evaluación de componentes físicos, químicos

Evaluación de componentes físicos, químicos,

organolépticos y del rendimiento de clones universales

y regionales de cacao (Theobroma cacao L.) en las

zonas productoras de Santander, Arauca y Huila

Nubia Consuelo Martínez Guerrero

Universidad Nacional de Colombia

Facultad de Ciencias Agrarias

Bogotá D.C., Colombia

2016

Evaluación de componentes físicos, químicos,

organolépticos y del rendimiento de clones universales

y regionales de cacao (Theobroma cacao L.) en las

zonas productoras de Santander, Arauca y Huila

Nubia Consuelo Martínez Guerrero

Tesis presentada como requisito parcial para optar al título

de:

Magister en Ciencias Agrarias

Director:

Ph.D. Gustavo Ligarreto Moreno

Codirector:

Ms.C. Fabio Aranzazu Hernández

Línea de Investigación:

Genética y Mejoramiento

Universidad Nacional de Colombia

Facultad de Ciencias Agrarias

Bogotá D.C., Colombia

2016

A

los que día a día en el campo, con tesón y humildad,

labran la tierra y siembran con esperanza

las semillas que alimentan y dan felicidad

Agradecimientos

La realización de este trabajo fue posible por el apoyo de los directivos de la Federación

Nacional de Cacaoteros a quienes brindo mis más sinceros agradecimientos por creer en

mi trabajo.

A Fabio Aranzazu por su apoyo incondicional, por ser mi mentor y mi faro en el camino

de la investigación en cacao.

Al profesor Gustavo Ligarreto por sus conocimientos, comentarios oportunos y por sus

enseñanzas en el mejoramiento vegetal.

A mis compañeros de trabajo de la Federación por su contribución, su apoyo y su afecto.

A la doctora Aidé Perea y al CICTA de la UIS por el apoyo en los análisis químicos.

Al INIAP por la hospitalidad, los conocimientos en mi entrenamiento y los análisis

sensoriales de cacao.

A mi mamá por su amor y su gran apoyo en mi formación académica.

A mis amigos por su permanente motivación en la realización de este trabajo.

Resumen y Abstract IX

Resumen

Se evaluaron componentes del rendimiento, características físicas, químicas y sensoriales de 16

cultivares de cacao, de diferentes orígenes, en los departamentos de Arauca, Huila y Santander. Se

apreciaron características relacionadas con componentes del rendimiento como frutos por árbol al

año, tamaño de almendra, índice de mazorca y resistencia a Monilia, así como también el

contenido de cascarilla, proteína, fibra y grasa y características de sabores específicos que les

confieren perfiles sensoriales propios. Se registraron datos de producción de 2011 a 2013 en

parcelas establecidas en las tres localidades. Se realizó análisis de varianza combinado, diferencia

mínima significativa y análisis de componentes principales para establecer diferencias entre

localidades. Los resultados demostraron que los componentes del rendimiento, las características

físicas, químicas y el perfil sensorial varían considerablemente entre genotipos y localidades.

Algunos genotipos presentaron mayores rendimientos, índice de grano y contenido de grasa que el

testigo CCN 51. Los perfiles sensoriales demostraron el potencial que posee el cacao de Colombia

como fino de aroma.

Palabras clave: Cacao, mejoramiento, rendimiento, calidad, perfil sensorial

X Evaluación de componentes físicos, químicos y del rendimiento de clones universales y

regionales de cacao en Santander, Arauca y Huila

Abstract

An evaluation was done for the efficiency components and physical, chemical and sensorial

characteristics of 16 cacao cultivars from different origins, in the departments of Arauca, Huila

and Santander. Characteristics related to the efficiency components such as pods per tree per year,

size of the bean, pod index and resistance to frosty pod were evaluated, as well as the shell content,

and the content of protein, fiber, and fat; and specific flavor traits, which give specific sensorial

profiles. Production data was recorded from 2011 to 2013 from three plots established in the three

fore mentioned locations. Combined analysis of variance, least significant difference and principal

component analysis to differentiate between locations was performed. The results showed that the

efficiency components, the physical and chemical characteristics, and the sensorial profile change

considerably between genotypes and locations. Some genotypes presented higher efficiency, bean

index and fat content compared to the reference, CCN 51. The sensorial profiles showed the

potential for fine aroma in Colombian cacao.

Keywords: Cocoa, breeding, crop yield, quality, sensorial profile

Contenido XI

Contenido

Pág.

Resumen .......................................................................................................................................... IX

Abstract ............................................................................................................................................. X

Lista de figuras ............................................................................................................................ XIII

Lista de tablas .............................................................................................................................. XIV

Introducción .................................................................................................................................... 15

1. Generalidades .......................................................................................................................... 19

1.1 Planteamiento del problema .......................................................................................... 19

1.2 Objetivos ....................................................................................................................... 20

1.2.1 Objetivo General ............................................................................................... 20

1.2.2 Objetivos Específicos ........................................................................................ 20

2. Estado del arte ......................................................................................................................... 21

2.1 El rendimiento en cacao ................................................................................................ 21

2.2 Características físicas y químicas del cacao .................................................................. 23

2.3 La calidad sensorial del cacao ....................................................................................... 25

3. Metodología ............................................................................................................................. 29

3.1 Localización .................................................................................................................. 29

3.2 Materiales ...................................................................................................................... 30

3.3 Diseño y registro de la información .............................................................................. 34

3.3.1 Componentes del rendimiento ........................................................................... 34

3.3.2 Análisis físico y químico ................................................................................... 34

3.3.3 Análisis sensorial .............................................................................................. 35

3.4 Análisis estadístico ........................................................................................................ 36

3.4.1 Análisis de varianza combinado ........................................................................ 37

3.4.2 Gráficas de medias ............................................................................................ 37

3.4.3 Test de comparaciones múltiples ...................................................................... 37

3.4.4 Análisis de componentes principales ................................................................ 38

4. Resultados y discusión ............................................................................................................ 39

4.1 Componentes del rendimiento ....................................................................................... 39

4.1.1 Frutos por árbol ................................................................................................. 41

4.1.2 Índice de grano .................................................................................................. 43

4.1.3 Índice de mazorca ............................................................................................. 46

4.1.4 Porcentaje de monilia ........................................................................................ 48

XII Evaluación de componentes físicos, químicos y del rendimiento de clones universales y

regionales de cacao en Santander, Arauca y Huila

4.1.5 Rendimiento ...................................................................................................... 50

4.2 Análisis físico y químico ............................................................................................... 52

4.2.1 Contenido de cascarilla ..................................................................................... 53

4.2.2 Contenido de grasa ............................................................................................ 55

4.2.3 Contenido de fibra ............................................................................................. 57

4.2.4 Contenido de proteína ....................................................................................... 59

4.3 Análisis sensorial .......................................................................................................... 61

5. Conclusiones y recomendaciones ........................................................................................... 75

5.1 Conclusiones ................................................................................................................. 75

5.2 Recomendaciones.......................................................................................................... 76

A. Anexo: Formato de registro de información ........................................................................ 79

B. Anexo: Protocolo para fermentación de muestras de cacao ............................................... 81

C. Anexo: Formato para la evaluación sensorial de muestras de cacao ................................. 85

D. Anexo: Tablas de valores medios de componentes del rendimiento ................................... 87

E. Anexo: Tablas de valores medios de características físicas y químicas.............................. 91

Bibliografía ...................................................................................................................................... 95

Contenido XIII

Lista de figuras

Pág.

Figura 3-1: Frutos inmaduros y maduros de genotipos de cacao introducidos y regionales. ...... 32

Figura 4-1: Grafica de medias de número de frutos por árbol al año entre localidades y genotipos.

.......................................................................................................................................................... 41

Figura 4-2: Gráfica de medias de índice de grano para localidades y genotipos de cacao. ............ 44

Figura 4-3: Gráfica de medias de índice de mazorca para localidades y genotipos de cacao. ........ 46

Figura 4-4: Gráfica de medias de porcentaje de monilia entre localidades y genotipos de cacao. . 49

Figura 4-5: Gráfica de medias del rendimiento para localidades y genotipos de cacao. ................ 51

Figura 4-6: Gráfica de medias del contenido de cascarilla para localidades y genotipos de cacao. 54

Figura 4-7: Gráfica de medias del contenido de grasa para localidades y genotipos de cacao. ...... 56

Figura 4-8: Gráfica de medias del contenido de fibra para localidades y genotipos de cacao. ....... 58

Figura 4-9: Gráfica de interacción entre localidades y genotipos de cacao para el contenido de

proteína............................................................................................................................................. 60

Figura 4-10: Representación gráfica del análisis de componentes principales de los atributos

sensoriales de 16 genotipos de cacao en tres regiones de Colombia................................................ 64

Figura 4-11: Perfiles sensoriales de 16 genotipos de cacao en tres localidades. ............................ 70

Contenido XIV

Lista de tablas

Pág.

Tabla 3-1: Localización y condiciones ambientales de localidades donde se evaluaron 16

genotipos de cacao. .......................................................................................................................... 29

Tabla 3-2: Relación de genotipos evaluados su identificación y procedencia. ............................... 31

Tabla 4-1: Análisis combinado de varianza y cuadrados medios de 16 genotipos de cacao en tres

localidades, para componentes del rendimiento en cacao. ............................................................... 39

Tabla 4-2: Resultado de comparaciones entre localidades para el número de frutos por árbol al

año. ................................................................................................................................................... 42

Tabla 4-3: Clasificación de 16 genotipos de cacao para el índice de grano, promedio de tres años

en las regiones de Arauca, Huila y Santander. ................................................................................. 44

Tabla 4-4: Resultado de comparaciones entre localidades para el índice de grano. ....................... 45

Tabla 4-5: Resultado de comparaciones entre localidades para el índice de mazorca. ................... 47

Tabla 4-6: Resultado de comparaciones entre localidades para el porcentaje de monilia. ............. 50

Tabla 4-7: Resultado de comparaciones entre localidades para el rendimiento. ............................. 52

Tabla 4-8: Análisis combinado de varianza y cuadrados medios de 16 genotipos evaluados en tres

localidades, para variables físicas y químicas de cacao. .................................................................. 52

Tabla 4-9: Resultado de comparaciones entre localidades para el contenido de cascarilla. ........... 54

Tabla 4-10: Resultado de comparaciones entre localidades para el contenido de grasa. ................ 57

Tabla 4-11: Resultado de comparaciones entre localidades para el contenido de fibra. ................. 59

Tabla 4-12: Resultado de comparaciones entre localidades para el contenido de proteína. ........... 61

Tabla 4-13: Contribución de los componentes principales de los atributos sensoriales evaluados en

16 clones de cacao, en tres regiones de Colombia. .......................................................................... 62

Tabla 4-14: Matriz de correlación entre atributos sensoriales de 16 genotipos de cacao en tres

regiones de Colombia. ..................................................................................................................... 63

Introducción

El cacao (Theobroma cacao L.), es una especie alógama y diploide, perteneciente a la familia

Malvaceae (Alverson et al., 1999), nativa de las regiones tropicales de la zona norte de

Suramérica, cuyo centro de origen son las laderas bajas del este de los Andes entre Perú, Ecuador,

Colombia y afluentes de los ríos Napo, Putumayo y Caquetá (Cheesman 1944; Cuatrecasas 1964;

Bartley 2005, Motamayor et al., 2008; Thomas et al., 2012).

El cacao ha sido ampliamente cultivado por pequeños productores en los trópicos húmedos y

contribuye significativamente a la economía de muchas regiones del mundo en África Occidental,

Asia, Centro América, Suramérica y el Caribe (Argout et al., 2011, Boza et al., 2013).

La importancia del cacao radica en que de éste árbol se obtienen frutos (mazorcas) de los cuales, se

extraen de 30 a 50 semillas (almendras), que son utilizadas en la industria alimentaria,

farmacéutica y cosmética; las cuales demandan licor de cacao (pasta de cacao) para la elaboración

de chocolates, manteca de cacao (grasas) y torta de cacao o cocoa (Vásquez et al., 2012).

El grano es la base de la materia prima para la industria chocolatera y para la obtención de manteca

de cacao, polvo de cacao y la industria de confitería, también es importante en la industria

cosmética y recientemente ha sido reportado como buena fuente de antioxidantes (Rusconi &

Conti, 2010). En el año Cacaotero 2014/2015 la producción mundial de cacao fue de 4.23 millones

de toneladas (ICCO 2016).

Según Bartley (2005) en la época precolombina existían dos poblaciones de cacao, la región

amazónica y la región mesoamericana, encontrándose en esta última un alto nivel de

domesticación de la especie, siendo estas poblaciones las encontradas inicialmente por los

conquistadores españoles con las que tuvieron sus primeros contactos con la planta y sus productos

Inicialmente la especie fue clasificada en dos grupos genéticos: Forastero y Criollo (Cheesman

1944; Cuatrecasas, 1964), siendo este último domesticado por los Mayas y Aztecas y considerado

16 Evaluación de componentes físicos, químicos, organolépticos y del rendimiento de clones

universales y regionales de cacao (Theobroma cacao L.) en Santander, Arauca y Huila

una de las variedades de cacao fino que aún se encuentra en Centroamérica, Colombia y

Venezuela, sin embargo este tipo de cacao tiene una base genética estrecha. El grupo Forastero está

compuesto por numerosas poblaciones silvestres heterogéneas y variedades cultivadas que pueden

ser encontradas desde Guyana, bajo Amazonas (Brasil) y el valle del Orinoco (Venezuela) hasta el

alto Amazonas (Brasil, Perú, Ecuador y Colombia). Las poblaciones híbridas entre Criollo y

Forastero del Alto Amazonas, son usualmente identificadas como grupo Trinitario y debido a su

vigor y capacidad de rendimiento, el Trinitario se extendió dentro de plantaciones de Criollo puro

dando lugar a nuevas recombinaciones entre Criollo y Trinitario (Motamayor et al., 2002).

En el año 2008 Motamayor et al., observaron que la estructura de la diversidad de germoplasma de

cacao va más allá de la clasificación tradicional de Criollo, Forastero y Trinitario, proponiendo una

nueva clasificación conformada por 10 grupos genéticos; Marañón, Curaray, Criollo, Iquitos,

Nannay, Contamana, Amelonado, Purús, Nacional y Guyana, que reflejan con más precisión la

gran diversidad genética de la especie disponible para el mejoramiento genético.

Entre 1962 y 1966 se realizaron los primeros cruces híbridos de cacao mejorado que se originaron

en Trinidad y en el CATIE (Costa Rica) y fueron introducidos a varios países de Suramérica y el

Caribe. Los materiales híbridos obtenidos lograron mejorar características como: precocidad, alta

resistencia a enfermedades y productividad. El número de híbridos probados en el mundo fue muy

alto, con objetivos muy variados, principalmente buscando rendimiento y resistencia a

enfermedades (Enríquez, 1985, citado por Aranzazu & Martínez, 2008).

En Colombia en la misma década, se inició el mejoramiento genético del cacao por el Instituto

Colombiano Agropecuario (ICA), quien fortaleció el banco de germoplasma en Palmira, Valle,

para lo cual se importó de Trinidad y Ecuador un gran número de variedades y se dio inicio a la

producción de semilla híbrida que era entregada para el establecimiento de cultivos comerciales en

diversas regiones del país (Aranzazu & Martínez, 2008), lo que generó poblaciones con alta

variabilidad.

En los años 90, la Federación Nacional de Cacaoteros inició el proceso de selección y evaluación

de árboles sobresalientes, en cultivos comerciales en fincas de agricultores, enfocándose en el

rescate y conservación de la diversidad genética que había sido generada con el uso de la semilla

híbrida, a través de un proceso sistemático de selección varietal participativa, con el fin de obtener

genotipos regionales de alta productividad, tolerancia a enfermedades y calidad.

Introducción 17

A partir del año 2000 en Colombia se inició el fomento de siembras comerciales con materiales

introducidos mediante clonación (injertación), debido al envejecimiento de las plantaciones

híbridas con bajos rendimientos (400 kg ha-1 en promedio) y la susceptibilidad de enfermedades,

con el fin de incrementar la productividad (Aranzazu & Martínez, 2008).

Este trabajo se realizó como un aporte para el conocimiento de la expresión de características del

rendimiento y la calidad de algunos de los genotipos de cacao utilizados actualmente en cultivos

comerciales, que están siendo establecidos en las regiones cacaoteras más importantes del país.

El proyecto fue financiado por la Federación Nacional de Cacaoteros, con recursos del Fondo

Nacional del Cacao y Colciencias.

1. Generalidades

1.1 Planteamiento del problema

A partir del año 2000 el país fomentó el establecimiento del cultivo de cacao mediante propagación

vegetativa (clonación) de materiales productivos, resistentes a Monilia y con características de

buena calidad, como uno de los esfuerzos para incrementar la productividad que hasta ese

momento estaba basada en cultivos envejecidos, que fueron establecidos con semilla híbrida

obtenida de cruces entre cacao tipo Amazónico y Trinitario. El proceso de clonación se empezó a

realizar con materiales que fueron importados de países como Trinidad, Ecuador y Perú que habían

sido utilizados como progenitores de la semilla híbrida desde los años 60, distribuida en muchos

países productores de cacao, especialmente en América Latina.

En la misma época se desarrollaron proyectos de selección de árboles promisorios en fincas de

agricultores. La Federación Nacional de Cacaoteros desarrolló una estrategia compuesta por varias

fases de selección, evaluación, caracterización y conservación de nuevos genotipos promisorios

con características de alto rendimiento, respuesta a enfermedades y calidad. La estrategia pretende

obtener nuevos clones de cacao que permitan superar la producción y rescatar la diversidad

genética presente en muchas regiones del país.

En el año 2008, el Ministerio de Agricultura y Desarrollo Rural incluyó el cultivo de cacao dentro

de los diez renglones exportables que el gobierno nacional ha definido para apoyar el desarrollo del

sector agrícola y aumentar la competitividad del país. En el caso especial del cacao, se tiene la

necesitad de suplir la demanda nacional insatisfecha, teniendo en cuenta que en Colombia existe

industria procesadora que anualmente debe importar para elaborar el chocolate en taza que la

población colombiana acostumbra consumir desde la época de la colonia.

En el país existe una amplia variedad de microclimas y de regiones, donde el cacao es cultivado en

forma dispersa a través del territorio nacional, que junto con la oferta de una gran variabilidad en la



composición genética, química y sensorial afectan las características del producto final y su

comercialización. Aunque se ha ido profundizando significativamente en el mejoramiento de la

productividad y la calidad, es necesario evaluar la expresión de características relacionadas con el

rendimiento y la calidad de genotipos de cacao internacionales y regionales promisorios, con el fin

de establecer cuál es la respuesta de los materiales a las diferentes condiciones ambientales dadas

por la diversidad climática y ambiental que posee el país, para crear pautas de manejo de los clones

para ser establecidos en cultivos comerciales, que permita contribuir en la construcción de

conocimiento para el desarrollo de productos basados en "Denominación de Origen" y ña

participación del país en mercados competitivos de calidad.

1.2 Objetivos

1.2.1 Objetivo General

Determinar la expresión de características relacionadas con el rendimiento, la respuesta a monilia y

la calidad de 16 clones de cacao en las tres regiones más productoras de Colombia.

1.2.2 Objetivos Específicos

Evaluar los componentes del rendimiento del cacao para 16 clones, en las regiones productoras de

Arauca, Huila y Santander.

Evaluar la calidad física y química de las almendras de cacao de 16 clones en las zonas productoras

de los departamentos de Arauca, Huila y Santander.

Evaluar el perfil sensorial de 16 clones de cacao en tres zonas productoras de los departamentos de

Arauca, Huila y Santander.

2. Estado del arte

2.1 El rendimiento en cacao

En el año cacaotero 2014/2015, la producción mundial de cacao en grano por continentes fue:

África 3’068.000 Ton (72,5%), América 760.000 Ton (18%) y Asia y Oceanía 401.000 Ton (9,5%)

(ICCO, 2016). En Colombia, la producción del grano de cacao en los últimos cinco años ha ido

incrementando como resultado de proyectos de nueva siembra y renovación de plantaciones. El

registro de producción del año 2015 fue de 54.798 toneladas métricas, con un incremento de 7.066

toneladas con respecto al año 2014.

En la actualidad el departamento de Santander es el mayor productor, con 22.424 ton, siendo el

40.9% del total nacional, seguido de Arauca con 10,3% y Huila con el 7% (Departamento de

estadística, FEDECACAO, 2016), mientras que el consumo de cacao en Colombia es

aproximadamente de 60.000 toneladas métricas, lo que ha generado un mercado deficitario,

obligando a su compensación mediante las importaciones.

El cultivo de cacao en Colombia es una actividad de pequeños propietarios de tierras (3.3

hectáreas, en promedio), con la participación de numerosas familias (aproximadamente 25.000) y

es cultivado entre los 0 y los 1.200 m de altitud. El cultivo se ha adaptado a las condiciones

agroecológicas de la geografía nacional, siendo la montaña santandereana la subregión natural que

acoge la mayor área establecida del cultivo en el país, con aproximadamente el 50% del total

nacional (FEDECACAO, 2009).

En el país hay establecidas alrededor de 150.000 hectáreas, de las cuales aproximadamente la

tercera parte aún conservan materiales comunes e híbridos y el resto con materiales clonados. El

rendimiento promedio es de unos 400 kg ha-1año, afectado por la presencia de cultivos envejecidos

con muy baja productividad y nivel tecnológico, también por la incidencia de la monilia, causada



por el hongo Moniliophthora roreri (Cif.) H.C. Evans, Stalpers, Samson & Benny que reduce la

producción hasta en un 60% (Perea et al., 2013).

La producción de un árbol de cacao en un determinado periodo de tiempo depende del número de

mazorcas producidas, el número de almendras por mazorca y el peso promedio de las almendras

(Lachenaud, 1995; Cilas, Machado & Motamayor, 2010). Estas variables son determinantes en el

valor comercial del grano y están directamente relacionadas con el rendimiento.

Para el mejoramiento de cacao, el proceso de selección tiene que optimizar el rendimiento dado en

kilogramos de cacao seco por árbol, al aumentar el número de mazorcas producidas, el número de

semillas por mazorca y el peso medio de las semillas producidas (Cilas, Machado & Motamayor,

2010).

La explotación de la heterosis es una de las mejores estrategias de mejoramiento usadas en cacao.

Se ha realizado selección de árboles élite mediante la detección y uso de la mutación en el código

genético asociado con enfermedades e identificación de grupos de genes con gran influencia en

rasgos deseables (Boza et al., 2014). Sin embargo, como lo comentó Dias et al., (2001), se han

realizado pocos estudios acerca de la heredabilidad de los componentes de la producción y otros

caracteres de importancia para el mejoramiento del cacao, aunque en la actualidad existe gran

interés en su conocimiento.

La Federación Nacional de Cacaoteros inició la selección de genotipos promisorios a partir del año

2000 mediante un proceso de selección varietal participativa (SVP) en fincas de agricultores de

diferentes regiones del país. Hasta el año 2014 se han evaluado alrededor de 500 árboles y de éstos

se han seleccionado 73, nueve fueron aceptados para ser establecidos en cultivos comerciales,

según el acuerdo 003 del Consejo Nacional Cacaotero (CNC) de Octubre de 2012. En diciembre 2

de 2014, se otorgó el registro comercial por parte del ICA, a ocho materiales según las

resoluciones: 4179 (FEAR 5), 4180 (FEC 2), 4181 (FLE 2), 4182 (FLE 3), 4183 (FSA 12), 4184

(FSA 13), 4185 (FSV 41), 4186 (FTA 2).

En el país para la comercialización del cacao fermentado y seco tipo premio, la normatividad exige

un índice de grano superior a 120 gramos por cada 100 granos, equivalente a un promedio de peso

por grano de 1,2 g (Norma Técnica Colombiana [NTC] 1252, 2003).

Estado del arte 23

El tamaño de grano (Índice de grano) es un rasgo de importancia para comercializadores y

fabricantes. La variación en la forma y tamaño del grano está relacionado con el origen genético

del genotipo. El grupo Criollo generalmente posee almendras grandes y rollizas, mientras que los

amazónicos varían en tamaño y son más bien planas. En general el peso del grano es un criterio de

selección que se utiliza en programas de mejoramiento y variedades con granos por debajo de un

gramo son eliminadas (Clement et al., 2003).

2.2 Características físicas y químicas del cacao

Los parámetros de calidad que presentan mayor variación dentro de las características físicas del

grano fermentado y seco, según el tipo de material genético, son el tamaño o peso del grano y el

contenido de cascarilla (Alvarado & Bullard, 1961). Los componentes almacenados en el cotiledón

comprenden 50% de grasa, 15% de fenoles, 12% de proteína, 5% de almidón y 2% de azúcares en

base seca (Kadow et al., 2013).

En Colombia existen normas para la comercialización del tamaño de grano, sin embargo, no hay

un valor normalizado para el contenido de la cascarilla, la industria transformadora se interesa en

materiales con bajo contenido de cascarilla (11% - 12%) para obtener así mayor porcentaje de

almendra (FEDECACAO, 2003).

La manteca de cacao es una materia prima importante para la industria chocolatera, farmacéutica y

cosmética. El contenido y calidad de la manteca en el grano de cacao son características

controladas genéticamente y afectan su valor comercial e industrial (Araújo et al., 2009). Uno de

los parámetros químicos más empleados para definir la calidad y precio del grano es el contenido

de grasa, debido a que es la característica más determinante en la calidad y textura de los

productos de chocolatería fina, además de tener alta demanda en las industrias de cosméticos,

productos farmacéuticos y de alimentos (Li & Hartland, 1996). La manteca de cacao es el mayor

componente en el grano, con valores que oscilan entre 50% y 60% de grasa (punto de fusión:

34ºC), (Salinas & Bolívar, 2012). El costo de la manteca de cacao es superior al del grano; una

tonelada de manteca de cacao en la bolsa de Nueva York fluctúa entre $ USD 5.500 a 6.000

(ASERCA, 2015).

Varios estudios han demostrado que el contenido de grasa varía con el material genético, al igual

que la composición de ácidos grasos y triglicéridos (Liendo, Padilla & Quintana, 1997, Chaisery &



Dimick, 1989). Según Salinas & Bolívar, (2012), la grasa de cacao contiene predominantemente

triglicéridos de ácidos grasos consistentes de ácidos oleico (37,3%), esteárico (34,4%), y palmítico

(26,2%). El ácido esteárico es un ácido graso saturado que, a diferencia de otros, no aumenta el

nivel de colesterol en la sangre, también contribuye a la mejora de la salud cardiovascular de las

personas que consumen de manera frecuente cacao natural.

Según Daymond & Hadley, (2008), la variación estacional de temperatura demostró tener un

efecto significativo en el contenido de grasa en dos genotipos de cacao en Brasil, lo que sugiere

que existe una respuesta del contenido de ácidos grasos a la temperatura, dando como resultado

diferencias en las propiedades especiales de la grasa como son la dureza y el perfil de fusión, que

son de gran utilidad en la elaboración de productos con texturas específicas (Liendo, Padilla &

Quintana, 1997; Afoakwa, Paterson, Fowler & Ryan, 2008)

En el grano de cacao también se encuentran otros componentes mayoritarios relevantes por su

calidad nutricional, como las proteínas, la fibra y algunos minerales esenciales en la dieta como el

potasio, el magnesio y el fósforo (Ramírez & Villamizar, 2008; Perea, Villamizar & Ramírez,

(2011).

Según Bertazo et al., (2011) los granos de cacao contienen 10 a 15% de proteína, que se compone

de 52% y 43% de albúmina y globulina respectivamente. La globulina del cacao está compuesta

principalmente de vicilina, que sufre una extensa degradación durante la fermentación (Amin,

Jinap & Jamilah, 1997), conduciendo a la producción de aminoácidos y péptidos hidrófobos,

considerados precursores de aromas de cacao específicos (Voigt et al., 1994).

La degradación de las proteínas de los cotiledones en péptidos, produce los precursores específicos

del aroma y sabor del cacao (González, Pérez & Palomino, 2012). Durante el secado y el tostado,

péptidos y aminoácidos libres, junto a la reducción de azúcares también presentes en granos

fermentados de cacao, son sometidos a la reacción de Maillard, responsable del típico aroma a

cacao. Así la fermentación y el tostado junto con el tipo de suelo, clima, condiciones de cosecha y

secado, afectan en gran medida las características del cacao. En particular la fermentación

involucra reacciones microbiológicas y enzimáticas, la cual conduce a la extensa degradación de

las proteínas del cacao (Bertazo et al., 2011). Se ha encontrado que estos contenidos también

varían según el material genético, las condiciones del suelo y la región de origen (Liendo, Padilla

& Quintana, 1997; Perea, Villamizar & Ramírez, 2011).

Estado del arte 25

El cacao es una buena fuente de fibra dietética (FD), pues contiene hasta un 12%. La fibra de cacao

es un ingrediente funcional con un papel activo en el mantenimiento de la salud humana y en la

prevención de enfermedades con elevadas tasas de incidencia en las sociedades actuales, como

enfermedades cardiovasculares o el cáncer (Lecumberri et al., 2006).

Los estudios sobre los efectos de la temperatura en los frutos de cacao, hasta la fecha, se han

limitado a algunos genotipos y sin embargo se sabe que el cacao muestra una considerable

variación genética en el tamaño del fruto, la forma y tamaño del grano (Bekele et al., 2006;

Daymond & Hadley, 2008), por lo tanto es necesario evaluar si los genotipos regionales de cacao

en Colombia varían en su respuesta a las diversas condiciones ambientales de las zonas

productoras.

2.3 La calidad sensorial del cacao

El chocolate es un ingrediente clave en muchos tipos de alimentos y es catalogado como uno de los

sabores más preferidos alrededor del mundo. El aroma particular del chocolate se debe a la mezcla

de cientos de compuestos que se originan no solamente en los precursores del aroma presentes en

los granos de cacao, sino también durante los tratamientos de poscosecha (Di Carro, Ardini &

Magi, 2015).

La calidad de grano de cacao se clasifica en dos categorías: Cacao corriente o “Bulk” y cacao fino

de aroma o “Flavor”. En el mundo se producen aproximadamente 4 millones de toneladas de cacao

por año, de las cuales sólo el 5% es catalogado como cacao fino (Afoakwa, Paterson, Fowler &

Ryan, 2008), siendo América Latina y el Caribe la región que aporta el 80% de este tipo de cacao.

La Organización Internacional de Cacao y Chocolate (ICCO) ha calificado al cacao colombiano

como fino y de aroma, debido a que proviene de variedades cuya base genética han sido cacao tipo

Criollo y Trinitario. Este reconocimiento permite la generación de valor agregado para la

comercialización y transformación del grano (UNCTAD, 2010).

La clasificación de la calidad se debe primordialmente a la composición aromática que el cacao

posee, siendo el genotipo el factor de mayor importancia, sin embargo las condiciones

agroclimáticas en las que se desarrolla el cultivo, los procesos de cosecha fermentación, secado y

procesamiento son factores que tienen importantes efectos en la formación de componentes



volátiles y no volátiles y definen la calidad final del producto (Afoakwa, Paterson, Fowler & Ryan,

2008; de Brito et al, 2001; Sim et al., 2016).

Diferentes estudios realizados en países como Ghana, Trinidad y Tobago, México, Venezuela y

Ecuador, han demostrado que las características físicas, químicas y el perfil sensorial del cacao

varía con el genotipo y las condiciones de la región de origen (Frauendorfer & Schieberle, 2008;

Luna et al., 2002; González, Pérez & Palomino, 2012; Pino, Llera & Roncal, 2011;Sánchez, 2007;

Solórzano, 2011).

En T. cacao se han detectado más de 500 compuestos volátiles (Argout et al., 2008), cuya mezcla

incluyendo los alcoholes, aldehídos, ketonas, ácidos y pirazinas desarrollados durante la

fermentación, el secado, tostado y conchado generan el característico aroma del chocolate (Batista

et al., 2015). Según Cambrai et al., (2010), los compuestos que proporcionan al cacao y chocolate

sus aromas son moléculas como por ejemplo las pirazinas y aldehídos que proporcionan el aroma a

cacao y nuez, ésteres involucrados en el aroma frutal y componentes fenólicos responsables de las

propiedades astringentes. El mismo autor reportó que existen diferencias en los compuestos

volátiles de cacao de diferentes orígenes geográficos.

Los microorganismos presentes durante la fermentación del cacao son responsables de la

producción de metabolitos y precursores del aroma que afectan la calidad de la cual resulta el

chocolate. (Batista et al., 2015), por lo que en los últimos años se han realizado muchos estudios

relacionados con la actividad microbial en la pulpa de cacao durante el proceso de fermentación,

debido a que los diferentes compuestos volátiles como alcoholes, aldehídos, ketonas, ésteres,

ácidos, pirazinas y azúcares son producidos como consecuencia del proceso (Rodríguez-Campos et

al., 2011). La actividad microbial en el proceso de fermentación del cacao se ha determinado como

una sucesión de etapas que en las primeras horas es afectada por levaduras, seguida de bacterias

acido lácticas, las cuales disminuyen después de 48 horas de iniciado el proceso, para dar espacio a

las bacterias ácido acéticas (da Veiga et al., 2013). Durante la fermentación, el etanol y el ácido

acético se difunden dentro del grano, que junto con el incremento de la temperatura, matan el

embrión de la semilla y la estructura interna del grano se descompone, liberando compuestos y

pigmentos que interactúan bioquímicamente con hidrolasas endógenas activadas, para desarrollar

precursores del aroma y color (Afoakwa, Paterson, Fowler & Ryan, 2008).

Estado del arte 27

Toda esta interacción de compuestos y procesos interfiere con el aroma del chocolate, el cual

también puede variar con la población microbiana y con la cantidad de azúcar disponible en la

pulpa, por lo que es necesario realizar estudios de fermentación de variedades que pueden definir

estándares para la producción de chocolates de alta calidad (da Veiga et al., 2013).

Adicionalmente, la variación en las condiciones en las que se desarrolla la fermentación tales como

el almacenamiento de los frutos y la duración del proceso, afectan la acidez titulable y la

temperatura y por lo tanto influyen en la actividad microbial y finalmente en el sabor del chocolate

(Nazaruddin et al., 2006).

El proceso de secado de los granos fermentados también es importante en la generación de los

sabores y aromas típicos de chocolate debido a que reduce el contenido de humedad a menos del

8% (Afoakwa, Paterson, Fowler & Ryan, 2008), reduciendo también los niveles de acidez y

astringencia mediante la disminución de compuesto volátiles (Rodriguez-Campos et al., 2011).

El sabor es uno de los más importantes criterios de calidad para los fabricantes de chocolate

(Argout et al., 2008), en los últimos años se han realizado avances importantes, sin embargo

debido a su complejidad se han utilizado técnicas de evaluación sensorial y química a través de

cromatografía. La evaluación sensorial es considerada una técnica importante para determinar la

calidad de un producto por sus propiedades de aroma, sabor y textura. Se ha utilizado como

herramienta de medición, mediante el entrenamiento de un panel de evaluadores, quienes como

“instrumentos” de medición emiten su veredicto a través de técnicas de medición precisas sobre las

respuestas humanas a los alimentos. Ha sido ampliamente utilizado en el campo de los alimentos,

tanto para el desarrollo de productos, como para los estudios de clasificación y determinación de la

calidad de productos de alto valor comercial (Luykx & Van Ruth, 2008; Vázquez-Obando et al.,

2012).

En el cacao se han identificado los sabores básicos dulce, amargo, ácido y la sensación astringente

(Fisher y Scott, 2000). Otros aromas identificados en el cacao son los denominados específicos

como cacao, floral, frutal y nuez, entre otros (Sánchez, 2007; Reed, 2010). El cacao clasificado

como corriente, que generalmente corresponde a cacao tipo Forastero del Bajo Amazonas, está

constituido principalmente por materiales amelonados producidos en África Occidental y algunos

cultivados en Brasil; el aroma a chocolate de este tipo de materiales no está acompañado de otros

aromas, mientras que el “flavor” se puede describir como una combinación de varios descriptores



de aroma y sabor donde se encuentran sabores adicionales como frutales, florales, nuez y caramelo

(Brito, 2007) que es utilizado para la elaboración de chocolates especiales o gourmet (Amores,

2004).

Los rasgos sensoriales del cacao incluyen aquellas características que se pueden observar, oler,

probar y sentir. Especialmente para los consumidores estos rasgos sensoriales son importantes

debido a que determinan el atractivo del producto final y por lo tanto el deseo de compra de cacao

y productos de chocolate (Felperlaan, 1997). En los últimos años el interés de los consumidores en

alimentos de alta calidad con una clara identidad geográfica ha crecido rápidamente (Luykx & Van

Ruth, 2008).

A pesar que se han realizado estos avances, que Colombia ha sido reconocida como un país

productor de cacao fino de aroma y que se está impulsando al cultivo como uno de los más

importantes para el desarrollo agrícola en la región, es necesario realizar evaluaciones

comparativas de la expresión de características relacionadas con la calidad, teniendo en cuenta la

diversidad de clones que son establecidos en las diferentes regiones cacaoteras.

3. Metodología

3.1 Localización

El trabajo de investigación se realizó entre los años 2011 y 2013, en las regiones cacaoteras de

Santander, Arauca y Huila, en las siguientes granjas de propiedad de la Federación Nacional de

Cacaoteros (Tabla 3-1).

Tabla 3-1: Localización y condiciones ambientales de localidades donde se evaluaron 16

genotipos de cacao.

Granja Coordenadas *

Altitud

(msnm)

*

Precip

(mm) **

Temp

Media

(ºC)**

Humedad

Relativa

(%)**

Brillo

Solar

(Horas)**

Villa Mónica 6º 51’ 48.27” N

73º 24’ 47.97”W 879 2.022 23 84 1.642

Santa Helena 7º 01’ 06.03” N

71º 23’ 06.17’’ W 162 1.968,6 26,9 79 2.274

Alto

Magdalena

2º 23’20” N

75º 32’17” W 960 1.108,4 19,9 79 1.173

*Tomado de registros del Departamento de Investigación de Fedecacao. 2013

**Tomado de Sistema de Información Ambiental de Colombia. www.siac.gov.co

Las zonas geográficas en donde se realizó el estudio fueron elegidas por representar las zonas de

mayor producción de cacao en Colombia y por presentar diferencias climáticas que de acuerdo al

sistema de clasificación de Zonas de Vida de Holdridge, las localidades ubicadas en Santander y

Arauca con clasificadas como Bosque Húmedo Tropical y Huila como Bosque seco Tropical

(Lugo et al., 1999).

Para la evaluación de los genotipos se utilizaron las parcelas de evaluación regional de materiales,

establecidas en las granjas Villa Mónica en San Vicente de Chucurí, Santander, Santa Elena en

Arauquita, Arauca y Alto Magdalena en Gigante, Huila. Considerando que el tamaño óptimo de

parcela se ha establecido de 1 a 6 plantas por genotipo (dos Santos et al., 2001; Barreto, 2001),



cada material se estableció en hileras de 15 plantas y los datos se registraron de 10 árboles de cada

material en cada localidad, dejando los restantes como bordes.

Cada parcela se tomó como una repetición (Dias, 1998) y cada material como un tratamiento.

Como testigos se utilizaron los materiales comerciales CCN 51 e ICS 39, los cuales son

reconocidos internacionalmente por su alto rendimiento (CCN 51) y características de calidad (ICS

39), lo que permite sean comparados con los demás materiales en evaluación. Como referencia

para seleccionar los testigos se utilizaron los resultados del Departamento de Investigación de

Fedecacao, según los resultados encontrados por Aranzazu et al., (2009).

Algunos de los datos registrados en el departamento de Santander que se utilizaron para el presente

trabajo, hacen parte del proyecto “Caracterización fisicoquímica, organoléptica y funcional de

materiales introducidos y regionales promisorios de cacao más comercializados en el país”,

desarrollado entre Fedecacao y la Universidad Industrial de Santander – UIS-, cofinanciado por

Colciencias, donde los resultados fueron publicados en el libro “Características de calidad del

cacao de Colombia. Catálogo de 26 cultivares” (Perea et al., 2013).

3.2 Materiales

En el presente estudio se evaluaron 16 genotipos, con diferentes orígenes y características

relacionadas con componentes del rendimiento como tamaño de almendra, índice de mazorca y

resistencia a monilia, así como también características de sabores específicos que les confieren

perfiles sensoriales propios. Ocho fueron materiales que son usados comercialmente en Colombia

y fueron introducidos de otros países y reconocidos por sus características de rendimiento y calidad

y ocho genotipos seleccionados en diferentes regiones del país, mediante proyectos de Selección

Varietal Participativa (SVP) en fincas de agricultores, por características relacionadas con el

rendimiento, la resistencia a monilia y calidad. En la Tabla 3-2 se relaciona la identificación,

procedencia, características de interés y registro comercial de los materiales utilizados en el

presente trabajo.

El genotipo CCN 51 fue usado en el presente estudio como referencia para comparar el

comportamiento de las variables evaluadas, debido a que es actualmente uno de los genotipos de

mayor reconocimiento en varios países productores por su alta productividad, resistencia a

Metodología 31

enfermedades, que produce grandes frutos y almendras con alto contenidos de manteca y perfil

sensorial aceptable si es fermentado apropiadamente (Boza et al., 2014).

Tabla 3-2: Relación de genotipos evaluados su identificación y procedencia.

Introducidos Comerciales

Nomenclatura Identificación y procedencia Características de interés

ICS 1, ICS 39, ICS 60,

ICS 95

Imperial College Selection (Trinidad,

Nicaragua y Venezuela)

Presentes en cultivos comerciales

en varios países. Buen índice de

grano y mazorca (Bekele et al.,

2006).

EET 8

(Sinónimo: UF 650) United Fruit Company (Costa Rica)

Cultivado comercialmente. Buen

Índice de grano (Bekele et al.,

2006).

CCN 51 Colección Castro Naranjal (Ecuador)

Cultivado Comercialmente. Alto

rendimiento. Resistencia a Monilia

(Boza et al., 2014).

IMC 67 Iquitos Mixed Calabacillo (Perú)

Alta compatibilidad sexual y

resistencia a Phytophthora spp.

(Zhang et al., 2009).

TSH 565 Trinidad Selection Hybrid (Trinidad)

Resistencia a Monilliphthora

perniciosa, alta productividad

(Johnson et al., 2009).

Regionales

FLE 2, FLE 3

Fedecacao Lebrija (Santander) Híbrido

trinitario

RC ICA 4181 y 4182

Alto rendimiento y calidad (Perea

et al., 2013)

FTA 2

Fedecacao Tame (Arauca)

Híbrido trinitario

RC ICA 4186


et al., 2013)

FEAR 5

Fedecacao Arauquita (Arauca)

Híbrido trinitario

RC ICA 4179


et al., 2013)

FEC 2

Fedecacao El Carmen (Santander)

Híbrido trinitario

RC ICA 4180

Resistencia a Monilia, Buen

rendimiento y calidad (Perea et al.,

2013)

FSV 41

Fedecacao San Vicente (Santander)

Híbrido trinitario

RC ICA 4185

Alto índice de grano, rendimiento y

calidad (Perea et al., 2013)

SCC 61

Selección Colombia Corpoica

(Santander)

Híbrido trinitario

Alto índice de grano (Perea et al.,

2013)

FSA 13

Fedecacao Saravena (Arauca)

Híbrido trinitario

RC ICA 4184


et al., 2013)

En la Figura 3-1se ilustran los frutos inmaduros y maduros de los 16 genotipos evaluados. Las

imágenes se tomaron en la granja Villa Mónica, Municipio de San Vicente de Chucurí,

departamento de Santander, en el año 2013.



Figura 3-1: Frutos inmaduros y maduros de genotipos de cacao introducidos y regionales.

Metodología 33

Figura 3-1: (Continuación)



3.3 Diseño y registro de la información

3.3.1 Componentes del rendimiento

La toma de datos para los componentes del rendimiento se realizó durante los años 2011 al 2013 en

las granjas ubicadas en las tres regiones cacaoteras de Santander, Arauca y Huila. Se registró

mensualmente el número de frutos sanos y enfermos discriminados por enfermedad al momento de

la cosecha y semestralmente se registraron los índices de grano y mazorca con 20 frutos

seleccionados al azar, de los 10 árboles evaluados por cada material. Para el registro de datos se

utilizó un formato establecido por Fedecacao (Anexo A).

El índice de grano (IG) hace referencia al peso promedio de un grano de cacao, obtenido de una

muestra de 100 granos fermentados y secos.

El índice de mazorca (ÍM), está dado por el número de mazorcas necesarias para obtener 1 kg de

cacao fermentado y seco. Fue calculado según la ecuación establecida por Enríquez, (1985).

𝐼𝑀 = [1000

𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑠𝑒𝑚𝑖𝑙𝑙𝑎𝑠 (𝑔)] 0,4

El rendimiento (expresado en kg ha-1 año) se calculó utilizando las variables: número de frutos

sanos por año producidos por los 10 árboles muestreados y el índice de mazorca, teniendo en

cuenta una población de 1.000 árboles por hectárea.

El porcentaje de monilia es expresado como el porcentaje de frutos afectados por la enfermedad

del total de frutos colectados.

3.3.2 Análisis físico y químico

Las muestras para los análisis físicoquímicos se colectaron en las mismas localidades donde se

registraron los datos de producción, en el año 2013. Los frutos se cosecharon en estado de madurez

en la temporada de cosecha de Abril-Mayo. Para confirmar el estado de madurez de la fruta se

utilizó como indicador el color del fruto, teniendo en cuenta que en el fruto de cacao existe un

cambio de color evidente, de tal manera que los frutos inmaduros verdes se tornan amarillos y los

morados cambian a naranja brillante.

Metodología 35

El proceso de poscosecha (fermentación y secado) se realizó en cada región, colectando los granos

de cada genotipo y colocándolos en el mismo cajón, en el mismo momento, para realizar el

proceso de fermentación espontánea. Los granos de cada genotipo fueron dispuestos en mallas

plásticas, utilizando el protocolo de microfermentación y secado para muestras de cacao, propuesto

por Jiménez et al., (2011) y ajustado por el Departamento de Investigación de Fedecacao para las

condiciones del cultivo en Colombia (Anexo B).

En términos generales, las muestras se fermentaron en mallas plásticas dentro de masa en

fermentación espontánea durante 6 días. Las mallas se ubicaron dentro de cajas de madera y el

secado se realizó en casa elba, hasta alcanzar una humedad cercana al 7%.

Se extrajo una muestra de un kg por cada material, para realizar los análisis físicos y químicos en

el Laboratorio del Centro de Investigación en Ciencia y Tecnología de Alimentos de la

Universidad Industrial de Santander, en Piedecuesta, Santander y otra muestra de 500 g para el

análisis sensorial.

Para realizar el análisis físico se partió de una muestra homogénea de 100 granos de cacao, según

la metodología descrita por la Norma Técnica Colombiana NTC1252 (2003). El peso del grano o

índice de grano se expresó como el peso promedio de un grano de cacao seco. El contenido de

cascarilla se expresó como porcentaje de cascarilla.

Para el análisis químico se utilizaron los métodos descritos en los respectivos numerales de la

norma internacional de la Association of Official Analytical Chemists [AOAC]: Proteína (970.22),

año 2000, fibra cruda (930.20), año 1930 y grasa (963.15), año 1973. Estos valores se expresaron

en base seca, teniendo en cuenta la humedad de las muestras.

3.3.3 Análisis sensorial

La caracterización de los perfiles sensoriales de los clones evaluados fue realizada por el

Laboratorio de Calidad Integral de Cacao, en el Instituto Nacional de Investigaciones

Agropecuarias – INIAP - en la Estación Experimental Tropical Pichilingue, en Quevedo, Los Ríos,

Ecuador.



La caracterización sensorial se realizó con el fin de conocer los perfiles sensoriales de cada uno de

los materiales evaluados. Las muestras fueron una parte de las mismas utilizadas para los análisis

físicos y químicos. Las muestras fueron procesadas para obtener licor, según el protocolo

establecido en el laboratorio. Los granos se tostaron a 112º C por 12 minutos, se enfriaron,

descascarillaron y molieron hasta obtener la pasta o licor de cacao que luego fue almacenada en

refrigeración para después de una semana realizar la evaluación sensorial.

Los licores fueron evaluados a través de análisis cuantitativo descriptivo mediante un panel de

evaluación sensorial entrenado de acuerdo a la norma ISO 8586, compuesto por 4 personas. Se

evaluaron muestras de licor de cada material, realizando tres repeticiones por cada muestra. El

panel de jueces asignó puntajes según la intensidad de cada atributo en una escala de 0 a 10, siendo

0 ausencia del atributo y 10 intensidad máxima. Se evaluaron 9 atributos para licor de cacao:

sabores ácido y amargo; sensación astringente y aromas como cacao, frutal, floral, nuez, dulce y

verde (crudo). Los panelistas también determinaron la presencia de otros aromas como moho,

tierra y sobrefermentado clasificados como desagradables en cacao. Los valores medios de las

calificaciones asignadas por los panelistas se presentan en gráficos radiales. Se incluye el formato

utilizado en la evaluación sensorial (Anexo C).

3.4 Análisis estadístico

Todos los datos obtenidos en este estudio, se analizaron mediante métodos estadísticos descriptivos

(media, desviación estándar y rango), con el fin de identificar el comportamiento de las variables

evaluadas. En el Anexo C se encuentran los valores medios para los 16 genotipos en las tres

localidades para los componentes del rendimiento evaluados y en el Anexo D los valores medios

para las características físicas y químicas evaluadas.

Con el fin de estudiar la información generada en la evaluación de variables de rendimiento y

calidad de cacao, en tres localidades, se aplicaron técnicas de análisis de varianza combinado,

gráficas de medias, test de comparaciones múltiples y análisis de componentes principales. Los

análisis se realizaron utilizando los programas Excel, Statgraphics Centurion XVI Software

(Versión 16.0.07 para Windows, Statpoint Technologies, Inc) y XLSTAT 2016.

Metodología 37

3.4.1 Análisis de varianza combinado

Se aplicó un análisis combinado de varianza para cada una de las variables tanto de componentes

del rendimiento como de componentes físicoquímicos del grano, de los 16 materiales evaluados. El

análisis combinado se realizó con el objeto de evaluar la información generada en las diferentes

localidades, para verificar la influencia ambiental en el comportamiento de los genotipos

evaluados.

El modelo estadístico utilizado es el siguiente:

𝑌𝑎𝑏𝑡𝑘 = 𝑂 + 𝑎𝑎 +𝑔𝑡 + 𝑔𝑡 ∗ 𝑎𝑎 + 𝑒𝑎𝑡𝑘

Donde:

Yabtk= Observación para la variable analizada.

O = Media general.

aa= Efecto del ambiente a.

gt= Efecto del tratamiento t.

gt*aa= Efecto de interacción tratamiento t × ambiente a.

eabtk= Error de la observación.

Los Análisis de Varianza se realizaron usando el programa Statgraphics Centurion XVI Software.

Los genotipos fueron considerados como efectos fijos y los ambientes y las repeticiones como

efectos aleatorios. Las significancias de los cuadrados medios fueron estimadas con el test F.

3.4.2 Gráficas de medias

Con el fin de observar el comportamiento de los valores medios de cada característica evaluada, se

realizaron gráficas con los valores medios para cada característica, en cada uno de los genotipos,

para las tres localidades.

3.4.3 Test de comparaciones múltiples

Para determinar cuáles pares de medias fueron significativamente diferentes en las localidades, se

realizó un análisis de comparaciones múltiples mediante el método de la Diferencia Mínima

Significativa de Fisher (DMS). Estos pares de medias muestran diferencias estadísticamente

significativas a un nivel de confianza del 95%.

La Diferencia Mínima Significativa (DMS) se define como la diferencia mínima que podría existir

entre dos medias de muestras significativamente diferentes. La prueba determina el valor mínimo



necesario para considerar diferentes dos tratamientos mediante el uso de la prueba t de Student,

cuyo estadístico de contraste es:

𝑡0 =�̅�𝑖. − �̅�𝑖′.

𝑆𝑦𝑖.̅̅̅̅ − 𝑆𝑦𝑖.´̅̅ ̅̅

Si este valor calculado es mayor que el valor teórico, la diferencia entre µ1 y µ2 es significativa,

por lo que la DMS se considera:

DSM = |𝑋�̅� − �̅�𝑗| = 𝑡√2𝑠2

𝑛

Siendo:

DSM = 𝑡1

∝

2𝑔𝑙𝑒𝑟𝑟𝑜𝑟

√2𝐶𝑀𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟

𝑛

Aunque los genotipos fueron evaluados en diferentes localidades para conocer su respuesta

diferencial en cada localidad, en el estudio solo se realizó análisis de varianza combinado y

diferencia mínima significativa y no se aplicaron otros modelos, como el de Efectos Principales

Aditivos y Multiplicativos de la Interacción (AMMI), que ha mostrado ser efectivo en el análisis

de ensayos multirregionales, debido a que solo se evaluaron los genotipos en tres ambientes.

3.4.4 Análisis de componentes principales

En este caso el Análisis de Componentes Principales (ACP) fue usado para discriminar el efecto

del ambiente en la expresión de los atributos sensoriales de los 16 clones de cacao evaluados en las

tres localidades.

Finalmente se construyeron los perfiles sensoriales de los genotipos evaluados en las tres regiones,

realizando gráficos radiales con los valores medios de las calificaciones dadas por los jueces

sensoriales a los atributos evaluados.

4. Resultados y discusión

4.1 Componentes del rendimiento

En la Tabla 4-1 se presentan los cuadrados medios del análisis combinado de varianza. Se

observan diferencias significativas al 0.05 de probabilidad entre localidades, genotipos y la

interacción localidades por genotipos, para cada una de las variables relacionadas con los

componentes del rendimiento como número de frutos por árbol al año, índices de grano y mazorca,

porcentaje de monilia y rendimiento dado en kg ha-1 al año.

Tabla 4-1: Análisis combinado de varianza y cuadrados medios de 16 genotipos de cacao en tres

localidades, para componentes del rendimiento en cacao.

Fuentes de variación GL Frutos/árbol Índice de

Grano

Índice de

mazorca % Monilia Rendimiento

Localidad 2 1940,27* 0,402153* 925,694* 293,049* 1,08E+11*

Genotipos 15 253,018* 0,822296* 665,181* 24,181* 1,37E+11*

LOC X GEN 30 168,582* 0,0746713* 756,806* 262,782* 786731*

ERROR 96 416,528 0,0161111 205,556 51,875 248449

* Significativo al 0,05

GL: Grados de libertad

Según los resultados, existen diferencias significativas entre las localidades, lo que indica que los

valores promedio de los caracteres frutos por árbol, índices de mazorca y grano, porcentaje de

monilia y rendimiento fueron por lo menos estadísticamente diferentes en una de las localidades.

Con referencia a los genotipos, los resultados indican el reflejo de la gran diversidad del

comportamiento promedio de las variables que componen el rendimiento. La interacción localidad

– genotipo fue significativa, lo que demuestra que el comportamiento de las características

evaluadas de los materiales varió considerablemente en las tres localidades. Estos resultados

40 Evaluación de componentes físicos, químicos, organolépticos y del rendimiento de

clones universales y regionales de cacao (Theobroma cacao L.) en Santander, Arauca y Huila

coinciden con los encontrados por Quintero, (1981), al evaluar la interacción genotipo –ambiente

en clones de cacao en el Valle del Cauca, en Colombia.

Para la variable frutos por árbol se encontraron diferencias significativas entre las localidades, los

materiales y la interacción localidades y materiales, demostrando que existen diferencias en el

número de frutos que cada material produce y que es una característica que puede ser afectada por

el ambiente, dependiendo de factores como la compatibilidad sexual y las condiciones naturales de

polinización (Cilas, Machado & Motamayor, 2010).

Un rasgo de gran importancia en el rendimiento del cacao es el promedio del peso de la almendra,

definido como el índice de grano. El tamaño de la almendra es la característica de mayor interés

para la industria procesadora y la uniformidad del grano permite un mejor procesamiento durante

la poscosecha y el procesamiento. Varios autores coinciden que esta característica presenta alto

nivel de heredabilidad (Cilas, Machado & Motamayor, 2010; Lachenaud, 1995; Lockwood & Pang

1995), lo que permite demostrar las diferencias encontradas entre los genotipos evaluados.

En el análisis de varianza se encontraron diferencias significativas entre genotipos, dadas por la

variabilidad que presentan, como resultado de la mezcla de varios parentales de diverso origen que

fueron utilizados en la obtención de semilla híbrida en el país. También se encontraron diferencias

significativas entre las localidades, como resultado de la influencia que ejercen los factores

climáticos como precipitación y temperatura en el llenado del grano y el tiempo de maduración de

los frutos. En este caso el índice de mazorca también presentó diferencias entre genotipos y

localidades y es importante porque influye en el rendimiento final y está relacionado con el número

de semillas por fruto y el tamaño del grano, siendo inversamente proporcional al rendimiento

(Cilas, Machado & Motamayor, 2010).

A continuación se presentan gráficas de medias, cuadros de DMS y pruebas de contrastes para

componentes del rendimiento evaluados. En el anexo D se presentan los valores medios de las

variables relacionadas con los componentes del rendimiento en cada una de las localidades.

Resultados y discusión 41

4.1.1 Frutos por árbol

Los valores medios del número de frutos por árbol al año de los tres años de evaluación de los 16

genotipos en las localidades de los departamentos de Arauca, Huila y Santander, se presenta en la

Figura 4-1.

Según los resultados, para la variable número de frutos por árbol al año, en Arauca se destacaron

los genotipos FSA 13 y TSH 565 con 32,6 y 32 frutos por planta, respectivamente, mientras que el

material SCC 61 presentó el valor más bajo con 7,6 frutos. Para el departamento del Huila los

materiales con mayor número de frutos por árbol fueron ICS 95 (25,6), y CCN 51 (21,33);

mientras que FEC 2 presentó el número más bajo. Para el Departamento de Santander los

materiales con mayor número de frutos por árbol fueron FLE 3 y FSA 13 con 43 y 42 frutos e IMC

67 como el de menor número con 10. Se destaca que FSA 13 en Arauca y Santander presentó el

mayor número de frutos.

El departamento de Santander presentó el mayor promedio de frutos en todos los genotipos con

24,4 frutos por árbol, mientras que en Arauca fue de 18,4 y Huila el menor con 11,6, que

demuestra la influencia que ejerce el ambiente, especialmente la disponibilidad de agua, sobre el

número de frutos producidos, teniendo en cuenta que Huila es la localidad con menor

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

CCN 51 EET 8 FEAR 5 FEC 2 FLE 2 FLE 3 FSA 13 FSV 41 FTA 2 ICS 1 ICS 39 ICS 60 ICS 95 IMC 67 SCC 61 TSH

565

Frutos por árbol año

Arauca Huila Santander

Figura 4-1: Grafica de medias de número de frutos por árbol al año entre localidades y genotipos.



precipitación. De acuerdo con Daymond & Hadley, (2008), la producción de frutos está afectada

por otras condiciones como la disponibilidad de insectos polinizadores que pueden estar siendo

afectados por el contenido de agua en el mantillo del suelo del sistema de cultivo de cacao, donde

se desarrollan.

Según Yamada et al., (2013) los materiales CCN 51 y TSH son considerados de alto rendimiento

por presentar alto número de frutos por árbol al año, sin embargo con los resultados del presente

estudio, algunos de los genotipos regionales presentaron mayor número de frutos en promedio que

CCN 51 como FSA 13, FLE 3; ICS 60 presentó también mayor número de frutos por árbol que

CCN 51, demostrando la efectividad del proceso de selección de nuevos genotipos con mayor

rendimiento.

La comparación entre pares de medias para el número de frutos por árbol, se observa en la Tabla 4-

2, donde se identifican tres grupos diferentes, uno por cada localidad, mostrando que existen

diferencias significativas entre las localidades para el número de frutos por árbol al año.

Tabla 4-2: Resultado de comparaciones entre localidades para el número de frutos por árbol al

año.

Localidad N Media MS SigmaMS Grupos

Homogéneos*

Huila 48 11,67 0,93154 A

Arauca 48 18,40 0,93154 B

Santander 48 24,375 0,93154 C

* Filas con la misma letra no difieren significativamente al 0,05

Según los resultados, hay diferencias significativas entre los valores medios del número de frutos

por árbol entre las tres localidades, a nivel de significancia del 95%, indicando que todas las

localidades son diferentes para el número de frutos por árbol al año, lo que permite concluir que la

expresión de ésta característica está afectada por las condiciones ambientales presentes en donde se

desarrolla el cultivo. Para Marcano et al., (2009), el número de mazorcas por árbol al año es un

componente importante del rendimiento, siendo el tipo Forastero el que presenta mayor cantidad

de frutos, sin embargo, esta variable está regulada por el marchitamiento de frutos (cherelle wilt)

que se ha considerado como una necesidad fisiológica de la planta, relacionada con la intensidad


de polinización y competencia por nutrientes, para conservar los recursos necesarios para su

desarrollo vegetativo y de frutos (Adjaloo, Oduro & Banful, 2012).

Algunos autores coinciden en que el número de frutos por árbol puede variar en los genotipos,

basándose en las grandes diferencias que se observan en la marchitez de frutos, así como también

la temperatura puede afectar el rendimiento de un clon dado en diferentes regiones, debido a la

incidencia que tiene sobre la resistencia a plagas y enfermedades y los ciclos de floración, y su

permanecia, afectando la duración de los periodos de cosecha (Vogel et al., 1981, citado por

Daymond & Hadley, 2008; Cilas, Machado & Motamayor, 2010).

4.1.2 Índice de grano

El peso de la almendra es uno de los componentes de la eficiencia y rendimiento para cacao, y ha

sido utilizado en el proceso de selección de genotipos domesticados, como los ancestros de

Trinitario o Criollo (Motamayor et al. 2002), y considerado un rasgo deseable por los productores

de cacao (Cilas, Machado & Motamayor, 2010). El rango encontrado en los valores medios del

índice de grano de los materiales evaluados en Arauca, Huila y Santander (Figura 4-2), demuestra

la gran variabilidad que existe en el cacao cultivado en Colombia, tanto de los genotipos que se

introdujeron como parentales para la obtención de híbridos, como en las selecciones regionales de

los últimos años, muchas de las cuales descienden de progenies híbridas.

Según la figura el genotipo IMC 67 presentó el menor tamaño de almendra en las tres localidades

con un promedio de 1,1 para Santander y Huila y 1,2 para Arauca. En las tres localidades el

genotipo ICS 60 presentó alto índice de grano, siendo mayor en Huila con 2,2. El genotipo EET 8

presentó el mayor índice de grano en Santander con 2,4 gramos por grano. En Arauca ICS 39

presentó el mayor valor de índice de grano con 2,3. Bartley, (2005) reportó que el tamaño de las

semillas secas de algunos genotipos pueden ser muy pequeñas con un promedio de peso de 0,5 g,

mientras que las grandes pueden llegar a pesar 2,0 g.



Con los valores medios de índice de grano de cada genotipo, obtenidos de las tres localidades en

los tres años, se organizaron tres grupos: pequeño, mediano y grande (Tabla 4-3). El grupo con

índice de grano pequeño está compuesto por genotipos con granos de menos de 1,4 gramos por

grano, el medio por granos con peso entre 1,4 y 1,7 y el alto por índices mayores a 1,7. Esta

clasificación permite reconocer cuales materiales se encuentran en los mismos rangos de índice de

grano para posteriormente y en conjunto con otras características establecer los arreglos de

siembras para cultivos comerciales que presenten uniformidad en el tamaño de la almendra, con el

objetivo de mejorar las condiciones de poscosecha y procesamiento del grano.

Tabla 4-3: Clasificación de 16 genotipos de cacao para el índice de grano, promedio de tres años

en las regiones de Arauca, Huila y Santander.

Clasificación Genotipos

IG pequeño < 1,4 IMC 67, TSH 565, FLE 3, FSA 13

IG medio 1,4 -1,7 FEAR 5, ICS 95, FTA 2, FEC 2, CCN 51, ICS 1, FLE 2

IG Alto > 1,7 FSV 41, SCC 61, ICS 60, EET 8, ICS 39

Figura 4-2: Gráfica de medias de índice de grano para localidades y genotipos de cacao.

0,0

0,3

0,6

0,9

1,2

1,5

1,8

2,1

2,4


565

Índice de grano



Según los estudios realizados por Boza et al., (2014) y Yamada et al., (2009), el genotipo CCN 51

es considerado como de buen tamaño de almendra (aproximadamente 1,54), al ser comparado con

materiales tipo Nacional, algunos trinitarios y selecciones de Brasil. En el presente trabajo CCN 51

presentó un índice de grano de 1,56, siendo clasificado como medio, debido a que varios de los

materiales de Colombia presentan índices de grano superiores a 1,7 gramos por grano como los

genotipos EET 8, FLE 2, FSV 41, ICS 1, ICS 39, ICS 60 y SCC 61.

Con lo anterior se puede concluir que el tamaño del grano que se cultiva en Colombia puede

considerarse grande, según los resultados, el promedio general fue de 1,6 gramos por grano,

mientras que el promedio de otros estudios ha estado alrededor de 1,2 (Cilas, Machado &

Motamayor, 2010).

Como resultado del análisis DMS al 95% de confiabilidad, para las medias del índice de grano en

las tres localidades, en la Tabla 4-4, se identifican dos grupos homogéneos, mostrando que el

índice de grano en Arauca presenta diferencias significativas con respecto a Santander y Huila que

se ubicaron en el mismo grupo, lo que demuestra que el tamaño de almendra de cacao en Huila y

Santander es similar y Arauca se diferencia de las otras dos localidades por presentar menor

tamaño de almendra.

Tabla 4-4: Resultado de comparaciones entre localidades para el índice de grano.


Homogéneos *

Arauca 48 1,51 0,0183207 A

Santander 48 1,66 0,0183207 B

Huila 48 1,68 0,0183207 B


Es posible que este resultado esté relacionado con factores ambientales como altura sobre el nivel

del mar, pluviosidad y temperatura, las cuales afectan el llenado del grano, como lo reportado por

Daymond & Hadley, (2008), al encontrar relaciones inversas entre temperatura y tamaño de grano

en materiales amelonado y UF 676 en ambientes simulados de Malasia, Brasil y Ghana. End

(1990), citado por Daymond & Hadley, (2008), al realizar estudios en ambiente controlado, en los

cuales se separa el estrés hídrico de la temperatura, observó que la precipitación influencia el

tamaño final de la almendra.



4.1.3 Índice de mazorca

El valor promedio del índice de mazorca para Arauca y Huila fue de 16,3 y para Santander de 15,5,

con un rango de 11 a 23, siendo el menor FSV 41 en Santander y el mayor valor FSA 13 en Huila.

En la Figura 4-3 se presenta la interacción entre genotipos y localidades para los valores medios

del índice de mazorca en los16 genotipos evaluados.

Los genotipos FSV 41, ICS 39, ICS 60 y SCC 61 presentaron en las tres localidades los valores

más bajos dentro de un rango de 11 a 14 frutos, mientras que FSA 13, ICS 95, FEAR 5 e IMC 67

presentaron los valores más altos con más de 19 frutos. El rango encontrado demuestra las

diferencias entre genotipos, que se han generado como resultado de su origen híbrido, obtenidos

del cruzamiento de un gran número de parentales provenientes de varios grupos genéticos. Bekele

et al., (2006), demostró que existen diferencias significativas en el índice de mazorca entre

materiales de diferentes tipos como Forasteros, Trinitarios y Refractarios. Según los datos

obtenidos por Khan et al., (2008) al evaluar 323 accesiones del Banco de Germoplasma de Cacao

de Trinidad, reporta valores de índice de mazorca desde 15,5 hasta 19.4 en los mejores 25

genotipos para esa característica.

Figura 4-3: Gráfica de medias de índice de mazorca para localidades y genotipos de cacao.

0

3

6

9

12

15

18

21

24


565

Índice de mazorca



El rango de valores obtenido para el índice de mazorca, permite establecer que los materiales

evaluados presentan índices de mazorca favorables para el rendimiento, como uno de los criterios

que se debe utilizar para seleccionar genotipos como parentales en programas de mejoramiento.

Existe una relación inversamente proporcional entre el índice de mazorca y el índice de grano, de

tal manera que genotipos que presentan granos más grandes, tienen menores índices de mazorca,

siendo rasgos muy importantes en la selección de materiales de alto rendimiento como los

materiales trinitarios ICS 39, ICS 60 y para el caso de los genotipos seleccionados por la

Federación como FSV 41 y FLE 2.

Se identificaron dos grupos significativamente diferentes con la aplicación del método DMS al

95% de confiabilidad para el índice de mazorca (Tabla 4-5). Un grupo está compuesto por las

localidades de Arauca y Huila, donde los valores fueron más altos y en el segundo grupo se ubicó

la localidad de Santander con valor medio de índice de mazorca más bajo. El resultado demuestra

que el índice de mazorca en las localidades de Huila y Arauca se comporta de manera similar,

mientras que en Santander es más bajo, siendo influenciado por las condiciones ambientales como

temperatura y precipitación, que afectan el desarrollo del fruto y al final inciden en el tamaño de

las mazorcas y las almendras y por lo tanto el índice de mazorca final (Moreira 1994 y Cilas,

Machado & Motamayor, 2010).

Tabla 4-5: Resultado de comparaciones entre localidades para el índice de mazorca.


Homogéneos *

Santander 48 15,5 0,20694 A

Arauca 48 16,3 0,20694 B

Huila 48 16,3 0,20694 B


Varios estudios han demostrado la influencia de la temperatura en el rendimiento en cacao, de tal

manera que cuando la temperatura es mayor, hay mayores porcentajes de marchitamiento de frutos

en formación, debido a la alta demanda de carbohidratos por el incremento de las tasas de

respiración, así como también que existe variación genética en la eficiencia del rendimiento

(Hadley et al., 1994, citado por Daymond & Hadley, 2008).



4.1.4 Porcentaje de monilia

Se estima que cerca del 40% de toda la producción de cacao se pierde anualmente a causa de las

cinco enfermedades: mazorca negra, monilia, escoba de bruja, rebrote hinchado y muerte vascular.

Sin embargo la monilia es considerada la enfermedad más peligrosa y el patógeno más importante

en los países donde está presente. La enfermedad está diseminada en México, Centroamérica y

Suramérica sin existir aún reportes en Brasil (ten Hoopen et al., 2012).

En el presente estudio los valores medios del porcentaje de monilia, mostraron que en Huila la

incidencia de la enfermedad fue menor que en las otras dos localidades, como resultado de la baja

precipitación y humedad relativa que afecta la cantidad de esporas y su dispersión, incidiendo en

las tasas de crecimiento de la enfermedad, debido a que los frutos están secos y las corrientes de

aire pueden ser más fuertes impidiendo la germinación de las esporas. Según Castro, (1989), citado

por Leandro, (2011) los periodos de alta precipitación se relacionan con períodos de alta incidencia

de la enfermedad y en zonas con precipitación mayor a los 2.500 mm y con humedades relativas

mayores al 90% la incidencia puede alcanzar valores mayores al 95%.

Se encontró que en Arauca los genotipos que presentaron mayor porcentaje de frutos afectados con

monilia, demostrando susceptibilidad a la enfermedad fueron ICS 39 (13,3%), EET 8 (11,7%),

IMC 67 (11,3%), en Huila ICS 60 (3,3%) e ICS 39 (3%) y en Santander SCC 61 (9,3%) y TSH

656 (6,7%). Los materiales con menor cantidad de frutos afectados fueron: en Arauca ICS 1 (0%),

SCC 61 (0%) y FEC 2 (1%), en Huila los genotipos FEAR 5, FEC 2, FLE 2, FLE 3, FSA 13, FTA

2 y TSH 565 no presentaron frutos afectados por la enfermedad en el periodo evaluado y en

Santander CCN 51 (0%), FEC 2 (0,7%) y FLE 3 (0,7%) (Figura 4-4), lo que demuestra que la

resistencia a la enfermedad varía considerablemente entre genotipos.

Phillips-Mora (1996) citado por Leandro (2011), observó variaciones fuertes de resistencia en los

clones susceptibles en Costa Rica, que es similar a la respuesta que presentaron materiales como

ICS 1, EET 8, SCC 61, FLE 2, FLE 3, FSA 13 y FTA 2, lo cual es esperado cuando se trata de

resistencia de tipo incompleto.

Phillips-Mora et al., (2003), reportó diversidad genética significativa de M. roreri, encontrando el

nivel más alto de diversidad genética en Colombia, donde probablemente se originó el hongo, e

identificó cinco grupos genéticos diferentes, que presentan una distribución geográfica particular y


diferencias significativas en severidad entre ellos, sin interacción significativa entre el genotipo y

el aislamiento para las variables de severidad e incidencia de la enfermedad, Phillips-Mora et al.,

(2005).

El genotipo FEC 2 presentó muy bajos porcentajes de monilia en las tres localidades, lo que indica

que en este genotipo la respuesta de resistencia se mantiene a través de los años y las diferentes

condiciones climáticas, demostrando estabilidad en la resistencia a la enfermedad, que también ha

sido comprobada a través de varias pruebas con inoculación artificial, realizadas por el

Departamento de Investigación de Fedecacao, publicadas en Perea et al., (2013).

Los resultados de la DMS con 95% de confiabilidad, se presentan en la Tabla 4-6, donde se

observan tres grupos diferentes, que demuestran la repuesta del patógeno a las condiciones

climáticas propias de cada una de las localidades. En este caso M. roreri presentó los porcentajes

más altos en la localidad de Arauca, debido a que se presentan rangos mayores de temperatura,

períodos de humedad relativa alta y mayor cantidad de horas de sol. Diversos autores han

demostrado que la temperatura es el factor de mayor influencia en la tasa de crecimiento y

desarrollo de Monilia, debido a que al incrementarse, provoca aumento en la actividad enzimática

y química, por lo que se acelera la síntesis de vitaminas, aminoácidos y otros metabolitos, así como

Figura 4-4: Gráfica de medias de porcentaje de monilia entre localidades y genotipos de cacao.

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14


565

Porcentaje de monilia




también la dispersión de esporas de M. roreri depende de las condiciones de temperatura y

humedad; aumentando a mayor temperatura y a menor humedad relativa (Fallas, 1983; Schmitz,

1985; Campuzano 1981; Merchán 1981; referidos por Leandro, 2011). La misma autora, ratificó

que el rango óptimo de temperatura para el desarrollo y la reproducción de monilia es de 24 a 28°C

en condiciones in vivo.

Tabla 4-6: Resultado de comparaciones entre localidades para el porcentaje de monilia.


Homogéneos *

Huila 48 0,9 0,328744 A

Santander 48 3,5 0,328744 B

Arauca 48 5,8 0,328744 C


Según los resultados obtenidos por Boza et al., (2014), al evaluar la resistencia de CCN 51 y

compararla con genotipos tipo Nacional del Ecuador, demostró que CCN 51 presentó mayor

resistencia M roreri. En el presente estudio se confirma la resistencia de CCN 51 al ubicarse como

segundo con menor incidencia, después de FEC 2, por lo que este genotipo presenta gran valor

para el mejoramiento y obtención de nuevos cultivares de cacao, con mejor productividad,

resistencia a monilia y calidad sensorial.

4.1.5 Rendimiento

El rendimiento dado en kg ha-1 al año, de los 16 genotipos evaluados, presentado en la Figura 4-5,

permite observar que la localidad con mayor rendimiento promedio fue Santander con 1.659,

mientras que en Arauca el promedio fue de 1.025 y en Huila, el menor rendimiento, con 729. Las

diferencias presentadas en el rendimiento promedio de las localidades se pueden deber a las

diferencias en las condiciones ambientales entre las localidades, donde se evaluaron los genotipos.

Se destacaron como los genotipos con mayor rendimiento en Arauca los materiales FSA 13 con

1.710 kg ha-1, ICS 60 (1.662 kg ha-1) y CCN 51 (1.596 kg ha-1), en Huila alcanzaron el mayor

rendimiento EET 8 con 1.415 kg ha-1, CCN 51 con 1.342 kg ha-1 e ICS 60 con 1.327 kg ha-1y en

Santander ICS 60 registró 2.954 kg ha-1, ICS 39 2.921 kg ha-1 y FLE 3 2.694 kg ha-1. Los genotipos

con menor rendimiento en Arauca fueron SCC 61 (474 kg ha-1), FTA 2 (515 kg ha-1) y FLE 2 (646

kg ha-1), en Huila FEC 2 (242 kg ha-1), FEAR 5 (260 kg ha-1) e IMC 67 (302 kg ha-1), en Santander


IMC 67 (471 kg ha-1), SCC 61 (692 kg ha-1) e ICS 95 (746 kg ha-1). Estos resultados demuestran

que el rendimiento varía entre genotipos como consecuencia de la expresión de las características

de los componentes del rendimiento como número de frutos por árbol, índice de grano e índice

mazorca en determinadas condiciones ambientales.

Al evaluar la DMS entre las localidades (Tabla 4-7), se observan tres grupos significativamente

diferentes, uno para cada localidad, lo que demuestra que el rendimiento en cada localidad

presentó valores promedio diferentes.

En este caso es posible que las diferencias en rendimiento en las localidades evaluadas se hayan

debido en especial a la oferta hídrica. Se ha demostrado que la precipitación ejerce gran influencia

en el ciclo fenológico de la planta de cacao, debido a que florece en el inicio de la estación

lluviosa, lo que significa que el cacao reacciona al estímulo del agua (Adjaloo, Oduro & Banful,

2012). El patrón fenológico floral también coincide con la actividad de los polinizadores más

importantes del cacao los cuales afectan la capacidad reproductiva para el incremento de la

producción (Almeida & Valle, 2007). Otros factores que influencian la floración son las

enfermedades y el marchitamiento de pepinos (Cherelle wilt).

Figura 4-5: Gráfica de medias del rendimiento para localidades y genotipos de cacao.

0

300

600

900

1.200

1.500

1.800

2.100

2.400

2.700

3.000


565

Rendimiento (kg ha-1 año)




Tabla 4-7: Resultado de comparaciones entre localidades para el rendimiento.


Homogéneos *

Huila 48 730 71,9446 A

Arauca 48 1.026 71,9446 B

Santander 48 1.659 71,9446 C


Boza et al., (2014), encontró que el rendimiento potencial y la eficiencia productiva de CCN 51 fue

más alta, al ser comparado con el cacao tipo Nacional del Ecuador. Sin embargo en este caso el

material con mayor rendimiento en las tres localidades fue ICS 60 con promedio de 1.981 kg ha-1

al año, y CCN 51 1.639 kg.ha-1 al año.

4.2 Análisis físico y químico

En la Tabla 4-8 se presentan los cuadrados medios del análisis combinado de varianza para las

variables: contenido de cascarilla, grasa, fibra y proteína. Se observan diferencias significativas al

0,05 de probabilidad entre localidades, genotipos y la interacción localidades por genotipos, para

cada una de las variables.

Tabla 4-8: Análisis combinado de varianza y cuadrados medios de 16 genotipos evaluados en tres

localidades, para variables físicas y químicas de cacao.

Fuentes de variación GL Cascarilla Grasa Fibra Proteína

Localidad 2 38,1063* 322,679* 8,42938* 6,107*

Genotipos 15 16,8735* 12,6212* 3,67843* 1,885*

LOC X GEN 30 1,8526* 9,64831* 2,37412* 1,044*

Error 96 1,04835 1,08764 0,367037 0,3056

* Significativo al 0,05

Los resultados demuestran que existen diferencias significativas entre las localidades, indicando

que los valores promedio del contenido de cascarilla, grasa, fibra y proteína fueron por lo menos

estadísticamente diferentes en una de las localidades. También se encontraron diferencias

significativas entre los valores medios de las variables físicas y químicas de los genotipos, así

como también la interacción localidad–genotipo, demostrando que el comportamiento de las

variables físicas y químicas de los genotipos varió entre las tres localidades. Estos resultados son


similares a los encontrados por Morazán, (2012), al evaluar los contenidos de componentes físicos

y químicos del grano de diferentes tipos de cacao, lo que demuestra el potencial de diversidad de

los materiales evaluados en los contenidos de cascarilla, grasa, fibra y proteína.

4.2.1 Contenido de cascarilla

Según los resultados, el contenido de cascarilla presentó diferencias significativas entre las

localidades, los materiales y la interacción entre localidades y materiales, al igual que lo reportado

por Kuman (2001), lo que permite demostrar que existen diferencias en el contenido de cascarilla

del grano de cada genotipo evaluado y que también puede ser afectada por las condiciones

ambientales. Los valores medios de contenido de cascarilla evaluados en este trabajo se ubicaron

dentro de los rangos establecidos, con un rango de 9,7% a 17,7%. Afoakwa, Paterson, Fowler &

Ryan, (2008), reportan que la cascarilla representa del 10 al 17% del peso seco total del grano y el

cotiledón representa la mayor parte del grano (86-90%) y que la cascarilla puede contener

aproximadamente el 40% del total de la fibra dietaria (Redgwell et al., 2003).

El rango del contenido de cascarilla presentó variación entre los genotipos evaluados, como parte

de las diferencias existentes entre los genotipos evaluados. El promedio registrado en Arauca fue

de 13,4%, Huila 14% y Santander 12,25%. El contenido más alto de cascarilla en Arauca se

registró en ICS 95 con 15,4%, el mismo genotipo presentó también el valor más alto en Huila con

17,7% y en Santander el genotipo con más alto contenido de cascarilla fue FTA 2 con 15% (Figura

4-6). EET 8 registró los valores más bajos en las tres localidades así: en Arauca 11,3%, en Huila

11,7 y en Santander con 9,7.

Se ha demostrado que el porcentaje de cascarilla es una función del peso del grano, existiendo una

relación inversa entre el tamaño de la almendra y contenido de cascarilla, de tal forma que el

porcentaje de cascarilla decrece con el incremento en el peso del grano (Osman et al., 2004; Rohan

et al., 1967; citados por Afoakwa, Paterson, Fowler & Ryan, 2008). En consecuencia, los

materiales ICS 39, ICS 60, FLE 2, FSV 41 y SCC 61 presentaron índices de grano de más de 1,6 y

contenidos de cascarilla de menos de 13%, mientras que los genotipos con porcentaje de cascarilla

superior a 13% presentaron índices de grano más bajos desde 1,14 a 1,49, con lo que se puede

confirmar la relación inversa entre contenido de cascarilla y tamaño de almendra.



La DMS permitió conocer que el contenido promedio de cascarilla en las tres localidades fue

significativamente diferente (Tabla 4-9), debido a la diferencia en las condiciones climáticas de

cada región. Los factores climáticos influencian el contenido de cascarilla de tal modo que granos

del mismo peso tienden a presentar alto porcentaje de cascarilla cuando producen en la cosecha

principal que cuando producen en la secundaria, cuando esta última es precedida por una

temporada de estrés hídrico (Daymond & Hadley, 2008; Felperlaan, 1997), sin embargo en este

caso se observa que en la región con menor precipitación (Huila), el contenido promedio de

cascarilla es mayor, debido posiblemente a la influencia que ejerce la oferta hídrica sobre el

llenado del grano.

Tabla 4-9: Resultado de comparaciones entre localidades para el contenido de cascarilla.


Homogéneos *

Santander 48 12,25 0,147786 A

Arauca 48 13,41 0,147786 B

Huila 48 14,02 0,150077 C


Figura 4-6: Gráfica de medias del contenido de cascarilla para localidades y genotipos de cacao.

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20


565

Contenido de cascarilla (%)



Para la industria procesadora el contenido de cascarilla es importante, debido a que se considera un

desecho y los procesadores deben pagar para deshacerse de la cascarilla, con lo cual son preferidos

los granos con bajos contenidos (Felperlaan, 1997), que para este caso serían los genotipos EET 8,

FSV 41 y SCC 61.

4.2.2 Contenido de grasa

En la figura 4-7 se presenta la interacción entre genotipos y localidades para los valores medios del

contenido de grasa en los 16 genotipos evaluados, donde se observa que el mayor contenido en

Arauca se registró en ICS 95 con 59,17%, ICS 60 con 56,8%e ICS 39 con 56,17%, en Huila ICS 1

con 57,2%, FLE 2 con 56,1 e ICS 39 con 55,57% y en Santander TSH 565 con 60,93%, SCC 61

con 59,7% y CCN 51 con 59,6%. Los materiales con menor contenido fueron: en Arauca FTA 2

con 49,53%, ICS 1 con 51,77 y FSV 41 con 51,8%, en Huila FEAR 5 con 50,37%, ICS 95 con

51,23% y FSA 13 con 51,53% y en Santander FTA 2 con 55,37%, FEC 2 con 56,77 y FLE 3 con

57,27%. Daymond & Hadley, (2008), demostraron que existen diferencias significativas entre

genotipos en la respuesta del contenido total de lípidos a la temperatura, que confirma la variación

existente entre los genotipos encontrado en el presente trabajo.

Los rangos del contenido de grasa encontrado en este trabajo fueron de 49,53 a 59,17% para

Arauca, 50,37 a 57,2% en Huila y 55,37 a 60,93% en Santander y el promedio general fue de 52,57

a 56,92%. Estos rangos coinciden con los descrito por Afoakwa et al., (2012), donde el rango de

lípidos presentes en los granos de cacao secos es de 50 a 60% y los encontrados por Bertazzo et al.,

(2011) en muestras de cacao de Latinoamérica y África. Pires et al., (1998) citado por Khan et al.,

(2008), encontró que el rango del contenido de grasa en cacao de Malasia estaba entre 51,5 y

60,3% en 126 accesiones, en Brasil de 45,4 a 60,3% en 490 accesiones y en Trinidad y Tobago

entre 44 y 60% en 323 accesiones.

CCN 51 presentó en promedio un contenido de grasa de 56,92%, que es clasificado como alto y es

consistente con los resultados obtenidos por Boza et al., (2014) en Ecuador con el 54% de

contenido. En otro estudio realizado por Araujo et al., (2009) se encontró que el genotipo ICS 1

presentó un contenido de grasa de 52,1%, mientras que en este trabajo se encontró un promedio de

55,59, que permite clasificarlo como alto.



Los contenidos encontrados en el estudio, demuestran que en Colombia el contenido de grasa se

encuentra dentro de los rangos conocidos, y que la mayoría de genotipos registraron altos

contenidos con más de 50% en todas las localidades, que considerando el origen genético de la

mayoría de los genotipos se comportan como los de tipo Trinitario, según lo descrito por Acosta et

al., (2001), donde al evaluar el contenido de grasa de cacao tipo Criollo, Forastero y Trinitario,

observaron que el cacao Trinitario presenta mayor contenido de grasa (54,24%) y el cacao

Forastero la menor (49.52%).

Al comparar los valores medios de las localidades, en la Tabla 4-10, como resultado de la DMS se

observan dos grupos, que demuestran que el contenido de grasa de Huila y Arauca no presenta

diferencias significativas, mientras que Santander se ubicó en un grupo diferente siendo la

localidad que presenta mayores contenidos, con un promedio de 58%. El alto contenido de grasa

en los genotipos cultivados en Santander es similar con lo encontrado en otros estudios, donde se

ha demostrado que la temperatura en la que se desarrolla el fruto afecta el contenido de lípidos de

la semilla, como reflejo de la sensibilidad diferencial de los ácidos grasos a la temperatura donde

se desarrolla el cultivo (Rondanini et al., 2003, citado por Daymond & Hadley, 2008).

Figura 4-7: Gráfica de medias del contenido de grasa para localidades y genotipos de cacao.

0369

12151821242730333639424548515457606366


565

Contenido de grasa (%)



Tabla 4-10: Resultado de comparaciones entre localidades para el contenido de grasa.


Homogéneos *

Huila 48 53,83 0,15053 A

Arauca 48 54,09 0,15053 A

Santander 48 58,44 0,15053 B


Daymond & Hadley, (2008), demostraron que la concentración de lípidos en el grano de cacao es

una función curvilinear de la temperatura. También establecen que la óptima temperatura es la que

se encuentra en un rango entre 23 y 24º C. En este caso, la temperatura promedio de la localidad de

Santander se encuentra en este mismo rango, lo que es importante destacar, debido a que el

contenido de manteca es valioso porque influye en la textura, el sabor y el punto de fusión

característicos del chocolate. Estos mayores contenidos de grasa permitirán a los productores de la

región recibir ingresos adicionales.

4.2.3 Contenido de fibra

En cuanto al contenido de fibra de los 16 genotipos evaluados en las tres localidades, en la figura

4-8, se observa que en Arauca los genotipos con mayor contenido de fibra fueron EET 8 con 5,6%,

FLE 2 con 4,94% y SCC 61 con 4,38%, en Huila FSA 13 con 6,5%, EET 8 con 5,71% y FTA 2

con 4,95 y en Santander ICS 95 con 5,21%, FTA 2 con 5,02% y EET 8 con 4,65%. Los genotipos

con menor contenido de fibra en Arauca fueron ICS 95 con 2,42%, ICS 60 con 2,75 y ICS 1 con

2,76, en Huila CCN 51 con 2,15%, ICS 1 con 2,23 y TSH 565 con 2,33, y en Santander CCN 51

con 3,13%, FEC 2 con 3,32% e ICS 1 con 3,71%. Los valores registrados se encontraron dentro de

los parámetros establecidos en la norma NTC 793 y demuestran variación entre los genotipos

evaluados.

EET 8 presentó alto contenido de fibra en las tres localidades, demostrando estabilidad en la

característica, por lo que puede ser un genotipo de interés para la industria procesadora, si además

se tiene en cuenta que presenta alto índice de grano y bajo contenido de cascarilla.



Lecumberri et al., (2006), demostraron que en el grano de cacao se encuentran cantidades

apreciables de fibra dietaria, tanto soluble como insoluble que genera beneficios en el

mantenimiento de la salud humana y en la prevención de determinadas enfermedades con elevadas

tasas de incidencia en las sociedades actuales, como las enfermedades cardiovasculares, diabetes o

el cáncer de colon y según Bravo, (1999), citado por Lecumberri et al., (2006), resultó ser superior

a alimentos habitualmente consumidos y considerados como “ricos en fibra” tales como frutas

frescas (0,1-3,3%), verduras y hortalizas (1,0-3,5%) o cereales y derivados (0,6-2,7%).

Se encontraron diferencias significativas entre las localidades para el contenido de fibra de los

genotipos evaluados. En la Tabla 4-11 se observan tres grupos diferentes, demostrando que el

contenido promedio de fibra fue diferente para cada una y que el ambiente en donde los frutos se

desarrollaron puede afectar los contenidos finales de fibra. En un trabajo de caracterización

química de diferentes genotipos de cacao, realizado por Perea, Villamizar & Ramírez, (2011), se

encontró que los contenido de fibra, proteína y minerales de cacao, varían según el material

genético, las condiciones del suelo y la región de origen.

Figura 4-8: Gráfica de medias del contenido de fibra para localidades y genotipos de cacao.

0

1

2

3

4

5

6

7

CCN 51 EET 8 FEAR 5 FEC 2 FLE 2 FLE 3 FSA 13 FSV 41 FTA 2 ICS 1 ICS 39 ICS 60 ICS 95 IMC 67 SCC 61 TSH 565

Contenido de fibra (%)



Tabla 4-11: Resultado de comparaciones entre localidades para el contenido de fibra.


Homogéneos *

Huila 48 3,33 0,0874449 A

Arauca 48 3,67 0,0888007 B

Santander 48 4,17 0,0874449 C


Se observa que el contenido de fibra registrado en Santander es el más alto y es posible que sea

afectado de la misma manera que el tamaño del grano y el contenido de manteca, debido a

condiciones como altura sobre el nivel del mar, precipitación y temperatura que influyen en el

llenado del grano (Daymond & Hadley, 2008). El cacao producido por genotipos o localidades con

alto contenido de proteína podría ser de interés industrial y ser empleado como ingrediente en el

desarrollo de alimentos funcionales enriquecidos en fibra o como suplemento dietético rico en

fibra.

4.2.4 Contenido de proteína

Los genotipos evaluados en Santander presentaron menor contenido promedio de proteína de las

tres localidades, donde los genotipos con mayores contenidos fueron IMC 67 con 13,15%, FLE 3

con 12,54% y FEC 2 con 12,52%, en Huila FLE 2 con 13, 59%, SCC 61 con 13,59% e IMC 67 con

13,45% y en Arauca FLE 3 con 13,47%, IMC 67 con 13,44% y TSH 565 con 13,26%. Los valores

más bajos en Arauca se registraron en FEC 2 con 10,68%, FSV 41 con 11,61% e ICS 39 con

11,95%, en Huila TSH 565 con 11,39%, ICS 1 con 11,55% y FLE 3 con 11,82% y en Santander

FSV 41 con 10,9%, ICS 1 con 11,27% y FSA 13 con 11,49% (Figura 4-9). Los valores de proteína

encontrados en el presente estudio son coincidentes con los descritos por Afoakwa et al., (2012) y

Bertazzo et al., (2011), donde el rango de proteína presente en granos de cacao fermentados y

secos, provenientes de diferentes países, es del 10 al 15%, que se ajustan a los parámetros fijados

por la norma NTC 793 para el cacao en grano en Colombia.

En las tres localidades IMC 67 presentó altos valores en el contenido de proteína, e ICS 1 presentó

valores bajos en las tres localidades, que es posible que estén demostrando estabilidad para la

característica, sin embargo sería necesario realizar evaluación en un número mayor de localidades.



Se observaron diferencias en el contenido de proteína entre genotipos que pueden ser generadas

por la variación en la composición del grano debido al origen, condiciones ambientales en el

crecimiento y condiciones del cultivo. Al evaluar los contenidos de proteína de genotipos tipo

criollo en Venezuela, de Fariñas, de Bertorelli & Parra, (2003), encontraron valores entre 13, 59 y

13,97% sin diferencias significativas, debido al mismo origen genético de los materiales evaluados.

Según lo reportado por Amin et al., (2002), las proteínas contenidas en el grano de cacao

intervienen en las reacciones que ocurren durante la fermentación y el secado del grano y están

relacionadas con el aroma final del chocolate. Por lo que además de las condiciones de desarrollo,

la cosecha y tiempo entre la cosecha y la fermentación del grano contribuyen a las variaciones en

la formación del sabor final generando para cada variedad un carácter de sabor potencial único

(Afoakwa, Paterson, Fowler & Ryan, 2008).

Según la DMS se encontraron diferencias significativas entre Santander y las otras dos localidades

que no presentaron diferencia entre ellas, debido a que en Santander se presentaron los menores

contenidos de proteína en los genotipos, según la Tabla 4-12.

Figura 4-9: Gráfica de interacción entre localidades y genotipos de cacao para el contenido de

proteína

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15


565

Contenido de proteína (%)



Tabla 4-12: Resultado de comparaciones entre localidades para el contenido de proteína.


Homogéneos *

Santander 48 11,93 0,07979 A

Huila 48 12,58 0,07979 B

Arauca 48 12,48 0,07979 B


Según De Witt (1957) el contenido de proteína en el grano de cacao tiene una relación inversa con

el perfil sensorial debido a que a mayor cantidad de proteínas en el grano, mayor intensidad en la

sensación astringente y menor será la formación de aroma en el cacao, que en este caso

corresponde a la localidad de Huila, donde los perfiles sensoriales presentaron mayor astringencia.

Como en café se han desarrollado diferentes perfiles según el procesamiento, especialmente la

tostión, con el fin de resaltar algunos sabores; en este caso Abecia-Soria et al., (2005), al evaluar

los contenidos de proteína y albúmina en granos tostados de cacao, encontraron que con una

tostión moderada, se pudo obtener un licor de cacao con buenos atributos sensoriales, sin sacrificar

el valor nutritivo de la proteína.

4.3 Análisis sensorial

Los resultados de la evaluación sensorial de los 16 genotipos en las tres localidades fueron

sometidos a un Análisis de Componentes Principales (ACP), para discriminar el efecto de los

ambientes en los atributos evaluados. Este tipo de análisis comprime los datos basados en sus

similaridades y diferencias por la reducción del número de dimensiones, con poca pérdida de

información y define el número de componentes principales, mostrando una descripción visual de

grupos de diferencias (Carillo et al., 2014; Rodríguez-Campos et al., 2011; Shin et al., 2010). El

ACP ha sido frecuentemente empleado para evaluar la calidad de los alimentos como el vino y ha

permitido su clasificación para diferentes regiones geográficas (Kallithraka et al., 2001; Luykx &

Van Ruth, 2008).

Según los resultados del ACP se consideraron los dos primeros componentes, que acumularon el

68,5% de la varianza total y presentaron valores propios mayores que 1, indicando que son los de

mayor importancia en términos de varianza absoluta (Tabla 4-13). En el primer componente la



mayor contribución estuvo dada por los atributos verde, amargo, astringente, frutal, nuez y cacao y

el segundo componente por los atributos ácido, floral y dulce.

Tabla 4-13: Contribución de los componentes principales de los atributos sensoriales evaluados en

16 clones de cacao, en tres regiones de Colombia.

Valor propio Variabilidad (%) % acumulado

CP1 4,34 48,18 48,18

CP2 1,83 20,34 68,53

CP3 0,95 10,51 79,04

CP4 0,63 7,02 86,06

CP5 0,46 5,14 91,2

CP6 0,30 3,34 94,54

CP7 0,26 2,86 97,4

CP8 0,15 1,67 99,06

CP9 0,08 0,94 100,00

En la matriz de correlación del ACP (tabla 4-14), donde se observa la relación entre cada pareja de

atributos sensoriales evaluados como cacao, ácido, astringente, amargo, frutal, floral, nuez, dulce y

verde, se encontraron altas correlaciones positivas entre astringente y amargo (r = 0,85),

astringente y verde (r = 0,78) y amargo y verde ( r = 0,77) , demostrando que existe relación entre

la sensación astringente, el sabor amargo y las notas verdes encontradas en el licor de cacao.

Varios autores refieren que la presencia de estos atributos se asocia con altos contenidos de

polifenoles que se encuentran presentes en los granos de cacao con baja fermentación, por lo que

afectan significativamente las cualidades sensoriales del chocolate (Afoakwa et al., 2012; Menezes

et al., 2016; Owusu, Petersen & Heimdal, 2012; Nazaruddin et al, 2006; Ramos et al., 2014; Sim

et al., 2016; Wollgast &Anklam, 2000).

Otra correlación alta y positiva fue la establecida entre el aroma frutal y el sabor dulce, que son

percibidos en cacao fino bien fermentado (Counet et al., 2004), así como la correlación alta y

positiva encontrada entre los aromas frutal y cacao que se destacan en las muestras provenientes de

Colombia enviadas a concursos internacionales (COE, 2015). Se ha observado que existe

correlación positiva entre el nivel de fermentación y la expresión de aromas florales, frutales y

dulces (Menezes et al., 2016).


Tabla 4-14: Matriz de correlación entre atributos sensoriales de 16 genotipos de cacao en tres

regiones de Colombia.

Cacao Ácido Astringente Amargo Frutal Floral Nuez Dulce Verde

Cacao 1 0,380 -0,374 -0,587 0,609 0,107 0,355 0,436 -0,495

Ácido 0,380 1 0,288 0,119 0,267 0,218 -0,278 0,189 0,163

Astringente -0,374 0,288 1 0,854 -0,458 0,001 -0,673 -0,305 0,780

Amargo -0,587 0,119 0,854 1 -0,636 -0,171 -0,630 -0,474 0,772

Frutal 0,609 0,267 -0,458 -0,636 1 0,218 0,350 0,737 -0,631

Floral 0,107 0,218 0,001 -0,171 0,218 1 0,080 0,316 -0,005

Nuez 0,355 -0,278 -0,673 -0,630 0,350 0,080 1 0,303 -0,559

Dulce 0,436 0,189 -0,305 -0,474 0,737 0,316 0,303 1 -0,363

Verde -0,495 0,163 0,780 0,772 -0,631 -0,005 -0,559 -0,363 1

Las correlaciones altas y negativas se presentaron entre el sabor amargo y los aromas frutal y nuez,

entre frutal y verde y entre nuez y astringente, lo que demuestra que existe una relación inversa

entre estos atributos. Estas relaciones inversas han sido descritas anteriormente, indicando que

cuando la fermentación es adecuada, los aromas como nuez, frutal y floral se pueden expresar y no

son enmascarados por los atributos relacionados con baja fermentación (Ramos et al., 2013,

Rodríguez-Campos et al., 2011), permitiendo que el chocolate pueda desarrollar todos sus aromas

característicos.

En la representación gráfica del ACP (Figura 4-10) se relacionaron los atributos señoriales y las

localidades donde fueron evaluados los 16 genotipos. Se puede observar que el primer componente

acumuló un 48,18% y estuvo representado en el eje positivo por los atributos astringente, verde,

amargo y ácido. En el eje negativo del componente 1 la contribución estuvo dada por los atributos

floral, dulce, frutal, cacao y nuez que son percibidas en cacao donde la fermentación ha permitido

que se formen los componentes que definen la calidad del cacao. Estos resultados demuestran la

relación inversa que existe entre los atributos amargo, astringente, ácido y verde con las notas a

cacao, frutal, floral, nuez y dulce, que también han sido encontrados en otros trabajos. Los

resultados permiten concluir que la expresión de atributos que describen la impresión sensorial

placentera y agradable del cacao puede ser enmascarada por la presencia de atributos

desagradables que afectan la calidad final del chocolate (Batista et al., 2015; Jinap, Dimick, &

Hollender, 1995 y Rodríguez-Campos et al., 2011).



Figura 4-10: Representación gráfica del análisis de componentes principales de los atributos

sensoriales de 16 genotipos de cacao en tres regiones de Colombia.

En la gráfica se observa que los genotipos evaluados se ubicaron en tres grupos que coinciden con

las regiones donde fueron evaluados, de tal forma que la mayoría de los genotipos evaluados en

Santander se ubicaron en los cuadrantes negativo del primer componente y positivo del segundo,

los que fueron evaluados en Arauca se ubicaron en el eje negativo del segundo componente y los

de Huila en los cuadrantes positivos del primer y segundo componentes. Los genotipos ubicados en

el grupo de Santander presentaron atributos como frutal, cacao, dulce y floral, para el grupo de

Arauca se observa la presencia de notas de nuez y en el grupo del Huila se distinguen atributos

como astringente, verde y amargo.

Con referencia a las muestras provenientes del Huila, se observó que presentaron perfiles donde los

atributos se relacionan con baja fermentación, mientras que los resultados obtenidos en la

evaluación del contenido de proteína, que se realizó para las mismas muestras, fue alto. Estos

CCN 51 ACCN 51 H

CCN 51 S

EET 8 A

EET 8 H

EET 8 S

FEAR 5 A

FEAR 5 H

FEAR 5 S

FEC 2 A

FEC 2 H

FEC 2 S

FLE 2 A FLE 2 HFLE 2 S

FLE 3 A

FLE 3 H

FLE 3 S

FSA 13 A

FSA 13 H

FSA 13 S

FSV 41 AFSV 41 H

FSV 41 S

FTA 2 A

FTA 2 HFTA 2 S

ICS 1 A

ICS 1 H

ICS 1 S

ICS 39 AICS 39 H

ICS 39 S

ICS 60 A

ICS 60 H

ICS 60 SICS 95 A

ICS 95 H

ICS 95 S

IMC 67 A

IMC 67 HIMC 67 S

SCC 61 A

SCC 61 H

SCC 61 S TSH 565 A

TSH 565 H

TSH 565 S

Cacao

Ácido

Astringente

Amargo

Frutal

Floral

Nuez

Dulce

Verde

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

5

-5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6

CP

2 (

20

,34

%)

CP 1 (48,18 %)

Biplot (ejes CP1 y CP2: 68,53 %)


resultados demuestran que el contenido de proteína es directamente proporcional a los contenidos

de compuestos como polifenoles, metilxantinas y la actividad antioxidante, e inversamente

proporcional a la expresión de atributos agradables en cacao, como lo expresado por Carillo et al.,

(2014) y De Witt, (1957). Posiblemente la baja fermentación se presentó por diversas causas que

pueden estar relacionadas con las condiciones como la temperatura alcanzada en la fase aeróbica,

las poblaciones de microorganismos, el contenido de agua y cantidad de mucílago alrededor de los

granos. Según Sukha et al., (2008), estas variaciones elevan el número de preguntas relacionadas

con la importancia de la relación genotipo - ambiente y cómo su interacción durante la

fermentación y el secado afectan los atributos de sabor del cacao.

Los agrupamientos por regiones son consistentes con los reportados por otros autores que han

evaluado la expresión de compuestos químicos y sensoriales del cacao en diferentes regiones,

demostrando que existen diferencias en los perfiles sensoriales, causadas por la influencia de las

condiciones ambientales y de manejo (Menezes et al., 2016; Ramos et al., 2013; Umaharan,

Sukha, Butler & Comissiong, 2014). En especial, Carrillo et al 2014, observó variaciones

considerables, dadas por la altura sobre el nivel del mar, en las concentraciones de compuestos

volátiles de cacao proveniente de diferentes regiones geográficas de Colombia. Estos compuestos

están correlacionados con el perfil aromático del cacao después de ser fermentado y secado, como

ha sido descrito por varios autores (Frauendorfer & Schieberle, 2008; Menezes et al., 2016;

Rodríguez-Campos et al., 2011; Sim et al., 2016).

Las diferencias encontradas en las regiones también pueden haber sido generadas por

microorganismos presentes durante la fermentación del cacao, como responsables de la producción

de metabolitos y precursores del aroma que afectan la calidad de la cual resulta el chocolate

(Batista et al., 2015). Según da Veiga et al., (2013) y Ramos et al., (2014), las comunidades

bacterianas presentes en el proceso de fermentación varían de acuerdo a las condiciones de la

pulpa, como contenido de azúcares y humedad que pueden cambiar con el genotipo y las

condiciones ambientales donde se realiza el proceso de fermentación y secado.

Adicionalmente, es necesario tener en cuenta que la alta variabilidad genética del cacao

Colombiano, representada en los genotipos evaluados en el presente estudio, puede jugar un rol

importante en la variabilidad de los perfiles sensoriales encontrados y su agrupamiento por

regiones. Según Ramos et al., (2013), las diferentes variedades pueden ofrecer características que

favorecen el crecimiento de diversas comunidades de microorganismos, por lo que un mejor



entendimiento de las comunidades de micoorganismos durante el proceso de fermentación es un

requisito para desarrollar procesos de manejo para la producción de cacao de alta calidad.

Según los resultados obtenidos en varios estudios resientes, al considerar que las variedades de

cacao influencian la calidad del chocolate, proponen fermentar las diferentes variedades

separadamente, usando cultivos iniciadores de levaduras para mejorar la estandarización del

proceso de fermentación del cacao (Batista et al., 2015; Menezes et al., 2016 y Ramos et al.,

2014).

Los resultados encontrados en el presente trabajo demuestran lo establecido por varios autores

donde el genotipo, las condiciones ambientales y de manejo donde se desarrolla el cultivo

influencian el perfil sensorial y la calidad del chocolate (Cambrai et al., 2010; Jinap, Dimick &

Hollender, 1995; Luna et al., 2002). Estas consideraciones permitirán en el futuro establecer una

clasificación de acuerdo al área geográfica de las regiones productoras de cacao o el denominado

“terroir”, como el establecido para vinos, cafés y otros alimentos, además de prever una base

científica para programas de certificación de la calidad, como lo sugerido por Umaharan, Sukha,

Butler & Comissiong, (2014) y Bertoldi et al.,(2016).

En el presente trabajo se realizaron los perfiles sensoriales construyendo gráficas radiales con los

promedios de la evaluación realizada por los jueces sensoriales a cada atributo de los 16 genotipos,

provenientes de las tres regiones del país, además de una breve descripción de la percepción de

cada muestra. En la Figura 4-11, se presentan las gráficas de los perfiles sensoriales para cada

genotipo en las tres localidades.

El panel de jueces describió el perfil sensorial del genotipo ICS 1 como balanceado, destacando

notas frutales en Santander, en Huila presentó notas florales, astringencia y amargor y en Arauca

presentó bajos valores en todos los atributos.

ICS 39 presentó sensación astringente y sabor amargo en Huila y Arauca, mientras que en

Santander se percibieron tonos de nuez.

El clon ICS 60 presentó en Huila valores muy altos en ácido, astringente y amargo, siendo

calificado como desagradable, en Arauca y Santander presentó valores bajos en todos los atributos.


ICS 95 presentó un excelente perfil en Santander con notas cítricas intensas y buen fondo a cacao,

típico del cacao Trinitario; en Arauca presentó notas de nuez y en Huila frutal y caramelo.

El genotipo IMC 67 se destacó en Arauca y Santander por presentar notas de frutos secos, mientras

que en Huila presentó mayor intensidad en los atributos amargo y astringente, con un bajo frutal.

TSH 565 en Santander presentó sabor frutal intenso y notas de nuez y chocolate, mientras que en

Arauca la intensidad de notas de cacao fue más baja y en Huila se destacó la acidez, la astringencia

y el sabor amargo.

Por otro lado CCN 51 presentó notas de chocolate y bajos tonos de frutos maduros en Santander,

en Huila y Arauca se destacó la astringencia.

En las tres localidades el perfil sensorial de EET 8 presentó alta intensidad en los atributos ácido,

amargo y astringente, con muy bajos valores en aromas agradables típicos del cacao.

En cuanto a los genotipos regionales FLE 2 presentó intenso sabor frutal con notas de chocolate y

amargo muy agradable en Santander y Arauca; en Huila presentó una tendencia similar con

intensidad más baja en cacao y nuez.

En Arauca, Huila y Santander FLE 3 presentó un perfil balanceado con matices de nuez, frutal y

caramelo, sin embargo en Huila presentó mayor intensidad en astringencia y amargo y en

Santander se destacaron notas florales.

El genotipo FTA 2 presentó un excelente perfil en Santander, con notas de frutos dulces, caramelo,

especias y nueces, similar al de Arauca. En Huila presentó mayor intensidad de amargo,

astringente y verde, con la consecuente menor intensidad de atributos agradables.

En Santander FEAR 5 presentó notas afrutadas cítricas y florales de hierbas aromáticas y excelente

sabor a cacao, así como las muestras provenientes de Arauca y Huila también presentaron notas

frutales y de cacao.

FEC 2 en Santander presentó chocolate muy pronunciado y equilibrio en notas floral, frutal y nuez,

similar a las percibidas en Arauca y Huila.



El material FSV 41 tanto en Santander, como en Arauca, presentó notas de vino, con intensa fruta

madura, tonos de nuez y un poco dulce y suave, mientras que en Arauca presentó notas florales y

en Huila predominaron los atributos astringente, amargo y verde.

SCC 61 presentó baja intensidad en la mayoría de atributos en las tres regiones, destacándose el

amargo y astringente en Huila.

FSA 13 presentó altas notas de cacao, frutal y dulce en Santander, en Arauca se destacaron tonos

de nuez y en Huila frutal bajo, astringente y amargo.

En las tres localidades se destacaron notas frutales típicas del cacao tipo Trinitario. Según Johnson

et al., (2009), los materiales ICS y TSH 565 son reconocidos por su sabor Trinitario, descrito como

un cacao que posee atributos frutales intensos, florales, notas de nuez y chocolate con aromas

secundarios agradables tales como melaza, caramelo y pasas.

Según la evaluación organoléptica realizada en los trabajos de Boza et al., (2014) y Menezes et al.,

(2016), CCN 51 exhibe una cantidad moderada de sabor a cacao y altos niveles de amargo y

astringente, consistentes con el perfil encontrado en las tres localidades, siendo este clon poco

apreciado por chocolateros que utilizan cacao fino.

Los genotipos EET 8, ICS 1, ICS 39 e ICS 60, presentaron valores bajos en los atributos

evaluados, al compararlos con los de los demás materiales, posiblemente por la fermentación se

pudo afectar por presentar almendras de tamaño grande. Mientras que la mayoría de los materiales

regionales seleccionados en plantaciones de semilla híbrida proveniente de mezclas de Trinitarios

y Forasteros del Alto Amazonas, presentaron atributos con mayor intensidad de notas frutales,

cacao y nuez, destacándose los materiales FLE 3, FSV 41, FEC 2 y FEAR 5. Este resultado es

consecuente con lo reportado por Sukha et al., (2008), donde observó que el perfil sensorial

presentó variación entre genotipos de cacao de Ghana y Trinitarios, siendo estos últimos los que

presentaron valores moderados de sabor a cacao, y altas notas de los sabores ácidos, floral y frutal.

Según los resultados es importante destacar que el genotipo con más alta intensidad de notas a

cacao y menor astringencia fue FEC 2. ICS 1 y FEC 2 se destacaron por presencia de notas florales


y los genotipos FLE 3 y FSV 41 se destacaron por la presencia de notas de nuez. FTA 2 y FSA 13

presentaron notas frutales y a dulce.

En general, cada genotipo presentó un perfil sensorial diferente, que de acuerdo con Reineccius

(2006), las diferencias varietales se deben principalmente a diferencias cuantitativas (en lugar de

cualitativas) dadas por los precursores del aroma, que son inversamente proporcionales al

contenido de polifenoles, así como el contenido de azúcares y la ruptura enzimática de los

polisacáridos, que constituyen una fuente importante de precursores del sabor y aroma final del

chocolate.

0

1

2

3

4

5

6Cacao

Ácido

Astringente

Amargo

FrutalFloral

Nuez

Dulce/Car

Verde

ICS 1

0

1

2

3

4

5

6Cacao

Ácido

Astringente

Amargo

FrutalFloral

Nuez

Dulce/Car

Verde

ICS 39

0123456Cacao

Ácido

Astringente

Amargo

FrutalFloral

Nuez

Dulce/Car

Verde

ICS 60

0123456Cacao

Ácido

Astringente

Amargo

FrutalFloral

Nuez

Dulce/Car

Verde

ICS 95

Santander

Arauca

Huila

Figura 4-11: Perfiles sensoriales de 16 genotipos de cacao en tres localidades.


Figura 4-11. (Continuación)

0123456Cacao

Ácido

Astringente

Amargo

FrutalFloral

Nuez

Dulce/Car

Verde

IMC 67

0123456Cacao

Ácido

Astringente

Amargo

FrutalFloral

Nuez

Dulce/Car

Verde

CCN 51

0123456Cacao

Ácido

Astringente

Amargo

FrutalFloral

Nuez

Dulce/Car

Verde

EET 8

0123456Cacao

Ácido

Astringente

Amargo

FrutalFloral

Nuez

Dulce/Car

Verde

TSH 565

Santander

Arauca

Huila

72 Evaluación de componentes físicos, químicos, organolépticos y del rendimiento de clones universales y regionales de cacao

(Theobroma cacao L.) en Santander, Arauca y Huila


0123456Cacao

Ácido

Astringente

Amargo

FrutalFloral

Nuez

Dulce/Car

Verde

FLE 2

0123456Cacao

Ácido

Astringente

Amargo

FrutalFloral

Nuez

Dulce/Car

Verde

FLE 3

0123456Cacao

Ácido

Astringente

Amargo

FrutalFloral

Nuez

Dulce/Car

Verde

FTA 2

0123456Cacao

Ácido

Astringente

Amargo

FrutalFloral

Nuez

Dulce/Car

Verde

FEAR 5

Santander

Arauca

Huila



0123456Cacao

Ácido

Astringente

Amargo

FrutalFloral

Nuez

Dulce/Car

Verde

FEC 2

0

1

2

3

4

5Cacao

Ácido

Astringente

Amargo

FrutalFloral

Nuez

Dulce/Car

Verde

FSV 41

0123456Cacao

Ácido

Astringente

Amargo

FrutalFloral

Nuez

Dulce/Car

Verde

SCC 61

0123456Cacao

Ácido

Astringente

Amargo

FrutalFloral

Nuez

Dulce/Car

Verde

FSA 13

Santander

Arauca

Huila

5. Conclusiones y recomendaciones

5.1 Conclusiones

El presente estudio es un aporte para el conocimiento y mejoramiento del recurso genético de

cacao cultivado en Colombia y los genotipos promisorios que sean incorporados en cultivos

comerciales del país.

El comportamiento de los componentes del rendimiento del cacao como número de frutos por

árbol, índices de mazorca y grano y porcentaje de Monilia, varían considerablemente entre

genotipos y localidades.

Los factores ambientales ejercen influencia sobre el llenado del grano y el tiempo de maduración

de los frutos, afectando la expresión de características como tamaño de almendra, número de frutos

por árbol, índice de mazorca y porcentaje de Monilia.

El tamaño de la almendra no presentó diferencias entre Huila y Santander y el índice de mazorca

no presentó diferencias entre Arauca y Huila.

Se demostró que el material FEC 2 presentó resistencia a Monilia en las tres localidades,

ratificando lo establecido por Fedecacao.

Se encontraron diferencias entre genotipos y localidades para características físicas, químicas y

sensoriales, ratificando la alta variabilidad genética del cacao de Colombia y la influencia que el

ambiente ejercer sobre la expresión de características relacionadas con el rendimiento y la calidad.

Con los resultados obtenidos en el presente trabajo se confirma que los genotipos se deben agrupar

para establecer plantaciones comerciales, con el fin de mejorar la productividad, homogeneidad en



el tamaño de grano, características físicas y químicas, generar perfiles sensoriales específicos,

respuesta a enfermedades y facilitar el manejo agronómico de la plantación.

Algunos genotipos regionales superaron al genotipo CCN 51, en características como índice de

grano, rendimiento, contenido de grasa y perfil sensorial, demostrando el potencial de los clones

regionales como aporte al mejoramiento genético en Colombia.

El estudio permitió evidenciar la influencia de las condiciones genéticas y ambientales sobre el

desarrollo de las características de sabor y aroma en cacao y destacar que el cacao de Colombia

posee atributos que lo destacan como fino de aroma.

El análisis de componentes principales permitió clasificar los perfiles sensoriales en tres regiones

geográficas, que corresponden a las evaluadas en el presente estudio.

La evaluación sensorial es una herramienta clave para la evaluación de la calidad organoléptica del

cacao y la clasificación geográfica de acuerdo al origen.

5.2 Recomendaciones

Teniendo en cuenta que en Colombia se han realizado selecciones de materiales regionales

promisorios, es necesario que se realicen pruebas regionales con el fin de conocer la expresión de

características de rendimiento y calidad y su adaptación a los diferentes ambientes, antes de ser

establecidos en cultivos comerciales.

Es necesario validar las características por las que el cacao colombiano ha sido catalogado fino y

de aroma, a través de evaluación de características, físicas, químicas, funcionales y perfiles

sensoriales de las regiones productoras como base para el desarrollo de denominaciones de origen,

para mercados especiales.

Se requiere realizar procesos de evaluación de la fermentación y el secado para estandarizar las

actividades de poscosecha según las condiciones ambientales y los genotipos de cacao.

Conclusiones 77

Es necesario desarrollar proyectos que evalúen la actividad de microorganismos en el proceso de

fermentación de cacao, teniendo en cuenta el origen geográfico y los genotipos de cacao.

Se deben realizar evaluaciones de contenido de polifenoles y contenidos de compuestos químicos

de la almendra de cacao en diferentes regiones para apoyar su clasificación, además usando

genotipos específicos para obtener conclusiones

Con los resultados del presente estudio, se propone establecer cultivos comerciales con arreglos

agroforestales y genotipos por características específicas y que se complementen, enfocándose en

una determinada oferta comercial.

A. Anexo: Formato de registro de

información

MES AÑO

1, INFORMACION DE LA PARCELA EXPERIMENTAL

X

MES AÑO

FINCA: PROPIETARIO: FEDECACAO

VEREDA: MUNICIPIO:

2, R EGIST R O C ON SOLID A D O D E IN F OR M A C ION SOB R E C OM P OR T A M IEN T O F IT OSA N IT A R IO Y P R OD UC T IVO

No. DE ARBOLES

UTILES SA N A S M ON ILIA ESC OB A F IT OF T OR A OT R A S (*) T OT A L COJIN RAMA

1 ICS 1 10

2 ICS 39 10

3 ICS 60 10

4 ICS 95 10

5 EET 8 10

6 CCN 51 10

7 IMC 67 10

8 TSH 565 10

9 FLE 2 10

10 FLE 3 10

11 FTA 2 10

12 FEAR 5 10

13 FEC 2 10

14 FSV 41 10

15 SCC 61 10

16 FSA 13 10

3, OBSERVACIONES:

Los frutos chirimoyos no se consideran enfermos por Escoba de bruja, se registran como Escobas en cojín.

MES EVALUADO:

FEDERACION NACIONAL DE CACAOTEROS

FONDO NACIONAL DEL CACAO

PROGRAMA DE INVESTIGACION

Subproyecto tres: Evaluación de materiales regionales de cacao (Fase II) y de algunos clones universales ya establecidos en Jardines

Clonales

FICHA DE CONSOLIDADO MENSUAL PARA PARCELAS FASE II Y JARDINES CLONALES

Firma del Jefe de la Unidad Técnica Nombre del Técnico Responsable

NOTA: Cada CLON debe tener máximo 10 plantas utiles. Enviar el formato a San Vicente de Chucrí.

F.T 2

PROYECTO: FASE II JARDIN CLONAL

FECHA DE INSTALACIÓN

UBICACIÓN:

No.CLON

T OT A L D E M A Z OR C A S C OSEC H A D A S Y R EM OVID A S D UR A N T E EL M ES ESCOBAS

B. Anexo: Protocolo para fermentación

de muestras de cacao

Introducción

Este protocolo se ha construido con base en los utilizados por el laboratorio de calidad del INIAP

para la fermentación de muestras para análisis sensoriales. El objetivo de este protocolo es lograr

una adecuada fermentación de las muestras de cacao.

Fermentación

Se recomienda realizar la fermentación en un lugar donde el cacao se pueda proteger de las

condiciones climáticas (hay que utilizar cubiertas si es necesario). La masa se cubre con hojas de

plátano o bijao. No es conveniente utilizar plásticos como cobertura de la masa.

Las muestras de los materiales deben ser fermentadas dentro de una masa de aproximadamente 150

kilos de granos, lo que se denomina microfermentación. Consiste en colocar de una pequeña

cantidad de masa fresca de cacao, hasta 2,5 kg, dentro de una bolsa de malla plástica con

dimensiones de 25 x 40 cm. Las bolsas deben estar bien selladas para evitar que los granos se

salgan. Se colocan en medio de la masa de granos fermentante de cacao fresco en un cajón normal

de fermentación. Como son varias muestras, se deben distribuir en medio de la masa de almendras

frescas que llenan el cajón donde se va a fermentar, en la figura se muestra la distribución de las

muestras en la masa.

Figura 1. Disposición de las muestras experimentales de cacao para microfermentación.



Se deben colocar las muestras encima de una capa de masa fermentante con un espesor de 15 cm

medido a partir del fondo del cajón. Las muestras se cubren con 5 cm de masa fresca

procediéndose después a colocar encima un segundo grupo, cubiertas igualmente con otra capa de

5 cm, dependiendo del tamaño del cajón se pueden colocar otras dos capas de muestras. Al final se

coloca una capa 15 cm de masa fresca, o la cantidad necesaria hasta llenar el cajón. Cuando el

cajón esté lleno se cubre con hojas de plátano y costales de fique.

Primera y segunda remoción

Transcurridas las primeras 24 horas desde el inicio de la fermentación, se debe realizar la primera

remoción de la masa matriz fermentante, así como de las muestras dentro de las bolsas de malla

distribuidas dentro de dicha matriz.

La remoción se realiza retirando la masa de la mitad superior del cajón para colocarla y mezclarla

aparte. Luego se procede de igual manera con la porción de la masa en la mitad inferior del cajón.

Durante el proceso las bolsas con las muestras se extraen gradualmente, organizándolas de manera

que permita recordar su posición original. Las bolsas se manipulan manualmente por separado

moviendo y mezclando varias veces las almendras de un extremo al otro en la bolsa para remover

la masa en su interior.

Después de la remoción, la masa fermentante que estaba en la parte superior se coloca en la base

del cajón hasta formar una capa de 15 cm de altura. Encima se distribuyen las muestras que

estaban ubicadas en la parte más alta de la masa fermentante, luego las que siguen y así

sucesivamente hasta dejar en la parte superior las que estaban en la base del cajón, como se ilustra

en la figura 1. Por último el cajón se cubre solo con costales de fique.

Luego de 72 horas del inicio de la fermentación se realiza la segunda remoción de la masa matriz

fermentante, así como también de las muestras de cacao en las bolsas de malla. Se debe proceder

de igual manera que en la primera remoción.

Al finalizar la fermentación se deben cortar longitudinalmente algunas almendras para observar el

grado de fermentación en los cotiledones. Usualmente, las almendras fermentadas adquieren una

coloración parda más o menos intensa, dependiendo del tipo de cacao. Si los cotiledones de las

almendras frescas presentan un color violáceo oscuro, el pardeamiento al final de la fermentación

es más intenso. La coloración es producida por la oxidación de las substancias fenólicas,

particularmente de la antocianina, el pigmento responsable de la coloración violácea al interior de

la almendra.

Secado

El secado se realiza colocando la masa de las muestras de cacao separadas en capas de 5 a 7 cm de

espesor para el primer día. La exposición al sol varía entre 3 y 4 horas, dependiendo de la

intensidad de la radiación solar. Transcurrido este tiempo las muestras se dejan bajo sombra para

Anexo B. Protocolo para fermentación 83

que la evaporación continúe. Durante el secado las almendras deben ser removidas dos veces para

cambiar de posición y uniformizar el secamiento.

En el segundo día las almendras se distribuyen en capas de 4 cm de espesor, que se exponen al sol

durante un periodo que puede ser de 5 horas. Al igual que el primer día se realizan dos remociones

para homogenizar el grado de secamiento.

A medida que el secado progresa, se aumentan las horas de exposición al sol, hasta 6 horas,

mientras que el espesor de la capa de almendras se va recortando. Al tercer día puede ser de 3 cm y

se aumenta a tres el número de remociones por día.

Al cuarto día de secado, el espesor de la capa de almendras en las gavetas debe ser 2 cm, mientras

que el periodo de secado se extendió hasta 8 horas. Las almendras se removieron al menos cuatro

veces durante dicho periodo, dos veces en la mañana y otras dos en la tarde, para facilitar la

homogenización del secado.

Para el quinto día, el espesor de la capa el mínimo, igual al espesor de las almendras. Estas se

mantienen expuestas al sol durante todo el día. De igual manera se realizan cuatro remociones para

homogenizar el secado. El corte de varias almendras al final del día muestra a los cotiledones

prácticamente secos. El color de la cáscara se torna más oscuro aunque ligeramente brillante,

mientras que el interior de los cotiledones adquiere un color café.

Al sexto día las almendras se exponen al sol durante 8 horas. La capa, con un espesor igual al de

las almendras, se remueve por cuatro ocasiones. Al cortar varias almendras al final del día se

observan secas y con un 7% de humedad. La cascarilla se siente totalmente sólida al tacto y al

apretar las almendras entre la yema de los dedos se percibe un crujido como al romperse una

galleta.

C. Anexo: Formato para la evaluación

sensorial de muestras de cacao

D. Anexo: Tablas de valores medios de

componentes del rendimiento

Valores medios de tres años, del número de frutos por árbol al año, para 16 genotipos de cacao en

tres regiones de Colombia

Genotipo Frutos por árbol al año

Media Arauca Huila Santander

CCN 51 22,80 20,00 21,33 27,33

EET 8 20,33 18,00 17,33 25,67

FEAR 5 18,78 22,00 5,67 28,67

FEC 2 14,11 16,67 4,00 21,67

FLE 2 15,22 13,67 8,67 23,33

FLE 3 25,89 17,33 17,00 43,33

FSA 13 27,67 32,67 8,33 42,00

FSV 41 15,44 15,67 8,33 22,33

FTA 2 14,11 8,33 8,67 25,33

ICS 1 12,33 14,67 9,00 13,33

ICS 39 16,89 10,67 6,67 33,33

ICS 60 24,56 24,67 16,67 32,33

ICS 95 18,89 16,00 25,67 15,00

IMC 67 13,44 24,33 6,00 10,00

SCC 61 8,78 7,67 7,33 11,33

TSH 565 21,00 32,00 16,00 15,00

Media 18,14 18,40 11,67 24,37



Valores medios de tres años, para índice de grano en 16 genotipos de cacao, en tres regiones de

Colombia.

Genotipo Índice de grano


CCN 51 1,57 1,53 1,6 1,57

EET 8 2,09 1,67 2,17 2,43

FEAR 5 1,4 1,37 1,4 1,43

FEC 2 1,49 1,37 1,53 1,57

FLE 2 1,68 1,4 1,8 1,83

FLE 3 1,38 1,33 1,5 1,3

FSA 13 1,39 1,47 1,47 1,23

FSV 41 1,86 1,63 2,03 1,9

FTA 2 1,46 1,4 1,43 1,53

ICS 1 1,68 1,63 1,6 1,8

ICS 39 2,1 2,3 2,1 1,9

ICS 60 2,04 1,87 2,2 2,07

ICS 95 1,41 1,27 1,4 1,57

IMC 67 1,14 1,2 1,1 1,13

SCC 61 1,93 1,6 2,2 2

TSH 565 1,3 1,2 1,4 1,3

Media 1,62 1,51 1,68 1,66

Valores medios de tres años, para índice de mazorca en 16 genotipos de cacao, en tres regiones de

Colombia

Genotipo Índice de mazorca


CCN 51 14,2 13,7 15 14

EET 8 14,1 16,7 12 13,7

FEAR 5 19,8 19,3 22 18

FEC 2 16,2 16 16,7 16

FLE 2 15,1 18 13 14,3

FLE 3 16,9 17,7 16,3 16,7

FSA 13 20,2 18 23 19,7

FSV 41 12,3 13,3 12,7 11

FTA 2 15,8 15 17,7 14,7

ICS 1 16,6 15 19 15,7

ICS 39 13,2 13 15 11,7

ICS 60 12,6 13,7 11,7 12,3

ICS 95 19,6 20,7 19 19

IMC 67 19,6 19 20 19,7

SCC 61 13 13 12 14

TSH 565 17,7 18,7 16 18,3

Media 16 16,3 16,3 15,5

Anexo C. Valores medios para componentes del rendimiento 89

Valores medios de tres años, para el porcentaje de Monilia, en 16 genotipos de cacao, en tres

regiones de Colombia.

Genotipo Porcentaje de Monilia


CCN 51 1,2 2,7 1 0

EET 8 4,9 11,7 1,3 1,7

FEAR 5 1,7 2,7 0 2,3

FEC 2 0,6 1 0 0,7

FLE 2 4 9 0 3

FLE 3 1,9 5 0 0,7

FSA 13 2,9 5,3 0 3,3

FSV 41 4,2 7 1 4,7

FTA 2 3,1 3,7 0 5,7

ICS 1 1,9 0 1 4,7

ICS 39 5,8 13,3 3 1

ICS 60 3,2 5 3,3 1,3

ICS 95 4,8 7 1,3 6

IMC 67 5,8 11,3 0,3 5,7

SCC 61 3,8 0 2 9,3

TSH 565 5,1 8,7 0 6,7

Media 3,4 5,8 0,9 3,5

Valores medios de tres años, para el rendimiento, en 16 genotipos de cacao, en tres regiones de

Colombia.

Genotipo Rendimiento


CCN 51 1.639 1.596 1.342 1.978

EET 8 1.405 872 1.415 1.928

FEAR 5 1.021 1.173 260 1.630

FEC 2 876 1.036 242 1.350

FLE 2 972 646 564 1.705

FLE 3 1.529 848 1.044 2.694

FSA 13 1.385 1.711 352 2.092

FSV 41 1.260 1.096 631 2.052

FTA 2 873 515 447 1.657

ICS 1 734 831 461 909

ICS 39 1.349 708 418 2.921

ICS 60 1.981 1.662 1.327 2.954

ICS 95 907 695 1.280 746

IMC 67 608 1.052 302 471

SCC 61 594 474 614 692

TSH 565 1.081 1.500 981 763

Media 1.138 1.026 730 1.659

E. Anexo: Tablas de valores medios de

características físicas y químicas

Valores medios de tres años, para el contenido de cascarilla en 16 genotipos de cacao, en tres

regiones de Colombia

Genotipo

Cascarilla


CCN 51 13,05 12,6 14,7 11,87

EET 8 10,9 11,3 11,7 9,7

FEAR 5 12,12 12,17 12,7 11,5

FEC 2 14,47 14,33 15,13 13,93

FLE 2 12,02 12,2 12,4 11,47

FLE 3 14,52 14,2 14,7 14,67

FSA 13 13,19 13,77 13,47 12,33

FSV 41 11,8 11,9 12,27 11,23

FTA 2 15,33 15,23 15,73 15,03

ICS 1 13,5 14,67 14,8 11,03

ICS 39 12,28 12,2 13,07 11,57

ICS 60 12,76 12,83 13,87 11,57

ICS 95 15,1 15,37 17,7 12,23

IMC 67 14,5 14,63 14,43 14,43

SCC 61 11,63 11,77 12,33 10,8

TSH 565 14,43 15,37 15,27 12,67

Media 13,23 13,41 14,02 12,25



Valores medios de tres años, para el contenido de grasa en 16 genotipos de cacao, en tres regiones

de Colombia

Genotipo Grasa


CCN 51 56,92 55,73 55,43 59,6

EET 8 54,73 53,2 53,37 57,63

FEAR 5 54,24 53,3 50,37 59,07

FEC 2 54,43 52,97 53,57 56,77

FLE 2 56,4 54,33 56,1 58,77

FLE 3 54,72 53,53 53,37 57,27

FSA 13 54,87 53,47 51,53 59,6

FSV 41 54,72 51,8 52,93 59,43

FTA 2 52,57 49,53 52,8 55,37

ICS 1 55,59 51,77 57,2 57,8

ICS 39 56,76 56,17 55,57 58,53

ICS 60 56,51 56,8 55,1 57,63

ICS 95 56,18 59,17 51,23 58,13

IMC 67 56,3 54,87 55,17 58,87

SCC 61 55,88 55,3 52,63 59,7

TSH 565 56,43 53,43 54,93 60,93

Media 55,45 54,09 53,83 58,44

Valores medios de tres años, para el contenido de fibra en 16 genotipos de cacao, en tres regiones

de Colombia

Genotipo Fibra


CCN 51 2,90 3,43 2,15 3,13

EET 8 5,35 5,69 5,71 4,65

FEAR 5 3,68 3,72 3,16 4,18

FEC 2 3,35 3,89 2,83 3,32

FLE 2 3,80 4,94 2,72 3,73

FLE 3 3,80 4,24 3,12 4,04

FSA 13 4,54 3,18 6,50 3,94

FSV 41 3,43 3,19 2,64 4,46

FTA 2 4,29 2,90 4,95 5,02

ICS 1 2,90 2,76 2,23 3,71

ICS 39 3,44 3,56 2,45 4,30

ICS 60 3,22 2,75 2,46 4,44

ICS 95 3,32 2,42 2,33 5,21

IMC 67 3,74 3,59 3,35 4,28

SCC 61 4,34 4,38 4,40 4,24

TSH 565 3,49 4,12 2,33 4,02

Media 3,72 3,67 3,33 4,17

Anexo D. Valores medios para características fisicoquímicas 93

Valores medios de tres años, para el contenido de proteína en 16 genotipos de cacao, en tres

regiones de Colombia

Genotipo Proteína


ICS 1 11,59 11,96 11,55 11,27

ICS 39 11,89 11,95 11,96 11,78

ICS 60 12,19 12,60 12,20 11,75

ICS 95 12,20 12,62 12,06 11,91

IMC 67 13,35 13,44 13,45 13,15

CCN 51 12,21 12,42 12,62 11,60

EET 8 12,65 12,79 13,21 11,96

TSH 565 12,20 13,26 11,39 11,97

FLE 2 12,84 12,60 13,59 12,33

FLE 3 12,61 13,47 11,82 12,54

FTA 2 12,51 12,70 12,96 11,88

FEAR 5 12,24 12,24 12,47 12,02

FEC 2 12,07 10,68 13,01 12,52

FSV 41 11,57 11,61 12,19 10,90

SCC 61 12,65 12,50 13,59 11,84

FSA 13 12,54 12,88 13,26 11,49

Media 12,33 12,48 12,58 11,93

Bibliografía

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food science, 70(4), S294-S298.

Acosta, R., Ortiz de Bertorelli, L., Graziani de Farinas, L., Parra, P., & Trujillo de Leal, A. (2001).

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