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Agronomía Tropical
versión impresa ISSN 0002-192X
Agronomía Trop. v.52 n.3 Maracay sep. 2002
Efecto del mezclado de granos de dos tipos de cacaos sobre algunas características químicas durante la fermentación
Lucía Graziani de Fariñas*, Ligia Ortiz de Bertorelli*, Marjorie Lemus* y Pablo Parra**
* Profesores. Universidad Central de Venezuela. Facultad de Agronomía. Instituto de Economía
** Instituto de Botánica. Apdo. 4579. Maracay 2101, estado Aragua. Venezuela
Resumen
Fue evaluado el efecto del mezclado sobre las características químicas durante la fermentación de mezclas de cacao, Theobroma cacao L., Sterculiaceae, en proporciones de 100/0; 75/25; 50/50 y 0/100 de tipo criollo y forastero de la localidad de Cumboto. Las mezclas se fermentaron por 4 días en cajas de madera, removiéndose la masa de cacao a las 24 y 72 horas de iniciado el proceso. Los análisis de humedad, taninos, proteínas, pH, acidez total (AT), azúcares reductores (Ar) y totales (At) fueron realizados en el cotiledón y en la pulpa + testa a los 0, 2 y 4 d de la fermentación. Los resultados revelaron un comportamiento similar de los parámetros químicos durante la fermentación de todas las mezclas, de forma que en el cotiledón, la humedad, los taninos y la AT aumentaron y las proteínas, el pH, los Ar y At disminuyeron. Por su parte, en la pulpa + testa, los taninos, las proteínas y el pH se incrementaron y la humedad, los Ar y At descendieron, en tanto que la AT disminuyó en el 2do d y aumentó en el 4to. Además, fueron observadas variaciones en las características químicas de las mezclas que no se relacionaron con las proporciones de cacao usadas y que por lo tanto no pueden ser atribuidas a diferencias entre los tipos de cacao de las mezclas, sino probablemente a variaciones en el grado de madurez de los frutos, así como a la gran diversidad y heterogeneidad de los materiales que conforman el bosque cacaotero de la región costera del estado Aragua.
Palabras Clave: heobroma cacao L., Sterculiaceae; cacao criollo; cacao forastero; mezcla; fermentación; características químicas.
Summary
During fermentation of coca mixture, theobroma cacao L, sterculiaceae, in proportions of 100/0; 50/50 and 0/100 criollo and forastero types cultivated in cumboto, the effeect of the blending on chemical properties was evaluated. Blends were fermented for 4 days in wooden boxes and cocoa mass was removed at 24 and and 72 hourst after the initiation of the procces. Analysis of humidity, tannins, proteins, pH, total acidity, reducing and total sugars were perfomed in the cotyledon and the pulp + testa at 0, 2 and 4 days of fermention. Results revealed a similar behavior of chemical parameters, during fermentation of all blends. In cotyledons, humidity, tannins and total acidity increased while proteins, pH reducing and total sugars decreased, while total acidity decreased the second day and increasd on the fourth day. In addition, variations of chemical characteristics of the blends were observed which were not related with the proportions of blendig used and cannot theresfore be attributed to the differences in the types of cocoas of the blends. They may be related to variations in the degree of maturity of the fruist as well as to the great. diversity and heterogeneity of the material which form the cocoa woods in the coastal region of aragua state.
Keys Words: Theobroma cacao L., Sterculiaceae; criollo cocoa; forastero cocoa; blends; fermentation; chemical characteristics.
Recibido: agosto 14, 2001
Introducción
En la zona norte costera del estado Aragua, al igual que en la mayoría de las regiones cacaoteras del país, el cacao criollo, Theobroma cacao L., Sterculiaceae, de alta calidad ha sido parcialmente sustituido por el foras-tero, cacao de menor calidad pero más resistente y productivo (Cartay, 1997).
Por otra parte, la hibridización natural ha ocasionado heterogeneidad en los materiales y una restricción de la calidad intrínseca (Sánchez, 1995), sin embargo, en la zona, en particular en la localidad de Cumboto, existen cacaos con características fenotípicas correspondientes a los tipos criollo y forastero. En dicha localidad, por lo general, los agricultores cosechan y fermentan el cacao sin clasificarlo previamente, a pesar de que el tiempo de fermentación depende del tipo. El criollo fermenta en 2 o 3 días, ya que sus granos están rodeados de un mucílago rico en azúcares en cambio el forastero, cuyo mucílago es medianamente azucarado necesita entre 4 a 7 d (Braudeau, 1970; Moreno, 1980)
Por lo tanto el mezclado de los distintos tipos de cacao puede afectar el proceso fermentativo y la calidad final del producto, siendo el objetivo de esta investigación evaluar el efecto del mezclado en diferentes proporciones de cacaos tipos criollo y forastero de Cumboto sobre algunas características químicas de los granos durante la fermentación.
Materiales y métodos
En el estudio se utilizaron mazorcas de cacaos tipos criollo y forastero provenientes de la población de Cumboto, los cuales están ampliamente distribuidos en la zona y representan la producción regional. La recolección de las mazorcas maduras y sanas fue hecha de manera aleatoria, tomando como criterio de madurez para la cosecha de los frutos el método señalado por González et al. (1999).
Las mazorcas cosechadas y seleccionadas fueron partidas y desgranadas manualmente y la masa (semillas + pulpa) de cada tipo de cacao pesada para la preparación de las mezclas: No 1= 100% cacao criollo; No 2= 75% cacao criollo/25% cacao forastero; No 3= 50% cacao criollo/50% cacao forastero y No 4= 100% cacao forastero.
En la fermentación fueron usadas cajas de madera saquisaqui, de dimensiones 10 x 15 x 20cm3 (ancho x largo x alto) con perforaciones en el fondo, en las que fueron colocados aproximadamente 2 kg de la masa de cacao. El tiempo total de fermentación fue de 4 d, durante el cual se efectuaron operaciones de volteo a las 24 y 72 h de iniciado el proceso.
En el ensayo se aplicó un diseño de bloques al azar con dos repeticiones, utilizando un experimento factorial mixto 4x3, donde los factores a evaluar fueron: la mezcla del cacao a cuatro niveles (Mezclas 1, 2, 3 y 4) y el tiempo de fermentación a tres niveles (0, 2 y 4 d).
Se tomaron muestras del cotiledón y de la pulpa + testa a los 0, 2 y 4 d de la fermentación para efectuar los siguientes análisis químicos según la AOAC (1990): Humedad, método No 931,04; Proteínas, método No 970,20; pH, método No 970,21; Acidez total (AT) titulable, método No 942,15; Azúcares reductores (Ar) y totales (At), método No 925,35. Además se determinaron los taninos usando el método Folin Ciocalteau (Singleton y Rossi, 1965). Todos los análisis fueron realizados por triplicado y a los resultados se les aplicó un análisis de varianza y una prueba de comparación de medias de Duncan (Steel y Torrie, 1985).
Resultados y discusión
El análisis estadístico reveló que la interacción mezcla de cacao por tiempo de fermentación fue significativa para algunas variables, sin embargo, como los efectos principales fueron dominantes, la discusión de los resultados se basó en el tiempo de fermentación y tipo de mezcla
Humedad
La humedad aumentó en el cotiledón y en la fracción pulpa + testa durante la fermentación de todas las mezclas de cacaos, sin embargo en el cotiledón el mayor incremento ocurrió el último día, en tanto que en la pulpa + testa fue en el segundo (Cuadro 1)
El análisis estadístico reveló diferencias significativas (P<5%) de la humedad de las dos fracciones entre los días del proceso (Cuadro 2). En el cotiledón permaneció constante hasta el 2do d, ascendiendo en el 4to hasta un valor de 40,74%, mientras que en la pulpa + testa alcanzó un máximo valor el 2do d (79,71%), para descender al 4to d del proceso fermentativo hasta un valor (74,33%) inferior al inicial, resultados distintos a los de Portillo (2000), quien encontró que en el cotiledón del cacao criollo porcelana del sur del Lago de Maracaibo, el contenido de humedad no cambió durante la fermentación y en la pulpa + testa descendió continuamente.
En cambio, Torres (2000) notó que, al fermentar el cacao forastero de Cuyagua, la humedad de la pulpa + testa no varió y la del cotiledón disminuyó al 4to d. El incremento de la humedad en los cotiledones ha sido atribuido a la difusión de los productos de la fermentación de la pulpa a través de la testa, incremento que puede ser un fenómeno aparente ya que la pérdida de sustancia sólida de los cotiledones es constante y simultánea (Rohan, 1964). Así mismo, el aumento de la humedad de la pulpa, en el 2do d del proceso fermentativo es causado por la fuerte emisión de jugos producto de la descomposición de la pulpa (Dougan, 1981). Además, el ácido acético formado por las bacterias acéticas es posteriormente oxidado a dióxido de carbono y agua (Braudeau, 1970; Dougan, 1981, Senanayake et al., 1997).
| C UADRO 1. Contenido de humedad, taninos y proteínas del cotiledón y pulpa + testa de mezclas de granos de cacaos tipo criollo y forastero durante el proceso de fermentación. | |||||||
|
|
| % Humedad | % Taninos (b.s) | % Proteínas (b.s) | |||
| M. | D. | Cotiledón | Pulpa + Tesa | Cotiledón | Pulpa + tesa | Cotiledón | Pulpa + Tesa |
| 1 | 0 | 34,53 | 75,79 | 0,82 | 1,04 | 15,99 | 5,64 |
| 2 | 35,66 | 81,47 | 0,92 | 1,32 | 15,24 | 9,90 | |
| 4 | 40,35 | 72,90 | 1,12 | 2,20 | 14,56 | 14,27 | |
| 2 | 0 | 34,88 | 77,44 | 0,77 | 0,95 | 16,44 | 5,16 |
| 2 | 35,06 | 80,80 | 0,75 | 0,98 | 15,54 | 8,88 | |
| 4 | 38,93 | 76,96 | 0,72 | 1,64 | 14,56 | 13,58 | |
| 3 | 0 | 36,43 | 76,50 | 0,73 | 0,91 | 15,77 | 5,55 |
| 2 | 35,47 | 77,56 | 0,86 | 1,25 | 15,54 | 8,98 | |
| 4 | 41,86 | 73,30 | 1,13 | 2,40 | 15,39 | 13,86 | |
| 4 | 0 | 37,25 | 74,81 | 0,78 | 0,82 | 14,95 | 6,10 |
| 2 | 38,78 | 78,99 | 0,72 | 0,65 | 14,95 | 8,96 | |
| 4 | 41,83 | 74,16 | 0,75 | 1,18 | 14,21 | 12,60 | |
| M= Mezcla; D= Días. | |||||||
| CUADRO 2. Contenido de humedad, taninos y proteínas del cotiledón y pulpa + testa de granos de cacaos durante el proceso de fermentación | ||||||
|
| % Humedad | % Taninos(b.s) | % Proteinas(b.s) | |||
| Días | Cotiledón | Pulpa + Testa | Cotiledón | Pulpa + Testa | Cotiledón | Pulpa + Testa |
| 0 | 35,77 b | 76,14 b | 0,78 b | 0,93 b | 15,79 a | 5,61 c |
| 2 | 36,24 b | 79,71 a | 0,81 b | 1,02 b | 15,32 b | 9,05 b |
| 4 | 40,74 a | 74,33 c | 0,93 a | 1,86 c | 14,68 c | 13,58 a |
| Letras distintas en columnas indican diferentes significativas al 5% | ||||||
Con relación a las mezcla se observaron variaciones de la humedad a un nivel de significación del 5% en ambas fracciones (Cuadro 3), presentando el cotiledón de las mezclas 1 y 2 los menores contenidos, 36,85 y 36,29%, respectivamente, en tanto que en la 3 (37,92%) y 4 (39,29%) fueron superiores y diferentes.
Es de resaltar que en el cotiledón las mezclas con mayor proporción de cacao criollo mostraron los porcentajes de humedad más bajos, mientras que en la 4, con 100% de cacao forastero, el porcentaje fue más alto, lo cual podría estar relacionado con el grado de madurez de la mazorca al momento de la cosecha.
En cuanto a la pulpa + testa las mezclas 1, 3 y 4 lograron valores semejantes, en cambio en la mezcla 2 resultaron más alto (78,04%). En comparación con la bibliografía, las humedades de las dos fracciones del grano de cacao tipo criollo (No 1) fueron menores a las encontradas (50,24% en cotiledón y 79,80% en pulpa + testa) por Portillo (2000) y las del forastero (No 4) superiores a las obtenidas por Torres (2000) al 4to d de la fermentación (21,56% en cotiledón y 59,04% en pulpa + testa)
Taninos
En el cotiledón, los taninos presentaron diversas tendencias durante el proceso fermentativo, dependiendo de la mezcla, en la 1 y 3 se incrementaron, en tanto que en la 2 y 4 permanecieron prácticamente constantes. En la fracción pulpa + testa el comportamiento fue más definido, aumentando en todas las mezclas (Cuadro1).
| CUADRO 3. Contenido de humedad, taninos y proteínas del cotiledón y pulpa + testa de mezclas de granos de cacaos tipo criollo y forastero en fermentación. | ||||||
|
| % Humedad | % Taninos(b.s) | % Proteinas(b.s) | |||
| Mezclas | Cotiledón | Pulpa + testa | Cotiledón | Pulpa+ testa | Cotiledón | Pulpa + Testa |
| 1 | 36,85 c | 76,72 b | 0,95 a | 1,50 a | 15,26 a | 9,77 a |
| 2 | 36,29 b | 78,40 a | 0,75 b | 1,19 b | 15,51 a | 9,21 a |
| 3 | 37,92 b | 75,79 b | 0,90 a | 1,52 a | 15,57 a | 9,46 a |
| 4 | 39,29 a | 75,99 b | 0,76 b | 0,88 c | 14,70 b | 9,22 a |
| Letras distintas en columnas indican diferencias significativas al 5% | ||||||
La prueba de Duncan demostró la existencia significativas (P<5%) de estos compuestos entre los días del proceso en ambas fracciones, en las que el contenido de ácido tánico se incrementó a partir del 2do d, alcanzándose al 4to d valores de 0,93% para el cotiledón y de 1,86% para la pulpa + testa (Cuadro 2). Este comportamiento difiere del observado por varios investigadores (Cros y Jeanjean, 1995; Serra y Ventura Coll, 1997; Portillo, 2000; Torres, 2000), quienes detectaron un descenso de estos compuestos durante la fermentación del cacao. La disminución de los polifenoles es ocasionada por difusión, polimerización oxidativa y oscurecimiento (Cros y Jeanjean, 1995).
En la fase aeróbica de la fermentación, los compuestos fenólicos son oxidados formando polímeros y complejos insolubles con las proteínas, por lo cual se reducen la solubilidad y la astringencia. Igualmente, las antocianinas son oxidadas a compuestos quinónicos, contribuyendo al color pardo típico del cacao fermentado (Serra y Ventura Coll, 1997). A pesar de que los resultados revelaron un pequeño incremento de los taninos en el cotiledón, los contenidos son inferiores al valor 31 mg/g señalado en la bibliografía como máximo en un cacao óptimamente proce-sado (Serra y Ventura Coll, 1997)
Entre los taninos de las mezclas, tambien se encontraron diferencias a un nivel de probabilidad del 5% en las dos fracciones (cuadro3), presentando las mezcla 1 y 3 los mayores contenidos, mientras mientras que las 2 y 4 mostraron valor inferiores, siendo estadísticamente iguales en el cotiledón y diferentes en la pulpa + testa, donde la mezcla 2 presento mayor cantidad (1,19%) que la 4 (0,88%). Sin embargo, en el cotiledón dichas diferencias no son relevantes en la práctica, oscilando los valores entre 0,75 y 0,95%. Es interesante destacar que los taninos de las dos fracciones del cacao tipo criollo (No 1) fueron superiores a los del tipo forastero (No 4); así mismo, mayores que los obtenidos por Portillo (2000) en el cacao porcelana fermentado (0,45% en cotiledón y 0,50% en pulpa + testa). En cambio, el forastero presentó valores inferiores a los señalados por Torres (2000) al 4to d del proceso (1,75% en pulpa + testa y 0,96% en cotiledón)
Proteínas
El contenido de proteínas en el cotiledón disminuyó levemente durante la fermentación de todas las mezclas, en tanto que en la fracción pulpa + testa se incrementó (Cuadro 1). En la primera fracción, las proteínas se redujeron de 15,79% a 14,68%, mientras que en la segunda aumentaron en forma pronunciada de 5,61% a 13,58%, difiriendo los valores en forma significativa (P<5%) durante el proceso (Cuadro 2). Estos resultados coincidieron con los de Portillo (2000) quien observó tendencias similares al fermentar cacao porcelana.
El aumento de proteínas durante la fermentación del cacao, ha sido atribuido a la síntesis microbiana de aminoácidos y proteínas en la pulpa (Zak y Keeney, 1976). Estos compuestos son degradados por acción enzimática durante el proceso, siendo los péptidos y aminoácidos producidos, responsables en parte de la formación de los precursores del sabor del cacao fermentado (Biehl et al., 1985).
La acidificación de los granos de cacao y la alta temperatura de la masa en fermentación causan difusión e hidrólisis de las proteínas del cotiledón, lo cual es ocasionado por el metabolismo de las bacterias acéticas (Senanayake et al., 1997). Los aminoácidos y péptidos formados se pierden por difusión, sin embargo, como la degradación de las proteínas es más rápida que la velocidad de difusión, resulta una acumulación de los compuestos nitrogenados solubles en el cotiledón, cuya proporción será tanto menor cuanto más completo sea el proceso fermentativo (Braudeau, 1970).
En la mezcla también se detectaron variaciones significativas al 5% entre las proteínas del cotiledón del caco forastero (N°4), el cual presentó el menor valor (14,7%), y el resto de las mezclas, cuyo valores fueron superiores y estadísticamente iguales (cuadro 3), en cambio en pulpa + testa no se diferenciaron, estando los contenidos entre 9,21 y 9,77%. Resultados inferiores a los señalados por Portillo (2000) para ambas fracciones del cacao criollo (14,70% en cotiledón y 10,80% en pulpa + testa).
pH y Acidez total
En el cotiledón el pH descendió y la AT se incrementó durante el proceso fermentativo de las diferentes mezclas (Cuadro 4), tendencias semejantes a las observadas por varios investigadores (López, 1983; Senanayake et al., 1995-1997; Portillo, 2000; Torres, 2000).
| CUADRO 4. pH y acidez total del cotiledón y pulpa + testa de mezclas de granos de cacaos tipo criollo y forastero durante el proceso de fermentación. | |||||
| pH | % Acidez total (b.s) | ||||
| Mezcla | Días | Cotiledón | pulpa + Testa | cotiledón | Pulpa + testa |
| 1 | 0 | 6,28 | 3,77 | 0,37 | 3,30 |
| 2 | 5,71 | 4,25 | 0,64 | 1,82 | |
| 4 | 4,73 | 4,65 | 1,68 | 3,52 | |
| 2 | 0 | 6,33 | 3,75 | 0,36 | 3,26 |
| 2 | 5,85 | 4,57 | 0,55 | 2,18 | |
| 4 | 4,75 | 4,65 | 0,69 | 3,36 | |
| 3 | 0 | 6,34 | 3,86 | 0,32 | 3,13 |
| 2 | 5,82 | 4,29 | 0,55 | 2,48 | |
| 4 | 4,82 | 4,54 | 1,72 | 3,69 | |
| 4 | 0 | 6,06 | 3,68 | 0,65 | 2,69 |
| 2 | 5,91 | 5,09 | 0,67 | 1,50 | |
| 4 | 5,49 | 5,20 | 1,09 | 1,97 | |
La prueba de Duncan reveló diferencias a un nivel de probabilidad del 5% entre los valores de ambas variables (Cuadro 5). Al inicio del proceso, el cotiledón presentó un pH de 6,25 y una AT de 0,42% y al finalizar el pH descendió a 4,95 y la AT aumentó a 1,54%. Un pH final de 5,0 es considerado por algunos autores (Samah et al., 1993a) como indicativo de buena calidad del grano fermentado.
La fermentación de la pulpa de cacao por acción microbiana produce ácidos orgánicos volátiles y no volátiles, siendo el acético y el láctico respectivamente, los producidos en mayor cantidad (López, 1983; Samah et al., 1993b). Estos ácidos han sido encontrados en gran proporción en granos fermentados y secos muy ácidos, sin embargo, solamente el acético presenta una alta correlación con la acidez, indicando que podría ser el responsable de los altos valores alcanzado por esta variable (Jinap y Dimick, 1990).
Los ácidos producidos por los microorganismos en la pulpa, son difundidos hacia los cotiledones, lo cual causa un ascenso de la acidez y una consecuente disminución del pH en esta fracción (López, 1983), que es favorecido por el aumento de la aireación en el proceso (Schwan et al., 1990; Senanayake et al., 1997), provocando reacciones de hidrólisis y oxidación de pigmentos (Schwan et al., 1990). El aumento de la acidez y de la temperatura conllevan a la muerte del embrión y a una lisis parcial de las paredes celulares, lo que permite el contacto de las diferentes enzimas con sus respectivos substratos, ocasionando las reacciones que originan los precursores del sabor a chocolate (Cross y Jeanjean, 1995).
| CUADRO 5. pH y acidez total del cotiledón y pulpa + testa de granos de cacaos durante el proceso de fermentación. | ||||
| pH | % Acidez total (b.s) | |||
| Días | Cotiledón | pulpa + Testa | Cotiledón | Pulpa + Tesa |
| 0 | 6,28 a | 3,77 b | 0,42 c | 3,09 a |
| 2 | 5,71 b | 4,55 a | 0,60 b | 1,99 b |
| 4 | 4,73 c | 4,76 a | 1,54 a | 3,13 a |
| Letra distintas en columnas indican diferencias significativas al 5% | ||||
La acidificación de los granos durante el proceso fermentativo tiene un efecto favorable sobre el sabor del cacao, debido a que la actividad proteolítica es óptima a pH 3,5-4,5, no obstante, una acidez excesiva reduce el potencial del sabor (Biehl et al., 1985). Amin et al. (1997) encontraron a las 72 h de la fermentación, un pH cercano a 4,6 que ocasionó una alta actividad proteolítica, ya que el pH óptimo para la endoproteasa aspártica es 4,5 y al final del proceso obtuvieron un pH aproximado a 5,8 y una actividad también óptima de la carboxipeptidasa.
El análisis estadístico (Cuadro 6) mostró diferencias significativas (P<5%) en el pH del cotiledón de las mezclas, en tanto que en la AT, los valores no difirieron entre sí. El mayor pH se alcanzó en la mezcla 4 con un valor de 5,82, mientras que en las mezclas 1, 2 y 3 los pH fueron similares. Es de resaltar que a pesar de que no se encontraron diferencias estadísticas, pareciera que a medida que se incrementa la proporción de cacao criollo, el pH tiende a disminuir en el cotiledón. Al inicio de la fermentación (Cuadro 4) el pH del cotiledón osciló entre 6,06 (No 4) y 6,34 (No 3), valores parecidos a los señalados por otros autores (Senanayake et al., 1995; Amin et al., 1997) para esta fracción al comienzo del proceso (5,81-6,54). Además, los resultados del forastero fueron menores que los obtenidos (5,43 pH y 0,76% acidez) por Torres (2000) en el 4to d de la fermentación, en cambio en el criollo el pH fue ligeramente mayor (4,97) y la acidez menor (1,48%) que los hallados por Portillo (2000).
| CUADRO 6. pH y acidez total del cotiledón y pulpa + testa de mezclas de granos de cacaos tipo criollo y forastero en fermentación. | ||||
| pH | % Acidez total (b.s) | |||
| Mezclas | Cotiledón | Pulpa + Testa | Cotiledón | Pulpa + Testa |
| 1 | 5,57 b | 4,22 b | 0,89 a | 2,88 a |
| 2 | 5,64 b | 4,32 b | 0,86 a | 2,94 a |
| 3 | 5,66 b | 4,23 b | 0,86 a | 3,09 a |
| 4 | 5,82 a | 4,66 a | 0,80 a | 2,05 b |
| Letras distintas en columnas indican diferencias significativas al 5%. | ||||
Con relación a la fracción pulpa + testa, el pH aumentó durante la fermentación de todas las mezclas y la AT descendió en el 2do d del proceso para luego aumentar a valores próximos al inicial, con excepción de la mezcla 4 en la cual el valor final se aproximó al del 2do d (Cuadro 4).
La prueba de medias reveló diferencias a un nivel de significación del 5% entre los valores de ambas variables (Cuadro 5). El pH se incrementó a 4,55 al 2do d, manteniéndose constante con un valor final de 4,76. Al inicio, el pH de la pulpa + testa fue menor que él del cotiledón (6,25), aproximándose los valores al 4to d, lo cual concuerdan con Senanayake et al. (1995, 1997), quienes en la pulpa, obtuvieron un pH inicial entre 3,26 y 3,95 y en el cotiledón entre 5,81-6,54, alcanzando un valor final de 5,10-5,32 en ambas fracciones. Diversos autores (Meyer et al., 1989; Schawn et al., 1990; Senanayake et al., 1995, 1997; Portillo, 2000; Torres, 2000) también han notado un ascenso del pH de la pulpa en el proceso fermentativo.
Por su parte, la AT disminuyó a 1,99% en el 2do d y aumentó a 3,13% en el 4to d, valor estadísticamente igual al del inicio del proceso (3,09%). Este mismo comportamiento fue detectado por Torres (2000) en el cacao forastero, en tanto que Portillo (2000) encontró una merma de la AT en el cacao porcelana. La elevación del pH y la reducción de la acidez de la pulpa es causada por la degradación microbiana de los ácidos (Meyer et al., 1989), así como por la pérdida por difusión de estos compuestos hacia el cotiledón (López, 1983; Schwan et al., 1990). Además, durante la cosecha y quiebra de las mazorcas ocurre una disminución natural de la acidez que se acentúa en las primeras 24 h del proceso fermentativo (Schwan et al., 1990).
Al evaluar las variables pH y AT de la pulpa + testa de las diferentes mezclas (Cuadro 6) se observan variaciones a un nivel de probabilidad del 5% entre la 1, 2 y 3, cuyos valores fueron semejantes y difirieron de los de la 4, la cual mostró el mayor pH (4,66) y la menor acidez total (2,05%). En el cacao forastero, los valores fueron superiores a los obtenidos por Torres (2000) al 4to d del proceso (4,52 pH y 1,38% AT), así mismo, el cacao criollo presentó una AT más alta (1,28%) que la del cacao porcelana, pero el pH (5,46) fue más bajo (Portillo, 2000).
Azúcares reductores y totales
En el cotiledón y en la pulpa + testa ocurrió un descenso de los azúcares a medida que transcurrió la fermentación de todas las mezclas (Cuadro 7), demostrando el análisis estadístico diferencias a un nivel de significación del 5% entre los valores (Cuadro 8). Al inicio del proceso, el contenido de Ar fue 0,91% y 1,23% de At en el cotiledón, y 3,15% Ar y 4,07% de At en la pulpa + testa, los cuales disminuyeron gradualmente hasta alcanzar valores de 0,31% de Ar y 0,63% del At en la primera fracción, de 0,62% Ar y 0,95% At en la segunda.
| CUADRO 7. Azúcares reductores y totales del cotiledón y pulpa + testa de mezclas de granos de cacaos tipo criollo y forastero durante el proceso fermentativo. | |||||
| Mezclas | Días | Cotiledón | Pulpa + Testa | ||
| % AR (b.s.) | % AT (b.s.) | % AR (b.s.) | % AT (b.s.) | ||
| 1 | 0 | 0,45 | 1,13 | 2,89 | 4,15 |
| 2 | 0,36 | 0,95 | 1,42 | 2,89 | |
| 4 | 0,27 | 0,64 | 0,62 | 0,96 | |
| 2 | 0 | 1,19 | 1,22 | 0,35 | 4,67 |
| 2 | 0,55 | 0,92 | 2,22 | 2,70 | |
| 4 | 0,25 | 0,62 | 0,47 | 0,85 | |
| 3 | 0 | 0,81 | 1,25 | 2,68 | 3,51 |
| 2 | 0,52 | 1,06 | 1,56 | 2,76 | |
| 4 | 0,47 | 0,88 | 0,65 | 1,11 | |
| 4 | 0 | 1,22 | 1,33 | 3,69 | 2,76 |
| 2 | 0,35 | 0,56 | 1,88 | 2,83 | |
| 4 | 0,26 | 0,38 | 0,73 | 0,89 | |
| CUADRO 8. Azúcares reductores y totales del cotiledón y pulpa + testa de granos de cacaos durante el proceso de fermentación. | ||||
| Día | % Azúcares reductores (b.s.) | % Azúcares totales (b.s) | ||
| Cotiledón | Pulpa + Testa | Cotiledón | Pulpa + Testa | |
| 0 | 0,91 a | 3,15 a | 1,23 a | 4,07 a |
| 2 | 0,45 b | 1,78 b | 0,87 b | 2,79 b |
| 4 | 0,31 c | 0,62 c | 0,63 c | 0,95 c |
| Letras distintas en columnas indican diferencias significativas al 5%. | ||||
Este descenso es debido a la conversión de los azúcares en alcohol por acción de las levaduras, cuyo desarrollo es favorecido por el alto contenido inicial de azúcares en la pulpa, el bajo pH y el ambiente anaeróbico que predomina durante la primera fase de la fermentación, siendo los azúcares también eliminados a través del exudado (Schwan et al., 1990 y Samah et al., 1992), de allí que las mayores pérdidas en las dos fracciones evaluadas, se detectan en los primeros dos días de la fermentación. Durante el proceso fermentativo se ha observado que el contenido de sacarosa decae rápidamente con la formación de fructosa y glucosa, compuestos que alcanzan un máximo al 4to d para luego disminuir ligeramente (Cros y Jeanjean, 1995). De tal forma que el aumento de la glucosa en los cotiledones al inicio del proceso ha sido atribuida a la inversión de la sacarosa, que según Samah et al. (1992) es máxima en el 2do d. Resultados similares a los de este estudio, también fueron obtenidos por Portillo (2000) y Torres (2000) en la fermentación del cacao venezolano.
Con respecto a las mezclas, la prueba de medias (Cuadro 9) indicó que no hay un patrón en los azúcares de las dos fracciones del grano, existiendo más bien una aleatoriedad posiblemente relacionada con la madurez de las mazorcas al momento del ensayo.
| Cuadro 9. Azúcares reductores y totales del cotiledón y pulpa+testa de mezclas de granos de cacao tipo criollo y forastero en fermentación | ||||
| Mezclas | % Azúcares reductores (b.s.) | % Azúcares totales (b.s.) | ||
| Cotiledón | Pulpa + Testa | Cotiledón | Pulpa + Testa | |
| 1 | 0,36 c | 1,64 b | 0,91 b | 2,66 a |
| 2 | 0,66 a | 2,01 a | 0,92 b | 2,74 a |
| 3 | 0,60 b | 1,63 b | 1,06 a | 2,46 a |
| 4 | 0,61 b | 2,09 a | 0,76 c | 2,57 a |
| Letras distintas en columnas indican diferencias significativas al 5%. | ||||
En el cotiledón se notó que el menor contenido de Ar (0,36%) se obtuvo en el cacao tipo criollo (No 1) y el mayor (0,66%) en la mezcla 2 y el más alto de At (1,06%) correspondió a la mezcla 3 y él más bajo (0,76%) a la 4, mientras que en la fracción pulpa + testa el menor valor de Ar (1,63%) lo presentó la mezcla 3 y el mayor (2,09%) el tipo forastero (No 4), no existiendo diferencias entre los At. Braudeau (1970) y Moreno (1980) señalan que el cacao criollo posee más azúcares que el forastero, lo cual difiere de los resultados de este estudio, puesto que el tipo forastero presentó más cantidad de Ar en ambas fracciones y el mismo contenido de At en la pulpa + testa que el tipo criollo, siendo los resultados del forastero mayores que los obtenidos por Torres (2000) en la pulpa + testa (0,30% Ar y 0,72% At) e inferiores a los del cotiledón (0,78% Ar y 1,82% At) al 4to d de la fermentación. Respecto al cacao tipo criollo, los porcentajes de Ar fueron superiores a los señalados por Portillo (2000) para el cotiledón (0,82%) y la pulpa + testa (1,43%) del cacao porcelana, en cambio los At fueron menores (1,30% en cotiledón y 2,36% en pulpa + testa).
En conclusión, los parámetros químicos evaluados mostraron un comportamiento similar durante la fermentación de todas las mezclas, de forma que en el cotiledón, la humedad, los taninos y la AT aumentaron y las proteínas, el pH, los Ar y At disminuyeron. Por su parte, en la pulpa + testa, los taninos, las proteínas y el pH se incrementaron y la humedad, los Ary At descendieron, mientras que la AT disminuyó en el 2do d y aumentó en el 4to. Además, las mezclas presentaron variaciones en las características químicas que no se relacionaron con las proporciones de cacao y que por lo tanto no pueden ser atribuidas a diferencias entre los tipos usados en las mezclas, sino probablemente a variaciones en el grado de madurez de los frutos, así como a la gran diversidad de los materiales que conforman el bosque cacaotero de la región costera del estado Aragua, presentando los tipos criollos marcada influencia de los forasteros y trinitarios, debido a que el cacao es una planta alógama, algunas auto incompatibles y propagadas fundamentalmente por su semilla, lo cual ha ocasionado el cruzamiento entre los materiales (Sánchez, 1995) y en consecuencia poblaciones con características heterogéneas, de forma que en la zona no existen materiales puros, sino cacaos hibridizados naturalmente (Acosta et al., 2001)
Agradecimientos
Los autores agradecen a la Ingeniera Agrónomo Johanna Angulo y a los señores Rafael Osorio y Venanzio Martínez por la colaboración prestada.
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