Manual Técnico: Poscosecha de Cacao Fino y de Aroma, Monografías, Ensayos de Nutrición

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MANUAL TÉCNICO

MANUAL TÉCNICO

POSCOSECHA DE

CACAO FINO

Y DE AROMA

M A N U A L T É C N I C O

1. Apariencia del cacao durante la fermentación................ 11
2. Apariencia de un grano en el día 5 de una buena fermentación. 15
3. Apariencia de un grano de cacao al final de la fermentación............... 15
4. Fermentación en montones... 18
5. Fermentación en cestas...... 18
6. Sistema de bandejas Rohan... 19
7. Fermentación en sacos de polipropileno................ 19
8. Sistema de fermentación en cajones.................... 20
9. Desbabado en mallas para la técnica de pre-secado.......
10. Fase de pre-secado en tarimas de madera caña fistula.......
    11. Temperaturas y pH óptimas registradas durante un evento de fermentación.............
    12. Volteo de la masa utilizando pala de madera.............. 31
    13. Apariencia física de granos de cacao bien fermentados......
    14. Corte longitudinal de granos húmedos para evaluar el grado de fermentación............ 34
    15. Secado de cacao al sol.......
    16. Contaminación del cacao por la presencia de aves de corral...
    17. Secado en patio de cemento 39
    18. Secado sobre lonas de polipropileno............... 39
    19. Secado en camas levantadas con superficie de madera.... 40
        20. Gavetas corredizas tipo elva. 40
        21. Diferentes modelos de secador tipo túnel con camas levantadas................ 41
        22. Invernaderos con estructura metálica y camas levantadas. 43
        23. Sistema térmico solar híbrido forzado automatizado...... 44
        24. Formación de puños durante el pre-secado................ 46
        25. Secador artificial de cacao tipo Samoa.................... 48
        26. Selección de granos por tamaño empleando zarandas......... 51
        27. Almacenamiento de cacao en bodega utilizando diferentes tipos de saco...............

ÍNDICE

ÍNDICE DE FIGURAS

El cacao (Theobroma cacao L.) es una planta de gran valor, pues es el insumo principal de una inmensa gama de productos industriales que mueven la economía de muchos países. Tanto la industria alimenticia, como la cosmética y farmacéutica explotan además de los granos, la manteca, el licor y el polvo de cacao en una gran variedad de productos de diferentes categorías.

El árbol de cacao tiene su origen en las zonas boscosas del Amazonas, donde predominan las condiciones tropicales de constantes precipitaciones, alta

humedad ambiental, temperaturas cálidas y radiación solar en todo el año. Este escenario, que es el ideal para la producción de cacao, es también el que más favorece el desarrollo de hongos, bacterias y otros patógenos que ponen en riesgo no solamente la cantidad de producción obtenida, sino también, la calidad de lo que se produce.

A pesar de su origen, el 76% del cacao que se produce a nivel mundial proviene del continente africano, mientras solamente el 17% de América. En Suramérica, y en menor medida en Centroamérica, es posible encontrar una amplia gama de grupos genéticos o tipos de cacao que le brindan a la región una importante ventaja en

comparación con los países más productores a nivel mundial.

Esta diversidad genética que se encuentra en el centro de origen es la fuente de cacaos con características especiales como resistencia a enfermedades y sabores y aromas particulares con que los productores pueden competir en mercados internacionales con productos de la más alta calidad.

El comercio y la industria diferencia los cacaos según su calidad entre “cacao convencional” y “caco fino de aroma”, que incluyen los finos exclusivos o conocidos como Premium. A pesar de que todos los cacaos tienen la habilidad de desarrollar aromas durante el

INTRODUCCIÓN

cacao fino y de aroma y en el estilo de vida de las familias productoras.

Los temas incluidos en los manuales se refieren a la siembra, cosecha y post-cosecha, siendo estas las etapas más críticas que han sido identificadas como los factores que le restan potencial a la producción cacaotera del país y el acceso a los mercados en los que existe posibilidad de ingresar.

El presente manual fue elaborado con el fin de responder a la dinámica y expectativa económica de Costa Rica en la producción de cacaos especiales.

El mercado mundial del cacao especial (aromático) se caracteriza no por la productividad o volumen, sino por la calidad del producto final, que como referente posee buenas características de sabor y aroma. Siendo los diferentes sabores definidos por el gusto relacionado a notas frutales, florales, herbales, frutas secas, caramelo, madera, especies, tabaco, entre otras. Para ser considerado como cacao fino y especial, también debe tener especificidad aromática, distinguiéndose Costa Rica como uno de los pocos países de cacao 100% fino y de aroma reconocidos en la región, según la ICCO 2019.

Por otro lado, también se debe considerar otras características que influyen en la calidad total y final del producto. Estas características son deseadas por el productor, el exportador, el transformador, la industria y el consumidor final. Es allí donde, en la oferta y la demanda toman relevancia las condiciones impuestas por las normas ISO y las normas de técnicas sanitarias y de clasificación que regulan los países. Por ejemplo: trazabilidad, límites de contaminación por metales pesados, residuos de hongos contaminantes (micotoxinas y ocratoxinas), ácidos grasos degradados, infestación por plagas, cargas microbianas indeseadas (Salmonella, E. coli) y residuos por plaguicidas.

Gracias a que Costa Rica posee una alta biodiversidad genética cultivada, esto le permite crear una estrategia de competencia por calidad, debido a que el cacao centroamericano es apetecido por la industria, chocolaterías gourmet y consumidores, que reconocen el valor de un producto diferenciado en sus características de sabor, aroma y sostenibilidad ambiental.

Garantizar un buen manejo de procesos de fermentación, secado y almacenamiento de cacaos especiales permite satisfacer la demanda y los estándares requeridos de un producto de calidad, desencadenando una gran oportunidad de éxito para los pequeños, medianos y grandes productores que podrían optar a la accesibilidad de mercados dinámicos con nichos diferenciados.

IMPORTANCIA DEL BUEN MANEJO

POST-COSECHA

LA FERMENTACIÓN

Se define como un proceso microbiológico espontáneo, tanto al interior (cotiledón) como exterior de la semilla (pulpa, arilo o mucílago). Este proceso desencadena una serie de reacciones bioquímicas que dan origen a la formación de los precursores del sabor y el aroma característicos del cacao (Figura 1).

Los precursores se terminan de desarrollar durante las etapas del secado y el tostado. Este proceso depende de factores como: contenido y concentración de azúcares en la pulpa, disponibilidad de oxígeno, pH, temperatura ambiental y la acción de los

diferentes microorganismos que intervienen en el proceso.

El proceso de fermentación tiene varias fases y su durabilidad y velocidad están muy influenciados por el manejo y las interacciones con los factores antes mencionados. Es por esta razón, que en este proceso no se puede definir con exactitud un límite de tiempo, sino que puede variar entre 3 y 9 días de fermentación.

A partir de esta referencia se pueden realizar adaptaciones y hacer recomendaciones generales sobre los tiempos y métodos de fermentación. Con el fin de conocer

la dinámica de su propia finca o lugar de acopio, es adecuado que las primeras fermentaciones las realice con ayuda de un técnico.

Los principales objetivos de la fermentación son:

- Eliminar la pulpa azucarada (mucílago), para provocar la aireación de la semilla en la fermentación. - Facilitar el secado y proporcionar calor para la formación de ácido acético. Esto es necesario para matar el embrión de cacao e inhibir la germinación de la semilla.

Figura 1. Apariencia del cacao durante el proceso de fermentación

- Desarrollar cambios de coloración de los granos en su interior dependiendo de la variedad. - Eliminar el exceso de humedad que posee el grano inicialmente (60%) y que al final del proceso de fermentación y secado debe de ser entre un 6,5 y hasta un máximo de 8,0%.

libremente y se limita el movimiento de los granos, por lo que es una fase sin remociones o volteos, con el fin de conservar la temperatura y evitar la presencia de oxígeno en la masa de fermentación.

2. FASE AERÓBICA (EN PRESENCIA DE OXÍGENO) Conocida también como fermentación acética. En esta segunda fase se incrementa la concentración de ácido acético y se desarrolla el olor particular a vinagre. Esta fase se caracteriza porque se presenta un aumento en la temperatura (40 °C) y en el valor del pH entre las 24 y 72 horas. Estas condiciones son favorables

para el crecimiento de bacterias de ácido láctico, denominadas (LAB), que fermentan los azúcares que producen ácido láctico y asimilan el ácido cítrico.

La asimilación del ácido cítrico hace que el pH de la pulpa aumente su valor de 3,5 a 4,2 permitiendo el crecimiento de otras bacterias. Esto coincide con una rápida disminución en el dominio de la población de levaduras, que se enfrenta a un agotamiento de las fuentes de energía (poca cantidad de azúcar en la pulpa).

Se da también una creciente concentración de etanol, producción de calor, aumento del pH y una mayor aireación, lo que favorece el crecimiento de

bacterias del ácido acético (AAB) que persisten hasta el final de la fermentación. Las AAB metabolizan el etanol y lo transforman en ácido acético (vinagre) a través de un proceso de liberación de calor (exotérmico), que es el principal responsable del aumento final de la temperatura en la masa de fermentación.

En esta fase se pueden alcanzar temperaturas entre los 45 y 50°C, aunque podría ser mayor en algunas otras fermentaciones. El etanol y el ácido acético penetran el interior de la semilla originando la muerte del embrión; en este momento los granos se caracterizan por su color violeta, la astringencia y el amargor.

Posteriormente se presenta un aumento adicional en el pH, llegando a 6,0 aproximadamente. Los granos empiezan a hincharse debido a la penetración del ácido acético y a sufrir cambios de color en su interior, debido a la degradación de las antocianinas y oxidación de los polifenoles. Estos cambios van desde los bordes hacia adentro y se empiezan a formar surcos o fisuras, por lo que el grano deja de ser plano.

3. FASE DE OXIDACIÓN En esta fase, el grano se sigue modificando física y bioquímicamente en su interior y es de gran relevancia mantener la temperatura entre los 48 y 50 °C. Durante esta fase, se deben tener en cuenta las siguientes consideraciones: - Se deben realizar remociones o volteos, con el fin de que entre aire fresco y se libere el CO acumulado. - Los volteos ayudan a volatilizar parte del ácido acético, reduciendo la acidez del grano en la calidad final. - Se disminuye un poco la astringencia y el amargor del grano, debido a la oxidación y condensación de los polifenoles y la disminución de los alcaloides, respectivamente. - El pH de la pulpa residual va aumentando alcanzando un valor cercano a 7,0.

INFRAESTRUCTURA

Y EQUIPOS REQUERIDOS

Es de gran importancia adecuar un área que favorezca el proceso y mantenga las condiciones básicas de inocuidad para llevar a cabo el proceso de fermentación. Este entorno debe de ser un espacio protegido de la incidencia de la lluvia y el viento para evitar corrientes de aire prolongadas que induzcan a pérdidas de temperatura en la masa del cacao durante la fermentación.

Bajo estas características se pueden adaptar módulos de fermentación: paredes con mantas de polipropileno, pared de ladrillo, machimbrado de bambú, bodegas cerradas con una adecuada ventilación, entre otras. La fermentación se puede realizar directamente en la finca y/o en centros de acopio.

MÉTODOS MÁS COMUNES DE FERMENTACIÓN Se han desarrollado varios sistemas de fermentación para el grano de cacao en todo el mundo. Los métodos de fermentación varían en los diferentes países y regiones productoras de cacao e incluso de un productor a otro. Estos métodos pueden adaptarse a las condiciones de cada sitio, según el clima, el volumen de producción o los recursos económicos.

Existen diferentes métodos de fermentación que se han desarrollado y que favorecen el proceso. Entre ellos se destacan: bandejas tipo Rohan, barriles de madera o plástico, cajones de madera y/o plásticos. Estos

sistemas de fermentación se pueden encontrar diseñados de forma lineal, (sencillos, dobles o triples) o de tipo escalera, etc y los recientemente incluidos como son: los sistemas en acero inoxidable con panel de control.

Sin embargo, cualquiera que sea el método a emplear debe tener un entorno que favorezca el proceso y un espacio que mantenga las condiciones básicas de inocuidad. También otro aspecto importante es la recolección de cacao en baba, a través de los centros de acopio, debido a que tienen la ventaja de reunir grandes volúmenes de cacao y de esta forma es posible controlar, estandarizar y uniformizar la calidad de los

cacaos. Muchos estudios han demostrado que se favorece el proceso de fermentación cuando se utilizan volúmenes mayores a los 100 Kg frescos.

A continuación, se realiza una breve descripción de los métodos más tradicionales empleados en la fermentación:

FERMENTACIÓN EN

MONTONES O PILAS

Es un método popular que se desarrolla entre 4 y 7 días. Usualmente es empleado por los pequeños agricultores de Ghana y otros países africanos. También se ha observado esporádicamente este sistema en la región amazónica de Brasil y unos pocos agricultores de la región Norte de Costa Rica. Este método no requiere una estructura permanente y es muy adecuado para familias con una pequeña producción. Cantidades variables de cacao en baba de entre 25 a 100 kg se apilan en el campo sobre hojas de plátano o bananos y se cubren con el mismo material. Los granos se mezclan

FERMENTACIÓN EN BANDEJAS

ROHAN O CAJILLAS

Es un sistema de fermentación que requiere una pila de bandejas. Está basado en la observación de que los granos en la superficie superior se fermentan más rápido que los granos que están en el centro del montón. Los granos frescos (45,5 kg/ bandeja) se colocan en la mitad de bandejas de madera de 1,2 m × 0,9 m × 10 cm. Doce de estas bandejas se apilan para que las secciones llenas estén una encima de la otra y toda la pila descanse en una bandeja vacía para permitir una mejor aireación. La bandeja superior está cubierta con hojas de plátano y sacos. Se requiere mezclar el cacao en cada bandeja dos veces durante todo el proceso de fermentación (Figura 6).

FERMENTACIÓN EN SACOS

Debe de considerarse como una última opción para llevar a cabo el proceso de fermentación. Los sacos deben ser colocados en lugares protegidos de la lluvia y evitar las corrientes de aire. Requieren ser cubiertos con mantas, plásticos o con más sacos para poder mantener una adecuada temperatura. Se deben realizar remociones más frecuentes con el fin de garantizar la uniformidad del proceso (Figura 7).

Figura 6. Sistema de bandejas Rohan Figura 7. Fermentación en sacos de polipropileno

FERMENTACIÓN EN CAJONES DE MADERA

El método se considera una mejora con relación a las otras técnicas. Este proceso requiere un volumen fijo de cacao. El tamaño de las cajas varía de región a región según el volumen de producción, pero el diseño y la función son estándar. Las cajas pueden ser una sola unidad o tener una de varios compartimentos, con particiones internas fijas o móviles y también pueden diseñarse en tipo escalera (Figura 8).

Para garantizar un mejor resultado en este tipo de fermentación, se requiere un mínimo de 100 kg de cacao en baba, los cuales se deben de colocar en el cajón a una altura mínima de 10 cm y a una altura

máxima de 60 cm. La masa de fermentación debe de ser cubierta preferiblemente con el envés de las hojas de plátano o banano y además se debe colocar sacos de yute, plástico o una cobija, para conservar el calor generado por los procesos bioquímicos de la fermentación.

Se deben de tomar en cuenta diversas consideraciones al momento de seleccionar la construcción y la disposición de los cajones de fermentación. Entre ellas se destacan:

Figura 8. Sistema de fermentación en cajones: a) Cajones lineales sencillos (Finca CATIE, Turrialba) b) Cajones tipo escalera (Centro de acopio Nahua, Upala)

a)

b)