV, Venezuela.

³Ingeniero agrónomo Asistente de Investigación egresado de la Facultad de Agronomía de LUZ, Venezuela.

Autor de correspondencia e-mail: elvisportillo@hotmail.com; ticoet@net.uno.net; elebetafe@hotmail.com

Resumen

El estudio de algunos compuestos químicos, tiene gran relevancia en la calidad y desarrollo aromático del cacao, ya que en función del tratamiento al cual sean sometidas las almendras, dependerá el contenido de estos. El presente trabajo tuvo como objetivo evaluar la evolución de algunos compuestos químicos en función de la fermentación, tomando en cuenta los siguientes factores: tipo de fermentador (TF), frecuencia de remoción (FR), aguante de la mazorca (AM) y el tiempo de fermentación (TPF). La metodología consistió en un arreglo factorial 2³ x 5 donde se estudiaron tres factores (TF, FR y AM), a dos niveles y el tiempo de fermentación a cinco. Las variables estudiadas fueron: pH, acidez, taninos, azúcares reductores y totales. Los resultados reflejan para el cotiledón y pulpa + testa mayores valores de pH y taninos en el fermentador rectangular y de acidez, azúcares reductores y totales en el cuadrado. La frecuencia de remoción cada 24 horas, mostró mayor pH, azúcares y taninos y menor acidez en el cotiledón y menores valores en la pulpa + testa y un aumento en los azúcares y taninos en este. El aguante determinó un incremento del pH para cinco días y un descenso de la acidez y azúcares. En la pulpa + testa se observó la misma tendencia. Para el tiempo de fermentación hubo variación de todas las variables durante el proceso para ambas fracciones, donde el contenido de ellas disminuyo durante fermentación en su gran mayoría. Estos resultados tienen relación con la calidad final del cacao.

Palabras clave: Post Cosecha, Theobroma cacao, calidad, químico.

Abstract

This study has as purpose the evaluation of the biochemical parameters that allow to establish the fermentation conditions for producing the best quality chocolate for the "Criollo Porcelana" cacao, by evaluating the chemical compounds through the parameters used during the fermentation like: Ferment Type (FT) square and rectangular drawer, Removal Frequency (RF) 12 and 24 hours, Ear Endurance (EE) at zero and five days and the fermentation time (FTT) at the 0, 24, 48, 72 and 96 hours. The methodology consisted on a factorial arrangement 2³ x 5 in where three factors were studied (TF, FR and AM), at two levels and the time of fermentation at five. The studied variables were: pH, acidity, tannins, sugars reducers and total of sugars. Results reflect for the cotyledon and pulp and testa makes a will bigger pH values and tannins in the rectangular fermenting and of acidity, sugars reducers and total in the square. The removal frequency each 24 hours, it showed bigger pH, sugars and tannins and littler acidity in the cotyledon and littler values in the pulp and testa makes a will and an increase in the sugars and tannins in this. The endurance determined an increment of the pH for five days and a descent of the acidity and sugars. In the pulp and testa makes a will the same tendency it was observed. With regard to the fermentation time, there was a variation of all the variables during the process for both fractions. These results are related with the final quality of chocolate.

Key words: Post harvest, Theobroma cocoa, quality, chemical.

Recibido el 4-5-2004 Aceptado el 19-1-2007

Introducción

Venezuela ha sido considerada un país con una gran tradición cacaotera, especialmente en la producción de los cacaos tipos extrafinos y finos. Estos cacaos de sabor y aroma son utilizados principalmente para la fabricación de chocolates oscuros "Premium" y coberturas de alta calidad (revestimiento) entre otros usos, donde las cualidades especiales de tales cacaos pueden ser totalmente apreciadas (9). La razón más usual para emplearlos es por su sabor. Desafortunadamente, el sabor es un criterio que es muy subjetivo y los manufacturadores suelen tener diferentes preferencias al respecto (21). Las estadísticas mundiales de producción de cacao ubican a Venezuela en el décimo cuarto lugar y destacan la reducción de su oferta de cacao fino que según el último análisis se estimó en un 50% (15). En el país, existen antecedentes que dejan entrever que la paulatina sustitución de los cacaos criollos por materiales más rústicos condujo a la disminución de la calidad. Aunado a esto, se aplicaban los tradicionales métodos de beneficio asociados a los tipos criollos, pero poco práctico para otras variedades más rústicas (16,19, 22).

Estudios anteriores sobre ciertos parámetros químicos de la fermentación explican que la constante elevación del pH de la pulpa durante la fermentación se atribuye a la desasimilación del contenido de ácido cítrico por las levaduras y las bacterias lácticas y la sustitución por los ácidos lácticos y acéticos menos disociados (19).

El descenso del pH en la pulpa es atribuible al metabolismo del ácido cítrico por acción de las levaduras anaeróbicas, ya que el etanol formado es oxidado a ácido acético (bacterias acéticas) el cual migra hacia los cotiledones (23). Con respecto a los taninos existe una disminución lenta del contenido durante las primeras 48 horas de fermentación, tal pérdida es más acentuada cuando se remueve la masa de cacao, cada 24 horas, obteniéndose una reducción del 4,5 al 7,5% de taninos totales durante la fermentación. A partir del segundo día de fermentación el contenido de estos baja rápidamente hasta el quinto día que disminuyen entre (2,5 a 4%) para después descender lentamente, transformándose en sustancia de color pardo, causantes del color final de los cotiledones como consecuencia de una oxidación y de otros fenómenos químicos que se aceleran al contacto con el aire (14).

Durante el proceso de fermentación se observa una disminución en los contenidos de azúcares reductores y totales en la fracción pulpa + testa, siendo este efecto más pronunciado durante los tres primeros días del proceso. Este descenso es atribuido a la emisión de exudado y a la fermentación alcohólica. En relación al cotiledón se ha encontrado que estos azúcares se incrementan durante la fermentación (19, 21). El objetivo fundamental de esta investigación fue evaluar el efecto del fermentador, la frecuencia de remoción, el aguante de la mazorca y el tiempo de fermentación sobre el contenido de compuestos químicos en el cacao criollo porcelana.

Materiales y métodos

Origen y tratamiento de la muestra

El ensayo se llevó a cabo en la Estación Experimental Chama de Corpozulia, ubicada en el Km 41 de la carretera Santa Bárbara, el Vigía del municipio Colón del estado Zulia. Seleccionando los frutos de una plantación aproximada de 6 ha de cacao porcelana.

El ensayo se condujo bajo un diseño de bloques al azar con un arreglo factorial 2³ x 5, donde se evaluaron por duplicado, tipo de fermentador (TF: cajón cuadrado y rectangular), frecuencia de remoción (FR: 12 y 24 horas) posterior al inicio del proceso, aguante de la mazorca (AM: cero y cinco días). Para el factor tiempo de fermentación se consideraron: (TPF: cero hora (sin fermentar), 24, 48, 72 y 96 horas), después de la cosecha.

Las tomas de muestras se hicieron para cacao fresco a las cero hora (sin fermentar), fermentado y secado de 400 g a las 24 horas y así sucesivamente hasta las 96 horas de iniciado el proceso. Una vez realizado esto se colocaron en bolsas plásticas y se almacenaron en un refrigerador a 0°C. Posteriormente, fueron trasladas hasta el laboratorio de productos vegetales del Instituto de Química y Tecnología de la Facultad de Agronomía de la Universidad Central de Venezuela, donde se separaron las distintas fracciones, pulpa + testa y el cotiledón, para luego proceder a realizar los respectivos análisis.

Métodos de análisis

Para la determinación de acidez, taninos y azucares se utilizaron los siguientes métodos: pH Method. Nº 931,04, (11), acidez titulable Method. Nº 942,15, (11), taninos Metod. Folin-Ciocalteu (24), Azúcares reductores y totales Metod. Nº 925,35, (11). Todos estos resultados se expresaron en base seca.

Procesamiento de datos

Los datos fueron evaluados usando el paquete estadístico SAS (25), realizando los análisis de varianzas y pruebas de Duncan correspondientes a cada variable.

Resultados y discusión

pH y acidez titulable

Los resultados muestran el efecto de los factores simples e interacciones dobles considerados de mayor significancia en el estudio. En el cotiledón se observó para el pH el efecto simple. El análisis de varianza indicó diferencias significativas (P<0,05) para el factor FR y altamente significativas (P<0,01) para la interacción doble AMxTPF. Con respecto a la acidez titulable el análisis mostró diferencias altamente significativas (P<0,01) para TF, FR y la interacción AMxTPF. En cuanto a la fracción pulpa+testa para el pH, los resultados arrojaron diferencias significativas (P<0,05) para el tipo de fermentador (TF) y altamente significativas (P<0,01) para el tiempo de fermentación (TPF). En relación a la acidez titulable para esta ultima fracción, se obtuvo diferencias altamente significativas (P<0,01) para los factores TF, AM y TPF.

El cuadro 1 muestra los resultados de la prueba de medias de Duncan obtenidos para las variables pH y acidez en el cotiledón en función de la frecuencia de remoción. El estudio reveló que los valores más altos de pH se alcanzaron con una frecuencia de remoción de 24 horas (6) y la acidez cuando las remociones se hicieron cada 12 horas (0,95%) Meyer et al, (12). Comprobaron que valores bajos de pH (£ 4,5) en los cotiledones disminuyen el potencial aromático en el cacao, en tanto que valores alrededor de 5,0 5,5 conducen a un incremento del potencial, por lo que remociones de 24 horas favorecen el incremento del pH. Sin embargo, es de resaltar en este trabajo que las dos frecuencias de remoción condujeron a que el pH de la masa resultara similar a los valores encontrados por Meyer et al, (12).

Cuadro 1. Prueba de medias para el pH y acidez en el cotiledón de granos de cacao porcelana fermentados en dos frecuencias de remoción.

Medias de valores con letras diferentes dentro de la misma columna indican diferencia estadística a un nivel significancia del 5%

En relación al tipo de fermentador, la prueba de medias de Duncan (cuadro 2), para el cotiledón y considerando la variable acidez, revela que la misma alcanzó un valor mayor en la masa de cacao cuando el proceso se realizó en cajón cuadrado (0,97%) en comparación con la acidez obtenida en el cajón rectangular (0,78%). Con respecto al método de fermentación de cajas se obtienen menores concentraciones de ácido cítrico (2). Así mismo, Palma (16) señala que el método de fermentación en cajones de madera permite una fermentación más controlada.

Cuadro 2. Prueba de medias para la acidez en el cotiledón de granos de cacao porcelana fermentados en dos tipos de fermentadores.

Medias de valores con letras diferentes dentro de la misma columna indican diferencia estadística a un nivel significancia del 5%

Adicionalmente, Rhojan (18) señala que durante la fermentación se origina anhídrido carbónico, el cual se cree no forma parte de las sustancias precursoras del sabor, razón por la cual es necesario remover la masa de cacao, principalmente cuando se utilizan cajas como fermentadores. El mismo autor indica que el ácido acético es perjudicial para la fermentación y señala que la formación de este ácido se puede disminuir incrementando la temperatura de la masa de cacao a (55-65ºC) durante 24 a 30 horas al final de fermentación alcohólica. Por su parte, Roelofsen (19) encontró que los factores más importantes en la muerte del grano, son la temperatura y la acidez y comprobo que el ácido acético es la causa principal de la muerte del grano, al mantener el pH constante.

En cuanto a la interacción del aguante de la mazorca por el tiempo de fermentación AMxTPF, el cuadro 3 muestra el efecto de dicha interacción para el cotiledón, considerando los valores de pH y acidez. Los resultados revelan al inicio de la fermentación un pH alto para los dos tiempos de aguante de la mazorca. En el caso del aguante cero el valor máximo fue de 5,89 al principio, para luego descender a 5,23 al final del proceso. En cambio, para los tratamientos cuyas mazorcas se desgranaron cinco días después de la cosecha el pH inicial fue de 5,73 manteniéndose prácticamente constante durante la fermentación. Considerando los resultados obtenidos en este trabajo, donde el máximo valor de pH fue de 5,78 al final del proceso, superior al intervalo de 5,0 5,5 sugeridos por Misnawi et al. (12), se pudiéra inferir que las características sensoriales y aromáticas del cacao porcelana son favorecidas durante el proceso. La variable acidez durante la fermentación tiene un comportamiento contrario al pH reflejando claramente que la acidez se inicia con valores bajos siendo de 0,59% cuando las mazorcas se abren el mismo día de la cosecha y de 0,67% para aquellas que se desgranaron cinco días después. Posteriormente, en el caso del aguante 0, se observó un incremento de la acidez hasta el tercer día de iniciada la fermentación alcanzando un valor de 1,25% y a partir de allí se mantuvo constante llegando a 1,09% el último día del proceso. Cuando el aguante es de cinco días la tendencia es similar, con la diferencia que el máximo valor de acidez se obtuvo a las 48 horas de iniciada la fermentación, el cual fue de 1,01%, posteriormente, ocurrio una disminución de esta variable a través del tiempo, hasta obtener un valor de 0,71% al final del proceso.

Cuadro 3. Prueba de medias para el pH y acidez en el cotiledón para la interacción aguante de la mazorca por el tiempo de fermentación (AM x TPF).

Medias de valores con letras diferentes dentro de la misma columna indican diferencia estadísticas a un nivel de significancia del 5%

En relación a la fracción pulpa + testa, en el (cuadro 4) se muestra la prueba de medias de Duncan para las variables pH y acidez. Esta prueba indicó que el pH fue mayor en la masa de cacao que se fermentó en cajón rectangular (4,97), correspondiéndole a su vez la menor acidez (1,48%). Sin embargo, Cros (6) comprobo que en el fondo del fermentador de cajón, se alcanzaba mejor, las condiciones aeróbicas que en el fondo de un fermentador tipo montón y que en el primero la concentración de etanol es mayor, asimismo, ocurre un mayor incremento de ácido láctico en la masa de cacao y se alcanza un pH superior. Adicionalmente indica que la influencia del método de fermentación es dependiente no sólo de las diferencias generadas, sino de las interacciones con el tiempo, cultivar y el almacenamiento de la mazorca.

Cuadro 4. Prueba de medias para el pH y acidez en la pulpa + testa de granos de cacao porcelana fermentados en dos tipos de fermentadores.

Medias de valores con letras diferentes dentro de la misma columna indican diferencia estadística a un nivel significancia del 5%

Con respecto al efecto del aguante de la mazorca, el cuadro 5 muestra los resultados de la prueba de medias de Duncan para la variable acidez. Las máximas concentraciones se obtuvieron cuando las mazorcas se aperturaron inmediatamente después de la cosecha (1,83%), en contraposición cuando el aguante fue de cinco días (1,53%), es decir hubo una disminución en la concentración de ácido cítrico con la demora en el desgrane en la pulpa + testa. Por su parte Barel et al. (1), determinó que durante la fermentación el contenido de acidez disminuye y el pH se incrementa en los granos cuando se usan mazorcas almacenadas por 6 a 9 días, al compararlas con las no almacenadas. Aunado a esto encontró un sabor menos ácido y un mejor aroma en el chocolate preparado.

Cuadro 5. Prueba de medias para la acidez en pulpa + testa de granos de cacao porcelana fermentados con dos tiempos de aguante la mazorca.

Medias de valores con letras diferentes dentro de la misma columna indican diferencia estadísticas a un nivel de significancia del 5%

En relación al tiempo de fermentación, la prueba de medias de Duncan (cuadro 6) muestra para esta misma fracción, que el pH tiende a incrementarse y la acidez a disminuir durante el proceso de fermentación, es decir inicia el proceso con un valor de 2,28% (sin fermentar), luego disminuyó a 1,68% a las 24 horas, alcanzando al final de la fermentación (96 horas) una concentración de 1,28%. Estos resultados coinciden con los encontrados por Biehl et al., Hardy et al. y Yusep et al, (2, 10 y 26), quienes reportaron valores de pH bajos al inicio del proceso y un incremento de estos al final de la fermentación. Con respecto al incremento de la acidez en la pulpa durante la fermentación, Saposhnikova (21) encontró valores de 0,37 a 0,68% de ácido acético al inicio y de 0,34% el quinto día. En este trabajo se observó que los valores más altos de pH coinciden con los valores más bajos de acidez, es decir al inicio del proceso el pH fue 4,09 y la acidez 2,28% (cacao fresco), luego se aprecia que a las 24 horas de fermentación el pH sube hasta 4,63 y la acidez disminuyó a 1,68% hasta alcanzar una concentración de 1,28% de ácido cítrico y un pH de 5,46 el último día del proceso (96 horas). Biehl et al. (2) señalaron que el sabor es mejorado si el valor de pH del grano no es menor a 5,0 durante las primeras etapas de la fermentación. Así mismo, sugieren que debe existir un volumen mínimo de pulpa (0,6 mL.g^-1) para mantener el pH de los granos y que no disminuya de 5,0.

Cuadro 6. Prueba de medias para el pH y acidez en la pulpa + testa en granos de cacao porcelana durante el proceso de fermentación.

Medias de valores con letras diferentes dentro de la misma columna indican diferencia estadística a un nivel significancia del 5%

Los resultados obtenidos en este ensayo permiten sugerir que el cacao porcelana posee un potencial aromático elevado, ya que, los valores de pH alcanzados son superiores a 5, a partir de las 48 horas de fermentación. Al respecto Rohan (18), señaló que cuando el pH es menor de 5,0; es indicativo de una fermentación defectuosa. Por su parte Meyer et al. (12), revelan que valores de pH en los cotiledones (pH £ 4,5) disminuyen el potencial aromático en el cacao, y por el contrario cuando ese valor es de 5,0-5,5 éste se incrementa. La tendencia de los resultados de pH y acidez para las fracciones cotiledón y pulpa + testa, coinciden con los resultados de Barel et al., Enríquez y Senanayake (1, 8 y 20).

Finalmente, estos resultados indican que las variables pH y acidez para las fracciones cotiledón y pulpa + testa obtienen sus mejores valores, con mazorcas almacenadas por cinco días, remociones cada 24 horas y tiempos de fermentación entre 48 y 72 horas, siendo recomendable estas condiciones para lograr el desarrollo de los precursores del aroma.

Taninos

El análisis de varianza muestra para el cotiledón la existencia de diferencias significativas para TF y altamente significativas para el TPF y la interacción FRxAM. En cuanto a la pulpa+testa, el análisis de varianza detectó diferencias significativas para la interacción de TFxFR y altamente significativas para TPF y TFxAM

La prueba de medias de Duncan (cuadro 7) presenta las diferencias existentes para el TF. Los valores más altos del porcentaje de taninos en el cotiledón se obtuvieron cuando se fermentó en cajones rectangulares con un valor de 0,43% en contra de 0,39% obtenido en cajones cuadrados, en tanto que para la fracción pulpa + testa el contenido de taninos fue similar en los dos fermentadores. Esto concuerda con el hecho de que en los fermentadores cuadrados se alcanzó un mayor índice de fermentación, relacionado con una mayor oxidación de compuestos polifenólicos donde están incluidos los taninos.

Cuadro 7. Prueba de medias para el contenido de taninos en cotiledones de cacao porcelana fermentado en dos tipos de fermentadores.

Medias de valores con letras diferentes dentro de la misma columna y fracción indican diferencia estadísticas a un nivel de significancia del 5%

Con respecto al tiempo de fermentación la prueba de medias de Duncan (cuadro 8) muestra una tendencia del contenido de taninos a disminuir, tanto en el cotiledón como en la pulpa + testa a medida que transcurre el proceso. Por su parte, Biehl et al. (2) obtuvo resultados que difieren de los reportados en este trabajo, es decir, encontraron un incremento del contenido de taninos a nivel de la pulpa + testa con el tiempo de fermentación, en los tratamientos cuyas mazorcas fueron sometidas a cero y cinco días de aguante, pasando de 14,67mg de ácido tánico/100g de muestra seca a las cero hora de fermentación, a 18,67mg al quinto día. La disminución del contenido de taninos durante la fermentación trae como consecuencia, una reducción del grado de amargor y astringencia del chocolate, a causa de la oxidación de estos compuestos (5, 10).

Cuadro 8. Prueba de medias para el contenido de taninos en el cotiledón y la pulpa + testa de granos de cacao porcelana durante el proceso de fermentación.

Medias de valores con letras diferentes dentro de la misma columna y fracción indican diferencia estadísticas a un nivel de significancia del 5%.

Al considerar la interacción frecuencia de remoción por aguante de la mazorca FRxAM (cuadro 9), se observó que cuando la fruta se fermenta inmediatamente después de la cosecha, el contenido de taninos en el cotiledón se incrementó a medida que la frecuencia de remoción disminuye (cada 24 horas), en tanto que cuando se retrasa el desgrane el contenido de taninos no sufrió variación.

Cuadro 9. Prueba de medias para el contenido de taninos en el cotiledón para la interacción frecuencia de remoción por aguante de la mazorca (FRxAM).

Medias de valores con letras diferentes dentro de la misma columna indican diferencia estadística a un nivel significancia del 5%

En relación a la interacción tipo de fermentador por la frecuencia de remoción TFxFR para la fracción pulpa + testa, el cuadro 10 presenta el efecto de la misma. Los resultados muestran que las únicas diferencias se establecen en el cajón rectangular, indicando que cuando las almendras se colocaron en un fermentador cuadrado el contenido de taninos fue similar con las dos frecuencias de remoción utilizadas. En cambio cuando el proceso se realizó en cajón rectangular el contenido de taninos se incrementó con el descenso de la frecuencia de remoción.

Cuadro 10. Prueba de medias para el contenido de taninos en el pulpa + testa para la interacción Tipo de fermentador por la frecuencia de remoción (TFxFR).

Medias de valores con letras diferentes dentro de la misma columna indican diferencia estadística a un nivel significancia del 5%

Para la interacción tipo del fermentador por el aguante de la mazorca TFxAM en la pulpa+testa, en el cuadro 11 se observa que en general las únicas diferencias se establecieron a los 0 días de aguante de la mazorca, donde en el cajón rectangular se detectó un mayor contenido de taninos. Por otro lado, en el cajón cuadrado el aguante de la mazorca incrementó el contenido de taninos, observándose un comportamiento contrario en el cajón rectangular, donde el aguante favoreció el descenso del contenido de taninos.

Cuadro 11. Prueba de medias para el contenido de taninos en pulpa + testa la para la interacción Tipo de fermentador por aguante de la mazorca (TFxAM).

Medias de valores con letras diferentes dentro de la misma columna indican diferencia estadística a un nivel significancia del 5%

Azúcares reductores y totales

Los análisis de varianza efectuados a la variable azúcares reductores en el cotiledón detectaron diferencias altamente significativas (P<0.01) para TF, TPF y significativas (P<0.05) para las interacción FRxAM. Con respecto a la pulpa + testa las diferencias fueron altamente significativas (P<0.01) para TPF; así como para las interacciones TFxFR y FRxAM. Para la variable azúcares totales los análisis de varianza arrojaron diferencias altamente significativas (P<0.01) para TF, TPF y las interacciones FRxAM en las dos fracciones estudiadas.

La prueba de medias de Duncan (cuadro 12) para los azúcares reductores y totales del cotiledón considerando el tipo de fermentador (TF) reflejan que el contenido de azúcares reductores (AR) y totales (AT) fue mayor cuando se fermentó en cajones cuadrados, cuyos valores fueron 1,34% para AR y 2,05% para AT. En el cajón rectangular los valores fueron 0,93% para AR y 1,63% para AT. Con respecto a la pulpa + testa, los resultados reflejan un comportamiento similar al del cotiledón, pero para efectos de la discusión sólo se considerará el factor TF para azúcares totales (AT) y para los azúcares reductores (AR) este factor se estudiará en la interacción. Sin embargo, los resultados muestran que el contenido de azúcares reductores y totales fueron mayor cuando el proceso se realizó en cajón cuadrado, siendo sus valores 2,67% para AR y 3,8% para AT contra 2,31% AR y 3,52% AT que se alcanzó cuando fueron fermentados en cajones rectangulares. Biehl et al. (2), reportó concentraciones de azúcares mucho más bajo en la pulpa cuando se fermentaron combinaciones de cacao amazónico y amelonados, con el método de caja.

Cuadro 12. Prueba de medias para el contenido de azúcares reductores (AR) y totales (AT) en el cotiledón y pulpa + testa de granos de cacao porcelana en dos tipos de fermentadores.

Medias de valores con letras diferentes dentro de la misma columna y fracción indican diferencias estadísticas a un nivel de significancia del 5%

Las diferencias en el contenido de AR y AT reportados en el presente trabajo se pudiesen explicar más por el efecto del bloque que por el mismo fermentador (reflejado por el análisis de varianza), que pudo influir sobre el contenido total de azúcares sobre el cotiledón y la pulpa + testa. Adicionalmente, la materia prima en cada fermentador es diferente, lo que puede estar incidiendo en los resultados. El efecto del bloque se refiere a las repeticiones de cada uno de los ensayos, los cuales variaron en el tiempo.

La relación pulpa/cotiledón es importante en el contenido de azúcares reductores ya que el mismo está determinado por las condiciones de humedad y acidez del grano, así como de la época de cosecha (2, 3 y 7). Biehl et al. (2), compararon los fermenta-dores de cajas y montones encontraron que en los primeros los azúcares se consumían más rápidamente, debido a una mayor concentración de etanol.

Las pruebas de medias de Duncan para estas variables conside rando el factor tiempo de fermentación (cuadro 13) muestran que el contenido de estos azúcares (AR y AT) disminuyen significativamente durante el proceso de fermentación para las dos fracciones (cotiledón y pulpa + testa). El descenso de los azúcares reductores y totales obtenidos en este ensayo muestran que la disminución fue mucho mayor en la fracción pulpa + testa (superior al 50%). En el caso del cotiledón el descenso no superó el porcentaje antes mencionado. Otros autores han encontrados porcentajes de reducción en el contenido de azucares superiores al 70% (13).

Cuadro 13. Prueba de medias para el contenido de azúcares reductores (AR) y totales (AT) en el cotiledón y pulpa+testa de granos de cacao porcelana durante la fermentación.

Medias de valores con letras diferentes dentro de la misma columna y fracción indican diferencias estadísticas a un nivel de significancia del 5%

La interacción de la frecuencia de remoción por el aguante de la mazorca FRxAM se muestra en el cuadro 14, donde se destaca que el contenido de AR y AT fue superior cuando la masa se removió cada 12 horas y las mazorcas se aperturaron el mismo día de la cosecha. Así mismo, se observa que cuando la frecuencia de remoción se reduce (cada 24 horas), el contenido de ambos azúcares disminuye para el aguante cero días, es decir, los AR disminuyen de 1,60% a 1,22% y los AT bajan de 2,58% a 1,81%. Para el caso de los tratamientos cuyas mazorcas se difieren cinco días su desgrane, los azúcares se mantienen constantes y los totales decrecen con la reducción de la frecuencia de remoción.

Cuadro 14. Prueba de medias para el contenido de azúcares reductores (AR) y totales (AT) en el cotiledón para la interacción frecuencia de remoción por aguante de la mazorca (FRxAM).

Medias de valores con letras diferentes dentro de la misma columna y frecuencia de remoción indican diferencias estadísticas a un nivel de significancia del 5%

Con respecto al estudio de las interacciones de la fracción pulpa+testa, el (cuadro 15) muestran el efecto de la interacción tipo de fermentador por la frecuencia de remoción TFxFR para los azúcares reductores. Estos resultados revelan que el contenido de AR se incrementó cuando el proceso se realizó en el fermentador cuadrado (2,83%) con una frecuencia de remoción cada 24 horas. Lo mismo ocurrió cuando la fermentación se llevó a cabo en cajón rectangular. Por otro lado se observa que cuando la remoción se realizó cada 24 horas, el contenido de azúcares reductores fue similar en los dos tipos de fermentador.

Cuadro 15. Prueba de medias para el contenido de azúcares reductores (AR) y totales (AT) en la pulpa + testa para la interacción tipo de fermentador por la frecuencia de remoción (TFxFR).

Medias de valores con letras diferentes dentro de la misma columna indican diferencias estadísticas a un nivel de significancia del 5%

Con relación a la interacción frecuencia de remoción por el aguante de la mazorca FRxAM en la fracción pulpa + testa, el (cuadro 16) reflejan dicho efecto, donde los contenidos máximos de azúcares reductores y totales se obtuvieron cuando la masa de cacao se removió cada 24 horas y las mazorcas se aperturaron el mismo día de la cosecha con valores de 3.73% para AR y 4.64% AT. Esto permite señalar que el desgrane de la mazorca inmediatamente después de la cosecha favorece la concentración de azúcares reductores y totales en la pulpa + testa.

Cuadro 16. Prueba de medias para el contenido de azúcares reductores (AR) y totales (AT) en la pulpa + testa para la interacción frecuencia de remoción por aguante de la mazorca (FRxAM).

Medias de valores con letras diferentes dentro de la misma columna y frecuencia de remoción indican diferencias estadísticas a un nivel de significancia del 5%

Resultados similares han sido reportados por Brito et al. y Roelfsen (4 y 19), indicando que los azúcares totales disminuyen durante la fermentación y que dicho efecto se debe a la fermentación alcohólica y a la emisión de jugo. Posteriormente, estos azúcares tienen otro destino diferente al de la fermentación. Por su parte Reineccius et al. (17), encontraron que el contenido de AR (fructosa y glucosa) después de la fermentación sólo representa al 25% del contenido inicial.

Conclusiones y recomendaciones

Los resultados obtenidos muestran claramente que existe efecto de cada uno de los factores de estudios sobre la evolución de los compuestos químicos estudiados, sin embargo, el factor mas significativo es el tiempo de fermentación, donde se muestra que hay una variación de los contenidos de estos compuestos durante el proceso. Al analizar el efecto de cada factor por separado, se observó que el contenido de taninos y el pH, fueron superiores en los cajones rectangulares, para las dos fracciones, en cambio para la acidez, AR y AT, fueron mayores en el fermentador cuadrado.

El efecto de la remoción muestra que las concentraciones de pH, AR, AT y taninos fueron generalmente superiores para los tratamientos sometidos a remociones cada 24 horas en las dos fracciones estudiadas, solo la acidez experimento un descenso.

El aguante de la mazorca mostró un aumento del pH en el cotiledón y la pulpa cuando las mazorcas se abrieron cinco días después de la cosecha. En tanto que los contenidos de acidez, AR y AT disminuyeron. En taninos no hubo efecto de este factor de estudio.

El estudio de los factores antes mencionados juegan un papel importante en la calidad del producto final (chocolate), ya que ellos tienen participación en el desarrollo de las características sensoriales, principalmente el estudio de los polifenoles que participan en el desarrollo del sabor astringente y los azucares reductores como precursores del aroma térmico del cacao. En ese orden de ideas, cada uno de los factores tiene un efecto sobre las características de calidad del cacao.

Es por ello que se recomienda fermentar el cacao porcelana durante 72 horas máximo, con remociones cada 24 horas, aguante cero y realizar el proceso en cajones cuadrados, ya que el contenido de azucares reductores se favorece con este tratamiento y que es fundamental en la calidad del mismo.

Agradecimiento

Se agradece al Fondo Nacional de Ciencias y Tecnología e Inovación (FONACIT) Proyecto N° 96001510 y 96001547. Estación Experimental Chama de CORPOZULIA, a las Ingenieras Agrónomas Iraima Chacón y Nancy Arroyo, por la colaboración prestada para la realización de este estudio.

Literatura citada

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