ESTUDIO ANALITICO DE LAS SEMILLAS DE CACAO

(THEOBROMA CACAO)

 

 

INTRODUCCION

El Cacao tiene una gran familia de subproductos, su predisposición para ser manejado y convertido en un sin fin de recetas exóticas, que en su mayoría son utilizadas en las empresas de repostería, le dan a este producto una salida, bastante amplia a cualquier mercado internacional en el campo alimentario.

Proponer una incentiva investigación regional para el Theobroma cacao, sus influencias en la cultiva Colombiana.

Venezuela suplanta a México convirtiendoce en él más importante exportador de cacao.

 

CLASIFICACION

 

Los cacaos cultivados presentan una variabilidad muy grande en lo referente al tamaño, color y comportamiento frente a los procesos de beneficio que se realizan para obtener el chocolate y otros productos. El cacao en su forma más simple se clasifica en:

ORDEN Malvales

GENERO Theobroma.

FAMILIA Esterculiáceas

ESPECIE Theobroma cacao

Desde el punto de vista comercial se distinguen tres grupos:

CRIOLLO

FORASTERO

TRINITARIO

.

CRIOLLO

Cultivado inicialmente en Venezuela y cuyos granos proporcionan un producto de mayor calidad. Sus principales características son:

El grano es grande, de sección transversal redondeada, cotiledón de color blanco a ligeramente violeta pálido.

El grano no tiene antocianinas, responsables del color violeta en los otros granos.

El grano, después de la fermentación toma un color pardo, por oxidación de los taninos derivados de la catequina.

 

FORASTERO

Estos cacaos producen frutos de gran uniformidad: de color verde cuando no han alcanzado la madurez, y dorados cuando alcanzan su estado optimo de desarrollo. Semillas aplastadas y cotiledones coloreados de un fuerte violeta (Antocianinas), de sabor astringente (teobromina) y que por lo tanto necesita de un largo periodo de fermentación.

Es el cacao predominante del Africa y fue importado del Brasil. La producción de este tipo de cacao representa cerca del 80% del producido mundial.

- Calabacillo: No puede considerares como un híbrido, lo mismo que su forma límite sphaerocarpa, sino como una forma mas desviada del amelonado; caracterizada por el pequeño tamaño de la mazorca; superficie muy lisa con surcos poco profundos; sin estrangulamiento basal; granos muy aplastados, violetas, que originan un producto comercial de mala calidad, exigente de larga fermentación.

TRINITARIO

Son verdaderos híbridos de las formas del criollo por forastero y como resultado de ello una gran variabilidad presente en este tipo.

Se caracterizan por el gran tamaño de las mazorcas y vigoroso crecimiento del árbol.

Su grano es mas redondeado que la del tipo forastero y de color violeta claro, la gama del color de la mazorca varia entre el rojo, el púrpura. - Amelonado: Semejante al amelonado del grupo forastero; manifiesta sé híbrido en el color de la mazorca, y en el que el grano no esta aplastado.

  

ANATOMIA

 

El cacao es un árbol, que en condiciones naturales, esto es, sometido a una densa sombra, alcanza alturas que sobrepasan los 10 metros; mas en las condiciones generales de cultivo, y cuando ha alcanzado la edad adulta, es, por término medio, de 4 a 8 metros, según cuáles sean la fertilidad del suelo, condiciones de la planta, sombreado, sistemas de poda, de formación y conservación. etc.

EL FRUTO

Las características de color, talla y forma de las mazorcas son en extremo variables, según lo genotipo, bien entendido que esta variabilidad esta acentuada en los cacaos pertenecientes al grupo híbrido de los Trinitario. Las características de las mazorcas empleadas para la identificación y clasificación de los clones y cultivares de cacao son las siguientes:

La mazorca antes de la madures puede ser verde, bien rojo de violeta subido de tono, o bien verde pigmentado parcialmente de rojo violeta.

SEMILLAS

Son diversas en tamaño y en forma, no posee albumen y recubierta de una pulpa mucilaginosa de color blanco de sabor azucarado y acídulo.

- El peso, que sin duda es la característica más importante de la semilla frente al productos es de 0.7 a 3.7 g, en los granos frescos; el peso de los mismos después de un secado de 100 a 105 oC.

El color de los cotiledones es el único carácter que va ligado a la constitución genética del embrión: Los criollos tienen cotiledones blancos, los forastero color violeta fuerte y los trinitaria generalmente cotiledones de color violeta claro.

Estas células contienen cristales de materia grasa denominada manteca de cacao, proteínas en forma de aleuronas y granos de almidón.

- Células que contienen pigmentos que constituyen el 10% de los tejidos de los cotiledones y que son los responsables de su coloración. Los restantes taninos encontrados en los cotiledones del cacao son derivados en su mayoría de la catequina, el principal de ellos la l-epicatequina, de sabor astringente, soluble en agua pero insoluble en éter, cloroformo y éter de petróleo, se oxida rápidamente dando productos coloreados llamados pardo de cacao.

La teobromina es la responsable del sabor amargo y astringente de la semilla del cacao, y el sabor relativamente menos amargo de los criollo se debe a la baja concentración de esta purina en aquella especie.

Ninguna sustancia característica responsable del sabor y aroma del chocolate a podido ser descubierta en el grano del cacao.

También contiene el 0.5 a 0.9% de lecitina, la cual disminuye la viscosidad de la grasa de cacao. En la fermentación el contenido de esta disminuye considerablemente. Es soluble en agua caliente y alcohol, factor que ayuda a que durante la fermentación disminuya.

Proteínas: No se sabe mucho acerca de las proteínas del cacao y sus derivados, excepto que la pulpa contiene pequeñas cantidades de ácido glutámico y aspártico.

Acidos: La pulpa fresca contiene ácido cítrico, pero fuera de éste ningún otro ácido frutal. Polifenoles: Son los taninos del cacao, recientemente se ha encontrado que los cotiledones del cacao contienen por lo menos diez entidades polifenólicas distintas: Catequinas que conforman al menos el 3%, complejos de taninos el 2.1%, leucocianidinas el 2.5% y cianidinglucósidos el 0.4%. Todas estas son sustancias solubles en agua y tienen un sabor astringente. Las cianidinas púrpuras son compuestos de galactosa y arbinosa y no existen en almendras de cacao criollo. Al oxidarse, todas estas sustancias producen color pardo en el grano.

En estudios realizados se ha encontrado que la mayor parte de las fecundaciones son producida por insectos. Sin embargo la polinización artificial tiene aplicación en la selección de cacao, hibridaciones y estudios genéticos.

En ocasiones se forman falsas mazorcas sin semilla por no existir verdaderos óvulos en las semillas.

La duración del desarrollo del fruto depende del origen genético del árbol, en cacaos de origen amazónico dura alrededor de 167 días y 200 días para clones Trinitario.

El 20 al 90% de las mazorcas producidas se desecan entre los 50 y 75 primeros días del desarrollo del fruto.

 

CULTIVO

 Las características de la vegetación de una área son el resultado de los distintos factores ambientales que actúan, especialmente la temperatura y la lluvia. La formación vegetal de la que es componente el cacao, es el Bosque Húmedo Tropical, el cual consiste de 3 o 4 estratos de árboles, teniendo los más altos más de 30 metros, el cacao pertenece al estrato más bajo. El suelo de bosque virgen generalmente contiene una gran cantidad de elementos orgánicos de vital contribución para el normal y fructífero desarrollo de las plantaciones, las principales características para el correcto cultivo del cacao son:

Temperatura:

Que sea de un promedio anual superior a 21 oC. Temperatura promedio anual inferior a 30 oC. Las exigencias del cacaotal son debidas a diversos factores, a temperaturas por debajo de 21 oC, la formación de flores aparentemente se inhibe y solamente se realiza en forma normal con temperaturas a partir de los 25.5 oC, además la enfermedad llamada Pudrición Negra de la Mazorca (Phytophthora palmivora) se favorece grandemente con los descensos de temperatura. El cacao es particularmente sensitivo a la escasez de agua.

 

SIEMBRA

El método más comúnmente utilizado para la siembra del cacao es por medio de la semilla. La siembra por semillas se pueden dividir en dos métodos:

Siembra directa de las semillas en el campo y siembra de las semillas en un vivero.

Solo deben usaren semillas de mazorcas maduras.

COSECHA

Generalmente la madurez de las mazorcas se aprecia por su cambio de color: el verde pasa amarillo y el rojo a anaranjado.

EL DESGRANE

 Tras la recolección las mazorcas deben ser llevadas cerca del lugar donde las habas van a ser fermentadas; en plantaciones de tamaño considerable las habas son extraídas en el mismo lugar de recolección. Se llama desgrane el proceso que consiste en partir las mazorcas y extraer los granos o habas, los cuales deben ser separados del mucilago que las rodea y puestas a la fermentación.

Lo más sencillo es golpear la mazorca con un pedazo de madera para con ello romper la cascara perpendicularmente al mayor diámetro de la mazorca.

PRINCIPALES ENFERMEDADES:

Se establecen enfermedades producidas por hongos u otros vegetales en las raíces, en la madera del tronco, ramas y tallos, en las hojas, en los frutos y en los granos comerciales.

La pudrición café de las mazorcas debida a Phytiphthora palmivora butl.

Esta enfermedad es la más antigua y más importante de todas las del cacao. Actúa prácticamente en todos los países donde se cultiva el cacao.

La enfermedad se inicia en las mazorcas con la aparición de una mancha de color abano que se extiende con rapidez y puede recubrir progresivamente toda la superficie de la mazorca.

El examen del fieltro miceliano que recubre la mazorca enferma revela que la presencia de numerosos conidios que son órganos de reproducción asexual del hongo: Los conidios liberan zoosporas que dispersadas por el agua, el viento o los insectos, pueden contaminar otros frutos. La germinación puede incluso suceder en el agua retenida en el fruto al nivel del enganche del pedúnculo o entre dos mazorcas juntas. La temperatura juega un papel muy importante, pues la máxima producción de la zoosporas se da en temperaturas relativamente bajas (18-20  °C).

El número de mazorcas tiene una gran influencia en la incidencia de las enfermedades, siendo tanto mas elevado él numero de frutos enfermos cuanto mayor el número de frutos sustentados por el árbol.

Eliminar de los árboles, antes de la estación de lluvias, la totalidad de los frutos jóvenes y mazorcas desecadas que subsisten de la cosecha anterior.

En el interior de la mazorca las habas se pudren y la masa se vuelve parda. El fruto parece absolutamente sano.

Las mazorcas enfermas se secan sobre el árbol y se recubren con los fructificaciones del hongo.

Las ramas nuevas, los cojines florales y los frutos en crecimiento, son las partes que ataca. Solamente los tejidos meristemáticos en estado de crecimiento son susceptibles.

Frutos: La mayor parte de los frutos se infectan cuando son aún muy jóvenes y por tanto no llegan a su madurez. Como podredumbre de las mazorcas es poco importante; sus lesiones son de color pardo, ligeramente hundidas.

 

ENFERMEDAD ROSADA Esta enfermedad es causada por el hongo Corticium salmonicolor. En general los pasos del beneficio consisten en:

Fermentación: Tiene por objeto facilitar la eliminación de la pulpa y mejorar los caracteres organolepticos del grano.

Limpieza: Tiene por fin separar impurezas, granos partidos pasilla. Además por las altas temperaturas, el ácido acético producido es eliminado rápidamente en forma de CO2 y H2O.

La fermentación se debe realizar en montones, ya que las reacciones que generan el aroma precursor a chocolate requieren de temperaturas alrededor de los 50 °C. Para obtener el mejor grano con las características que lo hacen atractivo al mercado, la fermentación en lo posible debe seguir el siguiente desarrollo:

 

FERMENTACION

Para la fermentación, se requieren cantidades medias de cacao fresco.

Las semillas frescas de cacao presentan un alto contenido de compuestos polifenólicos y similarmente a todos los tejidos vivos son una compleja organización de proteínas, grasas, carbohidratos y de otros compuestos.

Las antocianinas son hidrolizadas por galactosidasa, el color de las almendras original comienza a perderse. Los taninos disminuyen la actividad de las enzimas, las cuales son responsables de la producción de precursores del sabor. Las oxidaciones enzimáticas, el principal sustrato es epicatequina, pero las quinonas son epicatequina oxidada, otros polifenoles como las leucocianidinas también son oxidados.

La reacción de las quinonas con aminoácidos puede afectar también el sabor, pero estas reacciones en cacao no ha recibido estudio, por lo tanto esta contribución al desarrollo del sabor no puede ser asumido.

Por acción del ácido acético y la temperatura también se hidroliza parte de la teobromina. Esta es quizás la reacción esencial más importante en todo el proceso de beneficio del cacao. Por ejemplo para una masa de 10 Kg., las diferencias son insignificantes, pero las temperaturas, muy afectadas por las condiciones atmosféricas y las variaciones de la temperatura ambiente no se elevan lo suficiente. La muerte de las habas no ocurre rápidamente y el proceso normal de la fermentación no puede ser obtenido. Para una masa de 100 a 200 Kg., las diferencias de temperatura entre la parte superior y el centro no son todavía muy pronunciadas.

Métodos empleados para la fermentación:

Métodos tradicionales

Tres métodos son utilizados tradicionalmente para la fermentación del cacao: fermentación en canastas, en montones o en caja.

La fermentación en canastas es usada principalmente en Nigeria. Las canastas son tejidas con fibras vegétales, su tamaño y por ende su capacidad puede ser muy variada. La fermentación en cajas es el método más utilizado en América.

Métodos particulares:

Método de fermentación en bateas, fermentación en caja tabicada.

Es esencial que el dióxido de carbono se remueva de la mas en fermentación, esto se puede realizar abriendo agujeros en las cajas de fermentación y en el caso de montones de fermentación volteando la masa de almendras.

 

Oxidación:

Cuando él oxigeno tiene acceso a las células de los cotiledones, el color de la superficie se vuelve pardo y posteriormente toda la almendra se vuelve parda conforme se reduce el contenido de humedad con el secado y el aire entra con mayor facilidad al interior del tejido del cotiledón. Las condiciones de secado deben ser adaptadas a las condiciones de fermentación, estando ambas operaciones estrechamente ligadas. Por eso en la descripción de un método de preparación de cacao debe constar necesariamente la descripción de las dos fases: fermentación y secado.

 

LIMPIEZA Y SELECCION

Si el cacao es heterogéneo y presenta defectos de color, granos negros, etc., suele hacerse una selección a mano.

 

Conclusiones de la necesidad de realizar

El beneficio del cacao

Los cambios importantes que ocurren dentro del grano de cacao durante la cura, no comienzan sino hasta después de muerto el embrión.

Ciertas sustancias menores que se forman durante la fermentación pueden ser de importancia en determinar el sabor final de la almendra tostada.

Por lo tanto para que se produzca el aroma durante el tostado son necesario los aminoácidos, azúcares reductores, que se producen en la primera etapa de la fermentación.

Los compuestos fenólicos de las almendras no curadas son extremadamente astringentes y agrios, las purinas: teobromina y cafeína son extremadamente agrias. Se adquirieron mazorcas del tipo Forastero Angoleta y se les realizo el proceso de beneficio, tostado y molienda.

  

EXPOSICION

 1

DATOS ANALITICOS PARA EL CACAO COMERCIAL

(Cifras en porcentaje total de muestras).

 

 

HUMEDAD

5.0

GRASA

25

CENIZAS TOTALES

5.4

FIBRA CRUDA

3.9

NITROGENO TOTAL

2.7

TEOBROMINA

1.2

CAFEINA

0.2

2

TEJIDO DE LOS COTILDONES:

CELULAS DE PIGMENTO:

POLIFENOLES: ANTOCIANINAS, LEUCOANTOCIANINAS.

PURINAS: TEOBROMINA Y CAFEINA

CELULAS DE RESERVA: CRISTALES DE GRASA, ALMIDON, ALEURONAS, ENZIMAS.

3

CHOCOLATE: Es el resultado de la mezcla de los productos del cacao (puntillas, masa, cacao y manteca), junto con azúcar y otros ingredientes

4

DATOS ANALITICOS PARA EL CHOCOLATE SIMPLE

(Como porcentajes)

 

HUMEDAD

0.8-2.3

CENIZAS TOTALES

1.0-2.5

GRASA

30-40

SACAROSA

37-55

ALMIDON

2-7

NITROGENO TOTAL

0.6-1.3

TEOBROMINA

0.4-07

FIBRA CRUDA

0.8-1.5

5

PORCENTAJES DE LA CONTITUCION GLOBAL DEL GENERO TEOBROMA

 

 

6

 

ANALISIS FISICO DEL PRODUCTO EN BRUTO

(Por mazorca estudiada promedio)

NUMERO DE SEMILLAS

30 a 40

PESO DE LA MAZORCA

550 a 600 g.

PESO DE LA CASCARA

425 a 525 g.

ANCHO

10 a 15 cm

LARGO

25 a 35 cm

DIAMETRO

12 a 15 cm

 

 

7

ENFERMEDADES

La pudrición café de las mazorcas debida a Phytiphthora palmivora butl.

Esta enfermedad es la más antigua y más importante de todas las del cacao. Actúa prácticamente en todos los países donde se cultiva el cacao.

La enfermedad se inicia en las mazorcas con la aparición de una mancha de color abano que se extiende con rapidez y puede recubrir progresivamente toda la superficie de la mazorca.

8

MÉTODOS EMPLEADOS PARA LA FERMENTACIÓN

9

Métodos tradicionales

Tres métodos son utilizados tradicionalmente para la fermentación del cacao: fermentación en canastas, en montones o en caja.

La fermentación en canastas es usada principalmente en Nigeria. Las canastas son tejidas con fibras vegétales, su tamaño y por ende su capacidad puede ser muy variada. La fermentación en cajas es el método más utilizado en América.

10

Métodos particulares:

Método de fermentación en bateas, fermentación en caja tabicada.

Es esencial que el dióxido de carbono se remueva de la mas en fermentación, esto se puede realizar abriendo agujeros en las cajas de fermentación y en el caso de montones de fermentación volteando la masa de almendras.

11

OXIDACIÓN

Cuando él oxigeno tiene acceso a las células de los cotiledones, el color de la superficie se vuelve pardo y posteriormente toda la almendra se vuelve parda conforme se reduce el contenido de humedad con el secado y el aire entra con mayor facilidad al interior del tejido del cotiledón. Las condiciones de secado deben ser adaptadas a las condiciones de fermentación, estando ambas operaciones estrechamente ligadas. Por eso en la descripción de un método de preparación de cacao debe constar necesariamente la descripción de las dos fases: fermentación y secado.

 

12

Conclusiones de la necesidad de realizar

El beneficio del cacao

Los cambios importantes que ocurren dentro del grano de cacao durante la cura, no comienzan sino hasta después de muerto el embrión.

Ciertas sustancias menores que se forman durante la fermentación pueden ser de importancia en determinar el sabor final de la almendra tostada.

Por lo tanto para que se produzca el aroma durante el tostado son necesario los aminoácidos, azúcares reductores, que se producen en la primera etapa de la fermentación.

Los compuestos fenólicos de las almendras no curadas son extremadamente astringentes y agrios, las purinas: teobromina y cafeína son extremadamente agrias. Se adquirieron mazorcas del tipo Forastero Angoleta y se les realizo el proceso de beneficio, tostado y molienda.

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