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Introducción
El año 2022 la producción mundial de cacao fue de 14,5 mil millones de dólares con más de 10 millones de toneladas obtenidas (ICCO, 2023). A nivel internacional, la tendencia es hacia la producción de cacao sin uso de pesticidas, fertilizantes u otros productos químicos sintéticos, en su lugar, se utilizan métodos naturales para controlar plagas y enfermedades, y abonos naturales para fertilizar el suelo (Alvarado et al, 2023;Rodríguez-Velázquezet al, 2022). El Perú es considerado uno de los principales productores y proveedor de cacao fino y de aroma en el mundo (Observatorio del cacao fino y de aroma para América Latina, 2020). El cacao se cultiva en 10 regiones del Perú entre ellos Cusco, Ayacucho, Junín, Huánuco, San Martín, Cajamarca, Ucayali, Piura, Madre de Dios y Amazonas (Guzmán, 2020; López et al, 2020). La producción peruana se ha incrementado en una tasa de 12,6% anual (MIDAGRI, 2022).
La región Ayacucho se caracteriza por la vocación cacaotera, constituyendo el sustento económico de las poblaciones en la provincia de La Mar, distrito de Ayna San Francisco. Los productores cacaoteros locales, desconocen técnicas avanzadas del proceso de cosecha y postcosecha, teniendo deficiencias en la etapa de fermentación, lo que no permite activar perfiles característicos del cacao (Ordoñez et al, 2020). Muchos de ellos acortan el periodo de fermentación del grano, afectando la calidad del producto debido a las malas prácticas en el proceso de fermentación, prefiriendo disminuir el periodo de fermentación con fines de comercialización rápida (Lagneaux et al., 2021; Martínez, 2021). En una fermentación natural, penetran microorganismos no deseables, en los granos, generando malos sabores y aromas que afecta al producto fina (Castro et al., 2019; Cayetano et al., 2021; Jaimez et al., 2022). Aunado a que la mala práctica de fermentación, desarrolla acides, amargura y astringencia (Rodríguez et al.,2022). El uso de cultivos iniciadores constituido por levaduras (Saccharomycescereviseae) y bacterias lácticas (Lactobacillus fermentum), permite a los cacaoteros estandarizar el proceso de fermentación e impedir desviaciones de características fisicoquímicas (Alvarado et al., 2023; Otárola, 2018; Rodríguez et al., 2022; Zamudio-Palacios et al., 2021).
El problema de investigación corresponde a la caracterización de la fermentación del cacao Criollo y CCN-51 bajo la acción de bacterias (Lactobacillus fermentum) y levadura (Saccharomycescerevisiae), en el distrito de San Francisco, Provincia de la Mar- Ayacucho (VRAEM), Perú, 2022. En ese contexto se formularon las siguientes hipótesis:
Planteamiento de hipótesis (a)
H0: La adición de la levadura (Saccharomycescerevisiae) y/o bacteria (Lactobacillus fermentum) en la fermentacióndel cacao Criollo y CCN-51, no varían la temperatura; expresando que los tratamientos no tienen ningún efecto en la fermentación.
H1: La adición de la levadura (Saccharomycescerevisiae) y/o bacteria (Lactobacillus fermentum) en la fermentacióndel cacao Criollo y CCN-51, varían la temperatura; expresando que al menos un tratamiento genera efecto diferente en la fermentación.
Planteamiento de hipótesis (b)
H0: La determinación de la acidez, no viene inducida por la cantidad de levadura (Saccharomycescerevisiae) y/o bacteria (Lactobacillus fermentum) en el proceso de fermentación; expresando que los tratamientos no generan ningún efecto en la determinación de la acidez.
H1: La determinación de la acidez, viene inducida por la cantidad de levadura (Saccharomycescerevisiae) y/o bacteria (Lactobacillus fermentum) en el proceso de fermentación; expresando que al menos un tratamiento genera efecto diferente en la determinación de la acidez.
Planteamiento de hipótesis (c)
H0: El análisis físico y sensorial de los granos de cacao Criollo y CCN-51, fermentados con levadura (Saccharomycescerevisiae) y/o bacteria (Lactobacillus fermentum) muestran características similares de calidad; expresando que los tratamientos generan efectos similares.
H1: El análisis físico y sensorial de los granos de cacao Criollo y CCN-51, fermentados con levadura (Saccharomycescerevisiae) y/o bacteria (Lactobacillus fermentum) muestran características diferentes de calidad; expresando que al menos un tratamiento genera efecto diferente en la calidad.
El objetivo del estudio fue evaluar las características de fermentación del cacao Criollo y CCN-51, con la acción de levaduras (Saccharomycescerevisiae) y bacterias (Lactobacillus fermentum) en el distrito de San Francisco, provincia de La Mar - Ayacucho (VRAEM), Perú, 2022
Materiales y métodos
Investigación experimental, descriptiva y aplicada de acuerdo a cada tratamiento inducido por cultivos iniciadores como la levadura (Saccharomycescerevisiae) y la bacteria (Lactobacillus fermentum), en la etapa de fermentación. La población corresponde a 175 kg de cacao fresco cosechados en la campaña de cosecha en una parcela en el distrito Ayna San Francisco de cacao Criollo y CCN-51 cultivados en el fundo Villa Rica del centro poblado de Ahuaruchayocc, distrito de Ayna San Francisco - VRAEM, Perú 2022. De las cuales se identificaron características ideales, madurez, libre de enfermedades y plagas. Muestra no probabilística por conveniencia, recolectando mazorcas de CCN-51 y criollas, en un total de 120 kg de cacao para los 6 tratamientos. Como Unidad experimental fueron utilizados 2kg de granos secos de cacao (CCN-51 y Criollo) por cada tratamiento, siendo un total de 12 kg. De estos 2kg se utilizó 1kg para el análisis físico y 1kg para el análisis sensorial. El diseño fue completamente al azar (DCA), con 3 tratamientos y 2 repeticiones, incluido el testigo, dos tratamientos de cacao Criollo y CCN-51 fueron adicionados con levadura (Saccharomycescerevisiae) y dos tratamientos de cacao Criollo y CCN-51 fueron adicionados con bacteria (Lactobacillus fermentum), en la etapa de fermentación. Fue ejecutado el análisis de Varianza para los tratamientos. Ver tabla 1
Tratamientos del Estudio
Tabla1 - Descripción de los tratamientos en estudio.
| N° | Código campo | Código laboratorio delPROVRAEM yCooperativa Quinacho | Código laboratoriodel CITE Agroindustrial VRAEM | Descripción |
|---|---|---|---|---|
| 1 | TCN-01 | TCP-107 | TCP-113 | Muestra testigo-cacao CCN- 51 |
| 2 | TCN-02 | TCP-108 | TCP-114 | Muestra de cacao CCN-51con inducción de levadura S.C .(5gr./1kg) |
| 3 | TCN-03 | TCP-109 | TCP-109 | Muestra de cacao CCN-51 con inducción de bacteria L.F. (3gr/1kg) |
| 4 | TCR-01 | TCP-110 | TCP-110 | Muestra testigo-cacao Criollo |
| 5 | TCR-02 | TCP-111 | TCP-111 | Muestra de cacao Criollo con inducción de levadura S.C. (5 gr./1kg) |
| 6 | TCR-03 | TCP-112 | TCP-112 | Muestra de cacao Criollo con inducción de bacteria L.F.(3gr/1kg) |
Fuente: Elaboración propia
Técnicas de Análisis
Análisis estadístico descriptivo mediante software Excel Microsoft office 2016. El análisis físico de granos de cacao, se realizó de acuerdo a la prueba de corte según las Normas Técnicas Peruanas- ISO 2451:2018. Para el análisis sensorial de granos de cacao se utilizando Ficha de Catación, implementada por el Proyecto de Desarrollo de Cooperativas USAID-Equal Exchange-TCHO.
Procedimientos
a) Identificación de Frutos: Se identificaron plantas de cacao Criollo y CCN-51, libre de enfermedades y plagas, de acuerdo a la singularidad que presentan, se identificaron mazorcas que alcanzaron la madurez fisiológica.
Cosecha de frutos: Una vez ya identificada las mazorcas sanas y maduras del cacao Criollo y CCN-51, se procedió a la recolección haciendo uso de una tijera de podar.
Extracción de los granos: El quiebre de mazorcas se realizó con una cuchilla de acero inoxidable, esto con la finalidad de cortar la corteza de la mazorca sin dañar las semillas y extraer cuidadosamente los granos de cacao a un balde transparente de 20 L. se usó guantes quirúrgicos para extraer la placenta de cacao y separar las semillas. Una vez extraída los granos de cacao se trasladaron los cajones de fermentación.
Pesado de los granos de cacao frescos: Se registró el peso de los granos frescos mediante una balanza digital, cada muestra se pesó 20 kg. (6 muestras).
Fermentación del cacao Criollo y CCN-51: Una vez pesado el cacao en baba se pasó a cajones fermentadores de madera tornillo, se registró la ºBrix, temperatura y el PH, en la primera etapa se utilizaron cajones con agujeros en la base para que el mucilago filtre durante un día, después se pasó a cajones sin agujero, se adicionaron 3 gr. de levadura (Saccharomycescerevisiae) por kg de cacao de cada variedad, asimismo se adiciono 3 gr. de bacteria (Lactobacillus fermentum) por kg de cacao de cada variedad; la fermentación se realizó durante 7 días.
Medición del pH del cacao fresco: Se utilizó un PH-metro, en cada tratamiento se extrajo el mucilago para realizar la medición del pH. El cacao criollo obtuvo un pH de 6.5, mientras que el cacao CCN-51 estuvo con un pH de 5.8 siendo más acida.
Medición del °Brix del cacao fresco: La medición de los grados brix se midió mediante un refractómetro digital; se extrajo el mucilago de cacao Criollo y CCN-51 de cada tratamiento y se procedió a la medición donde se obtuvo que, el cacao Criollo 21.9°Brix, mientras que el CCN-51 sea de 19°Brix. Esto hace que el cacao criollo tenga la facilidad de una fermentación completa en menos días, porque contiene más °Brix que beneficia la reproducción de levaduras (Saccharomycescerevisiae).
Medición de Temperatura durante la fermentación: Se utilizó un termómetro, para la medición de temperatura, se realizó diariamente a partir del día 2 de fermentación, durante 6 días.
Aplicación de levadura (Saccharomycescerevisiae) y bacteria (Lactobacillus fermentum): Se adicionó 5gr de levadura (Saccharomycescerevisiae) por 1kg de cacao en los cajones de fermentación en cacao Criollo y CCN-51. Asimismo, se adicionó 3gr. de bacteria (Lactobacillus fermentum) en los cajones de fermentación en cacao Criollo y CCN-51.
Secado: Después de completar la etapa de fermentación los granos de cacao pasaron a una secadora solar, estos se secaron con la luz solar durante 6 días, hasta que el grano llegue a una humedad menor a 7 %.Los granos secos pasaron a ser embolsados en bolsas transparentes de polietileno con cierre permeable, para evitar la adsorción de olores extraños y adsorción de humedad.
Análisis físico: Se realizó en el CITE Agroindustrial VRAEM, mediante la guillotina de corte se realizó un corte transversal a los granos de cacao, se contabilizaron los granos defectos y los granos de buena fermentación.
Análisis sensorial: El análisis sensorial se realizó por el panel de cata entrenado del CITE Agroindustrial VRAEM, PROVRAEM y la Cooperativa Quinacho. Para el análisis sensorial se realizó la obtención de la pasta de cacao.
Obtención de pasta de cacao
Selección y pesado de granos de cacao: Los granos de cacao se seleccionaron del mismo tamaño y pesaron 1 kg por cada tratamiento.
Tueste de granos: El tueste de cacao se realizó a una temperatura de 110°C durante 8minutos.
Enfriamiento y descascarillado: Posterior al tostado los granos se enfriaron hasta una temperatura de 32°C para descascarillar, se separa la cascarilla de granos tostados y se pesaron de cada tratamiento.
Refinamiento y Conchadora: Se utilizó una refinadora con capacidad de 5 kg., se introdujo la muestra de cada tratamiento durante 1 hora, hasta alcanzar una textura adecuada.
Almacenamiento: Fueron almacenados en botes con tapa y se conservó en la refrigeradora a temperatura 5°C.
Preparación de Muestras
La pasta de cacao se separa en recipientes sobre agua caliente con temperatura de 80-90°C, hasta diluir la pasta a una temperatura de 45-50°C. Una vez lista la pasta, se requiere de una servilleta, vaso de agua, galleta soda y una cuchara plástica; el catador degusta la muestra para captar los sabores, aromas y defectos, y rellenar la ficha de catación.
Fase de gabinete
Una vez terminada la fase de campo y la recopilación de los datos, se procedió a sistematizar y analizar la información obtenida.
Resultados y discusión
La tabla 2 muestra el comportamiento de la temperatura de los tratamientos durante la fermentación que se realizó durante 7 días. La medición de temperatura se ejecutó mediante un termómetro digital. El cacao Criollo y CCN-51, con adición del S.C. mostró variación de temperatura significativa en ambos, lo que significa que el adicionar levadura S.C si influyen el proceso de fermentación aumentando la temperatura a 40°C. Mientras que en el tratamiento con la acción de las bacterias (Lactobacillus fermentum), se reportaron temperaturas bajas de 28-29 ºC.
Temperatura de los tratamientos durante la fermentación.
Tabla 2 - Temperatura de los tratamientos durante la fermentación.
| Días | Desviación | |||||||||
| Tratamientos | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | Estándar | Promedio | |
| Testigo | 22,9 | 24,1 | 26 | 27 | 28 | 26,9 | 25,5 | 1,7 | 25,6 | |
| S.C. | 29,5 | 31,5 | 35 | 39 | 40 | 36,3 | 30,5 | 4,1 | 34,4 | |
| Criollo | L.B. | 21,9 | 23,6 | 26 | 29 | 29 | 28,3 | 26,2 | 2,7 | 26,3 |
| Testigo | 22,3 | 23,1 | 26 | 27 | 30 | 25,9 | 25 | 2,4 | 25,5 | |
| S.C. | 29,2 | 32,9 | 34 | 38 | 40 | 35,6 | 30,2 | 3,8 | 34,2 | |
| CCN-51 | L.B. | 20,9 | 23,7 | 26 | 27 | 28 | 26,4 | 26 | 2,5 | 25,5 |
S.C.:Saccharomycescerevisiae
L.B.:Lactobacillusfermentum
Fuente: elaboración propia.
La tabla 3 muestra el pH de los tratamientos del cacao Criollo y CCN- 51, donde el grano del cacao criollo con adición de levadura resulta no ser muy acida, mientras que el cacao con adición de (Lactobacillofermentum) obtiene un pH más ácido, asimismo, el grano de cacao criollo sin ninguna adición obtuvo un pH entre 6,5 hasta 4.8 siendo menos acido. En caso de granos de CCN-51, el tratamiento obtuvo 5.8 hasta 4 siendo más ácido que los demás.
PH de los tratamientos durante la fermentación.
Tabla 3 - PH de los tratamientos durante la fermentación.
| Tratamientos | Días | Desviación | ||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | Estándar | Promedio | ||
| Testigo | 6,5 | 6 | 5,8 | 5,5 | 5,2 | 5 | 4,8 | 0,6 | 5,5 | |
| S.C. | 6,2 | 6,1 | 6,1 | 5,7 | 5,5 | 5,3 | 5 | 0,5 | 5,7 | |
| Criollo | L.B. | 6 | 6 | 5,8 | 5,5 | 5,2 | 5,1 | 4,8 | 0,5 | 5,5 |
| Testigo | 5,8 | 5,5 | 5,3 | 5,2 | 5 | 4,9 | 4.5 | 0,7 | 5 | |
| CCN- 51 | S.C. | 5,7 | 5,6 | 5,5 | 5,2 | 5,1 | 5 | 4,3 | 0,4 | 5,3 |
| L.B. | 5,5 | 5 | 4.8 | 4.6 | 4,4 | 4,2 | 4 | 0,5 | 4,9 | |
Fuente: Elaboración propia.
La tabla 4 muestra el grado brix de los tratamientos, donde la medición se realizó mediante un refractómetro, que mide el nivel de azúcar del cacao, los resultados muestran que cuanto más trascurre el día de fermentación, paulatinamente desciende los grados brix, debido a la degradación de azúcar, por la acción de los microorganismos presentes especialmente de la levadura. El cacao CCN-51 muestra menor cantidad de azúcar, y también muestra descenso en los días subsiguientes.
Grado °BRIX de los tratamientos durante la fermentación.
Tabla 4 - Grado °Brix de los tratamientos durante la fermentación.
| Tratamientos | Días | Desviación | ||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | Estándar | Promedio | ||
| Testigo | 21,9 | 21,4 | 17 | 13,8 | 12,1 | 9,5 | 8,2 | 5,5 | 14,8 | |
| S.C. | 22 | 20,2 | 14 | 11,5 | 11 | 8,1 | 7,2 | 5,7 | 13,4 | |
| Criollo | L.B. | 21 | 21,2 | 17,2 | 13,2 | 12 | 9,1 | 8,5 | 5,3 | 14,6 |
| Testigo | 19 | 18,6 | 13,5 | 10,6 | 8,5 | 7,5 | 7,2 | 5,0 | 12,1 | |
| S.C. | 19,2 | 17,2 | 12,1 | 9,8 | 7,8 | 6,5 | 5,5 | 5,3 | 11,2 | |
| CCN-51 | L.B. | 18,9 | 18 | 13 | 11 | 8,1 | 6,8 | 5,2 | 5,4 | 11,6 |
Fuente: Elaboración propia
La tabla 5 muestra el pH el grano del cacao secos, se observó que la muestra de cacao Criollo con adición de levadura obtuvo un pH de 4.5 siendo el más ácido, asimismo el cacao con adición de (Lactobacillofermentum) arrojó un pH de 4.7; mientras que el grano de cacao criollo sin ninguna adición obtuvo un pH de 5.8 siendo menos acido. En caso de granos de CCN-51, el tratamiento con adición de (Lactobacillofermentum) obtuvo 5.6 siendo el menos ácido y el grano de cacao con adición de levadura obtuvo un pH de 5.5, el grano de cacao sin ninguna adición obtuvo 5.3 siendo el más acido. Las diferencias del pH se deben a la acción de bacterias que generan ácidos que se dispersan dentro del grano. El pH es un factor importante ya que afecta la formación de precursores del sabor en los granos de cacao, los granos de cacao bien fermentados deben tener un pH entre 5,1 a 5,7 y si es menor de 5,0 significa que existen ácidos volátiles indeseables que darán aromas desagradables, ocurre en fermentaciones incompletas.
En procesos de fermentación muy largo se obtienen granos de cacao con acidez y astringencia elevada debido a grandes cantidades de ácido acético absorbido por los cotiledones, y han tenido una fermentación incompleta, por lo general son granos de cacao con cotiledones de color violeta con sabor astringente debido a la expansión del ácido acético a los cotiledones (Álvarez et al, 2022).
Características físicas de los tratamientos.
Tabla 5 - PH de los granos secos del cacao.
| Tratamientos | PH | |
| Testigo | 5,8 | |
| Cacaocriollo | S.C. | 4,5 |
| L.B. | 4,7 | |
| Testigo | 5,3 | |
| CCN-51 | S.C. | 5,5 |
| L.B. | 5,6 | |
Fuente: Elaboración propia.
La tabla 6 muestra los resultados del análisis físico-prueba de corte-NTP- ISO 2451:2018. El cacao criollo (testigo) obtuvo mayor porcentaje de grado fermentación 39%, seguidamente el cacao Criollo con adición de S.C. 37%. El grado de fermentación puede mostrar diferencia de porcentajes de acuerdo diferentes aspectos como, variedad, madurez de la mazorca, tipos de cajones de fermentación, remoción, clima, el medio donde se fermenta y la actividad microbiana.
Tabla 6 - Resultado del análisis físico de los granos de cacao.
| Condición | Grado de fermentación | Valor | % |
|---|---|---|---|
| Criollo | Buena fermentación | 117 | 39 |
| Fermentación parcial | 87 | 29 | |
| Grano violeta (no fermentado) | 87 | 29 | |
| Granos pizarrosos | 9 | 3 | |
| Criollo con adición de S.C. | Buena fermentación | 111 | 37 |
| Fermentación parcial | 87 | 29 | |
| Grano violeta (no fermentado) | 93 | 31 | |
| Granos pizarrosos | 9 | 3 | |
| Criollo con adición de L.F. | Buena fermentación | 16 | 5 |
| Fermentación parcial | 69 | 23 | |
| Grano violeta (no fermentado) | 211 | 70 | |
| Granos pizarrosos | 4 | 1 | |
| C.CCN-51 | Buena fermentación | 40 | 13 |
| Fermentación parcial | 42 | 14 | |
| Grano violeta (no fermentado) | 217 | 72 | |
| Granos pizarrosos | 1 | 0 | |
| C.CCN-51 conadición de levadura | Buena fermentación | 35 | 12 |
| Fermentaciónparcial | 35 | 12 | |
| Granovioleta(nofermentado) | 231 | 77 | |
| Granospizarrosos | 0 | 0 | |
| C.CCN-51 conadición de L.F. | Buenafermentación | 35 | 12 |
| Fermentaciónparcial | 42 | 14 | |
| Granovioleta(nofermentado) | 220 | 73 | |
| Granospizarrosos | 3 | 1 |
Fuente: Elaboración propia.
La tabla 7 muestra los resultados de la granulometría cacao Criollo y CCN-51 según la Norma técnica Peruana NTP-ISO 2451:2018 (INACAL, 2021). El cacao Criollo (testigo) se caracteriza de color marrón claro, considerado acido; el cacao Criollo con adición de S.C. color marrón rojizo, muy ácido; el cacao Criollo con adición de L.F. de color rojizo claro, ácido; en caso de los cacaos CCN-51 obtuvo el color marrón rojizo, poco acido; el cacao CCN-51 con adicción de levadura S.C. de color marrón claro y rojizo, poco ácido; mientras que el cacao CCN-51 con adición de L.F. color anaranjado intenso, poco ácido; todas las muestras obtuvo un olor típico a cacao y acético. El color de los granos muestra distintos colores, se debe a diferentes aspectos como, variedad, madurez de la mazorca, fermentación, actividad microbiana y secado de los granos de cacao.
Tabla 7 - Granulometría de los granos de cacao Criollo y CCN-51.
| Condición | %Humedad | Tamaño | Forma | Color | Acidez | Olor |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Criollo | 5.9 | Estándar | Alargada | Marrón claro, naranja | ácido | Típico a cacao y acético |
| Criollocon adición de S.C. | 6.5 | Estándar | Alargada | Marrón rojizo | muy ácido | Típico a cacao y acético |
| Criollocon adición de L.F. | 7.1 | Estándar | Alargada y aplanada | Rojizo claro | ácido | Típico a cacao y acético |
| C.CCN-51 | 6 | Estándar | redonda | Marrón rojizo | Poco ácido | Típico a cacao |
| C.CCN-51 conadición de levadura | 6 | Estándar | Alargada | Marrón claro y rojizo | Poco ácido | Típico a cacao y acético |
| C.CCN-51 conadición de L.F. | 6.8 | Estándar | Alargada y redonda/ova l | Anaranjado intenso | Poco ácido | Típico a cacao y acético |
Fuente: Elaboración propia.
La tabla 8 muestra los resultados de la catación realizados en el PROVRAEM. Con respecto a la figura, se observa que el cacao Criollo adicionado con levadura resalta mayor intensidad en el atributo de sabor a frutas frescas, cacao, dulce, floral y acidez.
Características sensoriales de los tratamientos.
Tabla 8 - Catación realizado en PROVRAEM.
| Criollo | CCN-51 | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Categorías | Testigo | S.C. | L.B. | Testigo | S.C. | L.B. |
| Aroma | 2 | 2 | 1 | 2 | 3 | 1 |
| Acidez | 1 | 4 | 1 | 1 | 2 | 1 |
| Amargor | 1 | 1 | 1 | 3 | 2 | 1 |
| Astringencia | 1 | 1 | 2 | 3 | 3 | 2 |
| Defectos | 0 | 2 | 3 | 0 | 0 | 1 |
| S. Cacao | 1 | 3 | 1 | 1 | 2 | 1 |
| S.Dulce | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 |
| S. Nuez | 1 | 1 | 2 | 2 | 2 | 1 |
| S.Frutassecas | 2 | 2 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| S.Frutasfrescas | 1 | 3 | 2 | 3 | 1 | 1 |
| S. Floral | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| S.Especies | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 |
| Pos gusto | 1 | 3 | 3 | 3 | 3 | 1 |
Fuente: Elaboración propia.
La tabla 9 muestra los resultados de catación realizados en la Cooperativa Quinacho de acuerdo a las fichas de catación la muestra del cacao adicionado con levadura muestra mayor intensidad s. cacao; dulce, nuez, frutas secas, frescas, a; aroma y pos gusto.
Tabla 9 - Catación realizado en la Cooperativa Quinacho.
| Criollo | CCN-51 | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Categorías | Testigo | S.C. | L.B. | Testigo | S.C. | L.B. |
| Aroma | 2,5 | 2,5 | 2,5 | 3 | 2 | 2 |
| Acidez | 1,5 | 2,5 | 2,5 | 2,5 | 1,5 | 2 |
| Amargor | 1,5 | 1,5 | 2,5 | 3 | 2,5 | 2,5 |
| Astringencia | 1,5 | 2 | 2,5 | 1,5 | 2,5 | 2,5 |
| Defectos | 2 | 0 | 1,5 | 0 | 1,5 | 1,5 |
| S. Cacao | 1,5 | 2,5 | 2,5 | 2 | 2,5 | 2,5 |
| S.Dulce | 1,5 | 2,5 | 2 | 1 | 1 | 1,5 |
| S.Nuez | 1,5 | 2,5 | 2 | 2 | 1,5 | 1,5 |
| S.Frutassecas | 0 | 2,5 | 2 | 1 | 0 | 1 |
| S.Frutasfrescas | 1,5 | 2,5 | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 1,5 |
| S. Floral | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| S.Especies | 2,5 | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 1 | 1,5 |
| Posgusto | 2,5 | 2 | 2 | 3 | 2 | 2 |
Fuente: Elaboración propia.
La tabla 10 muestra los resultados de catación realizados en el CITE Agroindustrial VRAEM. El Criollo con S.C muestra una intensidad a; pos gusto; aroma, astringencia, s. cacao, s. nuez, y acidez. Siendo una de las muestras más característico.
Tabla 10 - Catación realizado en el CITE Agroindustrial VRAEM.
| Catación realizado en el CITE Agroindustrial VRAEM | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Criollo | CCN-51 | |||||
| Categorías | Testigo | S.C. | L.B. | Testigo | S.C. | L.B. |
| Aroma | 1 | 1 | 1 | 2,5 | 1 | 1 |
| Acidez | 1 | 0,5 | 0,5 | 1,5 | 1 | 0,5 |
| Amargor | 1 | 0,5 | 2 | 1,5 | 1,5 | 2 |
| Astringencia | 1 | 1 | 2 | 1,5 | 1 | 2 |
| Defectos | 0 | 0 | 0 | 2 | 0,5 | 0 |
| S. Cacao | 1 | 1 | 1 | 1,5 | 1 | 1 |
| S. Dulce | 0 | 0 | 0 | 1,5 | 0 | 0 |
| S.Nuez | 1 | 1 | 1 | 1,5 | 1 | 1 |
| S.Frutassecas | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 |
| S.Frutasfrescas | 0 | 0,5 | 0 | 1,5 | 1,5 | 0 |
| S. Floral | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0,5 |
| S.Especies | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| Posgusto | 2 | 2 | 1 | 2 | 2 | 0,5 |
Fuente: Elaboración propia.
Prueba de Hipótesis
Las pruebas de hipótesis se realizaron mediante la técnica estadística ANOVA, resultando:
En esta sección la hipótesis H0 indicaba: La adición de la levadura (Saccharomycescerevisiae) y/o bacteria (Lactobacillus fermentum) en la fermentación del cacao Criollo y CCN-51, no varían la temperatura; expresando que los tratamientos no tienen ningún efecto en la fermentación, Así, de acuerdo a la regla de decisión se obtiene que la Fcal< Fab= acepta Ho, encontrando -0.009 < 5.14=. Aceptada la hipótesis nula. Como conclusión el cacao fermentado con levadura (Saccharomycescerevisiae) y/o bacteria (Lactobacillus fermentum) desarrollaron granos muy ácidos y ácidos, esto debido a la acción de los microorganismos que se adicionaron sugiriendo que los tratamientos no poseen ningún efecto sobre la fermentación.
La hipótesis nula correspondiente a esta sección H0 fue: La determinación de la acidez, no viene inducida por la cantidad de levadura (Saccharomycescerevisiae) y/o bacteria (Lactobacillus fermentum) en el proceso de fermentación; expresando que los tratamientos no generan ningún efecto en la determinación de la acidez. Siendo de acuerdo a la regla de decisión se obtiene que la Fcal< Fab= acepta Ho encontrando que -0.009 < 5.14= acepta Ho. Como conclusión el cacao fermentado con levadura (Saccharomycescerevisiae) y/o bacteria (Lactobacillus fermentum) ambos desarrollaron granos muy ácidos y ácidos, esto debido a la acción de los microorganismos que se adicionaron y al aceptar la hipótesis nula este resultado sugiere que los tratamientos no generaron ningún efecto en la determinación de la acidez para estas muestras.
La tercera hipótesis planteada indica: H0: El análisis físico y sensorial de los granos de cacao Criollo y CCN-51, fermentados con levadura (Saccharomycescerevisiae) y/o bacteria (Lactobacillus fermentum) muestran características similares de calidad; expresando que los tratamientos generan efectos similares. Así, de acuerdo a la regla de decisión se obtiene que la Fcal< Fab=acepta Ho, obteniendo 1,05 < 5.14= se acepta el Ho. Se obtiene como conclusión aceptar la hipótesis nula, indicando que los análisis físicos de los granos del cacao Criollo y CCN-51, fermentados con levadura (Saccharomycescerevisiae) y/o bacteria (Lactobacillus fermentum) muestran características similares de calidad; expresa que los tratamientos generan efectos similares. En el análisis sensorial el mejor resultado lo obtuvo el cacao criollo con adición de levadura; debido al reporte del incremento de la temperatura que fueron favorables, donde permitió desarrollar las características organolépticas.
Discusión
Los resultados obtenidos del tratamiento con adición de levadura (Saccharomycescerevisiae), muestran el aumento de la temperatura y disminución en los °Brix lo que concuerda con Alvarado et al. (2023) que mencionan que la levadura influye durante el proceso de fermentación. Asimismo, Otárola (2018) refiere que los microorganismos presentes en la fermentación aumentan la temperatura, provocando la exudación acuosa de la masa. También afirma que la adición de levadura Saccharomycescereviseae en el proceso de fermentación del cacao no aporta beneficios en la calidad del grano, debido a que la levadura agota rápidamente el sustrato del mucilago, generando la aceleración de la fermentación alcohólica, láctica y acética, logrando la fermentación del grano, con menor perfil sensorial.
El análisis físico expresa que el tratamiento del cacao criollo mostro 37% con buena fomentación mientras que el tratamiento con bacteria mostro 5% de granos con buena fermentación haciendo una diferencia significativa de 32%. Mientras en el pH de los granos de cacao con adición de bacteria resulta ser más ácido con un pH de 4.7 y el cacao criollo (testigo) con un pH de 5.8, resultado que concuerda conAlvarado et al. (2023)quienes obtuvieronun pH de 5,44. Ello es cónsono con los resultados obtenidos por Rodríguez et al. (2022), y Alvarado et al. (2023).
Zamudio et al. (2021) mencionan que el aroma del grano de cacao es el atributo principal de aceptación y calidad; asimismo ratifica que la fermentación reduce la astringencia y amargura, y genera compuestos precursores de aroma, que llega a producir degradación enzimática de azúcares en la pulpa y proteínas en la semilla; debido a levaduras, bacterias lácticas y acéticas. Aunado a ello señala que el pH incrementó a 3.58, y que los compuestos precursores de aroma, predominantes fueron tetrametilpirazina (chocolate), alcohol fenil-etílico (miel), 3-metil-butanal (chocolate), 1-propanol (caramelo) y acetofenona (floral); esta afirmación concuerda con la investigación realizada. Esta posición coincide con Sol-Sánchez et al. (2016), quienes encontraron que en la evaluación organoléptica del licor de cacao se evalúan categorías como: Aroma, acidez, amargor, astringencia, defectos, sabor, pos gusto y puntos del catador. En el mismo orden Rohmah et al. (2022) consideran que el procesamiento pos cosecha y fundamentalmente el proceso de fermentación del cacao incide significativamente en el perfil sensorial.
Conclusiones
El estudio indica superioridad de la variedad de Cacao Criollo para el proceso de fermentación en comparación con la variedad CCN-51. Estas diferencias probablemente radican en atributos genéticos intrínsecos de cada material que determinan su fisiología durante la fermentación. La adición de la levadura Saccharomycescerevisiae permite alcanzar temperaturas beneficiosas, cercanas a las consideradas óptimas según literatura especializada. Por el contrario, con la bacteria ácido láctica Lactobacillus fermentum los valores de temperatura son insuficientes para impulsar adecuadamente las rutas bioquímicas necesarias en la fermentación.
Referente al pH, la adición de Saccharomycescerevisiae deriva en menores niveles de acidez, mientras que la bacteria Lactobacillus fermentum genera pH excesivamente ácidos, relacionados con ácidos orgánicos no deseables por sus efectos sensoriales adversos según reportes previos. Los análisis sensoriales reafirman los mejores atributos de sabor en granos Criollo con levadura, congruente con su superior performance fisicoquímica. En base a estos antecedentes, se recomienda la variedad de cacao Criollo fermentada con Saccharomycescerevisiae como precursor microbiano para productos premium, por sobre CCN-51 con Lactobacillus fermentum, en la región donde se realizó el estudio.
