Proyecto Sobre Cacao

5/24/2018 Proyecto Sobre Cacao

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN MARTN - TARAPOTO

FACULTAD DE INGENIERA AGROINDUSTRIAL

ESCUELA ACADMICO PROFESIONAL DE INGENIERA AGROINDUSTRIAL

SEDE JUANJUI

PROYECTO DE TESIS

ESTUDIO COMPARATIVO DEL SISTEMA DE FERMENTADO, TIEMPO Y

FRECUENCIA DE REMOCION EN LA FERMENTACION DEL GRANO DE CACAO

(Teobroma cacao L .) EN LA COMUNIDAD DE WINGOYACU

TESISTA

GINO ALEX PEA GUERRA

ASESORES

ING.DR. ANIBAL QUINTEROS GARCIA

ING. ROXANA TRUJILLO VALDERRAMA

JUANJUIPER

2014


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INDICE

Pg. N

CARCTULA... . 1NDICE.... 2

I. DATOS GENERALES 4

1.1. Nombre del Proyecto de tesis.. 4

1.2. Nombre del Tesista y Cdigo de Matrcula 4

1.3. Nombre de los Asesores.. 4

1.4. Ubicacin Geogrfica del Proyecto................... 4

1.5. Periodo de Ejecucin................... 4

1.6. Facultad y Escuela profesional que presenta el Proyecto.................... 4

1.7. Eje Temtico Prioritario y Lneas de Investigacin.. 4

1.7.1. Eje Temtico................ 4

1.7.2. Lneas de Investigacin 4

II. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 5

2.1. Realidad Problemtica.. 5

2.2. Definicin del Problema 7

2.3. Formulacin del Problema 8

2.4. Justificacin e importancia 8

2.5. Limitaciones 8

III. OBJETIVOS 9

3.1. Objetivo General 9

3.2. Objetivos Especficos 9

IV. MARCO TERICO CONCEPTUAL 10

4.1. Antecedentes de la Investigacin 104.2. Definicin de Trminos. 10

4.3. Bases Tericas.... .............

4.3.1 Calidad del cacao

4.3.2 Beneficio del cacao

4.3.3 Fermentacin

4.3.4 Secado

4.3.5 Almacenamiento

4.3.6 Normas Tcnicas Nacionales

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4.4. Hiptesis. 13

4.5. Sistema de variables. 13

4.6. Escala de Medicin 13

V. METODOLOGA DE LA INVESTIGACIN 135.1. Tipo de Investigacin. 13

5.2. Nivel de Investigacin

5.3. Diseo de Investigacin 13

5.4. Cobertura de Investigacin.. 14

5.5. Fuentes, tcnicas e instrumentos de Investigacin.. 14

5.6. Procesamiento y presentacin de datos 17

5.7. Anlisis e interpretacin de datos 17

VI. ASPECTOS ADMINISTRATIVOS 176.1. Cronograma de Actividades. 17

6.2. Asignacin de recursos.

6.3. Presupuesto o costo del proyecto...

6.4. Financiamiento... 18

VII. REFERENCIAS BIBLIOGRFICAS 19

VIII. ANEXOS


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I. DATOS GENERALES

1.1 Nombre del proyecto de tesis

Estudio comparativo del sistema de fermentado, tiempo y frecuencia de remocin en

la fermentacin del grano de cacao (Teobroma cacao l.) en la comunidad de

Wingoyacu

1.2 Ubicacin geogrfica del proyecto

El proyecto comprende, el centro de acopio de la cooperativa ACOPAGRO de la

comunidad de Wingoyacu, provincia de Bellavista y en el laboratorio de Control de

Calidad de la Cooperativa ACOPAGRO ubicada en Jr. Arica 284 en la ciudad de

Juanju, provincia de Mariscal Cceres, regin San Martin.

1.3 Periodo de Ejecucin del proyecto: JulioDiciembre 2014 (Seis meses)1.4 Facultad (es) que presenta (n) el proyecto

Facultad de Ingeniera Agroindustrial

Escuela Acadmico Profesional de Ingeniera Agroindustrial

1.5 Eje temtico prioritario y lneas de investigacin

1.5.1 Eje Temtico

Conservacin, aprovechamiento y gestin sostenible de los recursos

naturales.

1.5.2 Lneas de Investigacin

Procesos agroindustriales de la produccin agropecuaria y forestal de la

Regin San Martn.

II. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

2.1 Antecedentes del problema

En el proceso de fermentacin, sin duda alguna uno de las principales deficiencias

es de llegar a optimizar las variables; tales como, pH y temperatura, para obtener el

mayor porcentaje de granos fermentados. Al tener granos mal fermentados, sin llegar

al pH y temperatura adecuada; se tendr granos deficientes de poca calidad y por

ende se reducir el costo del producto.

En la presente investigacin se estudiar el sistema de fermentacin, tiempo

adecuado y frecuencia de remocin buscando optimizar las variables que impliquen

una buena fermentacin.


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2.2 Definicin del problema

El presente proyecto de investigacin se plantea en busca de dar solucin a uno de

los principales problemas que afrontan da a da los productores y acopiadores de

cacao de la comunidad de Wingoyacu, provincia de Bellavista; cuyo objetivo es

conseguir al mximo porcentaje de fermentacin de acuerdo las exigencias del

mercado (90% de granos fermentados), limitaciones en el logro, debido al

desconocimiento de las tcnicas en la prctica de fermentacin de los granos frescos

de cacao, este problema se da por la falta de informacin e investigacin de los

productores, generando as prdidas econmicas considerables por la no

optimizacin en el proceso de fermentado.

2.3 Formulacin del problema

Teniendo en cuenta que no se est llegando al porcentaje de fermentacin requerida

por el mercado de exportacin, por lo que afecta a la calidad del grano de cacao se

formula la siguiente pregunta de investigacin:

Qu sistema de fermentacin, tiempo y frecuencia de remocin es el adecuado para

llegar a la mayor optimizacin del porcentaje de granos fermentados?

2.4 Justificacin e Importancia

2.4.1 Justificacin

Como es de conocimiento, la fermentacin es una fase indispensable en el beneficio

del cacao (Theobroma cacao L.), ya que en ella se desarrollan los precursores del

aroma y sabor a chocolate. Va a depender del tipo de fermentador usado, tiempo del

proceso y frecuencia de remocin de la masa fermentante (semillas y pulpa), entre

otros, consecuentemente todos estos factores influyen sobre la calidad del producto

final.Uno de los problemas ms resaltantes es la de llegar a la optimizacin del mayor

porcentaje de fermentacin de los granos que es como mnimo el 90% del total de

los granos. Por lo que mediante la presente investigacin se pretende conocer a

cuantos das de fermentacin y con qu frecuencia se debe remover la semilla de

cacao del sector de Wingoyacu; para lograr el incremento del porcentaje de semillas

fermentadas y por consiguiente su calidad.

Tomando en consideracin la problemtica presentada en la Zona se ha propuesto

realizar nuevas alternativas de post-cosecha, cuya aplicacin puede contribuir a la


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solucin de este problema para los productores de la zona , sustituyendo sus

prcticas convencionales por una nueva tcnica de fermentacin de semillas de

cacao, a fin de que la alternativa de beneficio sea utilizada en las diversas

condiciones, econmicas y sociales; adems la alternativa, ayuda a mantener la

calidad del producto, y aporta con ingresos econmicos que pueden dinamizar la

economa del negocio cacaotero del sector.

2.4.2. Importancia

La fermentacin es sin lugar a duda una de las principales actividades dentro del

beneficio del cacao, lo que contribuye indudablemente a la calidad fsica y del aroma

del mismo. El proceso de beneficio de los granos frescos de cacao es de principal

importancia por su participacin en la generacin de valor en el grado de

fermentacin, debido a que la comercializacin se realiza en base a la calificacin

fsica de los granos; por consiguiente el estudio es de vital importancia para poder

llegar al mayor porcentaje de fermentacin de los granos de cacao y lograr una mayor

comercializacin de granos de calidad.

2.5 Limitaciones

- El logro de la temperatura de fermentacin deseada, se ve limitada en la mayora

de los casos por las condiciones climticas.

- El logro de los volmenes requeridos para el trabajo experimental, se ver

limitada por la temporada de cosecha de cacao.

III. OBJETIVOS

3.1 Objetivo GeneralEvaluar comparativamente y determinar la frecuencia de remocin y el tiempo de

fermentacin ptimo de las semillas de cacao, bajo dos sistemas de fermentacin.

3.2 Objetivos especficos

- Determinar el sistema de fermentado, el tiempo adecuado de fermentacin y la

frecuencia de remocin de la semilla de cacao, que impliquen un buen fermentado.

- Evaluar la calidad de la semilla de cacao, mediante caracterizacin fisicoqumica yorganolptica.


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IV. MARCO TERICO CONCEPTUAL

4.1 Antecedentes de la Investigacin

En la investigacin Efecto de algunos factores post-cosecha sobre la calidad

sensorial del cacao criollo porcelana (Theobroma cacao L.), efectuada por Portilla et

al (2009), se estableci que, la fermentacin en cajones cuadrados arroj una

menor acidez y mayor intensidad de los sabores a fruta y floral. Los mejores valores

en aroma y acidez se obtuvieron cuando las mazorcas se fermentaron

inmediatamente despus de la cosecha. La frecuencia de remocin slo afect

al descriptor amargor, siendo disminuido cuando las remociones se hicieron cada

24 horas. Los resultados obtenidos muestran que la fermentacin favoreci la

intensidad aromtica, la acidez, los sabores a fruta y floral, disminuy la astringencia

y no tuvo efecto sobre el amargor. Las pruebas sensoriales, permitieron sealar

que el cacao porcelana, debe fermentarse inmediatamente despus de la cosecha

en cajones cuadrados, con remociones cada 24 horas y un periodo de fermentacin

de 48 horas (2 das).

En la investigacin DAS DE FERMENTACIN Y FRECUENCIA DE REMOCIN

DE SEMILLAS DE CACAO (Teobroma cacao L.) EN EL GENOTIPO NACIONAL Y

CLON CCN-51, desarrollado por MNICA CECILIA CAMPOVERDE CAAR en

ecuador 2010 , El tratamiento G2D (clon CCN-51, das de fermentacin 7, remocin

1- 2-2-2) , report los mejores resultados con mayor peso de 100 semillas (159,83 g)

y el mejor porcentaje de semillas con fermento bueno (71,00%), bajo porcentaje de

semillas violetas (6,00%), sin presencia de granos pizarras. No report sabor-

aroma floral ni frutal; de muy leve a leve sabor a cacao, hasta muy leve sabor aalmendra, hasta leve sabor-cido y hasta fuerte sabor-amargo y astringente; sin

presencia de moho y hasta fuerte presencia de defectos. La temperatura al final del

proceso de fermentacin fue de 42,00C, por lo que es el tiempo adecuado de

fermentacin y frecuencia de remocin parta obtener el mejor fermento de las

semillas de cacao.

4.2 Definicin de trminos


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Beneficio del cacao: comprende aquellas operaciones que se hacen al grano

despus de la cosecha. Sin embargo, estos incluyen, las operaciones de cosecha,

pues estas tienen un gran impacto en el resultado final de la calidad de las

almendras o granos.

Nibs: producto obtenido del grano de cacao (Theobroma cacao), que ha sido

seleccionado, secado, limpiado y los granos son tostado adecuadamente,

quebrado y sin cscara.

Cascarilla: parte externa del grano de cacao limpias y en perfecto estado de

conservacin que contienen entre un 2,85 a 3,14% de grasa en relacin con el 30%

a 50% del cacao.

Exposicin al sol: es el contacto directo de los granos de cacao fermentados alcalor del sol, es decir; al aire libre, dura de 5 a 7 das. Esto depender de las

condiciones atmosfricas para deshidratar ptimamente las almendras.

Remociones:consiste en la mezcla homognea de los granos de cacao, donde

permiten ejerce un efecto significativo sobre los precursores del sabor, porque

incrementa la aireacin, regula la acidez del producto y la velocidad del proceso.

As mismo, evita que los granos se aglomeren y con ello el desarrollo de hongos en

la superficie.

Cotiledn:Partes de una semilla, el cotiledn est en el germen.

En botnica, los cotiledones son las hojas primordiales que se encuentran en el

germen de la semilla de los Antfitos

Testa:En Botnica, la testa es la ms externa de las dos capas que constituyen el

episperma o tegumento que rodea a la semilla de las plantas espermatfitas. La

capa ms interna se denomina tegmen. La testa deriva de uno de los tegumentos

del vulo: la primina. La testa es usualmente de consistencia dura y resistente. Su

funcin es la de proteger a la semilla del medio ambiente. Algunas semillas forman

proyecciones de la testa que favorecen la absorcin de agua en el momento de la

germinacin o que actan como proteccin suplementaria. En casi todas las

semillas, el micrpilo a travs del cual haba penetrado el tubo polnico en el vulo,

persiste en forma de un pequeo orificio de la testa.

4.3 Bases tericas4.3.1 Calidad del cacao


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Segn Amores (2004 A), Enriquez y Paredes (1979) y Crespo (1997), definen como

calidad al conjunto de atributos debidamente balanceado (sabor, aroma, etc.) del

grano de cacao, para superar estndares establecidos que conduzcan a la satisfaccin

de las necesidades de los compradores. En la prctica la calidad la define el

comprador en funcin de sus necesidades, que estn dadas por ciertas propiedades

como: tamao y peso de los granos, grado de fermentacin, sabor, olor, impurezas,

porcentaje de manteca, rendimientos, entre otros.

Reyes, Vivas y Romero (2004), por Su parte indica que la calidad del cacao es uno

de los aspectos de mayor importancia en el proceso productivo cacaotero y el nivel

que se logre conseguir de la misma, determinara la mayor o menor demanda que

tenga en el mercado el producto final; esto es, el cacao en grano.

4.3.1.1 Factores que determinan la calidad de cacao

Las factores que determinan la calidad de las almendras de Cacao son cinco: el

genotipo, el clima imperante, los suelos donde le cultiva, el manejo agronmico y

fitosanitario que se ofrece a las plantas y tecnologas post cosecha (beneficio) que

se utilice (Reyes, Vivas y Romero. 2004).

Hardy (1961), Enriquez y Paredes (1979), exponen que los factores que determinan

la calidad de, cacao comercial fermentado. Pueden subdividirse en tres grupos, a)

Herencia, b) Medio Ambiente, y c) Cura o beneficio (fermentacin y secado). Los

factores de calidad determinados por la cura, son sin duda los ms importantes ya

que aqu se originan la gran parte de todos los atributos deseables del cacao

comercial, como son: olores y sabores.

4.3.2 Beneficio de cacao

El beneficio del cacao como materia prima para la industrializacin del producto,

incluye una serie ordenada de operaciones que se inician con la cosecha de

mazorcas maduras, extraccin de las almendras, fermentacin y termina con el

secado. El objetivo del beneficio es conseguir convertir la materia prima a un

producto comercial de mejor calidad, de fcil transporte y almacenamiento (Enrquez,

2004).

4.3.3 Fermentacin


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Es el proceso bioqumico de vital importancia en relacin con la calidad de los granos,

que consiste en la colocacin de los granos recin desgranados en recipientes

adecuados o pilas que deben cubrirse para crear un ambiente semicerrado. As

ocurre la eliminacin de la baba o muclago azucarado y, dentro de la almendra, la

muerte del embrin, la transformacin de los cotiledones y la formacin de las

sustancias precursoras del sabor y aroma a chocolate que dan la calidad propia al

cacao. En las almendras sin fermentar la caracterstica predominante es

extremadamente amarga y astringente, completamente ausente de sabor y aroma,

siendo til slo para el aprovechamiento de manteca (Cros y Mermet, 1994).

Irie y Agbo(1999), consideran que la fermentacin es de esencial significacin,

porque es el punto en que surgen los precursores de sabor y aroma a chocolate, la

misma que est asociada a la muerte del embrin que no debe ser precoz, ya que

tiene una influencia culminante sobre la evolucin de los ndices de fermentacin ya

que los cambios que se producen antes de la muerte del embrin determinan la

bioqumica del tratamiento subsiguiente (Wadswoth, 1955).

Nosti (1963), considera que la fermentacin tiene por objeto facilitar la eliminacin de

la pulpa y mejorar las caractersticas organolpticas del grano a consecuencia de una

fermentacin estimulada por la elevacin de temperatura exterior. Segn Enriquez,

(2004), la fermentacin es el proceso mediante el cual se limpia la semilla, se mata

el embrin y se da una excelente presentacin a las almendras, dando paso a las

transformaciones para obtener una buena calidad.

Croos (2004 A), manifiesta que la fermentacin incluye dos fenmenos distintos, pero

no independientes: a) una fermentacin microbiana de la pulpa que contribuye a

eliminar la pulpa mucilagosa de los granos y b) un conjunto de reacciones

bioqumicas internas en las almendras que llevan entre otras cosas a una profunda

modificacin de la composicin fenlica a la formacin de los precursores de aroma

del chocolate que se consumir en el tostado.

La fermentacin pasa por dos partes: la primera (anaerbica hidrolgica), sin aire

donde abundan las levaduras que convierten el mucilago azucarado en alcohol y

anhdrido carbnico, durante las primeras 48 horas; la segunda fase (aerbica) puede

ser posterior o simultnea con la primera, aqu ocurre la penetracin del aire con la

remocin y favorece a una mayor actividad para una buena fermentacin (Moreno y

Snchez, 1989).


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Ramos (2004), considera que la pulpa de cacao tiene aproximadamente el 10% de

azucares y 2 % de cido ctrico y que la fermentacin pasa por dos fase: en la primera

fase las almendras de cacao que se infectan inmediatamente despus de ser

extrados de las mazorcas, son atacadas por levaduras que convierten los azucares

a alcoholes y metabolizan el cido ctrico disminuyendo la acidez, esto sumando al

aumento de temperatura generado por la fermentacin alcohlica, proporcionan las

condiciones apropiadas para que acten las bacterias lcticas que tambin producen

cido actico y disminuye la accin de las levaduras. Estas transformaciones

producen la perdida de lquido y peso de las almendras, y se realiza en condiciones

anaerbicas. En la fase actica o (aerbica), el aumento de etanol y la aeracin

permite la proliferacin de bacterias acticas que convierten el etanol en cido

actico, durante la transformacin se produce monxido de carbono y agua, donde

se presenta una liberacin de calor y puede alcanzar temperaturas de 48 a 60 C,

en este punto mueren la mayora de las bacterias, las acticas quedan inactivas y el

cido actico no se oxida totalmente.

Existen varias formas de fermentacin, estas son:

4.3.3.1 En montones

Es quiz el mtodo ms usado por los pequeos productores; consiste en amontonar

las almendras sobre un piso de madera de tal suerte que los jugos puedan escurrir.

Esos montones de cacao deben removerse de un lugar a otro, para as obtener una

mejor fermentacin. En los montones las almendras pueden pasar de cinco a seis

das luego se las extienden para que se sequen. El nmero de das de la

fermentacin, depende del material gentico al que se le aplique (Bogantes, 1989).

4.3.3.2 En sacos

Es muy comn que el pequeo agricultor abra sus mazorcas de cacao en el campoy ponga las almendras en sacos de plstico o yute, para transportarlas hacia el centro

de fermentacin; se dejan las almendras en dichos sacos por un perodo de 5 a 6

das para que fermenten. En algunas ocasiones estos sacos se cuelgan, para que

tengan mejor aireacin y sufran menos ataques de animales dainos. Tambin es

costumbre de algunos agricultores cambiar de recipiente cada dos das, o da y

medio, con el propsito de que la masa se mezcle bien; quiz este detalle es el ms

importante para obtener una mejor fermentacin. Si el recipiente se deja en una finca

por ms de tres das sin remover, la fermentacin resulta deficiente y la mayora delas semillas en el centro del recipiente quedan sin fermentar. Este mtodo quiz no


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es el mejor para darle una buena calidad al cacao fermentado, pues es difcil manejar

toda la masa en estos sacos y generalmente no se remueve el material y por

consiguiente se obtiene unas pocas almendras fermentadas y el resto no. Es

importante que los sacos estn bien limpios o sean nuevos. El uso de sacos que han

transportado fertilizantes es inconveniente a no ser que sean muy bien lavados, caso

contrario el efecto nocivo de los residuos puede acabar con el sabor del chocolate

(Infoagro, 2007).

4.3.3.3 En cajas

El tamao de las cajas de fermentacin puede variar mucho y guarda relacin con la

cantidad de almendras que se puede cosechar como mximo en una finca en un

momento determinado, o sea en el pico de mayor produccin. La altura de la caja

que mejores resultados a dado es de 90 cm. El ancho de la caja puede variar deacuerdo a las facilidades de manejo lateral de las almendras, pero no debe exceder

de 120 cm, debido a lo difcil que se hace para un hombre, de tamao normal, el

poder manejar ms all de esa dimensin. El largo de la caja puede variar

dependiendo de la cantidad de cosecha que se tenga durante el pico ms importante

de la cosecha. En general se estima que en un metro cbico de caja, entran alrededor

de 800 kg de cacao hmedo o un poco ms dependiendo del tamao de la semilla y

de la cantidad de muclago. Las semillas se colocan en las cajas, que estn

perforadas para dejar escurrir los jugos. Algunas fincas tienen un sistema de cajas

largas, con sistemas apropiados para mover un costado en caso de tener poco

material para la fermentacin, en las cuales las semillas se van trasladando de un

tramo a otro con el fin de removerlas y mejorar la fermentacin. En algunos casos

estas cajas estn a desnivel o en escalera, con la finalidad de facilitar el paso de una

caja a otra, cada da o cada dos das (Bogantes, 1989).

4.3.3.4 Mtodo Rohan

En este sistema se dispone de gavetas que deben medir 120 x 80 x 10 cm. El pisode las gavetas debe tener ranuras de 5 mm para dejar que el aire circule libremente.

El ancho de cada regleta del piso no debe ser menor de 5 cm, ni mayor de 10 cm.

Estas gavetas se ponen unas sobre otras formando una pila con un mximo de 12.

Ya sea una sola o las 12 debe taparse la parte superior con tela de gangocho, con

sacos usados o con otra caja llena de algn material inerte no contaminante.

Posiblemente este mtodo es el que puede usar ms ventajosamente, un pequeo

productor, pues las gavetas son fciles de manejar y si se cuenta con una cantidad

suficiente de ellas se puede fermentar cualquier cantidad de almendras.


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El secado de las almendras tambin puede hacerse en estas gavetas, para lo cual

se pueden construir gavetas ms grandes, sin exagerar el tamao para no hacerlas

inmanejables por el peso; las almendras se pueden colocar slo en la mitad de la

gaveta, para luego extenderlas en todo el espacio. De esta manera se puede manejar

fcilmente el material durante el secado. La razn para que la altura de la gaveta sea

de 10 cm, es que en la fermentacin de montones solamente fermenta bien la parte

superficial, posiblemente debido a la aireacin (Infoagro, 2007).

4.3.3.5 Tendales

Una buena fermentacin se puede dar tambin en algunos tipos de tendales,

teniendo presente de los cuidados que se han venido considerando tales como el

cubrimiento del material, la remocin de cada da y el desage de los jugos delmontn. Un tipo de fermentacin especial es el utilizado en Ecuador, donde

prcticamente no se hace una fermentacin clsica sino que las almendras se

amontonan durante la noche en los tendales, cubriendo los montones con hojas de

pltano, bijao o con otros materiales para protegerlas del fro o conservar el calor; al

da siguiente se extienden las almendras para que siga el secado. Este proceso se

repite por varios das hasta que el material est completamente seco (Infoagro,

2007). Durante la fermentacin la temperatura en la masa de almendras puede subir

hasta 50C aproximadamente. Cuando la temperatura llega a 45C, los embrionesde la semilla mueren y ese momento marca el inicio de los cambios bioqumicos que

luego darn el sabor y el aroma a chocolate. El tiempo de fermentacin vara de

acuerdo con el origen de las almendras. En general el tipo Criollo necesita de tres a

cuatro das; los tipos Forasteros necesitan de seis a ocho das, es importante tambin

establecer la relacin con los otros factores del ambiente (Infoagro, 2007). Existen

muchas otras variantes en los sistemas de fermentacin, pero en todo caso son

pequeas variaciones de los mtodos generales descritos y corresponde a

costumbres locales o tradicionales, que no tienen sino influencia local.

4.3.4 Secado

El secado tiene como finalidad eliminar el exceso de humedad de los granos de

cacao, al trmino del proceso de fermentacin las almendras tienen alrededor de 50

a 56% de humedad, el que deber reducirse a un rango de 7% - 8 %, lmite

considerado como crtico para el almacenamiento y as evitar el desarrollo de hongos

(mohos). Cuando la humedad baja ms de un 6 % las almendras se vuelven

quebradizas, pero si no se seca al punto indicado son ms susceptibles al ataque de


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hongos, que puede producir micotoxinas patgenas (ocratoxina) que representa un

riesgo para la salud humana. (Jimnez, 2000).

Tambin en ese momento cambian los colores, apareciendo el color marrn (caf),

tpico del cacao fermentado y secado correctamente. Si la temperatura y la velocidad

del aire son muy fuertes solo se seca la parte exterior del grano formndose una

corteza dura sobre ste, impidiendo de esta manera la salida del cido actico, lo

que provoca que el cacao tenga mayor acidez. (Ramos, 2004).

4.3.4.1 Tipos de Secados de granos de Cacao

4.3.4.1.1 Secado natural

Se entiende por secado natural aqul en que el movimiento del aire de secado se

debe a la accin del viento, y la energa para evaporar la humedad proviene de la

capacidad de secado del aire y de la incidencia directa de la energa solar. Para

reducir el tiempo de secado es comn construir patios de secado o secadores simples

que aprovechan la accin del viento y la energa solar. Este mtodo de secado es

muy utilizado por la mayora de los agricultores de los pases en vas de desarrollo,

a veces por desconocimiento de tcnicas ms modernas y porque las condiciones

climticas permiten su uso a un costo muy reducido. Otra gran limitante para el uso

de tecnologas ms elaboradas lo constituye el nivel de inversiones que se requiere

y que, por lo general, se encuentran muy por encima de las posibilidades de muchos

productores rurales. (Liendo, 2005).

4.3.4.1.2 Secado en patios

El patio es un piso de ladrillos, de hormign o de tierra compactada que se construye

en un lugar plano y asoleado. Cuando es de ladrillos, se cubre con una mezcla de

cemento y arena, y en sus bordes se construye un pequeo muro de 10 centmetros

de alto. El piso de los patios debe tener una inclinacin mnima de 1,5 por ciento parafacilitar el deslizamiento de las aguas de lluvia. El secado en patios es un proceso

natural, que consiste en esparcir el producto sobre un piso, en capas generalmente

de menos de 10 centmetros de espesor. El secado se realiza por la accin del

viento y la energa solar que incide sobre la superficie de los granos; por ello es

necesario remover frecuentemente el producto para que el secado sea homogneo.

El uso de patios para el secado de granos est muy difundido, debido a la simplicidad

de su construccin y operacin, al bajo costo inicial y a su versatilidad, ya que pueden

ser secados casi todos los tipos de granos. (Liendo, 2005).


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4.3.4.1.3 Secado artificial

Para el secado artificial de granos existen bsicamente dos mtodos: uno que emplea

altas temperaturas (entre 45C y 120C, o ms en algunos casos) y el otro, que

emplea bajas temperaturas. El secado artificial con altas temperaturas es ms rpido;

sin embargo, la eficiencia energtica es menor.

Los sistemas para el secado artificial de granos estn constituidos por un ventilador

que mueve el aire y que lo fuerza a pasar por la masa de granos, una cmara para

contener el grano y un quemador que permite aumentar la temperatura del aire de

secado. Cuando el grano se va a secar en flujos continuos, los secadores requieren

equipos especiales para llenarlos con granos hmedos y para vaciarlos cuando los

granos estn secos. En los secadores estacionarios o por lotes, el grano se retira del

secador despus que se ha secado y enfriado. (CATIE-FHIA ,1989)

4.3.4.1.4 Secado en mantas de polipropileno

El secado al sol es el mtodo natural y comnmente usado en nuestro medio. Nunca

secar sobre calaminas o directo en el suelo, porque le quita calidad al grano, al estar

expuesto a factores contaminantes (animales, polvo, etc.). El espesor de la capa de

almendras debe ser de 5 cm durante los dos primeros das lo que garantiza un

secado gradual y ptimo. En este proceso se elimina un 60% de humedad quedando

finalmente el grano con un 7-8% que es la humedad comercial. (MINAG. 2004).

4.3.5 Almacenamiento

Es la etapa final del beneficio. Los granos de cacao son altamente higroscpicos y si

estn mal almacenados absorben humedad y olores extraos. Para lograr un buen

almacenamiento, los granos de cacao secos se deben guardar en sacos de yute y

almacenarlos en ambientes techados, secos, blancos o de color claro, bien

ventilados; evitando almacenarse en lugares prximos a fuentes de olores fuertes

tales como establos, cocinas y otros, debido a que el grano de cacao los adquierefcilmente. Evitar la contaminacin por humo. El cacao almacenado en zonas

tropicales est propenso a ser atacado por hongos o insectos si no se toman los

cuidados necesarios. Adems el almacenamiento prolongado bajo condiciones

hmedas puede originar un incremento en los niveles de cidos grasos libres, lo cual

es una causa de deterioro de la calidad.

Es importante tener en cuenta que el cacao por ser un producto altamente

higroscpico almacenado en ambientes hmedos absorbe agua hasta quedar en

equilibrio con la humedad del aire. (Ramos y Azcar, 2000).


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4.3.6 Normas tcnicas nacionales

Las normas tcnicas peruanas determinadas por el Instituto Nacional de la

Competencia y Proteccin de la Propiedad Intelectual (INDECOPI), establecen las

caractersticas que deben cumplir los granos de cacao destinados para consumohumano y hacen algunas definiciones que precisamos a continuacin:

Cacao en grano: es la semilla proveniente del cacaotero, sana, limpia, fermentada

adecuadamente, secada, privada de muclago y de la cscara del fruto.

El grano fermentado adecuadamente:Es aquel grano de cacao cuyo proceso de

fermentacin ha sido completo y que presenta las siguientes caractersticas:

Cscaras o tegumento de color marrn, rojizo o pardo rojizo, que se desprende

fcilmente de la almendra. Almendras de color marrn o pardo rojizo oscuro (colorchocolate), con cotiledones bien definidos de forma arrionada con olor agradable y

sabor ligeramente amargo.

Grano seco: Es aquel grano de cacao fermentado adecuadamente que ha sido

secado de modo uniforme y cuyo contenido de humedad no es mayor que

7,5%.Granos defectuosos.

Cuadro N01.Defectos en el beneficio de los granos de cacao.

Defectos Descripcin

Grano mohoso

Grano pizarroso

Grano violeta

Granos con partes internas o externas donde se apreciamohos a simple vistaGrano que muestra un color pizarroso (grisceo) en lamitad o ms de su superficie cuando se hace un cortelongitudinal a travs del centro del grano.Grano insuficientemente fermentado que presenta uncolor violceo, por lo menos en la mitad de su superficie,

cuando se hace un corte longitudinal a travs del centrodel grano.


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Grano infestado

Grano germinado

Grano multiple

Grano atrofiado

Grano partido

Grano en cuyas paredes internas se encuentran insectosen cualquier fase de su desarrollo o que presentanseales de dao causado por los mismos, detectables asimple vista.Grano cuya cscara ha sido perforada, rajada o rota porel crecimiento del germen de semilla.Granos unidos ntimamente por una de sus caras conrestos de muclagos.Granos cuyos cotiledones han quedado demasiadodelgados o para cortarse y lograr as una superficie decotiledn.Es grano roto o fragmentado

FUENTE: FEDECACAO (2005).

Cuadro N02.Porcentajes permitidos para un grano de Grado 1


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4.4 Hiptesis

Ho:Aplicndose el mejor sistema, tiempo y frecuencia de remocin permitir mejorar

el porcentaje de granos de cacao fermentado.

Ha: Si no se aplica el mejor sistema, tiempo y frecuencia de remocin no ser factible

mejorar el porcentaje de granos de cacao fermentado.

4.5 Sistema de Variables

Variable independiente: Sistemas de fermentacin, frecuencia y tiempo de

remocin

Variable dependiente: pH, acidez, temperatura, porcentaje de

fermentacin y atributos de calidad del cacao.

4.6 Escala de medicin

Se emplear una escala de medida cuantitativa para los anlisis fsicos, qumicos y

microbiolgicos, seguida de una escala cualitativa para el anlisis de los atributos de

calidad de las semillas de cacao.

5 METODOLOGA DE LA INVESTIGACIN

5.1 Tipo de investigacin:

Investigacin exploratoria y descriptiva

5.2 Nivel de Investigacin

Perceptual (Explorar y Describir)

5.3 Diseo de investigacin:

Se aplicar el diseo completamente al azar con arreglo factorial de 3x3x3,

con tres repeticiones; luego se realizar la prueba de comparacin de medias

Tukey.

Modelo estadstico:


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Yijkl = U + Di + Sj + Fk + {D[S(F)]}ijk + Eijkl

Donde:Yijkl = pH y porcentaje de fermentacin.Di = Efecto del factor daSj = Efecto del factor sistema de remocinFk = Efecto del factor frecuencia de remocin{D[S(F)]}ijk = Efecto de la interaccin (tratamientos)Eijkl = Efecto del error experimental

Sera bueno que precises el arreglo factorial de 3x3x3, donde los factores

son:

Factor 1: xxxxxx ? (A qu corresponde esos primeros 3)

Factor 2: yyyyyy ? (Del mismo modo que viene a ser los 0tros 3)

Factor 3: zzzzzz ? (Igualmente para el ltimo 3)

El proyecto consiste en determinar el sistema de fermentacin ptimo, tiempo y

frecuencia de remocin para granos frescos de cacao que garantice obtener el mayor

porcentaje de semillas fermentadas con los atributos de calidad deseados.

Para tal propsito, planteamos los siguientes tratamientos: sistema de fermentado

(semimecanizado y manual), tiempo y frecuencia de remocin, conducentes al logro

del mejor tratamiento para obtener la calidad deseada.

Los aspectos materia de evaluacin destacamos lo siguiente:

La fermentacin de semillas frescas de cacao bajo dos sistemas de fermentacin

(semimecanizado y manual), prosiguiendo en cada sistema a evaluar la fermentacina partir del sexto da hasta el noveno da en forma progresiva, con frecuencia de

remocin bajo tres modalidades. La fermentacin se realizar en cajones de madera

de 1m x 1m x 0,80 m

5.4 Cobertura de investigacin (Universo, poblacin y muestra)

mbito Geogrfico.

El presente trabajo de investigacin se llevara a cabo en el centro de acopio de la

cooperativa ACOPAGRO de la comunidad de Wingoyacu, provincia de Bellavista y


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en el laboratorio de Control de Calidad de la Cooperativa ACOPAGRO ubicada en Jr.

Arica 284 en la ciudad de Juanju, provincia de Mariscal Cceres, regin San Martin.

Muestra.

La materia prima son los granos frescos de cacao de la comunidad de Wingoyacu

del centro de acopio de la cooperativa ACOPAGRO, considerando como muestra de

ensayo 400 Kg de cacao por cada cajn de fermentacin.

5.5 Fuentes tcnicas e instrumentos de investigacin

El presente estudio se realizar mediante el siguiente esquema:

Figura N 01: Diseo experimental para la evaluacin del tiempo de fermentacin, sistemasemimecanizado y el sistema manual y frecuencia de remocin.

Dnde:

F1 = Fermentado semimecanizado

F2 = Fermentado manual o tradicional

R: Frecuencias de Remocin (R1, R2, R3).


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R1: 48/24//24

R2: 48/24/24/12//12

R3: 24/24/12//12

r= Repeticiones (r1, r2, r3)

Fuentes.

La fuente de informacin para el presente estudio se sustentan en las informaciones

existentes en los textos, revistas, artculos cientficos especializados y testimonios

compilados en las cooperativas y productores independientes abocados a la

produccin de semillas de cacao seleccionados y clasificados ao tras ao.

- Fuentes Primarias

Textos especializados. Sirven como soporte para buscar teoras y

conceptos sobre nuestras variables.

Productores y acopiadores de cacao: Testimonios de las

experiencias obtenidas en el campo sobre la cosecha y post cosecha

que se deben de realizar al grano de cacao.

Cooperativa agraria ACOPAGRO: Brindan informacin sobre la

cantidad de reas sembradas, cantidad de productores, asociados,la produccin y exportacin anual de cacao.

- Fuente Secundarias

Revistas y artculos especializados: Forman parte de la fuente

bibliogrfica complementaria de todo estudio.

Informaciones On Line:Apoyo con revistas y artculos cientficos

indizados de reciente publicacin y peridica, altamente

especializada y asequible para todo investigador.

Tcnicas:

La investigacin se realizar teniendo en cuenta los tratamientos que se emplean en

la fermentacin de granos frescos de cacao, establecidos en algunos estudios.

A continuacin se describen las etapas de los estudios materia de la investigacin.

Etapa I. Estudio de la fermentacin mediante los sistemas de fermentado,

tiempo y frecuencia de remocin.


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En esta etapa se realizara la fermentacin mediante dos sistemas de fermentado

(semimecanizado y manual), tiempo y frecuencia de remocin.

Para el sistema semimecanizado (F1) se contar con cajones de madera (1x1x0.8

m) con capacidad de 400 kg de semillas de cacao frescas. A fin de comparar el efecto

del sistema semimecanizado, estructura con sistema de poleas (tecle) en el cual se

sostienen mallas con granos de cacao, con respecto al sistema manual o tradicional,

de las cuales se tomarn muestras de 50 Kg. a partir del da 6, da 7, da 8 y da 9;

luego de haber empezado la fermentacin.

Los tratamientos referidos a la remocin sern: R1: 48/24/.../24 horas (luego de la

primera remocin de 48 horas se remover cada 24 horas hasta llegar al da 9),

R2:48/24//24/12//12 horas (luego de las tres primeras remociones la frecuencia

ser cada 12 horas hasta llegar al da 9), R3:24/24/12//12horas (las dos primeras

remociones sern cada 24 horas luego se har cada 12 horas hasta llegar al da 9).

Se realizara 3 repeticiones. El mismo tratamiento referido a las remociones se dar

para el sistema de remocin manual o tradicional (F2) incluyendo las 3 repeticiones.

Determinacin del pH

Para la medicin del pH se utilizar potencimetro digital, previa calibracin, se

enjuagar el electrodo con agua destilada y se secar cuidadosamente. El

potencimetro se calibrar con buffer pH 4 y buffer pH 7, posteriormente el electrodo

se introducir en la muestra y se dar lectura del pH. Para cada muestra se realizar

la medicin con 3 repeticiones.

Secado de los granos fermentados

Despus de concluir con la fermentacin los granos sern secados en secadores

solares sobre tarimas de malla de polietileno, bajo techo transparente de polietileno

hasta que alcance una humedad de 7% aproximadamente. Concluido el secado lasmuestras sern envasadas en bolsas de polietileno de alta densidad, transportadas

al laboratorio de la Cooperativa Agraria Cacaotera ACOPAGRO para la realizar los

anlisis respectivos.

Etapa II. Evaluar el porcentaje de fermentacin de los granos de cacao

despus del secado.


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En esta etapa se busca determinar el mejor sistema de fermentado, tiempo y

frecuencia de remocin de los granos de cacao conducente al logro del mayor

porcentaje de granos fermentados.

De cada tratamiento R1: 48/24/.../24, R2:48/24//24/12//12 y R3:24/24/12//12,

segn corresponda el sistema y tiempo de fermentacin se tomar una muestra de

3 Kg de grano de cacao seco y se realizar tres repeticiones; seguidamente sta ser

trasladada al laboratorio de anlisis de control de calidad-ACOPAGRO para realizar

las evaluaciones de corte correspondientes.

Evaluacin de corte

De los 3 Kg de granos de cacao se tomarn al azar 300 granos, los cuales sern

separados en 6 partes (50 granos cada uno), y luego se proceder a cortar los granos

con ayuda de una guillotina, en cada grano cortado se evaluar los defectos en la

fermentacin: granos violetas, parcialmente violetas, sobre fermentados y granos

partidos.

Instrumentos

Equipos

Cajones de madera.

Potencimetro, modelo PHTESTR 20, marca WATERPROOF.

Balanza de precisin, modelo SP5, marca Sunbeam Digital Electronic.

Tostadora de granos de cacao, marca COFFEE ROASTER, modelo A.

Molino de granos de cacao, marca ULTRA GRIND+

Descascarilladora de cacao, modeloCC-1, marca CATADOR WINNOWER,

Termmetro.

Materiales

De campo Cuaderno de apuntes.

Mochila.

Tijera de podar.

Sacos polietileno.

Mantas de polipropileno.

Marcador.

Lapicero.

Regla. Cmara fotogrfica.


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De laboratorio

Potencimetro

Termmetro digital.

Vasos de precipitacin.

Embudos.

Probetas.

Matraz erlenmeyer

Molino elctrico,

Papel filtro.

Pipetas

Cocina elctrica

5.6 Procesamiento de la informacin

El procesamiento de la informacin va ser manual y electrnica; tabulndose

teniendo en cuenta las variables en estudio; se tomarn, fotos, se realizarn cuadros,

y grficas que permitan su anlisis y comprensin.

5.7 Anlisis e interpretacin de datos

Evaluar del pH de los granos en los das de fermentacin

Para evaluar los resultados de pH se realizar utilizando el modelo estadstico Diseo

Completo al Azar (DCA) con tres repeticiones, para lo cual se emplear el siguiente

modelo matemtico (LPEZ, 2008):

yij= + ti+ eij

Donde:

yij : Resultados de la evaluacin de pH.

: Efecto de la media general de las evaluaciones

ti : Efecto de los tratamientos

eij : Efecto del error experimentalDonde debe existir significancia entre los tratamientos, se evaluar con la prueba

Tuckey, con un nivel de significacin del 5%.

Variable independiente: frecuencia de remocin.

Variable dependiente: pH.

Evaluar el porcentaje de fermentacin de los granos en los sistemas de

remocin despus del secado.

Los resultados obtenidos sern evaluados mediante un modelo estadstico condiseo completo al azar con tres repeticiones, para lo cual se emplear el siguiente


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modelo matemtico (LPEZ, 2008), en caso de existir diferencias estadsticas se

emplear la prueba de Tuckey con un nivel de significacin de 5%.

Yijk= U + Ti + Eij

Dnde:

Yijk = Porcentaje de fermentacin.

U = Efecto de la media general de las muestras

Ti = Efecto del tipo de remocin efecto de las frecuencias de remocin con

sistema semimecanizado.

F1 = Volteo semimecanizado de cacao

F2 = Volteo manual de cacao

Eij = Error experimental.

Variable independiente: Frecuencia de remocin.

Variable dependiente: Corte de grano (violetas, parcialmente violetas,

sobrefermentados y partidos)

6 ASPECTOS ADMINISTRATIVOS

6.1 Cronograma de actividades

A continuacin se muestra las actividades materia del presente trabajo

ACTIVIDADESMeses

1 2 3 4 5

Revisin de Literatura X X X X

Elaboracin del proyecto y aprobacin X X

Ensayos experimentales preliminares. X X

Ensayos definitivos y Procesamiento de datos X

Anlisis e interpretacin de datos y resultados X

Elaboracin de informe de tesis. X X

Presentacin y sustentacin de la tesis X

6.2 Asignacin de recursos

El monto del financiamiento para la ejecucin del proyecto ser de S/ 5000,00 soles,

presupuesto que ser desembolsado cada mes para sufragar gastos por la compra de


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materias primas, materiales, equipos y reactivo de laboratorio, pago de prestacin de

servicios e incentivo al investigador por un total de S/ 1500,00.

6.3 Presupuesto o costo del Proyecto

Concepto Unid. Cant.Costo (S/.)

Unitario Total

Materiales de Oficina: 407

- Papel Bond A4 80 g. millar 2 26 52

- Plumones indelebles unidad 2 5 10

- Folder manila unidad 10 1 10

- Cuaderno registro unidad 1 5 5

- Lapiceros tinta lquida unidad 2 5 10

- Cartuchos de impresin unidad 3 70 210

- USB unidad 2 30 60

-Material de limpieza. ------ ------ ------ 50

Materiales y reactivos de laboratorio: 1463

Balanza de precisin unidad 1 90 103

pHmetro unidad 1 150 150

Buffer pH: 4 unidad 1 60 60

Buffer pH: 7 unidad 1 60 60

Tijeras de cortar unidad 1 60 60Cmara fotogrfica unidad 1 500 500

Bolsas de polietileno de alta densidad unidad 100 1 100

Cinta de embalaje unidad 5 2 10

Cajones de madera unidad 6 70 420

Prestacin de Servicios: 1630

Movilidad local y pasajes ----- ------ ------ 150

Impresin, fotocopia, Internet, empaste ------ ------ 300 300

Hospedaje 210

Alimentacin 250


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Tostado de granos secos ------ ------ ------ 200

Descascarillado ------ ------ ------ 100

Digitacin, impresin y encuadernado ------ ------ ------ 300

Gastos de energa ------ ------ ------ 120

Incentivo al Investigador Mensual 5 300 1500TOTAL 5000,00

6.4 Financiamiento

El proyecto ser financiado en un 100% por la Universidad Nacional de San Martn

- Tarapoto.

VII. REFERENCIAS BIBLIOGRFICAS

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cacao. Confederacin Nacional de Cacao cultores dominicanos.

2. ALVAREZ, C., TOVAR, L., GARCA, H., MORILLO, F. y SNCHEZ, P. (2010).

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