UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS-ESPE DEPARTAMENTO DE CIENCIAS DE LA VIDA Y LA AGRICULTURA CARRERA DE INGENIERÍA AGROPECUARIA - SANTO DOMINGO “EVALUACIÓN DE LA APLICACIÓN DE Lactobacillus fermentum Y Acetobacter aceti, EN LA FERMENTACIÓN DEL CACAO CCN-51 Y SU EFECTO EN LA CALIDAD DE LAS ALMENDRAS” AUTORES: ERAZO TORRES ROBINSON FERNANDO MENDOZA LOOR CYNDI MIREYA

Producción de Cacao 2014 4´359 000 TM 5to África: 73,3% América: 16,2% Asia & Oceanía: 10,4% 5to 1er lugar 75% (ICCO, 2015) 15,25% 75,71% 9,04% 4,78% (BCE,2015) Exportación: 236 000 TM ($ 775´000) S. total plantada: 530 000 ha S. cosechada: 420 000 ha Rendimiento: 0,57 TM/ha (SINAGAP,2015). (12,5 % PEA agrícola) (Luna,2013)

Principal Materia Prima del Chocolate Las Almendras de Cacao Principal Materia Prima del Chocolate ↓ amargor ↓ astringencia Levaduras → BAL → BAA ↑ precursores de aroma y sabor

<< Alimento de los dioses>> Theobroma cacao L. << Alimento de los dioses>> Alimento Moneda Tributo a reyes Bebida ceremonial HISTORIA Industria del chocolate y sus derivados Industria farmacéutica Industria cosmética ACTUALIDAD

Clasificación Genética del Cacao Dentro de estos materiales se encuentra el clon CCN-51 (Enríquez, 2010) Fuente: (N’goran, et. al, 1994)

Principales Características Clon CCN-51 Productividad: 50 qq/ha Auto compatible Precocidad: 24 meses Tolerancia a enfermedades Índice de Mazorca: 7 mazorcas/lb Índice Semilla: 1,45 g/semilla fermentada y seca IS/M: 45 semillas/mazorca Adaptabilidad: 0-1000 msnm Porcentaje de grasa 54 %

OBJETIVOS General Específicos Evaluar la aplicación de Lactobacillus fermentum y Acetobacter aceti, en la fermentación del cacao CCN-51 y su efecto en la calidad de las almendras. Específicos Estudiar el efecto de Lactobacillus fermentum y Acetobacter aceti, en la fermentación de cacao CCN-51. Determinar el tiempo adecuado para la fermentación de cacao CCN-51. Determinar la calidad física y química de las almendras de cacao luego del proceso de beneficio.

Socialización con los productores de cacao “RIOBAMBEÑOS DE CHILIMPE” Objetivo Institucional Socialización con los productores de cacao “RIOBAMBEÑOS DE CHILIMPE” Y técnicos de MAGAP (Septiembre del 2015)

Promedio (Mayo – Junio) 2015 MATERIALES Y MÉTODOS Área de Investigación Hora Promedio (Mayo – Junio) 2015 Temperatura (OC ) Humedad Relativa (%) 8:00 28,66 69 12:00 32,16 62 16:00 30,22

Tratamientos de la Investigación Código Descripción T1 a0b0 Aplicación de BAL + 72 horas de fermentación T2 a0b1 Aplicación de BAL + 96 horas de fermentación T3 a0b2 Aplicación de BAL + 120 horas de fermentación T4 a1b0 Aplicación de BAA + 72 horas de fermentación T5 a1b1 Aplicación de BAA + 96 horas de fermentación T6 a1b2 Aplicación de BAA + 120 horas de fermentación T7 a2b0 Aplicación de BAL y BAA + 72 horas de fermentación T8 a2b1 Aplicación de BAL y BAA + 96 horas de fermentación T9 a2b2 Aplicación de BAL y BAA + 120 horas de fermentación

Fases de la Investigación Fase de Construcción Construcción de estructura y cajones Curado de cajones Fase de Laboratorio Incubación de bacterias Lactobacillus fermentum ATCC® 9338™ Acetobacter aceti ATCC® 15973™ Análisis de parámetros físicos y químicos Fase de Campo Cosecha y transporte de las almendras Manejo post-cosecha

Variables Evaluadas Características Físicas Características Químicas Índice de semilla Grado de fermentación (prueba de corte) Características Químicas pH Acidez titulable (NaOH 0,01N/g) Teobromina/Cafeína (HPLC) Polifenoles (fotometría 760 nm)

RESULTADOS

Índice de Semilla 146,66±2,39 g 135 -140 g (NTE INEN 176, 2000).

Grado de Fermentación Figura 3. Interacción de tratamientos en función de la aplicación de bacterias y tiempo de fermentación sobre las características físicas de las almendras de cacao.

Grado de Fermentación Figura 4. Grado de fermentación en función al factor tiempo de fermentación.

pH de las Almendras de Cacao Figura 5. pH de las almendras de cacao entre comparaciones de a2 vs. a0, a1 (a), y a0 vs. a1 (b). pH 5,1 – 5,4 (Sánchez, 2007)

pH de las Almendras de Cacao Figura 6. pH de las almendras de cacao en función al factor tiempo de fermentación. 3er día - 6,15 5to día - 5,19 (Villavicencio, 2001)

Acidez Titulable Figura 7. Acidez titulable de las almendras de cacao entre comparaciones de a2 vs. a0, a1.

Acidez Titulable Figura 8. Acidez titulable de las almendras de cacao en función al factor tiempo de fermentación.

Relación teobromina/cafeína Figura 9. Relación de teobromina/cafeína de las almendras de cacao entre comparaciones de a2 vs. a0, a1 (a), y a0 vs. a1 (b) Grupos V. Relación T/C C. Forastero 10-15 C. Trinitario 5-10 C. Criollo 1-2 (Hasing, 2004)

Polifenoles Figura 10. Polifenoles (mg Ac. Gálico/g muestra desengrasada) de las almendras de cacao entre comparaciones de a2 vs. a0, a1 (a), y a0 vs. a1 (b)

Polifenoles Figura 11. Concentración de polifenoles de las almendras de cacao en función al factor tiempo de fermentación.

CONCLUSIONES

CONCLUSIONES El efecto de las bacterias determinó la disminución de alcaloides, específicamente de la relación teobromina/cafeína el valor obtenido fue de 8,3, que lo ubica en el grupo de cacaos de calidad. La aplicación de estas bacterias en la masa fermentable no influye en el peso de las almendras al final del secado, ya que el peso está en función de la genética, condiciones climáticas, estado fitosanitario de la planta, fertilidad del suelo. Con la utilización de Lactobacillus fermentum más Acetobacter aceti, se obtuvo al cuarto día de fermentación un pH de 5,32, que lo ubica dentro del rango de cacaos de calidad.

El T7 supero el porcentaje óptimo de fermentación para la exportación exigido por la (NTE INEN 176, 2000) que es de 76 % de almendras fermentadas. Este proceso permitió obtener valores de 16 % de almendras violetas y 4 % de almendras pastosas. Los valores máximos exigidos por la (NTE INEN 176, 2000) son 18 % y 5 % respectivamente. Los factores en estudio influyeron positivamente sobre la calidad de las almendras de cacao. Una fermentación en condiciones controladas con microorganismos, permite obtener almendras de buena calidad física-química y características homogéneas.

RECOMENDACIONES

RECOMENDACIONES Se recomienda utilizar Lactobacillus fermentum más Acetobacter aceti a una concentración de 108 UFC/g, para alcanzar a los tres días de fermentación el 80 % de granos fermentados y a partir del cuarto día un pH de 5,32 que es el rango determinado para cacaos de calidad. Antes de la inoculación de las bacterias, introducir los envases que contienen el inoculo bacteriano en los cajones de almendras, esto para que el caldo bacteriano tome la temperatura del medio al cual va a ser aplicado. Para un buen proceso de fermentación se debe utilizar cajones de madera con orificios superiores de 1 cm de diámetro en la parte inferior, para tener un drenaje del mucilago de las almendras de cacao más eficiente.

Probar distintas dosificaciones de las bacterias recomendadas y analizar posibles resultados esperados de cómo influyen en los procesos de calidad. Analizar diferentes tiempos de fermentación, más extensos para determinar así el grado de afectación a la calidad de las almendras. Probar otros métodos de fermentación tales como sacos o montones, que son los métodos comúnmente utilizados por los productores.

GRACIAS