Cacao Fino de Aroma, la diferenciación como recurso

de sostenibilidad para el agricultor

FACTORES DE DIFERENCIACIÓN

Investigación Desarrollo agrícolaTrabajando juntoscomercialización

• Investigación• Transferencia de tecnología• Entrenamiento• Material vegetal

GRANJA LUKER (desarrollo agrícola)

GRANJA LUKER (desarrollo agrícola)

• Condicionantes económicos estructurales.

• Baja productividad• Heterogeneidad en la

calidad (cosecha y beneficio)

• Baja rentabilidad.

¡Principal logro!

Con más de 50 años de Investigación aplicada, hemos desarrollado un modelo de producción de cacao rentable y sostenible para los agricultores.

• Paquete tecnológico de producción de Cacao bajo SAF.

• Caracterización química aromática de los clones.

• Mejoramiento genético.

ELEMENTOS

SISTEMA AGROFORESTAL

SISTEMA AGROFORESTAL

MODELO DE SISTEMA

Cacao, Plátano,Frutales y Maderable

Afinidad Sexual Componente básico

1

1

MODELO AGROFORESTAL: COMPATIBILIDAD

Caracterización Quimica del Cacao

Recepción de la muestraCodificación de las

muestras(10 min)

Almacenamiento de muestras a 4°C

Obtención del licor y empacado (10 min)

Separación del licor de cacao (16 horas)

Obtención de la Cocoa (30 min)

Vitamina E HPLC/PDA(45 min)

Obtención de la manteca de cacao (12.5

horas)Minerales (AA)(11 horas)

Compuestos aromáticosSPME/GC/MS

(2.5 horas)

Proteína total (CHN) (15 min)

Flavonoides total UV/VIS (3 horas)

Neurotransmisores(Teobromina y Cafeína)

HPLC/PDA (2 horas)

Capacidad antioxidante(VCEAC)

UV/VIS (8 horas)

Polifenoles totales UV/VIS (4 horas)

Fibra dietariaMétodo gravimétrico (2 días)

Carbohidratos HPLC/IR(2 horas)

Punto de fusiónPFD (15 horas)

Ácidos grasosGC/MS (2.5 horas)

Triglicéridos GC/FID(1.5 horas)

Capacidad antioxidante(ORAC)

Espectrofluorometro (8 horas)

Tiempo Total para cada muestra: 138 horas (5.7 días)

PROCESAMIENTO DE UNA MUESTRA

Caracterización de Cacao Colombiano

Durante el proyecto CARACTERIZACIÓN DEL CACAO COLOMBIANO,

hemos procesado más de 3.500 muestras que representan más de 483.000 horas de trabajos.

Estamos construyendo una base de datos sólida

RELACIÓN TEOBROMINA/CAFEÍNA VS CAFEÍNA

FINE FLAVOUR COCOA

FORASTERO

Trinitarioarea

Criollo area

Forastero area

CLONES EVALUADOS

1 CCN-512 EET-8

3 FSV-414 ICS-15 ICS-606 ICS-95

7 ICS-39

8 LUKER-40

9 SCC-61

10 TSH-565

RELACIÓN TEOBROMINA Y CAFEÍNA

0.00

2.00

4.00

6.00

8.00

10.00

12.00

14.00

0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 0.45

Rela

ción

Teo

brom

ina/

Cafe

ína

Cafeína

CCN-51

EET-8

FSV-41

ICS-1

ICS-60

ICS-95

ICS-39

LUKER-40

SCC-61

TSH-565

Criollos

Trinitarios

Forasteros

01234567

CACA

O

ACID

EZ

ASTR

ING

AMAR

GO

FRU

TAL

FLO

RAL

NU

EZ

MO

HO

VERD

E

PAN

ELA/

MAL

TA

OTR

OS

Scor

e

CCN-51 EET-8 FSV-41 ICS-1 ICS-60ICS-95 ICS-39 LUKER-40 SCC-61 TSH-565

Sin Fermentar

Fermentados

012345678

CACA

O

ACID

EZ

ASTR

ING

AMAR

GO

FRU

TAL

FLO

RAL

NU

EZ

MO

HO

VERD

E

PAN

ELA/

MAL

TA OTR

OS

Scor

e

Caracterización Básica

Porcentaje de grasa

CCN-51 EET-8 FSV-41 ICS-1 ICS-60 ICS-95 ICS-39 LUKER-40 SCC-61 TSH-565Fermentados 56.21 55.15 55.09 56.25 55.71 52.92 54.56 56.32 56.72 57.29Sin fermentar 51.76 52.78 49.84 52.69 53.54 50.40 52.81 54.23 53.41 51.10

4042444648505254565860

g gr

asa

tota

l/ 1

00 g

lico

r de

caca

o

Caracterización Básica

Índice de grano

CCN51C EET 8 FSV41 ICS 1 ICS 60 ICS 95 ICS39 LUKER 40 SCC61 TSH 565Fermentados 1.38 2.08 1.88 1.67 2.04 1.26 2.05 1.32 1.81 1.12Sin fermentar 1.34 2.02 1.89 1.50 2.06 1.52 1.52 1.39 1.48 1.20

0.00

0.50

1.00

1.50

2.00

2.50

gram

os p

or g

rano

0

200000

400000

600000

800000

TSH565 CCN51 EET8 FSV41 ICS1 ICS60 ICS95 ISS39 LUK40 SCC61Ar

ea

L-Linalool

0

200000

400000

600000

800000

TSH565 CCN51 EET8 FSV41 ICS1 ICS60 ICS95 ISS39 LUK40 SCC61

Area

L-Linalool

Sin Fermentar

Fermentados

VOLÁTILES: LINALOOL

Sin Fermentar

Fermentados

VOLÁTILES: CHOCOLATE

0500000

100000015000002000000250000030000003500000

TSH565 CCN51 EET8 FSV41 ICS1 ICS60 ICS95 ISS39 LUK40 SCC61Area

Clon

Pyrazine, methyl-

2,6-dimethylpyrazine

0

500000

1000000

1500000

2000000

2500000

3000000

3500000

TSH565 CCN51 EET8 FSV41 ICS1 ICS60 ICS95 ISS39 LUK40 SCC61Area

Clon

Pyrazine, methyl-2,6-dimethyl pyrazinePyrazine, trimethyl-

Sin Fermentar

Fermentados

VOLÁTILES: MALTA

0

5000000

10000000

15000000

20000000

25000000

30000000

TSH565 CCN51 EET8 FSV41 ICS1 ICS60 ICS95 ISS39 LUK40 SCC61

Area

Clon

Butanal, 2-methyl-

0

5000000

10000000

15000000

20000000

25000000

30000000

TSH565 CCN51 EET8 FSV41 ICS1 ICS60 ICS95 ISS39 LUK40 SCC61Area

Clon

Butanal, 2-…

Sin Fermentar

Fermentados

VOLÁTILES: FRUTAL

0

2000000

4000000

6000000

8000000

10000000

12000000

TSH565 CCN51 EET8 FSV41 ICS1 ICS60 ICS95 ISS39 LUK40 SCC61

Area

Ethyl Acetate

0

5000000

10000000

15000000

20000000

25000000

TSH565 CCN51 EET8 FSV41 ICS1 ICS60 ICS95 ISS39 LUK40 SCC61

Area

Clon

MethylAcetate

REGIONES PRODUCTORAS

Peru

Santander

Arauca

Huila

Tumaco

ANÁLISIS QUÍMICO

-1,2E+07

8,0E+06

2,8E+07

4,8E+07

6,8E+07

8,8E+07

1,1E+08

1,3E+08Butanal, 2-methyl- (malta, cocoa)

Butanal, 3-methyl- (malta, cocoa)

Propanoic acid, 2-methyl- (rancio, mantequilla)

Pentanoic acid (rancio, mantequilla)

Disulf ide, dimethyl (suave - dulce)

Pyrazine, trimethyl- (Tostado)

Pyrazine, 3-ethyl-2,5-dimethyl- (Tostado - Nuez

Pyrazine, 2-ethyl-3,5-dimethyl- (Tostado - Nuez)

L-Linalool (verde - maderoso)

Carbon disulf ide (picante)

Disulf ide, dimethyl (picante)

Furan, 2-methyl- (tostado)

2-Furancarboxaldehyde (tostado)

Methyl Acetate (frutal)

Ethyl Acetate (frutal)

2-Heptanol (herbal)

Zone 1 Zone 2 Zone 3

Method: SPME / GS-MS

Componentes volátiles del

sabor

PRESENTACIÓN DE RESULTADOS

• Secuenciación del Genoma de 14 variedades de Cacaos de Casa Luker.

• Granja Luker. Palestina, Caldas. Julio 6 de 2015.

Centro Internacional de Agricultura Tropical-CIAT, www.ciat.cgiar.org

Centro Internacional de Agricultura Tropical-CIAT, www.ciat.cgiar.org

• EQUIPO DE TRABAJO

• Dr Joe M Tohme Dir Agrobiodivesity Research CIAT• Dr Gerardo Gallego Coordin lab Agrobiodvi CIAT• Dr Jhon Ocampo Inv Asociado CIAT• Juan Carlos Arroyave G . Gerente Desarrollo Agricola

Casaluker• Dr Alberto Agudelo Dir técnico Casaluker.• Dr Mauricio Salazar Dir Capacitacion e Investigacion

Casaluker.

Colecta Material Granja Luker

Vereda: SantaguedaMunicipio: PalestinaDepartamento: Caldas, ColombiaAltura: 1023 msnm5° 4’ 25,95” N,-75° 41’ 4,71” W

Ing. Luis A. Agudelo

Centro Internacional de Agricultura Tropical-CIAT, www.ciat.cgiar.org

Ing. Luis A. Agudelo

MATERIALES SELECCIONADOS1 LUKER- 402 LUKER- 503 FSV-414 FEAR -55 FEC-26 FSV-1557 CAU-378 TSH-5659 ICS-110 ICS-6011 ICS-3912 CCN-5113 IMC-6714 P-7

¿Uso de Biotecnología?

Fuente: Centro Internacional de Agricultura Tropical-CIAT, www.ciat.cgiar.org

• Microsatelites para entender origen y acervos genéticos: Motamayor et al. 2002• Microsatelites para entender origen y acervos genéticos: Motamayor et al. 2003

• Microsatelites para prioridades de colecta: Faleiro et al. 2004• Microsatelites para evaluación de flujo genético y autopolinización: Sereno et al.

2006

• Microsatelites para evaluación de diversidad genética E Perú: Zhang et al. 2006

Ejemplos de marcadores que hanampliado nuestro conocimiento

REVISIÓN DE LITERATURASECUENCIACIÓN DEL GENOTIPO CRIOLLO DE BELIZE (B97-61/B2)

Nature Genetics VOLUME 43 | NUMBER 2 | FEBRUARY 2011

SECUENCIACIÓN DEL CULTIVAR MATINA 1-6

Genome Biology 2013

Muestras de cacao recolectadas en Granja Luker

Muestra Código Autoincompatible Autocompatible Característica Agronómica1 P7 X Altamente susceptible Monilia2 TSH565 X Altamente susceptible Monilia3 FSV41 X Almendra Blanca4 Luker 50 X Almendra Blanca5 FSV 155 Almendra Blanca6 ICS39 X Cacao Fino, Buen rendimiento Industrial7 FEC 2 X Resistente/tolerante Monilia8 CAU37 X Resistente/tolerante Monilia9 IMC67 X Resistente Ceratocystis10 Luker40 X Alta Precocidad11 CCN51 X Alta Precocidad12 ICS60 X Buana Productividad/ baja Precocidad13 ICS1 X Buena Productividad/ baja Precocidad14 FEAR5 X Muy dulce/ frambuesa/triunfador salon Chocolate París

Genoma-Analisis Fst

CAU37

Todas las 14 variedades- Fst

DENDOGRAMA CACAOS

Construido a partir de los 5 millones de marcadores SNPs

RESULTADOS

Fuente de Genes Candidatos para Mejoramiento de Cacao

Un total de 10 millones de SNPs se identificaron inicialmente a partir de la alineación de la secuencia de referencia de cacao con las secuencias de los genomas de Casa Luker.

De estos, aproximadamente 5,5 millones fueron retenidos después de filtrar teniendo en cuenta diferentes criterios según análisis Bioinformático.

!Más herramientas y Posibilidades para Mejoramiento Asistido! -Selección Genómica y explotación del recurso genético

RECOMENDACIONES

Clásicas• Aumentar la densidad de árboles/ Ha.

• Rejuvenecer las plantaciones con árboles Nuevos (este reemplazo debehacerse con clones más productivos)

• Promover los polinizadores o introducir otros.

• Colocar donadores de polen. Compatibles.

(3 amenazas: escoba de brujas, moniliasis, pudrición por Phytophtora)

Nuevas• Los clones nuevos deben dar cacao

de Calidad y productividad para competir.

Centro Internacional de Agricultura Tropical-CIAT, www.ciat.cgiar.org

LUKER 40

Origen: ColombiaSeleccionado por (año): Granja Luker (2.000)Pedigri: ICS1 X IMC6Apariencia: Tamaño intermedioRendimiento (kg/ha) 2.000Índice de mazorca 18Índice de grano 1.4 grCompatibilidad A.C

LUKER 50

Origen: ColombiaSeleccionado por (año): (2.000)Pedigri: NDApariencia: Tamaño intermedioRendimiento (kg/ha) 2.000Índice de mazorca 18Índice de grano 1.8 grCompatibilidad A.C

ICS 1

ICS 60

ICS 39TSH565

TSH565

ICS39

¡Cambiando el modelo de producción!

¿Cómo podemos hacer sostenible y rentable el cultivo de cacao?

Proyectos empresariales (ancla) como dinamizadores de regiones

NÚCLEO PRODUCTIVOS REGIONALES

CULTIVOSEMPRESARIALES

DE CACAO( Ancla)

Asoc. Pequeños

productores

Material vegetal

Soporte técnico

Acopio cosechas

TrazabilidadEstandarización CalidadConfiabilidadproductividad

Capacitación a Agricultores y Asociaciones de Productores de Cacao

Compra de cosecha:

• Modelo inclusivo en la comercialización

• Centrales de beneficio comunitarias.

• Punto de compra de cacao en la Región

Elementos del Modelo