para diferenciar y valorizar el cacao

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UNIVERSIDAD TÉCNICA DE MANABI FACULTAD DE INGENIERIA AGRONOMICA TESIS DE GRADO Pr evio a la obtención del TITULO de: INGENIERO AGRÓNOMO. TEMA: “ESTABLECIMIENTOS DE PARÁMETROS (FÍSICOS, QUÍMICOS Y ORGANOLÉPTICOS) PARA DIFERENCIAR Y VALORIZAR EL CACAO (Theobroma cacao L.) PRODUCIDO EN DOS ZONAS IDENTIFICADAS AL NORTE Y SUR DEL LITORAL ECUATORIANO”. AUTORA: Palacios Cedeño Ángela Leonor DIRECTOR DE TESIS: Ing. Marat Rodríguez Moreira. Santa Ana Manabí 2008.
Ecuador DEDICATORIA “ Esta dedicatoria la realizo con mucho cariño para todas las personas que estuvieron en estos tiempos trascendentales de mi vida” . Para Dios Padre Celestial, sin ti nada es posible en Cielo y Tierra. Para mis padres Sebastián Palacios y Esperanza Cedeño, quienes me apoyaron incondicionalmente, desde que inicie mi etapa estudiantil. Para mi Abuelita Olalla Tuárez viuda de Cedeño, por esos consejos sabios y bondadosos. Se lo dedico también a mi Esposo Wilden Sarabia , por haber sido un soporte valioso en la ejecución de mi tesis. A mi querida Hermana J essenia , recuerda que un día te dije que todo lo anhelado con buena Fe se lo consigue. Y a mis Hermanos J immi, J honny, J orge y Geovannie, por su confianza en mi. A mis sobrinos Júnior, Héctor, Diego y Jhonito; y mis sobrinas Stefanie, Allison, Waleska, Lhía y Natalie; para que este triunfo les sirva de ejemplo, ya que luchando y venciendo obstáculos se gana en la vida. Así mismo se lo dedico de todo corazón a mis tías Maura Palacios y Yedenny Cedeño, quienes me orientaron con sapiencia por el camino del bien. Para mis demás familiares tías, tíos, primas y primos de sangre y políticos, en especial a mi primo William Carbo, quien me brindo su apoyo y amistad. Para mi entrañable ser especial, te espero con ansias. Ángela Palacios Cedeño.
AGRADECIMIENTOS “ Mis más nobles y sinceros agradecimientos a todas las personas e Instituciones que de una u otra manera me brindaron su apoyo para la ejecución de este estudio, el orden en que se nombrarán no significa prioridad alguna, por el contrario es un honor citarlos en este preciado documento” . Mis grandes agradecimientos a la Universidad Técnica de Manabí, Facultad de Ingeniería Agrónomica, especialmente al Ing. Marat Rodríguez Moreira Director de tesis. A los integrantes del Tribunal de Tesis muy atentamente al Ing. Julio Cedeño – Presidente de Tribunal, y los Ings. Oswaldo Zambano y Heriberto Mendoza. Con mucha gratificación, menciono al Instituto Nacional Autónomo de Investigaciones Agropecuarias (INIAP), Estación Experimental Trópical – Pichilingue (EET –P), y a su Director Ing. Ignacio Sotomayor por permitir mi ingreso y estadía por dos años en ésta institución. Al Programa Nacional de Cacao y Café (PNCC), especialmente a su Lider Ing. Freddy Amores, por dépositar su confianza en mi para la elaboración y ejecución de este proyecto. A la Asociación de productores de cacao del Norte de Esmerladas (APROCANE), y al Ing. Nestor Lemos (Técnico) a Sra. Virginia Borja (Presidenta), a Don Enqui Valencia, Don Junior y otros operadores de la planta de beneficio, por facilitar las instalaciones de la planta. A la Sra. Leoniza Gómez, y los Señores Dukelman Cevillano, Baltazar Valencia, David Quiñonez y Jhony Castro, dueños de las fincas en la zona de Colón Eloy, Nor – oeste de la provincia de Esmeraldas; de las cuales se obtuvieron las respectivas muestras para la investigación.
A la Federación Nacional de Cacaoteros del Ecuador (FEDECADE) y a su presidente Agr. Víctor Chacón, por ser la entidad participativa en la zona de Naranjal, que fue uno los lugares donde se ejecutó el proyecto facilitando instalaciones de la Asociacion “Camacho”como planta de beneficio del cacao, y por la provisión con material experimental de la zona. Muy afectivamente a los Ings. Danilo Plúas y César Carrillo, técnicos de FEDECADE, a Rosita su Secreataria, quienes me brindaron su apoyo y amistad incondicional. Al Sr. José Tenemapaguay, presidente de la Asociación Camacho, a su hijo Geovanny y al operador de la Asociación, quienes me ayudaron en las pruebas de fermentación. A Junny Peréz y a sus padres y hermanos, por acogerme en su casa y apoyarme en las pruebas de fermentación. A los Señores. Edmundo Molina, Domingo Mendoza, Luís Enrrique Franco, Pedro Cabanilla y Martín Plúas, propietarios de las fincas de donde se obtuvieron las muestras representativas de la zona de Naranjal, Sur de la provincia del Guayas. A los Ings. James Quiroz, Milton Guerrero, Alfonso Vasco y al Agr. Grisnel Quijano, por las opiniones y consejos brindados. A los Drs. Carmen Súarez y Carlos Zambrano, así como a los Ings. Inván Garzón, Francisco Mite, José Zambrano y Simón Ampuño, integrantes del Comité de Investigación de la EET – P. A los Ings. Ángel Anzúles, Raúl Quijije, quienes me colaboraron con la redacción y anáisis estadístico de la tesis. Al Ing. Geover Peña por colaboración y apoyo en el análisis estadístico. Al Dr. Gastón Loor, por que gentilmente accedió a realizarle correcciones a la tesis.
Muy especialemente, al Agr. Milton Teran, por ser un soporte en los tiempos díficiles, un padre, un amigo, compañero, de verdad a usted no tengo como pagarle “Don Miltón”. A Omar Tarqui, Jorge Vera, José Montoya, María José y Mariuxi; por la amistad y acogida durante mi permanencia en la EET – Pichilingue. A Julia Amarilla, Víctor Castro y Paúl Fuente, quienes fueron, son y serán no sólo mis mejores compañeros, sino unos grandes amigos. A las Sras. Ana Cordova (Secretaria del PNCC), Maritza Rendón (Secretaria de Dirección), Nancy Canales (Jefa de Personal), Isaura (Secretaria de Administración), Verónica Zambrano (Secretaria de Biblioteca), y a los Lcdos. Lucho Lugos y Eduardo Fuentes, por su colaboración en los trámites de indole administrativo, económico, etc. realizados por mi persona en la EET – Pichilingue. A los Ings. Ángel Palma por su diligencia para mi instalación y permanencia en el internado y Carlos Navas (+) por facilitar documentos para recopilar la literatura correspondiente. Muy primordialmente al Ing. Julio Toro Decano de la Facultad de Agronomía de la Universiadad Técnica de Manabí y al personal Académico y Administrativo, por su confianza y servicios prestados durante mi estadía como estudiante en esta noble institución. A las Sras. Fabiolita, Gladys, Narciza y Carmita, así mismo a Don Ramón Almeida (Bibliotecario) y a Don Carlitos, por su amistad y apoyo en los trámites de presentación de tesis y de graduación. Y a todas las personas que obraron por mi bien y beneficio se los agradezco con toda el alma y corazón.
CERTIFICACIÓN Ingeniero Agrónomo Marat Rodríguez Moreira, certifica que la tesis de investigación titulada “Establecimientos de parámetros (físicos, químicos y organolépticos) para diferenciar y valor izar el cacao (Theobroma cacao L.) producido en dos zonas identificadas al norte y sur del litoral ecuatoriano”, es trabajo original de la Edga. Ángela Leonor Palacios Cedeño, el cuál ha sido realizado bajo mi dirección. ___________________________________ Ing. Marat Rodríguez Moreira DIRECTOR DE TESIS
UNIVERSIDAD TÉCNICA DE MANABI FACULTAD DE INGENIERIA AGRONOMICA TEMA: “Establecimientos de parámetros (físicos, químicos y organolépticos) para diferenciar y valorizar el cacao (Theobroma cacao L.) producido en dos zonas identificadas al norte y sur del litoral ecuatoriano”. TESIS DE GRADO Sometida a consideración del Tribunal de Seguimiento y Evaluación, legalizada por el Honorable Consejo Directivo como requisito previo a la obtención del titulo de: INGENIERO AGRÓNOMO Apr obada por : ________________________________ Ing. J ulio Cedeño Cantos. PRESIDENTE DEL TRIBUNAL ________________________________ Ing. Oswaldo Zambr ano Medr anda. MIEMBRO – DOCENTE _________________________________ Ing. Her iber to Mendoza Zambr ano MIEMBRO DOCENTE
La autora declara y deja constancia
que todos los datos, resultados, y
conclusiones de esta investigación son
de su exclusividad.
Firma Responsable:
___________________
Ángela Leonor Palacios Cedeño.
ÍNDICE DE CONTENIDO CAPÍTULO PÁGINA RESUMEN SUMMARY I. INTRODUCCIÓN II. J USTIFICACIÓN III. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA IV. OBJ ETIVOS 1. General 2. Específicos 14 14 15 V. MARCO TEÓRICO A. Origen y distribución del cacao B. Teorías sobre el origen del cacao Nacional C. Condiciones climáticas y edáficas que requiere el cultivo de cacao. 1. Clima para cacao 1.1. 1.2. 1.3. 1.4. 1 4 7 10 12 14 Temperatura Luminosidad Humedad atmosférica Precipitación 15 16 17 18 18 19 21 21 22 2. Suelos para cacao 2.1. Estructura del suelo donde se cultiva cacao 2.2. Textura del suelo donde se cultiva cacao 2.3. Química del suelo 23 24 26 2.3.1. Acidez y potencial de Hidrógeno (pH) del suelo 2.3.2. Materia orgánica (M.O.) 2.3.3. Pérdida de la materia orgánica en el suelo 2.3.4. Capacidad de intercambio catiónico (CIC). 2.3.5. Conductividad eléctrica. (C.E.). 2.4. Requerimientos nutricionales del cultivo de cacao 2.4.1. Factores que afectan la disponibilidad de nutrientes en el suelo 27 29 30 31 31 32 32 37 D. Zonas cacaoteras 1. Zona norte 38
9 2. Zona central 3. Zona sur – oriental 4. Zona oriental 39 39 40 41 E. Tipos de cacao 1. 2. 3. 4. Cacao Criollo Cacao Forastero o Amazónico Cacao Trinitario Cacao Nacional 41 42 43 44 F. Clasificación comer cial del cacao 45 1. 2. G. Cacao “Fino y de Aroma” Cacao Ordinario 46 47 Caracterización molecular en el cultivo de cacao 47 1. 2. 47 48 Origen de la Biología Molecular Biología Molecular en cacao 48 H. La calidad en el cacao 1. Factores que determinan la calidad 49 I. Beneficio del cacao 1. Cosecha 2. Apertura de mazorca y extracción de almendras 3. Fermentación 3.1. Métodos de fermentación a. Cajón 50 50 51 52 53 1) De madera a un nivel 2) De madera tipo escalera b. Montón c. Sacos 53 53 54 54 3.2. Microfermentaciones 3.3. Tiempo de fermentación 3.4. Temperatura en la fermentación 4. Secado 4.1. 49 54 55 56 57 Métodos de secado. 58
10 a. Secado natural (al sol) b. Secado artificial (estufas) 5. Almacenamiento del cacao. 58 59 60 J . Deter minación de la calidad del cacao 1. Calidad física 60 61 1.1. Prueba de corte 63 a. Almendras de color marrón o café b. Almendras marrón o violetas c. Almendras violetas d. Almendras pizarrosas (de color gris) 2. Composición química del grano de cacao 2.1. Grasa 2.2. Compuestos fenólicos 2.3. Ácidos orgánicos 2.4. Teobromina y Cafeína 69 71 2.4.1. Relación Teobromina / Cafeína 3. Calidad organoléptica 73 74 3.1. Evaluación sensorial del licor de cacao 3.2. Tostado 3.3. Degustación de pasta de cacao 3.3.1. Aroma 3.3.2. Sabor 75 75 76 76 77 Sabores básicos 1) 2) 3) 4) 65 66 67 69 2.3.1. Acidez y potencial de Hidrógeno (pH) en almendras de cacao. a. 64 64 64 64 Acidez Amargor Astringencia Dulce b. Sabores específicos 11 77 77 78 78 78 78
1) 2) 3) 4) Cacao Floral Frutal Nuez c. Sabores adquiridos. 1) 2) 3) 4) Moho Químico Verde / crudo Humo 4. Normas en la calidad de cacao 79 79 79 79 79 80 82 VI. DISEÑO METODOLÓGICO. A. B. C. D. 78 78 79 79 Ubicación Características Agroclimáticas de las zonas estudiadas. Programa Metodológico Datos registrados y métodos de evaluación. 82 82 84 93 1. Caracterización de huertas cacaoteras 2. Registros históricos y análisis de parámetros climáticos 3. Muestreo y Análisis de suelos 4. Muestreo foliar y análisis molecular en ADN de hojas de cacao. 93 98 98 99 5.Variables medidas en muestras de almendras fermentadas y secas 103 5.1. Físicas 103 a. b. c. d. e. f. g. Porcentaje de fermentación Días de fermentación requerido. Índice de semilla Número de almendras en 100 gramos Porcentaje de testa. Distribución del Peso de las Almendras Porcentaje en la coloración de almendras de cacao 103 103 104 104 104 104 105 1) Almendra blanca. 2) Almendra pálida 105 105 5.2. Químicas 105 a. Porcentaje de grasa. b. Porcentaje de polifenoles totales. 12 106 107
E. c. Acidez titulable d. Potencial de hidrógeno (pH). e. Porcentaje de teobromina y cafeína f. Relación teobromina / cafeína 107 107 108 108 5.3. Evaluaciones de las Características sensoriales 108 Manejo del experimento 110 1. Manejo de campo 2. VII. 110 1.1. Cosecha, recolección, fermentación y secado de muestras de cacao 110 Manejo de muestras de almendras de cacao, en el Laborato rio de Calidad Integral de la EETPichiligue. 114 2.1. Torrefacción o tostado, descascarillado, preparación y almacenamiento de muestras de Licor de cacao. 115 RESULTADOS, ANÁLISIS E INTERPRETACIÓN. 118 A. Caracterización de huertas cacaoteras B. Parámetros climáticos C. Características edáficas D. Análisis molecular D. Variables físicas, químicas y organolépticas 118 122 128 137 145 1. Análisis físicos 2. 3. 145 a. Porcentaje de fermentación b. Días de fermentación requerido. c. Índice de semillas, número de almendras en 100 g. y porcentaje de testa. d. Distribución del peso de las almendras e. Color de la Almendra 145 147 150 Variables químicas 160 a. Porcentaje de grasa y de polifenoles totales b. Acidez titulable c. Potencial de hidrógeno (pH). d. Porcentaje de teobromina y cafeína e. Relación teobromina / cafeína 160 162 166 169 175 Variables organolépticas 176
13 154 158 VIII. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES IX. BIBLIOGRAFÍA X. ANEXO. 14 186 190 199
ÍNDICE DE CUADROS. CUADRO 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 PÀGINA Escala de pH para describir categorías de acidez o alcalinidad, determinadas en muestras de suelos. Laboratorio de suelos y aguas del INIAP. Guía para la interpretación de los niveles de elementos en la clasificación del estado nutricional del suelo. Niveles de elementos para la interpretación de los análisis del suelo, usados en el laboratorio de Suelos y Aguas del INIAP. Requerimientos nutricionales del cultivo de cacao desde el estado de plántula hasta la producción. Composición química de los granos de cacao determinado en porcentaje. Porcentaje de grasa, azúcar y punto de fusión de tres grupos de cacao. Pichilingue. 1999. Contenido de ácidos orgánicos en muestras de cacao fermentado y seco en seis países cacaoteros. Valores promedios de acidez titulable en cacao de fincas comerciales. Evolución del contenido de teobromina en la cáscara y cotiledón del grano del cacao durante 10 días de fermentación. Valores de la relación Teobromina / Cafeína, en diferentes grupos de cacao conocidos. Número de fincas, propietarios, ubicación geográfica, altitud, edad de plantación y superficie de las fincas seleccionadas en las zonas de: Colón –Eloy, Nor – oeste de la provincia de Esmeraldas y Naranjal, Sur de la provincia del Guayas. EET – Pichilingue. INIAP. 2008. Tratamientos establecidos para analizar los factores zonas, fincas y régimen de fermentación, en dos repeticiones/época, sobre el cacao procedente de fincas de las zonas: Colón Eloy, Nor – oeste de la provincia de Esmeraldas y Naranjal, Sur de la provincia del Guayas. EET – Pichilingue. INIAP. 2008. Tratamientos establecidos para analizar los factores zonas, fincas y épocas, en el cacao procedente de fincas de las zonas: Colón Eloy, Nor – oeste de la provincia de Esmeraldas y Naranjal, Sur de la provincia del Guayas. EET – Pichilingue. INIAP. 2008. Fincas de Colón Eloy, Nor oeste de Esmeraldas y Naranjal, y Grupos genéticos referenciales de cacao Nacional, Forastero, Trinitario y Criollo. EET – Pichilingue. INIAP. 2008. 15 28 35 36 37 66 67 69 70 71 74 83 87 91 102
15 16 17 18 19 20 21 22 23 Resultados de la densidad poblacional, y productiva, distanciamiento de siembra Hilera/Planta, Nº de árboles productivos, categorización del tamaño de la mazorca y semilla, y topografía de huertas cacaoteras en las zonas de: Colón Eloy Nor – oeste de la provincia de Esmeraldas y Naranjal, Sur de la provincia del Guayas. EET Pichilingue. INIAP. 2008. Árboles sombra y cultivos asociados identificados en fincas de cacao las zonas de: Colón Eloy Nor – oeste de la provincia de Esmeraldas y Naranjal, Sur de la provincia del Guayas. EET Pichilingue. INIAP. 2008. Valores promedios mensual y anual de la precipitación mm. durante el periodo 2000 a 2005, registrados en las zonas de: Colón Eloy, Nor – oeste de Esmeraldas y Naranjal, Sur de la provincia del Guayas. Valores las variables: textura, materia orgánica, potencial de Hidrógeno (pH); Capacidad de Intercambio Catiónico (C.I.C.); Conductividad Eléctrica (C.E.); Niveles de Nitrógeno (N) y Fósforo (P), Potasio (K), Calcio (Ca) y Magnesio (Mg), Azufre (S), Zinc (Zn), Cobre (Cu), Hierro (Fe), Manganeso (Mn) y Boro (B), alcanzados en muestras de suelos de fincas cacaoteras de las zonas de: Colón Eloy, Nor – oeste de la provincia de Esmeraldas y Naranjal, Sur de la provincia del Guayas. EET – Pichilingue. INIAP. 2008. Comparación de la diversidad genética del cacao de la zona de Esmeraldas y Naranjal, con tres poblaciones referenciales. Ecuador EET – Pichilingue. INIAP. 2008. Sumas estadísticas de los 15 sitios (locus) de SSR, de las fincas pertenecientes a Colón Eloy, Nor – oeste de la provincia de Esmeraldas y Naranjal, Sur de la provincia del Guayas, Ecuador. EET – Pichilingue. INIAP. 2008. Análisis de variación molecular (AMOVA), para la variación de SSR entre y dentro de fincas de las zonas de Colón Eloy, Nor – oeste de la provincia de Esmeraldas y Naranjal, Sur de la provincia del Guayas. Ecuador EET – Pichilingue. INIAP. 2008. Porcentaje de la característica física de fermentación, determinado en almendras de cacao procedente de fincas de las zonas de: Colón Eloy, Nor – oeste de la provincia de Esmeraldas y Naranjal, Sur de la provincia del Guayas, y Análisis estadístico. EET – Pichilingue. INIAP. 2008. Índice de semilla, número de almendras en 100 g. y porcentaje de testa, registrados durante el proceso de fermentación en muestras de fincas de las zonas de: Colón Eloy, Nor – oeste de la provincia de Esmeraldas y Naranjal, Sur de la provincia del Guayas, y Análisis estadístico. EETPichilingue – INIAP. 2008. 16 118 121 127 136 140 142 143 146 151
24 25 26 27 28 Porcentaje de almendras blancas y pálidas, determinado en almendras de cacao de fincas de las zonas de: Colón Eloy, Nor – oeste de la provincia de Esmeraldas y Naranjal, Sur de la provincia del Guayas, y Análisis estadístico. EET – Pichilingue. INIAP. 2008. Valores promedios del contenido de grasa, polifenoles totales, acidez titulable, teobromina, cafeína y relación T/C, registrados durante el proceso de fermentación en muestras de fincas cacaoteras de las zonas de: Colón Eloy, Nor – oeste de la provincia de Esmeraldas y Naranjal, Sur de la provincia del Guayas. Épocas lluviosa y seca. EET – Pichilingue. INIAP. 2008. Promedio de las variables organolépticas, determinados en muestras de fincas seleccionadas en la zona de: Colón Eloy, Nor – oeste de la provincia de Esmeraldas y Naranjal y Análisis estadístico, Sur de la provincia del Guayas. Panel EET Pichilingue. INIAP. 2008. Promedio de las variables organolépticas, determinados en muestras de fincas seleccionadas en la zona de: Colón Eloy, Nor – oeste de la provincia de Esmeraldas y Naranjal, Sur de la provincia del Guayas y Análisis estadístico. Panel CRU UWI – Indias / Trinidad y Tobago. 2008. Promedio de las variables organolépticas, determinados en muestras de fincas seleccionadas en la zona de: Colón Eloy, Nor – oeste de la provincia de Esmeraldas y Naranjal, Sur de la provincia del Guayas y Análisis estadístico. Panel GUITTARD EEUU. 2008. 159 165 180 181 182 ÍNDICE DE TABLAS. TABLA PÁGINA 1 Datos de distribución de peso de almendras y número de almendras en 100 gramos. 62 2 Requisitos de Calidad del cacao en grano beneficiado 81
17 ÍNDICE DE FOTOS FOTO 1 2 3 4 5 6 PÀGINA Representación de la caracterización de las fincas seleccionadas para el estudio, en las zonas de: Colón Eloy, Nor – oeste de la provincia de Esmeraldas y Naranjal, Sur de la provincia del Guayas. EET – Pichilingue. INIAP. 2008. Representación del muestreo foliar de fincas seleccionadas para el estudio, en las zonas de: Colón Eloy, Nor – oeste de la provincia de Esmeraldas y Naranjal, Sur de la provincia del Guayas. EET – Pichilingue. INIAP. 2008. Pruebas de fermentación del cacao de fincas seleccionadas para el estudio, en las zonas de: Colón Eloy, Nor – oeste de la provincia de Esmeraldas y Naranjal, Sur de la provincia del Guayas. EET – Pichilingue. INIAP. 2008. Muestras de cacao de fincas seleccionadas durante el proceso de secado, en las zonas de: Colón Eloy, Nor – oeste de la provincia de Esmeraldas y Naranjal, Sur de la provincia del Guayas. EET – Pichilingue. INIAP. 2008. Proceso de preparación de “Licor de cacao”, en muestras de las zonas de: Colón Eloy, Nor – oeste de la provincia de Esmeraldas y Naranjal, Sur de la provincia del Guayas. EET – Pichilingue. INIAP. 2008. Proceso de almacenamiento de licores de cacao en cubetas plásticas, de las zonas de: Colón Eloy, Nor – oeste de la provincia de Esmeraldas y Naranjal, Sur de la provincia del Guayas. EET – Pichilingue. INIAP. 2008. 18 97 101 112 113 116 117
ÍNDICE DE FIGURAS FIGURA PÁGINA 1 Ilustración de la ubicación geográfica en fincas cacaoteras, seleccionadas en las zonas de: Colón Eloy en el Nor – oeste de la provincia de Esmeraldas y en Naranjal, Sur de la provincia del Guayas. EET Pichilingue. INIAP. 2008. 94 2 Ubicación mediante Coordenadas geográficas de fincas cacaoteras seleccionadas en la zona de Colón Eloy en el Nor – oeste de la provincia de Esmeraldas. EET Pichilingue. INIAP. 2008. Ubicación mediante Coordenadas geográficas de fincas cacaoteras seleccionadas en la zona de Naranjal, Sur de la provincia del Guayas. EET – Pichilingue. INIAP. 2008. Valores promedios de frutos sanos y enfermos por árbol, registradas en las zonas de: Colón Eloy, Nor – oeste de Esmeraldas y Naranjal, Sur de la provincia del Guayas. EET – Pichilingue. INIAP. 2008. Valores de Temperatura (º C), máxima, mínima y mensual, registradas en las zonas de: Colón Eloy, Nor – oeste de Esmeraldas y Naranjal, Sur de la provincia del Guayas. Durante el periodo 2000 – 2005. Valores de Humedad Relativa (%) mensual, registradas en las zonas de: Colón Eloy, Nor – oeste de Esmeraldas y Naranjal, Sur de la provincia del Guayas. Durante el periodo 2000 – 2005 Valores de Humedad Relativa (%) mensual, registradas en las zonas de: Colón Eloy, Nor – oeste de Esmeraldas y Naranjal, Sur de la provincia del Guayas. Durante el periodo 2000 – 2005. Análisis de Componentes Principales (ACP) del cacao ecuatoriano, de las zonas de: Colón Eloy, Nor – oeste de la provincia de Esmeraldas y Naranjal, Sur de la provincia del Guayas, incluyendo accesiones referenciales de cacao: Nacional, Forastero, Trinitario, y Criollo. Ecuador EET – Pichilingue. INIAP. 2008. Dendograma de relación genética, entre poblaciones de cacao de Ecuador, zonas de: Colón Eloy, Nor – oeste de la provincia de Esmeraldas y Naranjal, Sur de la provincia del Guayas, incluyendo materiales de cacao Nacional (Refractario), Trinitario y Forastero, basada en la matriz de distancia de Nei’ s (1983), mediante el análisis de 15 marcadores microsatélites. Ecuador EET – Pichilingue. INIAP. 2008. 95 3 4 5 6 7 8 9 19 96 119 124 125 126 138 141
10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 Porcentaje de almendras con buena y mediana fermentación, y violetas, determinado en fincas de las zonas de: Colón Eloy, Nor – oeste de la provincia de Esmeraldas y Naranjal, Sur de la provincia del Guayas. EET – Pichilingue. INIAP. 2008. Respuesta del porcentaje de fermentación total (almendras con buena + mediana fermentación) al número de días de fermentación, en muestras de cacao provenientes de fincas seleccionadas en las zonas de: Colón Eloy, Nor – oeste de la provincia de Esmeraldas y Naranjal, Sur de la provincia del Guayas. EET – Pichilingue. INIAP. 2008. Índice de Semillas (g), según fincas estudiadas en las zonas de: Colón Eloy, Nor – oeste de la provincia de Esmeraldas y Naranjal, Sur de la provincia del Guayas. EET – Pichilingue. INIAP. 2008. Número de almendras en 100 g, Contenido de testa (%), según fincas estudiadas en las zonas de: Colón Eloy, Nor – oeste de la provincia de Esmeraldas y Naranjal, Sur de la provincia del Guayas. EET – Pichilingue. INIAP. 2008. Distribución del tamaño de las almendras de muestras de fincas seleccionadas en Eloy, Nor – oeste de la provincia de Esmeraldas. Durante la época lluviosa y seca. EET – Pichilingue. INIAP. 2008. Distribución del peso de las almendras en muestras de fincas seleccionadas en la zona de Naranjal, Sur de la provincia del Guayas. Durante la época lluviosa y seca. EET – Pichilingue. INIAP. 2008. Porcentaje de almendras de color blanco y pálido, en muestras provenientes de cada una de las fincas cacaoteras seleccionadas en las zonas de: Colón Eloy, Nor – oeste de la provincia de Esmeraldas y Naranjal, Sur de la provincia del Guayas. EET – Pichilingue. INIAP. 2008. Porcentaje de grasa y de polifenoles totales, determinados en muestras de cacao de fincas, correspondientes a las zonas de: Colón Eloy, Nor – oeste de la provincia de Esmeraldas y Naranjal, Sur de la provincia del Guayas. EET – Pichilingue. INIAP. 2008. Acidez titulable ml Na OH / 0.1 N, determinada en muestras de cacao de fincas de las zonas de: Colón Eloy, Nor – oeste de la provincia de Esmeraldas y Naranjal, Sur de la provincia del Guayas. En la época lluviosa y seca EET – Pichilingue. INIAP. 2008. Valores de pH en fresco; después de la fermentación y en seco, registrados en muestras de cacao de fincas de la zona de Colón Eloy, Nor – oeste de la provincia de Esmeraldas. EET – Pichilingue. INIAP. 2008. 20 147 149 152 154 156 157 160 164 165 168
20 21 22 23 24 25 26 Valores de pH en fresco; después de la fermentación y en seco, registrados en muestras de cacao de fincas de la zona de Naranjal, Sur de la provincia del Guayas. EET – Pichilingue. INIAP. 2008. Porcentaje de teobromina y cafeína, determinados en muestras de fincas de cacao de las zonas de Colón Eloy, Nor – oeste de la provincia de Esmeraldas y Naranjal, Sur de la provincia del Guayas. EET – Pichilingue. INIAP. 2008. Análisis de componentes principales de las variables: porcentaje de teobromina, cafeína,grasa, relación teobromina /cafeína T/C, polifenoles totales, y ácidez titulable (ml Na OH / 0.1 N), determinadas en muestras de cacao de las zonas de: Colón Eloy, Nor – oeste de la provincia de Esmeraldas y Naranjal, Sur de la provincia del Guayas. EET – Pichilingue. INIAP. 2008. Agrupamiento de las fincas por la similitud, establecida entre las variables: porcentaje de teobromina, cafeína, grasa, polifenoles totales, relación teobromina / cafeína T/C y Acidez titulable (ml Na OH / 0.1 N), en muestras de cacao de las zonas de: Colón Eloy, Nor – oeste de la provincia de Esmeraldas y Naranjal, Sur de la provincia del Guayas. EET – Pichilingue. INIAP. 2008. Comportamiento de la relación teobromina / cafeína (T/C), del cacao procedente de las fincas de zonas de: Colón Eloy, Nor – oeste de la provincia de Esmeraldas y Naranjal, Sur de la provincia del Guayas. EET – Pichilingue. INIAP. 2008. Valores promedios de sabores, determinados en muestras de licor de cacao de las fincas seleccionadas en las zonas de: Colón Eloy, Nor – oeste de la provincia de Esmeraldas y Naranjal, Sur de la provincia del Guayas. Paneles EET Pichilingue; CRU UWI – Indias / Trinidad y Tobago y GUITTARD Chocolate Co. EEUU. INIAP. 2008. Análisis de Componentes Principales para las variables organolépticas en función de las zonas y épocas considerados para el estudio. EET – Pichilingue. INIAP. 2008. 21 169 172 174 175 177 184 186
RESUMEN La presente investigación, se realizó durante el periodo 2006 2008, en dos zonas cacaoteras del país, ubicadas en Colón Eloy, Nor oeste de la provincia de Esmeraldas y en Naranjal, Sur de la provincia del Guayas, con los siguientes objetivos: 1) Incluir y comparar parámetros climáticos y edafológicos en las dos zonas cacaoteras. 2) Incorporar resultados de análisis genéticos, como medio para diferenciación del cacao procedente de las zonas estudiadas. 3) Generar y comparar parámetros físicos, químicos y organolépticos, en muestras de cacao procedente de las dos zonas de interés. 4) Definir mediante la Relación Theobromina/ Cafeína, el grupo genético al que se acerca o corresponden las muestras de cacao provenientes de las dos zonas evaluadas. El análisis estadístico y Diseño experimental de los resultados involucró cuatro fases concretadas de la siguiente manera: En la fase uno se determinó el mejor tiempo de fermentación, para los cuál se utilizó un Diseño de Bloques Completos al Azar (DBCA), dispuestos en parcelas subdivididas (2x5) x 3, con cuatro repeticiones. En la segunda fase con el mejor tiempo de fermentación logrado en la fase uno, se determinaron las variables físicas: Indice de semilla y porcentaje de testa, y las variables químicas; para lo que se utilizó un Diseño de Bloques Completos al Azar (DBCA), dispuestos en un arreglo factorial de 2x5x2, con dos repeticiones en cada época. En la tercera fase con la Estadística no paramétrica también se evaluaron las variables químicas, utilizando el análisis de componentes principales (ACP), y de conglomerados. En la cuarta fase se evaluaron las variables
22 organolépticas: sabores básicos, específicos y adquiridos, mediante un análisis multivariado, utilizando el método de Friedman. En los análisis de suelos se evaluaron las variables: Textura, porcentaje de bases totales, materia orgánica, pH, capacidad de intercambio catiónico (C.I.C), conductibilidad eléctrica (C.E.), nitrógeno, fósforo, potasio, magnesio, azufre, zinc, boro, cobre, manganeso y hierro. Las condiciones climáticas incluyeron: temperatura máxima, mínima y mensual, humedad relativa y precipitación. En el Laboratorio de Calidad de cacao de la EET – Pichilingue y en el Departamento de Nutrición y Calidad de la EE Santa Catalina / INIAP – Quito, se analizaron las siguientes variables: 1) Físicas: Porcentaje de fermentación, tiempo de fermentación requerido, color del grano, porcentaje de testa; 2) Químicas: Porcentaje de grasa, polifenoles totales, teobromina y cafeína, acidez titulable, potencial de hidrógeno (pH), y relación teobromina / cafeína y 3) Organolépticas: Sabores básicos, específicos y adquiridos. La zona de Colón Eloy presentó suelos franco limosos, un pH entre ácido a medianamente ácido, porcentaje de materia orgánica de media a baja, mientras que en la zona de Naranjal fueron suelos franco – arenosos, medianamente a ligeramente ácido y porcentajes bajos de materia orgánica. La capacidad de intercambio catiónico (CIC), presentó niveles bajos en la zona de Colón Eloy, y niveles medios en la zona de Naranjal, Ninguna de las zonas estudiadas presentó suelos salinos.
23 Niveles bajos en Nitrógeno, Fósforo y en Azufre, de bajos a medios de Magnesio, medios de Potasio, Zinc y de Manganeso, entre medios a altos de Calcio, y niveles altos de Cobre y de Hierro, se obtuvieron en la zona de Colón Eloy. La zona de Naranjal tuvo niveles bajos de Nitrógeno y de Zinc, Fósforo entre bajos a altos, Potasio y Azufre entre bajos a medios, Calcio entre medios a altos, niveles medios de Magnesio, Manganeso y Boro, y niveles altos de Cobre y de Hierro. Según el análisis molecular (utilizando 15 microsatélites), el cacao muestra genotipos diferentes entre zonas, entre fincas y dentro de fincas. El mayor porcentaje de almendras fermentadas lo obtuvo la zona de Colón Eloy, en tanto que la zona de Naranjal obtuvo un mayor porcentaje de almendras violetas. El porcentaje de granos pálidos y blancos fue superior para las muestras de Esmeraldas. El índice de semilla y el porcentaje de testa fueron relativamente igual para todas las fincas en ambas zonas. El porcentaje de grasa fue superior en la zona de Colón Eloy, mientras que en Naranjal fueron superiores la acidez titulable, los polifenoles totales y el porcentaje de teobromina, la relación teobromina / cafeína sólo algo superior, mientras que la cafeína fue inferior. El amargor, la astringencia y la acidez fueron sabores algo relevantes en la zona de Naranjal, el dulce fue superior en Colón Eloy. Los sabores a cacao y nuez fueron distinguidos en la zona de Colón Eloy; Naranjal obtuvo niveles medios de sabor a floral. El sabor verde se presentó en niveles bajos en la escala para todas las muestras de las fincas, mientras que los sabores de moho y químico estuvieron en niveles cercanos a cero en la escala.
24 SUMMARY The present investigation, was carried out during the period 2006 2008, in two cocoa producer areas of the country, located in Colón Eloy, Nor west of Esmeraldas province and in Naranjal, South of Guayas province, with the following objectives: 1) To include and to compare climatics and edafologics parameters in the two cocoa producer areas. 2) To incorporate results of genetic analysis, like means for differentiation of the cocoa coming from the studied areas. 3) To generate and to compare physical, chemists and organoleptics parameters, in samples of cocoa coming from the two areas of interest. 4) To define by means of the Relationship Theobromina / Caffeine, the genetic group to which comes closer or they correspond the samples of cocoa coming from the two evaluated areas. The statistical analysis and experimental Design of the results involved four phases in the following way: In the phase one the best time of fermentation was determined, using an experimental design of Complete Blocks at random (DCBR), arranged in subdivided plots (2x5) x 3, with four repetitions. In the second phase, with the best time of fermentation achieved in the phase one, the physical variables were determined: Seed index and head percentage, and the chemical variables; for what a Design of Complete Blocks at random was used (DCBR), arranged in factorial arrangement of 2x5x2, with two repetitions in each time. In the third phase with the non parametric Statistic the chemical variables were also evaluated, using the components of principals analysis (CPA), and of conglomerates. In the fourth
25 phase the organoleptics variable were evaluated: Basics, specifics and acquired flavors, by means of an multivariety analysis, using the method of Friedman. In the analyses of soils the following variables were evaluated: Texture, percentage of total bases, organic matter, pH, capacity of catiónico exchange (C.C.E), electric conductivity (E.C.), nitrogen, phosphorous, potassium, magnesium, sulfur, zinc, boron, copper, manganese and iron. The climatic conditions included: maximum, minimum and monthly temperature, relative humidity and precipitation. In the Laboratory of Quality of cocoa of the EET Pichilingue and in the Department of Nutrition and Quality of the EE Santa Catalina / INIAP Quito, the following variables were analyzed: 1) Physical: Percentage of fermentation, required time of fermentation, color of the grain, head percentage; 2) Chemical: Percentage of fat, total polifenols, teobromina and caffeine, acidity titulable, hydrogen potential (Hp), and relationship teobromina / caffeine and 3) Organoleptics: Basic, specific and acquired Flavors. Colón Eloy area, presented loamy soils, a pH between acid to fairly acid, percentage of organic matter from medium to low, while in the area of Naranjal there were sandy – loam soils, fairly to lightly acid and low percentages of organic matter. The capacity of catiónico exchange (CCE), presented low levels in Colón Eloy area, and medium levels in the area of Naranjal, None of the studied areas presented saline soils. Low levels in Nitrogen, Phosphorous and in Sulfur; low to medium in Magnesium, medium of Potassium, Zinc and of Manganese; between medium to
26 high of Calcium, and high levels of Copper and Iron, were obtained in Colón Eloy area. The area of Naranjal had low levels of Nitrogen and of Zinc, Phosphorous between low to high, Potassium and Sulfur between low to medium, Calcium between medium to high, medium levels of Magnesium, Manganese and Boron, and high levels of Copper and Iron. According to the molecular analysis (using 15 microsatelits), the cocoa shows different genotypes among areas, properties and inside properties. The biggest percentage of fermented almonds was obtained by the area de Colón Eloy, as long as the area of Naranjal obtained a bigger percentage of violets almonds. The percentages of pale and white grains were superior for the samples of Emeraldas. The seed index and the head percentage were relatively similar for all properties in both areas. The percentage of fat was superior in Colón Eloy area, while in Naranjal were superior the acidity titulable, the total polifenols and the teobromina percentage, the relationship teobromina / caffeine only slightly superior, while the caffeine was inferior. The bitterness, the astringency and the acidity were something outstanding flavors in the area of Naranjal, the sweetness was superior in Colón Eloy. The flavors of cocoa and nut were distinguished in Colón Eloy area; Naranjal obtained medium levels of floral flavor. The green flavor was presented in low levels in the scale for all the samples of the properties, while the flavors of mold and chemist were near to zero in the scale.
27 I. INTRODUCCIÓN De la producción de cacao fino y de aroma en el mundo le corresponde a Ecuador, el 60 %; particularidad que lo ha ubicado en un sitial envidiado por otros países productores de cacao. Esta reputación del cacao ecuatoriano, se debe a la presencia de una variedad llamada “Nacional” con alta calidad, cultivada principalmente en la provincia de Los Ríos y en el Norte del Guayas, (Crawford 1980). Hasta hace algún tiempo la zona norte del Litoral ecuatoriano, no se consideraba como productora de cacao en grandes volúmenes. Sin embargo, el criterio por explorar el potencial de calidad de este cultivo en nuevas áreas del país, ha incrementado el interés de la producción en dicha zona. En nuevos estudios se ha evidenciado que desde tiempos muy antiguos en la parte norte del país específicamente Esmeraldas, existía otro tipo de cacao conocido como “criollo”, que pudo haberse mezclado con otros cacaos introducidos al Ecuador, (Motamayor 2001). Es así, que en las condiciones actuales se presenta como un reto diferenciar las características del cacao producido en la zona norte “Esmeraldas”, que presenta un tipo acriollado original mezclado con otros tipos de cacao del cacao producido en la zona sur del Guayas “Naranjal”, que al parecer desciende del cacao Nacional mezclado principalmente con materiales del tipo Trinitario.
28 Teniendo en consideración que los mercados internacionales del cacao son cada vez más exigentes y crean nuevos criterios a los sistemas de control de calidad, se fundamentaron dos razones principales: 1) Agregar necesariamente valor para estimular y mantener la economía cacaotera mundial y 2) Destacar temas ambientales y de salud de principal interés para los consumidores (Amores y Jiménez 2007). Es necesario mencionar que los factores como el clima, suelo, material genético, manejo del cultivo y el manejo pos cosecha (beneficio) intervienen de una u otra manera sobre la calidad física, química y organoléptica de las almendras del cacao (Arévalo et al. 2004; Reyes, Vivas y Romero, 2004). Es decir, que cualquier proceso productivo está influenciado por el entorno edafo – climático, aquel que provee de servicios imprescindibles para el crecimiento de la producción agrícola del cacao. Este entorno puede dotar, de condiciones que contribuyan al cultivo el potencial para desarrollar atributos de importancia económica como: tamaño de las almendras, notas particulares de sabor, incidencia de enfermedades entre otro (Amores y Jiménez, 2007). Por otra parte, una herramienta eficaz que permite la diferenciación de genotipos, es la aplicación de técnicas moleculares como la identificación de marcadores moleculares; los cuáles, son genes cuya expresión permite un efecto cuantificable u observable (características fenotípicas) que pueden detectarse fácilmente (Solís y Andrade, 2007).
29 En conclusión, la genética se refleja en las intensidades de un atributo como por ejemplo: número de mazorcas por árbol, tolerancia o resistencia a enfermedades, estructuras vigorosas, contenido de grasa, punto de fusión, entre otras; existiendo así mismo variedades de cacao que en sus cromosomas contienen genes que favorecen la presencia del sabor floral, como el cacao Nacional, otros que favorecen un buen nivel de sabor a cacao como el clón CCN – 51, y finalmente el grupo de los criollos produce un cacao con un alto nivel de notas de sabor a nuez (Jiménez, 2006).
30 II. J USTIFICACIÓN El desarrollo de las industrias chocolateras, ha generado un gran interés en los agentes económicos de la cadena local, así como en los agentes externos, para requerir de un conocimiento específico que les explique las diferencias de los atributos de calidad entre los diversos tipos de cacao que se originan en el Ecuador. El mejor conocimiento de las diferencias o similitudes que pueden existir entre las zonas Norte (Esmeraldas) y Sur (Naranjal) del país, permitirá tomar decisiones comerciales efectivas por parte de los operadores del sector. Son entonces circunstancias económicas las que urgen la producción de este tipo de conocimiento, subrayándose de esta manera la importancia del vínculo de la investigación con el desarrollo económico y bienestar del sector cacaotero, que igualmente puede ser aplicable a otros sectores de la economía. El resultado de este estudio, ayudará a la identificación de oportunidades para desarrollar mercados diferenciados, que permitan valorizar la producción local de la zona de Esmeraldas Norte y sur de Naranjal; así como, el conocimiento y la información sobre el suelo, clima, genética y atributos de calidad, servirán en el corto plazo como fuente para impulsar procesos que culminen en certificación de origen y desarrollo de marcas por regiones en el país, como valiosas herramientas de negociación, mercadeo y valorización del cacao.
31 Además, se producirán oportunidades para diseminar el concepto de calidad integral, entre los agentes económicos de la cadena del cacao. Así mismo, se espera que la aplicación de los resultados de esta investigación, aumente con efectividad y eficiencia la economía del sector, y de esta manera agregar valor al producto.
32 III. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA Las inquietudes sobre las temáticas de la calidad, se discuten a diario en las reuniones de operadores de la cadena, y muchas de estas terminan sin respuestas; llegando incluso, por falta de conocimiento a mantener la creencia de que la utilidad y el valor de los cacaos finos están definidos solamente por el origen y no toman en cuenta el beneficio del producto. Esta situación representa una clara debilidad y una gran barrera para la búsqueda y desarrollo de oportunidades comerciales que permitan agregar valor al sector cacaotero, aumentar los ingresos al país y distribuir riqueza entre los actores de la cadena. Por otra parte el mercado mundial de los chocolates y otros productos a base de cacao en su esfuerzo por competir con ventaja, buscan diferenciarse innovando sus productos tradicionales y creando otros nuevos para mantener e incrementar su cuota de mercado. Allí surge un potencial para los productores, de poder producir y ofertar cacaos de calidad con perfiles sensoriales únicos y provenientes de zonas geográficas definidas. Sin embargo, el desarrollo de dicho potencial requiere de una investigación, que permita identificar y caracterizar los tipos de cacao predominantes en las zonas productoras. Este proceso puede culminar en certificaciones de origen, si se logra producir una base técnica y científica para respaldarla. Las certificaciones de origen y marcas para reconocer los productos en el mercado, son importantes herramientas de valorización, principalmente si el medio
33 de donde proviene el cacao, tiene alguna connotación histórica, social o ambiental reconocida y además cuenta con productores organizados y articulados a la demanda externa. Es necesario mencionar que el Ecuador como mayor productor de cacao fino en el mundo, hasta la presente sigue comercializando su producto sin marcas de origen, que se sustente en atributos claramente identificables.
34 IV. OBJ ETIVOS 1. General Ø Determinar características climáticas, edáficas, moleculares, físicas, químicas y organolépticas, que permitan diferenciar el cacao producido en las zonas de Esmeraldas Norte y de Naranjal. 2. Específicos Ø Incluir y comparar parámetros climáticos y edáficos en las dos zonas cacaoteras en estudio. Ø Incorporar resultados de análisis genéticos, como medio para diferenciación del cacao procedente de las dos zonas estudiadas. Ø Generar y comparar parámetros físicos, químicos y organolépticos, en muestras de cacao, procedentes de las dos zonas de interés. Ø Definir mediante la Relación Teobromina/ Cafeína, el grupo genético al que se acerca o corresponden las muestras de cacao provenientes de las dos zonas evaluadas.
35 V. MARCO TEÓRICO A. Origen y distribución del cacao Rohan (1960), considera que el cacao es originario de América del Sur específicamente en los valles del Amazonas y el Orinoco al este de los Andes; cerca de la frontera entre Colombia y Ecuador en donde aún florecen variedades silvestres, las mismas que han sido fuentes de diseminación en lugares donde no se encontraba esta planta. Chessman, citado por Agama (2005), argumenta con mayor exactitud que Pound localizó rangos de variabilidad en algunos materiales colectados en la baja amazonía sudamericana; de esta forma, determinó que se dio un fenómeno de diferenciación en los valles formados por los ríos Napo, Putumayo y Caquetá afluentes del Amazonas cerca de las fronteras orientales de Ecuador y Colombia y algunos afluentes del Orinoco como el Gaviaré y el Inárida. Además, comenta que Pound encontró la existencia de un tipo enteramente silvestre llamado “criollo de la montagne” siendo sus frutos de formas extremadamente variables y con cierto grado de pigmentación. Por otro lado Nosti (1953), indica que el cacao es una planta típica tropical que se extendió naturalmente por la cuenca amazónica, la zona del Caribe y del Pacífico centroamericano rebasando en ciertos lugares el área de cultivo a su habitad
36 ¹ natural, como sucede al norte que es difícil diferenciar si son espontáneos o no, ya que los nativos fueron quienes los propagaron hasta México. Mientras que en el sur los cacahuales no siguen una misma diseminación extensa de los espontáneos, por el vacío demográfico de esa porción del continente y por sus largas y costosas comunicaciones. Cuatrecasas (1964), confirma la teoría de que el cacao es originario de la cuenca amazónica y además plantea la existencia de dos subespecies correspondientes a los Criollos (originaria de América Central) y los Forasteros (originaria del bajo Amazonas), las mismas que evolucionaron independientemente. B. Teorías sobre el origen del cacao Nacional Arosemena (1991), indica que no existe mayor cantidad de literatura sobre el cultivo del cacao precolonial ecuatoriano; quizás por el hecho de que los españoles llegaron primero a México y Centroamérica y encontraron la planta de cacao, luego al llegar a territorio ecuatoriano ya no se interesaron por este delicioso fruto, aunque comenta que cuando Pizarro llegó a Bahía de Matheus (actualmente Esmeraldas) encontró cultivos de cacao. Por su parte Enríquez (1985), menciona que el cacao Nacional comenzó a cultivarse en costas ecuatorianas a inicios del siglo XVIII y que al parecer la variedad Nacional proviene de los declives orientales de la Cordillera que lleva este ¹ Dícese de las plantas que crecen de manera natural en un país sin que el hombre las haya introducido.
37 nombre (en la hoya amazónica de Ecuador), habiéndose observado este tipo de mazorcas y de semillas en plantas nativas de las regiones de Tena, Archidona y Macas, siendo posible que haya sido transportada en forma de fruto de un lado a otro de la cordillera. Así mismo Vera (1993), considera esta teoría de origen, pero cree además que las semillas fueron distribuidas por monos y ardillas, que tienen predilección a la pulpa azucarada que rodea la semilla de esta planta; además cree, que fue introducida por los viejos caminos del Imperio Inca y luego sembrada por los nativos de la costa occidental. Piensa también, que la distribución actual del cacao es producto de plantaciones que se sembraron en el siglo XVII, con semillas procedentes de áreas forestales denominadas “montaña” cuyo desplazamiento comercial se daba a lo largo de las principales vías fluviales. C. Condiciones climáticas y edáficas –que requier e el cultivo del cacao. Braudeau (1970), menciona que intervienen numerosos factores ecológicos en la fisiología de la planta del cacao y por ser sus interacciones complejas, es difícil medir la influencia de cada uno de estos elementos que constituyen el ambiente. Se supone que el cacao es originario de la selva tropical amazónica, por lo consiguiente las condiciones convenientes para su cultivo serán similares al clima de las poblaciones naturales; sin embargo, actualmente se sabe que se pueden obtener buenos rendimientos en cacaotales que están en condiciones diferentes a las nativas.
38 1. Clima para cacao Enríquez (1987) y Vera (1987), consideran que el crecimiento y el desarrollo del cacao está determinado por factores ambientales tales como: temperatura, luz, precipitación, humedad relativa y otros, que varían de acuerdo a la zona; por ello, el comportamiento del cultivo será diferente y restringirá en ocasiones los ciclos de vida del cultivo. 1.1. Temperatura Braudeau (1970), menciona que la temperatura media anual óptima para el cacao debe situarse en 25 º C, y no ser inferior 21º C. La media mínima diaria debe ser superior a 15 º C mientras que la mínima absoluta no debe ser inferior a 10 º C., además argumenta que las condiciones de temperatura son específicamente buenas en las proximidades del Ecuador y a baja altitud. Según Enríquez (1985), el cacao no soporta temperaturas bajo cero, aunque ocurran por poco tiempo y considera que según las localidades del cultivo este puede crecer a temperaturas entre 25 y 26 º C, también se encuentran plantaciones comerciales con buenos rendimientos a temperaturas promedios de 23 º C. Las temperaturas no deben ser menores de 15 ºC, ni tampoco muy altas; pues pueden afectar algunas funciones de la planta (Enríquez, 1985 y Braudeau, 1970). Una temperatura constante de 31 º C en el día y en la noche impide la floración, y las
39 temperaturas de 30 º C son desfavorables al desarrollo de las hojas, es así que las temperaturas elevadas causan una pérdida de dominancia apical en las plantas (Braudeau, 1970). Vera (1987), indica que las fluctuaciones diarias de temperatura afectan los procesos fisiológicos de la planta tales como floración y fructificación. La formación de las flores se inhibe a temperaturas menores de 22º C y se llegan a formar normales la mayor parte del año cuando las temperaturas son superiores a los 25,5 º C. (Hardy, 1961). Esto puede depender además de la humedad del suelo y del genotipo, puesto que hay algunos que florecen y fructifican todo el año y otros lo hacen en ciertos tiempo o por limitaciones ambientales (Enríquez, 2004). Enríquez (1985), señala que la temperatura influye sobre la maduración de frutos ya que en meses más calurosos estos maduran entre 140 y 175 días; mientras que en los meses más fríos maduran entre los 167 y 205 días. En tanto que las temperaturas bajas afectan la calidad de la manteca de cacao, debido a que aumentan la proporción de grasas no saturadas en las semillas de cacao, lo que provoca un bajo punto de fusión en la manteca. 1.2. Luminosidad Vera (1987), menciona que la energía radiante del sol tiene dos efectos sobre las plantas, ilumina y calienta; los efectos luminosos están relacionados con la fotosíntesis, el movimiento de los estomas y el alargamiento de las células de tejidos
40 vegetales. Considera también que los factores que influyen en la cantidad total de radiación son: latitud, tiempo y nubosidad; la latitud determina las horas luz diaria que en el Ecuador es casi constante pero la nubosidad influye en la radiación. Vera (1993), indica que el litoral ecuatoriano posee menor radiación solar. En la mayoría de las localidades del Ecuador, las horas de brillo solar oscilan entre 800 a 1000 horas/año; es decir, casi la mitad de lo registrado en otros países. Braudeau (1970), señala que un cacao joven, requiere generalmente para su crecimiento óptimo una sombra relativamente densa, en donde solo se deje pasar entre el 25 a 50 % de luz total, para contribuir de esta manera a la protección del suelo, ya que el cacao no da por sí mismo una cobertura suficiente. Por lo contrario cuando el cacaotal se ha desarrollado e interviene el autosombraje, la intensidad luminosa media recibida por unidad de superficie foliar sobre el conjunto de árboles, tiende a disminuir; por ello, se debe reducir progresivamente la sombra hasta dejar el paso de la luz de un 70 %, y más aún si la plantación tiene alta densidad y cobertura con copas densas. Es necesario señalar que un cacao con 100 % de entrada de luz, sólo obtiene sus máximos rendimientos con aplicaciones de fertilizantes en dosis adecuadas, abastecimiento de agua mediante riegos y otras labores agronómicas, caso contrario la falta de sombra ocasionará efectos depresivos en el rendimiento (Braudeau, 1970 y Arévalo et al. 2004).
41 1.3. Humedad atmosférica Según Braudeau (1970), es necesaria una alta humedad relativa cuando no hay suficiente agua utilizable en el suelo, ya que esto disminuirá la evapotranspiración. Así mismo Arévalo et al. (2004), consideran que la humedad relativa debe ser mayor al 70% ya que esto favorecerá el establecimiento de las plantas. La humedad relativa (HR) del aire es muy importante en la regulación de evaporación del agua del suelo y la transpiración de la planta; para lo cual el ambiente del cacao debe ser húmedo, ya que su comportamiento decae en lugares secos (Vera, 1993). Una media de 7580 % de HR es la más conveniente para el cacao, en caso de darse una alta HR de 8590 % más desigual distribución de lluvias y altas temperaturas, sólo favorecerá a la proliferación de enfermedades fungosas como monilla (Moniliopthora roreri) y escoba de bruja (Moniliopthora perniciosa). 1.4. Precipitación Vera (1987), indica como guía general se requiere de una precipitación de 1200 a 2500 mm / año, bien distribuidos y con un promedio mínimo de lluvia de 100 mm / mes. El crecimiento y la producción del cacao están estrechamente ligados a su provisión de agua, ya que es muy sensible a una deficiencia hídrica. Es evidente que la pluviosidad óptima solo puede definirse con precisión en función de todos los factores que afectan el abastecimiento de agua, y en particular de la naturaleza del suelo, de su profundidad, de sus propiedades físicas y de su poder de retención de
42 agua. Arévalo et al. (2004), confirma esta teoría y considera que si la zona es demasiado lluviosa (3500 mm/año), los suelos deben presentar un drenaje adecuado. Enríquez (2004), señala que la cantidad de precipitación anual que satisface las necesidades del cultivo del cacao, oscila entre 1500 y 2500 mm en las zonas bajas y cálidas, y entre 1200 a 1500 mm en las zonas más frescas o los valles altos. En zonas donde la lluvia es mayor de 400 mm por año, el cultivo de cacao sólo puede resultar económico en suelos bien drenados o accidentados, donde no se acumule las aguas lluvias, pues un anegamiento y estancamiento por unos días provoca la asfixia de las raíces y su muerte en muy poco tiempo, en casos extremos causa la muerte de la planta. En aquellas zonas donde el período seco es más prolongado, es necesario dar riegos seguidos y con menor cantidad de agua. Dependiendo del tipo de suelo, pendiente y técnica de aplicación se deberá satisfacer las necesidades del cultivo cacao. Es así que un suelo arenoso requerirá de mayor cantidad de agua durante períodos cortos, en cambio los suelos arcillosos se pueden regar con más agua pero durante períodos más largos (Enríquez, 2004). 2. Suelos para cacao Según Braudeau (1970), el cacao se puede adaptar a los más variados tipos de suelos, e incluso a suelo cuyo análisis químico indica pequeños contenidos en elementos minerales. Aunque las posibilidades de producción están limitadas, se
43 podrán obtener en forma regular rendimientos medios satisfactorios, si el cultivo se practica con el sombreamiento adecuado y bajo las condiciones ecológicas favorables. Por su parte Enríquez (1987), expresa que las características principales que se deben examinar al evaluar un suelo para el cacao son: la cantidad de hojarasca de la capa superficial, el espesor de la capa húmica, la porosidad de la capa inferior y el origen del suelo. Por otro lado, no recomienda sembrar en: suelos pantanosos o anegadizos, suelos con pendientes muy fuertes, suelos muy pedregosos, poco profundos, pobres (sin nutrientes) y suelos arenosos cercanos al mar. 2.1. Estructura del suelo donde se cultiva cacao Un suelo debe permitir una buena penetración de las raíces. La presencia de piedras o gravas puede dificultar el desarrollo de las raíces y más aún si son excesivas o cuando bloques de rocosas concreciones de gravas densas impiden no solo el desarrollo de la raíz principal si no también el de las raíces secundarias o laterales (Braudeau, 1970). Según Wood (1982), una cantidad de grava entre los 25 a 30 cm. no es conveniente y a 40 cm. de profundidad o más del 40% vuelve el suelo inapropiado. Además indica que la mayoría de las raíces alimentadoras se proliferan entre los 10 a 20 cm. superiores de la mayoría de los suelos, por ello las condiciones favorables para el desarrollo se presentan en esta capa.
44 2.2. Textura del suelo donde se cultiva cacao Los suelos ideales para el cacao presentan exigencias contradictorias, ya que se requiere que estos tengan buena retención de agua, que estén bien drenados y aireados; considerándose también que las propiedades físicas de los suelos mejor adaptados al cultivo de cacao en determinadas regiones, puede depender de las condiciones climáticas locales y muy en particular del volumen y repartición de las lluvias (Braudeau, 1970). Según Thompson y Troeh (1982), para nombrar las distintas texturas del suelo se usan las palabras: arena, limo, arcilla y franco (contiene una mezcla de arena, limo y arcilla en tales proporciones que exhibe las propiedades de las tres fracciones de modo equilibrado), contiene menos arcilla que arena y limo, ya que las propiedades de la primera se expresan con gran fuerza en relación a la cantidad de arcilla presente. Wood (1982), indica que la textura de los suelos más apropiados para cacao son aquellos en que la “tierra fina” está compuesta por 30 – 40 % de arcilla, alrededor del 50 % de arena y 10 a 20 % de limo. En suelos formados en gran parte por arena, rara vez se forman grandes huecos ya que los granos individuales no los afecta la humedad y carecen de cohesión, la cuál es requerida para formar grandes agregados o para estabilizar túneles y fisuras resultantes de las actividades de los animales o plantas. Mientras que Arévalo et al. (2004), señalan que los suelos más
45 apropiados para el cultivo del cacao son los aluviales de textura (arcilloso – arenoso o arena arcillosa) Además Thompson y Troeh (1982), indican que cada tipo textural corresponde a una clase y específica que el porcentaje en peso de cada fracción se localiza entre ciertos límites definidos, de esta manera se pueden demostrar que las siguientes mezclas corresponden a los siguientes nombres: 60 % de arena, 25 % de limo y 15 % de arcilla = suelo Franco – arenoso; 25 % de arena, 45 % de limo y 30 % de arcilla = suelo Franco – arcilloso; 28 % de arena, 54 % de limo y 18 % de arcilla = suelo Franco – limoso. La textura de los suelos, en relación a sus propiedades agrícola, presenta alta importancia. Es así que los suelos arenosos, retienen poca humedad y tienden a secarse, poseen por naturaleza una baja fertilidad ya que tienen una menor reserva de nutrientes y minerales, que se pierden fácilmente por el deslave y lixiviación consecuente de la alta porosidad y la rápida percolación, para ello es necesario aplicar frecuentemente materiales orgánicos, fertilizantes y cal en dosis menores (Ignatieff, 1950 y Graetz, 2000). Los suelos francos y francos – limosos, poseen buena penetración y retienen bien el agua y los nutrientes, su fertilidad natural va de media a alta, pierde poco agua y nutrientes por lixiviación, los mejores suelos agrícolas quedan dentro de este rango. Por el contrario los suelos franco – arcillosos y arcillosos, tienen poca penetración de agua, retienen grandes cantidades de humedad, la pérdida de
46 nutrientes por percolación es muy reducida, carece de porosidad y contiene poco aire, sus principales problemas son el apelmazamiento, formación de costras, el drenaje y la labranza, (Graetz, 2000). 2.3. Química del suelo Según Wood (1982), de manera general los suelos que tengan características satisfactorias y que en el análisis muestren las siguientes propiedades químicas, se espera que sostenga con éxito una plantación de cacao de ser necesario sin adicionarle fertilizantes minerales (inorgánicos): 1. Capacidad de intercambio de bases en las capas superficiales no apreciables, no menor de 12 m/100g de tierra fina y en los horizontes del subsuelo no menor de 5 m/100g. 2. Contenido medio de materia orgánica en los 0 a 15 cm. superiores del perfil no menor del 3.0 % (1.5 % de carbono orgánico). 3. Saturación de bases en las capas sub.superficiales no apreciablemente menor de de 35 % (a menos que la capacidad de intercambio de bases sea excepcionalmente alta). 4. Potencial de Hidrogeno (pH) en el rango de 6.0 a 7.5 en las capas superficiales y no en exceso ácido (pH menor a 4.0) o alcalino (pH mayor a 8.0), hasta una profundidad de un metro de superficie.
47 Si un terreno no llega a esos límites no significa que allí no crecerá cacao, pero es posible que se presenten problemas de nutrición que pueden ser difíciles de corregir. Algo similar expresó SMYTH, citado por Braudeau (1970), el cuál considera como deseables para los suelos un contenido de bases intercambiables de 12 a 13 meq/ 100 g. en el horizonte superficial, siendo aceptables en los horizontes inferiores aquellos valores menores, pero un contenido de 5 meq / 100 g. debe considerarse como un mínimo hasta un metro de la superficie. La materia orgánica en el suelo juega un papel directo en la alimentación de las plantas, así como en la mejora de la textura y retención del agua en el suelo; es así que los contenidos de M. O. deben ser altos en el horizonte superficial y deben presentar un mínimo de 3.5 % para el crecimiento. A pesar de que el cacao aparece como una de las plantas tolerante a suelos ácidos, se considera que un pH comprendido entre 6 y 7 brinda las mejores condiciones para el suelo (Braudeau, 1970). Mientras que Arévalo et al. (2004), consideran que se ha observado adaptabilidad en suelos con un rango de reacción del suelo de pH 5,0 – 7,5. 2.3.1. Acidez y potencial de Hidrógeno (pH) del suelo La acidez en el suelo está muy relacionado con las concentraciones de hidrógeno y se expresa con un parámetro denominado potencial de hidrógeno “pH”, se considera que el pH del suelo está muy relacionado con las cantidades relativas de
48 catiónes de ácidos (H⁺ y Al ⁺ ⁺ ⁺) y de bases (Ca ⁺⁺, Mg ⁺⁺⁺, K⁺ y Na⁺) en los sitios de intercambio, el pH sube cuando aumentan las concentraciones de bases y baja cuando se incrementan las concentraciones de ácidos (Thompson y Troeh, 1982). Lo cuál es corroborado por INPOFOS (1993), quién señala que en general la condición ácida del suelo reduce la disponibilidad del Ca, Mg, Mo y P; mientras que incrementa la disponibilidad del Fe, Mn, B, Cu y Zn, el Nitrógeno es más disponible con un pH entre 6.0 y 7.0 . La escala del pH se presenta entre un rango que va de 0 a 14; en la cuál valores menores a 7 se consideran ácidos, mientras que valores mayores a 7 son básicos y aquellos alrededor de 7 serán neutros. La descripción de categorias del pH., se expresa claramente en el Cuadro 1. (Thompson y Troeh, 1982; Duicela y Corral, 2004). Cuadro 1. Escala de pH para describir categorías de acidez o alcalinidad, determinadas en muestras de suelos. Laboratorio de suelos y aguas del INIAP. pH Denominación Siglas < 5 5,0 5,5 > 5,5 6,0 > 6,0 6,5 > 6,5 7,0 7,0 > 7,5 8,0 > 8,0 8,5 Muy ácido Ácido Medianamente ácido Ligeramente ácido Prácticamente neutro Neutro Ligeramente alcalino Medianamente alcalino M. Ac. Ac. Me. Ac. L. Ac. P. N. N. L. Al. Me. Al. > 8,5 Alcalino Al.
49 2.3.2. Materia orgánica (M.O.) Según Duicela y Corral (2004), la materia orgánica del suelo es el conjunto de residuos vegetales y animales descompuestos y transformados por acción de los microorganismos, cuya procedencia son los restos de cultivos, de arvenses, del aporte de la biomasa de plantas sombras, de la aportación del estiércol y abonos orgánicos; y también de seres vivos como hongos, insectos, algas, bacterias y otros organismos que habitan en el suelo. Por ello la M.O. es uno de los componentes más importantes del suelo ya que tiene efectos directos sobre la estructura, capacidad de retención de agua, aireación, contenido y disponibilidad de nutrientes, potencial de hidrógeno y capacidad de intercambio catiónico. Además incrementa la habilidad del suelo para retener nutrientes y reducir la compactación. Graetz (2000), señala que la M.O. proporciona nutrientes tales como nitrógeno, fósforo y azufre, considerándola como la única abastecedora de nitrógeno al suelo. Por otra parte Wood (1982), indica que los agregados grandes del suelo imparten una estructura conveniente de migajon a las capas superiores de los terrenos muy productivos, están cimentados en forma principal por compuestos orgánicos derivados de la descomposición de materia orgánica y son secretados por la microfauna. Los suelos con material de migajón (ricos en materia orgánica y en nutrientes) son aquellos que no han sido alterados y se encuentran debajo de bosques naturales o en tierras recién desmontadas; aunque el desmonte y la labranza conducen con rapidez a la destrucción de la capa arable.
50 2.3.3. Pérdida de la materia orgánica en el suelo Bajo condiciones naturales, así como en zonas que no han sido nunca perturbadas por cultivo o deforestación, hay un equilibrio entre la cantidad de humus destruido por descomposición total y la materia añadida por la putrefacción de plantas y de cuerpos animales. Donde se practica la agricultura o donde se altera el equilibrio de los procesos naturales, bien por los humanos, bien por accidentes naturales como el fuego, se pierde la estabilidad y se reduce el contenido orgánico del suelo hasta que se alcanza un nuevo equilibrio (Microsoft Student, 2007). Algo similar expone Urquhart (1963), quién indica que la tala del bosque deja en plena exposición solar al suelo, causando una rápida descomposición de la materia orgánica; aún si la siembra del cacao ocurra inmediatamente después de la tala del bosque puede ocurrir una seria pérdida del humus, ocurriendo de esta forma la disminución progresiva del depósito de materia orgánica, a menos que se provea de una cubierta adecuada al terreno plantando árboles de sombra. Graetz (2000), expresa que las prácticas agrícolas en suelos cultivados agotan la materia orgánica; en estos casos el humus se descompone y pierde su característica estabilizadora de la estructura del suelo. Por otra parte la reposición del contenido de materia orgánica, después de un agotamiento es un proceso lento. Por lo tanto, se deben tomar medidas correctivas a través de la producción e incorporación de abonos verdes y residuos animales, a más de la constante restitución de los residuos vegetales de las cosechas.
51 2.3.4. Capacidad de intercambio catiónico (CIC). La magnitud de cambio catiónico de la arcilla depende en parte del pH, siendo menor en condiciones ácidas y aumentando hacia los valores básicos. La abundancia de iónes H⁺ en un suelo ácido transforma en OH ⁻ algunos iones O ⁻ ⁻ expuestos, reduciendo así la capacidad de cambio (Thompson y Troeh, 1982). Por su parte Duicela y Corral (2004), consideran que el número total de cationes intercambiables que un suelo puede retener se denomina “capacidad de intercambio de cationes (CIC)”; la CIC depende de la cantidad y tipo de arcillas y del contenido de materia orgánica presentes en el suelo, cuando mayores son los contenidos de M.O. y arcilla, la CIC se incrementa siendo expresada en miliequivalentes / 100 gramos de suelo ( meq / 100 g) o centimoles / litro. 2.3.5. Conductividad eléctrica. (C.E.) La medida de la salinidad se realiza determinando la conductividad eléctrica de un extracto de un suelo que se expresa en milimbos por cm (mmhos /cm). La conductividad está relacionada directamente con la concentración total de la solución del suelo en las condiciones naturales del mismo. El orden de magnitud de este valor en los suelos oscila entre menos de 1 a 20 mmhos/ cm., considerándose como suelos salinos aquellos que superan los 2 mmhos/ cm, ya que sólo las plantas muy tolerantes soportan valores del orden entre 8 a12 mmhos / cm. (Domínguez, 1984).
52 2.4. Requerimientos nutricionales del cultivo de cacao Ignatieff (1950), señala que el suelo seco contiene del 90 al 99 % de sustancias minerales y entre 1 a 10 % de materias orgánicas, las cuáles son fuentes primarias de nutrientes de las plantas, la fuente nutricional puede desaparecer con el pasar del tiempo dependiendo del tipo de suelo y de su uso, llegando incluso a necesitar nutrientes adicionales para mantener una provisión equilibrada. Para que una planta mantenga un sano crecimiento, es necesario que el suelo posea los niveles de nutrientes en forma moderada. Se considera que las plantas absorben los nutrientes en proporciones específicas, es importante que estos se mantengan balanceados en el suelo para que puedan ser aprovechados por el cultivo. Los elementos nutritivos se clasifican en: Macroelementos que integran el Nitrógeno (N), Fósforo (P) y el Potasio (K); Elementos secundarios como el Calcio (Ca), Magnesio (Mg) y Azufre (S); y los Microelementos Manganeso (Mn), Cobre (Cu), Zinc (Zn), Hierro (Fe), Molibdeno (Mo) y el Boro (B) (Graetz, 2000). 2.4.1. Factores que afectan la disponibilidad de nutrientes en el suelo En general la condición ácida del suelo reduce la disponibilidad del Ca, Mg, Mo y P. Por otro lado está condición incrementa la disponibilidad del Fe, Mn, B, Cu y Zn (INPOFOS, 1993). El K se pierde del suelo por medio de la extracción de la cosecha de los cultivos. Este elemento adsorbido y fijado en el suelo, puede perderse por erosión. En suelos con bajo potencial de adsorción y fijación, y en áreas de alta
53 precipitación, el K se puede perder hacia la tabla de aguas por lixiviación (Murrel, 2003). Debido a que el Ca existe como un catión, este nutriente está gobernado por los fenómenos de intercambio catiónico. Generalmente es el catión dominante en el suelo, aún en valores de pH bajos, y ocupa normalmente el 70 % o más de los sitios en el complejo de intercambio. Muchos suelos contienen suficiente Mg para soportar el crecimiento vegetativo, sin embargo, las deficiencias de Mg ocurren con más frecuencia en suelos ácidos sujetos a altas precipitaciones y en suelos arenosos. Las deficiencias también pueden desarrollarse en suelos calcáreos donde el agua de irrigación tiene contenidos altos de bicarbonato o en suelos sódicos (INPOFOS, 1997). Las principales causas de deficiencias de S son: el bajo contenido de Materia Orgánica en el suelo, acidez que causa menor mineralización de la M.O., lixiviación del SO4 2 , sequía prolongada y uso generalizado de fertilizantes sin S (Sabino Prates, Lavres Júnior y Ferreira de Moraes, 2007). La deficiencia de Fe está bien identificada en suelos calcáreos y suelos arenosos bajos en materia orgánica, que podría ser inducida por un sobreencalado o por la aplicación excesiva de Cu, Zn o Mn en el suelo. La deficiencia de Mn es común en suelos arenosos, aunque también podría presentarse en suelos ácidos con baja CIC, sometidos a alto lavado (Bruulsema, 2000). Así mismo se considera que la Materia Orgánica es una fuente principal de B, microelemento que por ser móvil
54 está sujeto a lixiviación, principalmente en suelos arenosos y en las áreas de abundante precipitación (INPOFOS, 1997). Los suelos arenosos, bajos en Materia Orgánica pueden llegar a ser deficientes en Cu, debido a pérdidas por lixiviación. Los suelos pesados arcillosos, son los que tienen menos probabilidad de desarrollar deficiencias de este elemento. El Zn es menos disponible a medida que el pH sube, se considera que los niveles bajos de Materia Orgánica, indican baja disponibilidad de Zn (INPOFOS, 1997). Enríquez (1985), considera que previo al desarrollo de un programa de fertilización, es necesario conocer el nivel de fertilidad natural del suelo; este diagnóstico se lo puede realizar por medio de un análisis de suelo o foliar. Los muestreos e interpretación del análisis lo debe realizar un técnico con experiencia y en base a la interpretación se realizarán las posteriores recomendaciones de niveles de fertilización de acuerdo a lo requerido. El Cuadro 2. es una guía elaborada por laboratorios del Centro Agronómico Tropical de Investigación y Enseñanza (CATIE), que facilita mucho la interpretación del estado de fertilidad del suelo.
55 Cuadro 2. Guía para la interpretación de los niveles de elementos en la clasificación del estado nutricional del suelo. Rango de fer tilidad r elativa Par ámetr o Alto Medio Bajo 7,5 6,5 6,4 5,1 < 5,0 Materia or gánica % (combustión húmeda) > 6,1 6,0 3,1 < 3,0 Nitrógeno Total % (Kjeldahl) > 0,41 0,40 0,21 0,2 9,5 10,4 15,5 10,5 >15,6 ó < 9,4 Fósfor o P ppm (Mehlich) > 16 15,0 6,0 < 5 Fósfor o P/ ml (Olsen modificado) > 21 20,0 12,0 < 12 Fósfor o " disponible" P₂O₅ ppm (Truog) > 120 119 21,0 < 20 > 0,41 0,40 0,16 < 0,15 > 0,41 0,40 0,21 < 0,20 > 21 20,0 0,13 < 12 > 18,1 18,1 4,1 < 4,0 > 4,1 4,0 2,0 < 2,0 > 4,0 4,4 0,9 < 0,80 > 2,1 2,0 0,8 < 0,80 > 30,1 30,0 12,1 < 12,0 Saturación de Alumnio % (KCl 1 N) 0 10 11,0 25,0 < 26 Alumnio meq / 100 ml (KCl 1 N) < 0,30 0,31 1,50 > 1,51 pH ( en agua 1 : 2,5) Relación C/N Potasio inter cambiable meq / 100g. (Acetato de Amonio 1 N, pH , 7,0) Potasio estr aíble, meq / 100 ml (Olsen modificado) Azufr e S SO₄ / ml (Fósfor o monocálcico 500 ppm) Calcio inter cambiable meq / 100g. (Acetato de Amonio 1 N, pH , 7,0) Calcio extr aíble meq / 100 ml. (Clur ur o de potasio 1 N) Magnesio intercambiable meq / 100g. (Acetato de Amonio 1 N, pH , 7,0) Magnesio extr aíble meq / 100 ml. (Clur ur o de potasio 1 N) Capacidad de inter cambio de cationes meq / 100g. (Acetato de Amonio 1 N, pH , 7,0) Fuente: Enríquez 1985, curso sobre el cultivo del cacao p. 79.
56 Así mismo Mite y Motato 1993., proporcionan una guía para interpretar los resultados de análisis de los suelos, utilizado por el Laboratorio del Instituto Nacional Autónomo de Investigaciones Agropecuarias (INIAP), Cuadro 3. Cuadro 3. Niveles de elementos para la interpretación de los análisis del suelo. Usados en el Laboratorio de suelos y aguas del INIAP. Elemento Nitr ógeno (N) Fósfor o (P) Zinc (Zn) Cobr e (Cu) Hierr o (Fe) Manganeso (Mn) Bajo 1,0 30,0 1,0 7,0 3,0 1,0 20,0 5,0 Nivel Medio meq / g. 31,0 60,0 8,0 14,0 3,1 7,0 1,1 4,0 21,0 40,0 5,1 15,0 Alto 61 15 7,1 4,1 41,0 15,1 Fuente: Laboratorio de suelos y Aguas de la EET – Pichilingue del INIAP. Por otra parte Mite y Motado (1993), señalan que en Malasia se llevó a cabo un estudio a través del análisis de toda la planta, para estimar exigencias de nutrientes en diferentes etapas de desarrollo del cacao cuyos requerimientos se indican en el Cuadro 4.
57 Cuadro 4. Requerimientos nutricionales del cultivo de cacao desde el estado de plántula hasta la producción. Estado del cultivo Edad de la planta (meses) Requer imiento Nutr icional Pr omedio en Kg/Ha N P K Ca Mg Mn 5 12 2.4 0.6 2.4 2.3 1.1 0.04 0.01 Establecimiento 28 136 14 156 113 47 3.9 0.5 Inicio de producción 39 212 23 321 140 71 7.1 0.9 50 87 438 48 633 373 129 6.1 1.5 Vivero Plena Producción Zn Fuente or iginal: Thong YNG, citados por Morais, F.I., Santana, M.B. y Santana, Ch. Nutricao Mineral e Adubacao do cacauerio. CEPLAC, Bahía, Brasil. Boletín técnico No. 88, INIAP – 1981. pag 71. D. Zonas cacaoteras El cacao “Nacional” se desarrolló en el litoral ecuatoriano. Para 1890 era la única variedad cultivada en el Ecuador, a excepción de la provincia de Esmeraldas donde hubieron pocas exportaciones. En ésta época el cacao “Nacional” gozaba de un reputación envidiada, por presentar un cacao de alta calidad, siendo considerado el cacao más fino del mundo, se reconocían cuatro calidades (Crawford, 1980). La calidad Nacional ar riba, producido en las riveras del río Guayas, específicamente en las provincias de Los Ríos y Guayas a lo largo de los ríos Daule y Babahoyo. El Bahía de Caráquez, era un cacao que salía de la provincia de Manabí, en la zona de Chone de las haciendas, que aunque no poseían grandes extensiones, tuvo agricultores preocupados por producir un cacao de optima calidad.
58 El cacao conocido como Balao, producido en el extremo inferior del río Guayas y al este del estrecho de Jambeli, y en la zona de Naranjal se presentaron importantes fincas cacaoteras como la “Balao Chico”, “Pechichal” y “Secadal”. Se conoció para aquella época el cacao “Machala”, producido en la ciudad con ese nombre y al sur de Balao (Crawford, 1980 y Arosemena, 1991). Según Vera (1987), en el país el cultivo de cacao se encuentra distribuido casi en su totalidad en la región Costanera; identificándose tres zonas ecológicamente distintas, comprendidas entre las latitudes 1.5 º N y 4 º S y son las siguientes: 1. Zona norte Vera (1987), comenta que abarca áreas dentro de las provincias de Esmeraldas, Manabí y estribaciones occidentales de la cordillera en Pichincha y Cotopaxi, encontrándose cacao en: Quinindé, Viche, Esmeraldas, Chone, El Carmen, Santo Domingo de los Colorados y La Maná. Esta zona presenta un régimen de precipitación que supera los 2000 mm/año; dos estaciones marcadas, una lluviosa de diciembre/enero a abril y la otra casi sin precipitación de mayo a Noviembre, los suelos son de origen volcánico. Vera (1993), indica que esta zona en 1980 produjo alrededor del 21 % del cacao Nacional, y no presenta mayor desarrollo tecnológico; por ende los rendimientos son bajos. Además, aquí predominan plantaciones de más de 40 años en su mayoría sembradas con una mezcla muy heterogénea de origen desconocido
59 llamado “Híbrido Nacional x Trinitario”, las que no cuentan con el manejo adecuado. 2. Zona central Según Vera (1987), comprende áreas que se ubican casi en su totalidad en la zona norte del Río Guayas: Balzar, Milagro, Naranjito, Colimes, Sta Lucía, Urbina Jado, y la provincia de Los Ríos: Vinces, Palenque, Baba, Guaré, Isla de Bejucal, Pimocha, Caracol, Babahoyo y Quevedo. Al cacao proveniente de esta zona se lo conoce comercialmente como “Arriba” por ubicarse aguas arriba de los Ríos Daule y Babahoyo. Esta zona posee características óptimas en cuanto a suelos, con precipitaciones abundantes que alcanzan hasta 2000mm/año, distribuidas en su mayoría de diciembre a julio. Vera (1993), señala que existe además una importante área ubicada a los márgenes de la cordillera occidental de la provincia de Bolívar: Echeandía, San Antonio y Balsapamba. Esta zona posee características óptimas en cuanto a suelos con precipitaciones que alcanzan hasta los 1000 mm. 3. Zona sur oriental Vera (1987), menciona que esta zona ocupa la provincia del Guayas: Naranjal, Balao, Balao Chico, Tenguel y la provincia de El Oro: Santa Rosa, Machala, Guabo y Tendales. Esta zona recibe precipitaciones que oscilan entre 500 y 1000 mm/año;
60 considerándosela con alto potencial, debido a que las condiciones climáticas son aparentemente menos favorables para el desarrollo de enfermedades. Vera (1993), también manifiesta que la zona, cuenta con suplemento de agua durante la época seca bajo el sistema de riego que dispone la extensa zona bananera de El Oro, que durante los últimos tiempos por precios altos y el interés en diversificar la zona, se implemento la siembra del cultivo del cacao a orillas de carreteras modernas y zonas dotadas de riego, drenaje y fertilización. De este modo se delimita así un área de producción con condiciones contrastantes al cultivo pero manejables, lo que permite una mayor productividad en relación a las zonas tradicionales que por el hecho de reducir frutos enfermos producirá efectos altamente rentables. 4. Zona oriental Vera (1987), señala que en esta zona el cacao se encuentra distribuido en las provincias de Napo, Pastaza, Morona Santiago y Zamora Chinchipe. En general esta área cacaotera recibe un promedio anual de precipitación entre 2400 y 3200 mm con temperaturas medias de 18 – 19º C y máximas de 33 – 34 º C. De igual manera Vera (1993), indica que todas aquellas plantaciones de cacao de esta zona fueron realizadas por los colonos en los últimos 40 años, siendo las semillas para la siembra traídas de Santo Domingo de los Colorados, Naranjal y Machala de árboles silvestres locales. Generalmente las plantaciones ocupan menos de una hectárea y pocas veces cinco. Además, ni nativos ni colonos tienen tradición
61 por el cultivo y fue recién al final de los años 1980 cuando le ponen interés al cacao; siendo utilizado como alternativa, ya que el cultivo del café, presentó problemas en el desarrollo y producción. E. Tipos de cacao. Hardy (1961), indica que en forma general se reconocen tres grandes grupos genéticos de cacao llamados Criollos, Forasteros y Trinitarios (que es la mezcla de los dos anteriores). Sin embargo luego estudios genéticos realizados, actualmente se conoce que el cacao abarca una amplia diversidad genética, en donde a la variedad Nacional, se la considera como un grupo aparte (Crouzillat et al. 2000). La diversidad genética está indicada por las diferencias que exhiben los componentes de individuos, con respecto a las expresiones fenotípicas que son observadas en el mismo. En este sentido; se considera que de toda planta existente, las futuras generaciones producidas sea por recombinación natural o artificial, son un componente de diversas especies (Bartley, 2005). 1. Cacao Criollo Braudeau (1970) y Soria (1966), expresan que en este grupo se unen los cacaos que presentan las características de los antiguos criollos venezolanos y en particular todos los tipos de cotiledones blancos cultivados en América Central, México, parte de Venezuela y Colombia. Además según Arguello, Mejía y Palencia
62 (2000), estos tienen cotiledones violeta pálido, estaminoides de color rosa pálido, las mazorcas de forma alargada con punta muy acentuada en el extremo inferior, marcados con diez surcos muy profundos o a veces en grupos alternos cinco, el pericarpio es rugoso y delgado, el mesocarpio poco lignificado. Siendo estas de color rojo o verde en estado inmaduro, tornándose amarillas y anaranjado rojizas cuando están maduras (Borbor y Vera, 2007). Vera (1993), menciona que los granos del cacao criollo son gruesos casi redondos, con cotiledones muy ligeramente pigmentados. Estos requieren de dos a tres días para fermentar, es muy aromático y se lo designa comercialmente como “Cacao Fino”, presentando un chocolate apetecido por el sabor a nuez y frutas, (Anecacao, 2004.; Borbor y Vera, 2007). 2. Cacao Forastero o Amazónico A este grupo se agregan todos los cacaos corrientes del Brasil y del oeste africano, y otros cultivares encontrados en los diferentes países de América Central y del Norte de América del Sur. Los mismos se consideran, son originarios de la alta amazonía y fueron dispersados, por la cuenca del Amazonas (Enríquez, 2004). Se le atribuye la denominación de “Amazónico”, por estar distribuido en forma natural en la cuenca del río que lleva este nombre, considerando el centro de origen de este complejo genético a la zona localizada entre los ríos Napo, Putumayo y Caquetá, en América del sur (Soria, 1966).
63 Vera (1993), indica que los forasteros presentan estaminoides de color violeta, las mazorcas son amarillas cuando están maduras, presentan surcos y rugosidad poco notables; son lisas y de extremos redondeados. La cáscara es algo gruesa y el mesocarpio lignificado, los granos son más o menos aplanados con cotiledones de color púrpura. Según Borbor y Vera (2007), de este tipo de cacao se obtiene un chocolate con sabor básico a cacao. 3. Cacao Trinitario Según Vera (1993), este grupo pertenece botánicamente a un grupo complejo constituido por una población híbrida que se originó en la Isla de Trinidad, cuando la variedad original (Criollo de Trinidad) se cruzó con la variedad introducida de la cuenca del Orinoco para reemplazar las plantaciones que fueron destruidas en 1727 por un ciclón. Braudeau (1970), argumenta que los caracteres botánicos de este grupo son difíciles de definir, ya que son de una población híbrida polimorfa donde se pueden observar todos los tipos intermedios de criollos por un lado y forastero por el otro, con lo cual se puede identificar una disyunción relevante en los descendientes de Trinitarios. Los trinitarios presentan diversas formas de mazorcas, hallándose de colores verdes y rojos cuando están inmaduras, tornándose en algunos casos anaranjadas y
64 amarillas en la madurez (Borbor y Vera, 2007). Generalmente presenta almendras de tamaño mediano a grande con cotiledones rojizos y desarrolla un aroma a chocolate pronunciado con un sabor adicional definido como frutal. (Anecacao, 2004). 4. Cacao Nacional Lercetaud et al., citados por Quiroz (1997), apoyándose de las nuevas tecnologías moleculares en los últimos resultados disponibles, demuestran que el cacao Nacional es genéticamente mas cercano de los Forasteros que de los Criollos, pero que estos además sugieren que el origen del cacao Nacional es anterior a la singularización del grupo de los Criollos y de los Forasteros; es decir, que presenta características morfológicas y organolépticas especiales independientes a estos. Crouzillat et al. (2000), argumentan que aún se desconoce el origen geográfico exacto del cacao Nacional y según un estudio realizado a 416 genotipos de cacao de orígenes diferentes, determinaron niveles de heterocigocidad y diversidad genética, y al usar pruebas (Restricction Fragment Length Polymorphism) RFLP se estableció que el genotipo del cacao Nacional es genéticamente diferente del Forastero, Criollo y otros tipos genéticos. Enríquez (1993), considera que las mezclas de híbridos se formaron a inicios del siglo XX, con la introducción de un cacao llamado Venezolano (cacao tipo Trinitario con origen aún desconocido). Actualmente en el país se localizan
65 materiales de cacao que corresponden al genotipo Nacional x Trinitario y en menor grado al tipo Nacional x Forastero, existiendo cada vez, menos la cantidad de tipo “Nacional” puro (Enríquez, 2004). Es así que estos cacaos híbridos conservan aún el sabor “Arriba” y aroma del cacao nacional puro, aunque también se ha modificado el sistema de fermentación y secado por cuanto este requiere ahora más días (Enríquez, 1998). En la provincia de Esmeraldas se observan cacaos acriollados que presentan un buen sabor (Enríquez, 2004). Por ello actualmente la Asociación de productores de cacao del Norte de Esmeraldas “APROCANE”, organización poblada más del 90% por afroecuatorianos, considera como oportunidad ofertar un producto de origen, considerando que los cultivos de cacao presentan rasgos del tipo criollo, existentes por mas de 80 años, además de estar rodeado por los ríos: Bogota, Cachavi, Wimbi, Santiago, Cayapas, Onzole, Tululbi, Palabi. Producir cacao durante todo el año es otra ventaja de esta zona e incrementar el proceso de calidad y certificación orgánica es su objetivo principal, (CACAO ECUADOR 2005). Por su parte Borbor y Vera, (2007) y Anecacao, (2004) señalan que las mazorcas son amelonadas, pero con estrangulaciones en la base y en el ápice de la misma, con surcos poco profundos, color de cotiledón violeta pálido o lila y algunas ocasiones se observan semillas blancas, presenta sabor y aroma floral.
66 F. Clasificación comer cial del cacao El mercado mundial del cacao, distingue dos amplias categorías de cacao en grano y se los conocen como: cacao “Fino y de Aroma”, y cacao “Corriente u Ordinario” (Calderón, 2002 y Rosero, 2002). Los cacaos finos o de sabor provienen del cultivo de las variedades de cacao: Criollo, Trinitario y Nacional; mientras que, los cacaos básicos provienen de variedades de cacao tipo Forastero (Amores, 2007). 1. Cacao “Fino y de Aroma” Amores (2004), indica que los cacaos finos tienen sabores y aroma distintivos que son demandados por los fabricantes de chocolates. Estos son utilizados para elaboración de chocolates negros, tipo gourmet por conferirle a los productos características de aroma y sabor especiales. La variedad Nacional de Ecuador, el Criollo de Venezuela y el Trinitario de Trinidad y Tobago son representantes de los cacaos Finos de Aroma. Radi (2005), exponen que América Latina y el Caribe aportan el 80% de la producción mundial de cacao fino; en cambio Asia y Oceanía el 18%, y África el 2 %. Por otro lado (Lastra, 2004) menciona que Ecuador aporta aproximadamente con el 60% de la producción mundial de cacao “fino y de Aroma” y la calidad de su producto lo pone en ventaja comparativa con el resto de productores mundiales
67 2. Cacao ordinario Para Amores (2004) y Lastra (2004) más del 95 % de la producción anual / mundial es considerada como cacao corriente u ordinario, los cuales proceden en su mayoría de África, Asia y Brasil y pertenece esencialmente al tipo cacao Forastero. Este cacao se destina en gran parte para la producción de manteca de cacao, polvo de cacao, como aromatizante en recetas domésticas, en la preparación de varios alimentos y bebidas instantáneas. Los estándares de calidad del mercado para cacaos finos o corrientes, indican que deben ser fermentados, completamente secos, libres de olores extraños y de insectos vivos y muertos, almendras partidas, fragmentos de cascarilla, material extraño y tener tamaños uniformes (Amores, 2004). G. Caracterización molecular en el cultivo de cacao. 1. Origen de la Biología Molecular Beckman, citado por Quiroz (2002), señala que con el desarrollo de las técnicas modernas de la Biología Molecular, surgieron diversos métodos de detección de polimor fismo genético 2 . Inicialmente la utilización de enzimas de restricción permitió el análisis de longitud de los fragmentos de restricción de ADN (RFLP). 2 Ocurrencia en la misma especie de dos o más formas corporales o fenotipos diferentes. Fuente: Robles, 1995. p. 139.
68 Es necesario considerar que los marcadores moleculares en los análisis genéticos y en el mejoramiento de las plantas ha tenido una difusión muy rápida, la importancia de estos radica en que ofrecen la posibilidad de estudiar poblaciones y seleccionar aquellos que presenten rasgos o características de interés para el hombre. Se pueden evaluar desde que el individuo está en su primer estadio de desarrollo, pudiendo utilizar cualquier parte del individuo (Solís y Andrade, 2007). 2. Biología Molecular en cacao Se debe considerar que los marcadores moleculares son generados por diferentes métodos y se adaptan al tipo de marcador para la especie o situación. “En este sentido el Departamento de Agricultura de Estados Unidos (USDA) esta usando el “Simple Secuence Repeats (SSRs) ”, también conocidos como microsatélites; en proyectos colaborativos establecidos con científicos en Brasil, Costa Rica, Trinidad, Inglaterra y Ecuador, con la finalidad de caracterizar accesiones de cacao que existen en estos países (García, citado por Loor, 2002). H. La calidad en el cacao. Amores (1999), acota que la calidad es uno de los aspectos principales que afecta la comercialización internacional de los productos agrícolas y que actualmente las dimensiones que precisan la calidad de un producto establecen un componente importante en cualquier estrategia para crear competitividad en una economía globalizada. Por su parte Reyes, Vivas y Romero (2004), indican que el nivel de
69 calidad que se consiga en un producto final determinará la mayor o menor demanda que tenga este en el mercado. 1. Factores que deter minan la calidad del cacao Moreno y Sánchez (1989), indican que la calidad final, resulta de un largo proceso que se inicia en la finca con la selección del material genético, el manejo del cultivo, además de los efectos de los factores climáticos sobre el desarrollo del fruto, continuando con un beneficio que comprende la cosecha, apertura de mazorcas y extracción de semillas, fermentación, secado, clasificación, empaque y almacenamiento del producto. Por su parte Jiménez (2000), estipuló que la calidad final del grano en cuanto a capacidad para sabor y aroma a chocolate, depende de su material genético y del adecuado proceso de fermentación y secado, por lo que varias combinaciones de estos factores causaran diferencias en dicha capacidad. I. Beneficio del cacao. Vera (1993), argumenta que el beneficio es la manera de preparar el cacao como materia prima para industrialización del producto, utilizando una serie de operaciones ordenadas la que se inicia con la cosecha de mazorcas maduras, extracción de almendras (desgrane), fermentación y concluye con el secado del grano.
70 Jiménez (2003), señala que el manejo pos – cosecha es una operación que se realiza con el propósito de convertirlos en producto comercial de mejor calidad, fácil transporte y almacenamiento. 1. Cosecha Wood (1982), menciona que la cosecha del cacao consiste en cortar las mazorcas del árbol que estén completamente sanas y maduras. En efecto, Moreno y Sánchez (1989), consideran el cambio del color original a tonalidad amarilla; es decir, que determinan la madures fisiológica de las mazorcas si los frutos de color verde se vuelven amarillos vistosos, los rojos se tornan amarillos naranja, por un olor especial, o si al golpear a la mazorca ésta aparenta un sonido de que algo está suelto en su interior. Enríquez (1987), señala que la cosecha de los frutos debe realizarse frecuentemente para evitar que estos se sobremaduren y las almendras germinen quedando inutilizadas. Si la plantación es grande la cosecha debe efectuarse cada ocho o quince días y si es pequeña cada mes. 2. Apertura de mazorca y extracción de almendras. De acuerdo con Enríquez (1987), esta operación se la puede realizar en el campo o en el lugar de fermentación y secado mediante machete en mano o uno fijado a dos trozos de madera clavadas en el suelo; las mazorcas pueden ser
71 transportadas en cajas de madera o en sacos plásticos hacia el lugar de fermentación. La extracción se puede hacer con los dedos o con aparatos especiales, diseñados para ello, tratando de no poner en contacto con materiales metálicos. Ramos (2004), comenta que es de gran importancia iniciar lo mas pronto posible la apertura de las mazorcas para la extracción de las semillas y separación de la placenta. En caso de que el cacao de la plantación no se coseche todo el mismo día, las mazorcas pueden esperar (aguante) cosechadas hasta tres días los cacaos de tipos Forasteros y Trinitarios y dos días los Criollos; por ende, el mismo día que se pone a fermentar la masa de cacao deben de ser partidas las mazorcas. 3. Fer mentación Urquhart (1963), manifiesta que el uso del término fermentación, aunque bien establecido, no es del todo satisfactorio, ya que la descomposición de la pulpa es una verdadera fermentación, pero no lo son las reacciones que ocurren dentro del cotiledón. Por otro lado Gutiérrez (1988), considera que este proceso se lo realiza para inducirle la producción de reacciones y cambios bioquímicos a las almendras de cacao, necesarias para su utilización industrial. Ramos (2004), argumenta que la fermentación es un proceso de transformación de los azúcares de la baba o mucílago en alcohol etílico y luego en ácido acético por la intervención en primera instancia de levaduras y luego de las bacterias lácticas y acéticas; formándose dentro de la almendra las sustancias
72 componentes del sabor a chocolate. Si las almendras no son sometidas a este proceso o este se realiza deficientemente se obtiene un cacao llamado “corriente”. La fermentación es la acción combinada y balanceada de la temperatura, alcoholes, ácidos, pH y humedad, con lo que el embrión morirá, luego se liberan los polifenoles y proteínas de reserva de las estructuras de almacenamiento que están en el interior de los cotiledones, produciendo las reacciones precursoras del aroma del chocolate (Ramos, 2004). Por otra parte, Enríquez (2004), considera que para la fermentación se necesita un lugar especial no afectado por corrientes de viento, pero que sea bien ventilado. El lugar debe ser especial, es decir, destinado solamente para cacao, no se pueden almacenar otros materiales como combustibles agroquímicos u otros contaminantes, ni tampoco permitir la entrada de animales como aves, cerdos, perros, etc. ya que pueden afectar la calidad final del cacao. 3.1 Métodos de fermentación Ramos (2004), manifiesta que los sistemas de fermentación varían de acuerdo al volumen de producción de la finca, siendo más complejo y costoso en las producciones elevadas.
73 Gutiérrez (1988), Moreno y Sánchez (1989) y Arévalo et al. (2004), señalan que existen muchos tipos o clases de instalaciones para fermentar el cacao pero las más utilizadas son las siguientes: a. Cajón 1) Cajones de madera a un nivel Los cajones son construidos con tablones de maderas finas, resistentes a la humedad tales como el Cedro, Nogal y otras de tipo blanco que no desprendan sustancias extrañas que van a interferir en la calidad final del cacao. Estos cajones deberán quedar sobre patas o largueros separados del suelo 20 cm.; las dimensiones variaran de acuerdo a la producción del predio; pueden tener dimensiones de 0.60 x 0.60 x 0.60 m. ó 1.0 x 1.0 x 1.0 m., dependiendo del volumen de producción de cada plantación. 2) Cajones de madera tipo escalera Estos tipos están formados por una o varias series de tres cajones de madera, colocados a diferentes niveles como formando una escalera. El cacao fresco recién cosechado se coloca en el cajón superior y a la primera remoción (a las 48 horas) se coloca en el siguiente cajón y luego a igual tiempo en el cajón de abajo, lo que facilitará la remoción de la masa y propiciará la aireación a la misma.
74 b. Montón La fermentación en montón se hace un tendido de hojas de plátano sobre tablas de madera, donde se amontonan las almendras frescas y se tapan para que se fermenten. Las rumas se pueden cubrir con sacos para evitar la fuga de calor que dará a los embriones o también colocarles un objeto pesado. c. Sacos En este caso el productor llena los sacos con cacao fresco y los cuelga para que se escurra y fermente. También acostumbra a dejar los sacos amontonados en el piso, dejándolo por 5 a 7 días o los días que necesite el tipo de cacao; este método no se recomienda por que ocurre una mala fermentación del grano, originando un alto porcentaje de granos violetas y pizarras. 3.2. Microfer mentaciones Según Jiménez (2003), la microfermentación es otro sistema muy práctico de fermentación, que se lo realiza con pequeñas cantidades, dirigidos a pruebas de materiales en proceso de investigación y a pequeños productores. Consiste en recolectar muestras de cacao hasta de 4 Kg. y colocar en pequeños sacos de tela con mallas, de 45 cm. de largo por 25 de ancho, las almendras deben de estar regadas en el saco para que se produzcan las transformaciones de azúcares y se facilite la remoción. Los sacos se ubican en un cajón con aproximadamente 150 Kg. de masa
75 de cacao del mismo tipo, para que no se interfieran los sabores y aromas, en la producción de las reacciones y transformaciones de los azúcares, alcohol y ácidos que se desarrollan durante la fermentación. 3.3. Tiempo de fer mentación Braudeau (1970), Moreno y Sánchez (1989), indican que el cacao Nacional presenta una condición particular y necesita una fermentación más larga que el Criollo“conocido cacao superior” generalmente se lo fermentan tres días. Los del grupo Forastero “considerado cacao inferior”, presentan una duración media de cinco a siete días; lo cuál coincide con Ramos (2004), quien además considera que los mientras más oscuras (violetas) sean las almendras, mayor será la duración de la fermentación, por ello los cacaos los Forasteros llevan siete días de fermentación y los Trinitarios llevan cinco días. Navarrete (1992), por su parte menciona que el cacao Nacional logra una buena fermentación con tres días del proceso, debido a que este se acelera porque la temperatura se eleva rápidamente por la cantidad de mucílago presente en la testa. Mientras que Borbor y Vera (2007), consideran que en nuestro país el cacao Nacional se lo fermenta en cuatro días con remociones a las 48 horas, y los Trinitarios se fermentan 6 días con remociones cada 24 horas. Según Jiménez (2000), la variación del periodo de fermentación es inevitable para cada grupo de cacao, determinando así que el cacao Tipo Nacional (clones
76 recomendados por el INIAP), y el complejo Nacional por Trinitario (procedente de fincas comerciales) es de cuatro días; mientras que para el tipo Trinitario es de seis días. 3.4. Temperatura en la fer mentación Wood (1983), argumenta que durante los primeros días de fermentación la temperatura llega hasta los 45 50 º C; después de la primera remoción es normal este proceso, luego empieza a descender lentamente y vuelve a subir cuando se realiza la segunda remoción, llegando al final a subir hasta los 48 – 50 º C. Igualmente Enríquez (2004), considera que durante la fermentación la temperatura de la masa puede subir hasta 50 º C aproximadamente, lo cuál se consigue en montones en los cajones, considerando que los embriones mueren cuando la temperatura llega a los 45 º C, y en ese momento se marca el inicio de los cambios bioquímicos que luego darán el sabor y aroma a chocolate. Por su parte Semiglia (1979), señala que las elevadas temperaturas se encuentran entre el segundo y tercer día de iniciado el proceso de fermentación llegando a obtener entre los 48 a 51 º C, considerando también que la concentración de la temperatura más elevada ocurre en la capa superior; lo cuál es corroborado por Saltos (2005), quién en su estudió logró establecer una diferencia de 6 º C entre la capa superior a la inferior.
77 Braudeau (1970), Moreno y Sánchez (1989), establecen que las condiciones climáticas particulares de cada año y de cada estación, así como la variedad genética, representan un papel preponderante tanto en la granulometría como el contenido de manteca y también en el aroma; por otra parte tienen gran influencia sobre las condiciones de fermentación y secado ya que en lugares de climas calientes la fermentación dura menos que en aquellos de temperatura moderadas, lógicamente estas condiciones influirán sobre la calidad final del producto. 4. Secado Wood (1982), señala que al final de la fermentación existe un contenido de humedad en los granos alrededor del 55%; la misma, que debe bajar de 6 a 7 % para el almacenamiento seguro. Además indica que con el secado continúan dándose cambios químicos hasta que se detienen por la falta de humedad o inactivación de las enzimas. Gutiérrez (1988), comenta que durante el secado el aire penetra a la almendra a través de la cutícula o testa, oxidando a los polifenoles restantes; esto es según Braudeau (1970), la continuación de reacciones bioquímicas internas que condicionan en gran parte el sabor y aroma del producto.
78 4.1. Métodos de secado Braudeau (1970), indica que se utilizan dos métodos para el secado: el natural (secado al sol) y artificial (secadoras), siendo el más aconsejable el primero de los nombrados. a. Secado natural (al sol) Según Vera (1993), en Ecuador y otros países cacaoteros el secado natural es el procedimiento que mas se utiliza, estos pueden ser en tendales de madera, caña picada sobre montículo de arena cercada con caña de bambú, de cemento con ligera inclinación. Por su parte Arévalo et al. (2004), coinciden con este criterio y además recomiendan utilizar mantas de polietileno, parijuelas (gavetas) de madera a 40 cm. del suelo para evitar la evaporación de la humedad del suelo. En cambio para Gutiérrez (1988), el secado depende de las condiciones climáticas, del número de horas de iluminación y de la intensidad de los rayos solares. En días despejados el período de secado puede cumplirse de 18 a 24 horas. Para ello Jiménez (2003), indica que durante el primer día se deben secar de dos a tres horas y esparcir las almendras en una capa gruesa de 4 a 5 cm. de espesor, removiéndolas cuatro veces por día, hasta disminuir el espesor de la capa a 1 cm.
79 b. Secado artificial (estufas) Gutiérrez (1988), indica que el secado artificial es una alternativa necesaria para secar el cacao en zonas donde llueve mucho, en períodos picos de cosechas o en plantaciones grandes donde no se puede secar oportunamente toda la producción. Por su parte Enríquez (2004), indica que se han construido una gran cantidad de secadoras mecánicas, la mayoría de las cuales se basan en el paso del aire seco y caliente por la masa de cacao, existiendo unos baratos como el secador “Samoa”, para el cuál se recomienda que las fuentes de calor estén bien lejos para que no afecte el cacao fresco, seco o en fermentación. El secador Samoa. Consiste en un tubo de metal, en donde se pone la fuente de calor que puede ser leña, carbón, diesel o electricidad. Sobre el tubo a una distancia a 1.20 m se coloca la plataforma perforada donde van las semillas y se cubre con un techo. El sistema debe de estar cerrado en la parte baja para que el aire seco caliente del rededor del tubo suba y seque las almendras. Las ventajas de este secador a más de ser económico, puede secar las almendras rápidamente y sin elevar la temperatura en exceso, y gran parte puede ser construido con materiales corrientes, por último al construirlo adecuadamente y mantenerlo en buen estado, no existirá peligro que las almendras se contaminen con humo (Enríquez, 2004).
80 5. Almacenamiento del cacao. Moreno y Sánchez (1989), señalan que el cacao fermentado y seco debe colocarse en un lugar cerrado, ventilado y libre de humedad, alejado de productos olorosos, plaguicidas, desinfectantes. Además los granos deben depositarse en sacos limpios y ser colocados sobre repisas o tablas para evitar el contacto directo con el suelo. Jiménez (2003), indica que para conservar las almendras en perfectas condiciones son necesarios lugares ventilados y sin ninguna contaminación, ya que el cacao por ser un producto higroscópico, tiene tendencia de absorber humedad del aire. Arévalo et al. (2004), manifiestan que es necesario secar los granos cada cierto tiempo para evitar la contaminación de mohos; sobre todo los que producen ocratoxinas del genero Aspergillus spp. o insectos (Ephestia spp.) de la clase escarabajos y roedores. J . Deter minación de la calidad del cacao. Reyes, Vivas y Romero (2004), aluden que generalmente la calidad del cacao se manifiesta a través de características físicas (tamaño, peso, grosor de la cáscara) y las organolépticas determinadas por el sabor y el aroma. Por su parte Braudeau (1970), manifiesta que comercialmente se aprecia la calidad del cacao exceptuando la evaluación del contenido de humedad, con métodos subjetivos realizando una prueba de corte y en ocasiones se complementa con degustación.
81 Por su parte Cros 2004 a, señala que el perfil aromático depende de la composición bioquímica de las almendras de cacao, y que esta misma composición se ve afectada por factores ambientales, de genotipos, manejo post – cosecha, tostado y otros. 1. Calidad física Enríquez (1987) y (2004), señala que la calidad física es la forma como los países compradores y fabricantes clasifican al cacao por su apariencia, humedad, contenido de materiales extraños, mohos, insectos. Además según Moreira (1994), existen características en las almendras de cacao que son afectadas por el ambiente durante el desarrollo de la mazorca, por ejemplo la deficiencia de agua y nutrientes en el suelo reduce el tamaño de las semillas y también de las mazorcas. Quiroz (1990), menciona que el peso de la almendra o índice de semilla, suele ser más alto en la época de verano, ya que generalmente dicho índice se ve influenciado por el ambiente y también por los tipos genéticos de los progenitores. Por otro lado Alvarado y Bullard (1961) y Reyes, Vivas y Romero (2004), expresan que el contenido de testa o cascarilla varía de acuerdo al material genético del cacao, pudiendo presentar rangos desde 6 hasta 16 %. Además consideran que el porcentaje de la testa del grano, mantiene una relación inversamente proporcional con su tamaño. Datos interesantes de distribución de frecuencias de peso de las almendras y peso gramos / almendras, se disponen en el ATLAS del cacao (2006), en
82 donde se manifiestan las variaciones del peso de las almendras de acuerdo a procedencia la Tabla 1. enmarca algunas muestras evaluadas en Ecuador y en otros países cacaoteros. Tabla 1. Datos de distribución de peso de almendras * y Número de almendras en 100 gramos **. Samples Ecuador X Bean Bean Samples Weight * Count ** Other V.
V.
X countr ies max min Bean Weight X V.
V.
max min Bean Count X 1,12 1,81 0,64 89 1,14 2,40 0,53 2,15 3,56 0,66 0,98 1,54 0,36 90 44 101 104 87 N º 2 N º 3 N º 4 1,11 1,34 1,26 1,83 0,29 2,13 0,64 2,03 0,59 85 80 76 Tr inidad & Tobago Venezuela Br asil Nº 1 Br asil Nº 2 N º 5 1,28 1,95 0,68 81 Côte d Ivoir è N º 6 N º 7 1,29 1,15 1,96 0,63 1,49 0,30 80 92 Ghana Nº 1 0,99 1,78 0,26 1,05 1,64 0,28 Ghana Nº 2 1,15 1,82 0,46 87 N º 8 1,25 2,18 0,33 87 Camer ún 1,11 2,25 0,44 93 N º 9 1,27 2,30 0,43 80 Madagascar 1,08 1,88 0,44 93 N º 10 1,42 1,77 0,96 68 Niger ia 1,20 2,16 0,46 88 N º 11 1,58 2,23 1,07 64 N º 12 1,74 2,60 1,24 58 N º 13 1,34 1,99 0,46 77 N º 1 1,30 2,14 0,27 77 X peso promedio de almendras, gramos. * Distribución de almendras, peso gramos. ** Numero de almendras en 100 gramos Fuente: Atlas del cacao 2006.
83 1.1. Prueba de corte Stevenson, Cover y Villanueva (1993), manifiestan que esta es una forma de determinar el grado de fermentación con efecto directo sobre el sabor y debe ser realizada en un tiempo máximo de 30 días después del secado, para evitar el efecto de oxidación. Sugiere que esta es una prueba subjetiva que involucra la evaluación visual; La oxidación de los tejidos del grano hace que los colores internos cambien naturalmente pudiendo tener color marrón, pero un sabor y aroma de baja calidad. Una fermentación normal representa los siguientes parámetros de 0 – 2 % de almendras pizarras, 35 % de almendras parcial o totalmente violetas, 65 % de almendras marrones, ya que al exceder este porcentaje hay riesgo de una sobrefermentación (Stevenson, Cover y Villanueva, 1993). Por el contrario Ramos (2004), considera que la cantidad de almendras fermentadas en relación con las no fermentadas debe ser mayor del 75 %. Las almendras bien fermentadas son fáciles de reconocer, en el caso de las almendras de color púrpura debe observarse un color café, y en las almendras con cotiledones blancos debe observarse un color pardo marrón claro al final del proceso. Navarrete (1992), expresa que la prueba de corte es subjetiva y sirve para conocer el estado de la fermentación más los efectos comerciales o calidad comercial (tamaño, peso, porcentaje de humedad, contenido de material extraño, mohos, hongos e insectos) en los granos de cacao; pero no es suficiente para determinar con precisión la calidad final del mismo.
84 Según Stevenson, Cover y Villanueva, (1993), en una prueba de corte se clasifica a las almendras cortadas longitudinalmente en la siguiente manera: a. Almendras de color mar r ón o café: poseen una fermentación completa, los ácidos han matado al embrión y a las vacuolas de pigmentación, estás almendras son muy hinchadas y se separan fácilmente del cotiledón. La calidad del sabor y aroma del grano es óptimo para elaborar chocolates gourmet. 3 b. Almendras mar rón o violeta: representa una fermentación parcial, los ácidos no han penetrado y una proporción de vacuolas se encuentran intactas, los cotiledones están poco compactos y la testa algo suelta. La calidad del sabor es regular pero aprovechable para producir chocolate. c. Almendras violetas: son aquellas que no se han fermentado completamente, por ello aparecen ácidos procedentes de la pulpa. Las almendras no están hinchadas y la apariencia interna es compacta, desarrollan un sabor astringente y ácido. d. Almendras pizar r osas (de color gris): son aquellas que no se han logrado fermentar, las almendras son muy compactas por lo que desarrollan sabores amargos y astringentes, el color gris pizarra es un defecto muy serio para cualquier procesador. 3 Francia. Sibarita (fino), gastrónomo; catador (de vinos).
85 2. Composición química del grano de cacao. Según Wakao (2002), la composición química de los granos de cacao depende de varios factores entre los que se puede citar: Tipo de cacao, origen geográfico, grado de madurez, calidad de la fermentación y el secado y además el subsiguiente procesamiento de los granos. En tanto que Belitz, citado por Wakao (2002), señala que en general los principales constituyentes químicos del cacao son: agua, grasa, compuestos fenólicos, materia nitrogenada (proteínas y purinas, incluyendo teobromina y cafeína), almidón y otros carbohidratos además de materia orgánica (Cuadro 5).
86 Cuadro 5. Composición química de los granos de cacao determinado en porcentaje. Componentes Fer mentado y seco (% ) Cáscar a (% ) Ger men o Radícula (% ) Agua 5,00 4,50 8,50 Grasa 54,00 1,50 3,50 Cafeína 0,20 Teobromina 1,20 Polihidroxifenoles 6,00 Proteína bruta 11,50 1,90 25,10 Mono oligosacáridos 1,00 0,10 2,30 Almidón 6,00 Pentosanos 1,50 7,00 Celulosa 9,00 26,50 4,30 Ácidos carboxílicos 1,50 otras sustancias 0,50 Cenizas 2,60 8,00 6,30 1,40 Fuente: Belitz y Grosch, citados por Calderón (2002), composición química para el cacao fermentado y seco. 2.1. Grasa El contenido de grasa está cerca del 50 al 55 % en cacao fresco y luego de ser tostado presenta aproximadamente entre 48 al 52 %; el cuál está constituido principalmente de glicéridos como el ácido oleico, laúrico, palmítico, esteárico y aráquico (Belitz, citado por Wakao 2002). Braudeau (1970), indica que el grano de cacao es muy rico en grasa, siendo el contenido de manteca de las almendras no fermentadas y secas de 50 al 55 %, en
87 tanto que el licor de cacao presenta un contenido de 50 al 58 %. Jiménez (2000), coincide con este criterio ya que los resultados encontrados en su estudio fueron valores al 50 % como lo indica el Cuadro 6. Cuadro 6. Porcentaje de grasa, azúcar y punto de fusión de tres grupos de cacao. Pichilingue. 1999. Gr asa Azúcar Punto de % % fusión % Clones Recomendados por el INIAP 52.76 1.44 29.63 Complejo Nacional x Trinitario 53.43 1.62 31.50 Cacao Trinitario 51.80 1.34 30.57 Mater ial Fuente: Jiménez, J 2000. 2.2. Compuestos fenólicos Según Calderón (2002), Los polifenoles de la semilla del cacao están en células de almacenamiento distribuidas en pequeños grupos a través del cotiledón. Estos compuestos están implicados en las modificaciones bioquímicas internas de los cotiledones durante la fermentación, normalmente el descenso del conjunto de estos compuestos (fenoles totales, taninos y antocianinas) ocurre por la oxidación enzimática. Específicamente la disminución del contenido de polifenoles se explica por la hidrólisis de las antocianinas y a la vez por la polimerización de los monómeros y oligómeros de flavonoles en los compuestos insolubles; lo cual según Cros (2004 b), disminuye la astringencia del cacao y el sabor amargo asociado a los taninos.
88 En los resultados de su estudio Calderón (2002), señala que la cantidad de polifenoles tiene una reducción durante la fermentación en tipos de cacao “comerciales” y “arriba”. En tanto que los materiales de clones “Arriba” o de “Tipo Nacional, disminuyen aproximadamente” a un 46 % de polifenoles totales durante la fermentación, mientras que los clones comerciales se reducen a un 35 %. Así mismo Hasing (2004), comenta que llegó a determinar en un estudio, que en el cacao “Fino” a partir del cero al quinto día disminuyeron los polifenoles totales un 46 %, y que el cacao ordinario presentó una disminución de 48 % entre el cero al quinto día. Antes del beneficio los clones sabor “arriba” contienen mayor cantidad de polifenoles totales, taninos y no taninos que los cacaos comerciales; por ello, considera que la determinación de compuestos fenólicos puede servir para diferenciación de genótipos. Es así que luego de fementados los clones “arriba”, retuvieron mayor cantidad de estos compuestos en relación a las fincas comerciales; siendo estas, las que tuvieron mayor facilidad para perder compuestos de astringencia y de amargor (Calderón, 2002). Por otra parte en el Reporte Final del CONVENIO INIAP / APROCAFA / CORPEI (2006), se demuestra que el cacao tipo Nacional presentó una variación importante de polifenoles totales en la época seca; aunque está situación se dio también en el método de Presecado.
89 2.3. Ácidos orgánicos Otros de los compuestos que contiene el cacao son los ácidos orgánicos, los cuales le aportan la acidez al grano. Estos compuestos se encuentran entre el 1.2 y el 1.6 %, algunos de estos ácidos que se forman durante la fermentación y que dan el sabor a cacao son: el ácido acético, cítrico y oxálico, (Belitz, citado por Wakao 2002). El Cuadro 7. describe seis tipos de ácidos encontrados en cacao fermentado y seco de varios países del mundo. Cuadro 7. Contenido de ácidos orgánicos en muestras de cacao fermentado y seco en seis países cacaoteros. País Ácidos or gánicos g /100g. de muestr a Acético Oxálico Cítr ico Málico Succínico Láctico Brasil 0,81 0,06 0,37 0,19 0,19 0,27 Ecuador 0,51 0,08 0,43 0,28 0,16 0,29 Venezuela 0,62 0,09 0,76 0,33 0,37 0,21 Rep. Dominicana 0,55 0,17 0,86 0,28 0,23 0,30 Ghana 0,51 0,10 0,58 0,14 0,36 0,22 Malasia 0,76 0,08 0,52 0,20 0,26 0,50 Fuente: Jinap y Dimick , citados por Armijos (2002). 2.3.1. Acidez y Potencial de Hidrógeno (p H) en almendras de cacao La escala del pH (0 – 14 puntos) permite cuantificar la acidez o la basicidad de un producto. Para el efecto se utilizan disoluciones acuosas. La acidez de una sustancia se puede determinar por métodos volumétricos, es decir, midiendo los volúmenes. Una de estas mediciones se realiza mediante una titulación, la cual
90 implica siempre tres agentes o medios: el titulante, el titulado y el colorante. Cuando un ácido y una base reaccionan, se produce una reacción que se puede observar con un colorante. Un ejemplo de colorante, es la fenolftaleína (C20 H14 O4), que cambia de color a rosa cuando se encuentra presente una reacción ácidobase. El agente titulante es una base, y el agente titulado es el ácido o la sustancia que contiene el ácido (Wikipedia, 2007). Jinap, citado por Armijos (2002), indica que durante la fermentación se producen grandes cambios tanto en el tiempo como en la concentración de los ácidos del cacao, es así que el pH de un cacao en fresco es de 3.5 en la pulpa y de 6.5 en el cotiledón. En el Cuadro 8. se visualizan valores de acidez titulable registrada en muestras de fincas comerciales del país. Cuadro 8. Valores promedios de acidez titulable en cacao de fincas comerciales. Días de Fer mentación Fincas Chone Nar anjal Ventanas 0 días 0.96 b 0.71 b 0.83 d 2 días 1.17 b 1.86 a 1.52 c 4 días 1.62 b 2.09 a 1.92 b 5 días 2.37 a 1.75 a 2.11 a Fuente: Armijos, A. 2002.
91 2.4. Teobromina y Cafeína La Teobromina y la cafeína constituyen más del 99% del contenido de los alcaloides en cacao, y lo restante son trazas de teofilina y salsolinol. Generalmente el contenido de alcaloides está determinado por el genotipo y la maduración de la semilla (Belitz, citado por Wakao 2002). Knapp y Wadsworth, citados por Wakao (2002), realizaron un estudio en 1924en Trinidad en el cuál determinaron que la perdida del contenido de Teobromina en el cotiledón durante la fermentación es de un 0.7 %. El Cuadro 9., presenta las transformaciones químicas de la teobromina que se pierden en parte por exudación de los granos durante la fermentación. Cuadro 9. Evolución del contenido de teobromina en la cáscara y cotiledón del grano del cacao durante 10 días de fermentación. Dur ación de la Cáscar a seca Teobr omina Cotiledón desgrasado secos fer mentación % Teobr omina % 0 0,28 2,96 2 0,28 3,05 4 2,35 2,57 6 2,35 2,36 8 2,33 2,23 10 2,33 2,22 Fuente: Rohan, T. El beneficio del cacao bruto, destinado al mercado p. 95, citado por Wakao (2002).
92 Así mismo Cros (2004. b), considera que la difusión de las purinas (Teobromina y Cafeína) hacia fuera de las almendras, produce una disminución de aproximadamente el 20 % al 30 % del contenido de estos compuestos durante la fermentación y secado, por lo cuál se reduce el amargor en los granos. Wakao (2002), confirma este criterio con su estudio y también indica que los contenidos de Teobromina y cafeína disminuyen a medida que avanza la fermentación aproximadamente en un 24% en el cacao de fincas comerciales y en un 15 % en el cacao “Fino”. Además indica que los diferentes tipos de granos de cacao presentaron diferencias en el contenido de Cafeína y de Teobromina, lo demostró en las muestras analizadas de Tipo Nacional y del clon CCN – 51 que poseían menor contenido de alcaloides que el EET – 62; es posible que estas diferencias puedan contribuir para la diferenciación de genotipos. El reporte final del CONVENIO INIAP / APROCAFA /CORPEI (2006), señala que la tasa de disminución de la Teobromina es similar ya sea en la época seca o lluviosa, en almendras presecadas o sin presecar. Sin embargo, tambien es claro que existe una mayor concentración de este compuesto en la época seca y las diferencias encontradas con relación a la época lluviosa son significativas. De igual manera la época de fermentación influyó claramente sobre el comportamiento del nivel de cafeína. Es así que en la época seca se presentó una mayor concentración de cafeína al compararse con la época lluviosa.
93 Charolambous (1992), citado por Wakao (2002) señala que el sabor amargo del cacao está predominado por el contenido de las purinas: Teobromina, Cafeína y Dicetopiperazinas). Precisamente por ello Braudeau (1970)., señala que los cacaos Criollos poseen menor valor debido a que su concentración de Teobromina en relación con otros grupos de cacaos es baja y a esto también se debe su sabor relativamente menos amargo. 2.4.1. Relación Teobromina / Cafeína Hasing (2004), señala que en un estudio de análisis comparativos realizados en la EE Santa Catalina, con muestras de cacao venezolano Guasaré previamente sometido a un proceso de beneficiado, obtuvo un valor de 1.58 en R. T/C, siendo ubicado este valor dentro del grupo de los criollos como se indica en el Cuadro 10. Así mismo fue evaluada una muestra de cacao Forastero procedente de Ghana, la cuál obtuvo un valor de 10 en T/C., de acuerdo a este mismo estudio se ubicó al clon CCN 51 dentro del grupo de los trinitarios, y a otros trinitarios como el ICS – 95 entre valores cercanos a 6. En general de acuerdo al reporte final del proyecto INIAP / APROCAFA / CORPEI (2006), ninguna de las épocas de fermentación afectaron en forma significativa la relación Teobromina / Cafeína.
94 Cuadro 10. Valores de la relación Teobromina / Cafeína, en diferentes grupos de cacao conocidos. Valor de Relación Gr upos Teobr omina / Cafeína Cacao For aster o 15 – 10 Cacao Trinitario 10 – 5 Cacao Criollo 2 – 1 Fuente: Hasing, H. 2004 3. Calidad organoléptica Chatt citado por Semiglia, 1979, considera que el cacao de tipo Nacional, en época lluviosa es cuando presenta mejor sabor, debido a que en esta época la mayor cantidad de masas, permiten obtener una mejor fermentación. Por otra parte, Moreno et al. (1983) y Navarrete (1992), señalan que la fermentación y el secado son los procesos vitales para darle calidad al cacao tanto física, como de sabor y aroma a chocolate, cualidades primordiales para la comercialización de este producto y sus derivados. Armijos (2002), expresa que la sobrefermentación aumenta los niveles de ácido acético y láctico, dando un aroma desagradable al grano. Braudeau (1970), indica que las cualidades organolépticas de un cacao solo pueden apreciarse si las
95 almendras se han fermentado y secado en forma normal, debido a que el aroma del cacao se desarrolla bajo esta condición. 3.1. Evaluación sensorial del licor de cacao. Jiménez (2003), indica que la evaluación sensorial es un método que utiliza un grupo de panelistas previamente entrenado para medir, analizar e interpretar reacciones de las características de los alimentos; estas son percibidas por los sentidos de la vista, olfato y gusto y se las realizan en una pasta de cacao preparada para la identificación de los sabores y aromas que van a determinar los perfiles organolépticos de una muestra. Todo proceso que se le realice para obtenerla influirá en estos, negativa o positivamente. 3.2. Tostado de almendras de cacao. Calderón (2002), señala que la cantidad de azúcares reductores formados durante la hidrólisis de la sacarosa en el proceso de fermentación, desempeña un papel primordial en la producción del aroma a través del tostado. Cros (2004 a), menciona que las condiciones de tostado deben ser las adecuadas a la variedad de cacao, ya que las altas temperaturas y largo tiempo de tostado eliminan las especifidades aromáticas de los cacaos finos de aroma y favorecen en primera instancia el desarrollo de un aroma térmico por la presencia de azúcares reductores (sacarosa, glucosa y fructuosa), derivados animados purinas,
96 polifenoles y luego un sabor a quemado que según Ramos (2004), ocurre cuando ya no existe fructuosa en el grano. 3.3. Degustación de pasta de cacao Sancho, Bota y de Castro (1999), indican que degustar un alimento es probarlo con la intención de valorar su cualidad organoléptica global en función de un modelo psicológico y real, establecido a priori con la posibilidad de que el modelo sea diferente según el lugar donde se ensaye; la palabra CATA de origen griego significa prueba y es mediante ésta que el degustador (persona seleccionada), valora sensorialmente un alimento; mediante el gusto, color, textura, etc., con modelos ya establecidos. 3.3.1. Aroma Jiménez (2003), considera que el aroma es la sensación percibida por el órgano olfativo (la nariz) y estimulada por las sustancias volátiles que emana un producto por vía retronasal y favorece la aireación de la lengua. Según Armijos (2002), es necesario controlar que el cacao no llegue a una sobrefermentación, debido al aumento de los ácidos acéticos y lácticos, que le proveen al grano un olor ácido fuerte y desagradable que deteriora la calidad del producto final.
97 3.3.2. Sabor Calderón (2002) y Cros (2004 a), indican que las propiedades de sabor tales como el amargor, la astringencia, acidez, azucarado, se dan en las almendras de cacao por la presencia de compuestos no volátiles tales como: xantinas, alcaloides, polifenoles, purinas; no obstante la astringencia logra disminuir a medida que avanza la maduración de las almendras, probablemente por la condensación de los polifenoles. De acuerdo con Sancho, Bota y de Castro (1999), el sabor se percibe en la lengua y en la cavidad bucal, las papilas gustativas registran los cuatro sabores básicos (dulce, amargo, ácido y salado). Por su parte Jiménez (2003), señala que en un licor de cacao se pueden identificar tres tipos de sabores: básicos, específicos y adquiridos, los cuales se detallan a continuación: a. Sabores básicos. 1) Acidez: describe licores con sabor ácido, debido a la presencia de ácidos volátiles y no volátiles, se percibe a los lados y centro de la lengua. Referencia : Frutas cítricas, vinagre
98 2) Amargor: se describe como un sabor fuerte y amargo, generalmente por la falta de fermentación, se percibe en la parte posterior de la lengua o en la garganta Referencia: café, cerveza, toronja. 3) Astringencia: este sabor fuerte es por la falta de fermentación, provoca sequedad en la boca, aumento de salivación, se percibe en toda la boca, lengua, garganta y hasta en los dientes, Referencia: cacao no fermentado, inicialmente se percibe un sabor floral pero luego es amargo, hojas de plátano. Referencia: es de cacao no fermentado, inicialmente se percibe un sabor a floral pero después es amargo, hojas de plátano, vino 4) Dulce: se percibe en la punta de la lengua. b. Sabores específicos 1) Cacao: describe el sabor típico a granos de cacao bien fermentados, secos, asados y libre de defectos Referencia: Barras de chocolates, caco fermentado y asado. 2) Flor al: presentan sabores a flores, casi perfumados posiblemente se perciba un olor como a químico Referencia: lilas, violetas, flores de cítricos
99 3) Frutal: se caracteriza por licores con sabor a fruta madura. Esto describe una nota de aroma a dulce, agradable. Referencia: cualquier fruta seca madura, fruta cítrica madura y seca. 4) Nuez: se relaciona con el sabor de la almendra y nuez c. Sabores adquiridos. 1) Moho: describe licores con sabor mohoso, debido a una sobre fermentación de las almendras o a un incorrecto secado. Referencia: Sabor a pan viejo, musgo, olor a bosque. 2) Químico: describe licores contaminados por combustible, plaguicidas, desinfectante y otros productos químicos. 3) Verde/crudo: se describe así generalmente por la falta de fermentación o de tostado. 4) Humo: describe licores contaminados por humo de madera, usualmente debido al secado artificial. Referencia: humo de madera, notas fenólicas, jamón.
100 4. Normas en la calidad de cacao Calderón (2002), menciona que en general los requisitos o cualidades relacionadas con algunas características que deben reunir los granos de cacao han sido fijados por Normas de la Organización de la Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura F.A.O. y según información compilada por Jiménez (2003), también por Normas de la Organización Mundial de la Salud O.M.S. lo que tiene que ver con los límites de recomendación de aflatoxinas 4 , plaguicidas, metales pesados 5 , asi como también por la Norma INEN – NTE (2006) 6 , la cual se describe a continuación: 1) El porcentaje máximo de humedad del cacao beneficiado debe ser del 7 %. 2) El cacao beneficiado no debe estar infestado. 3) El cacao beneficiado no deberá exceder el 1 % de granos partidos. 4) El cacao beneficiado debe estar libre de: olores a moho, humo, ácido butírico (podrido), agroquímicos, o cualquier otro que pueda considerarse objetable. 5) El cacao beneficiado debe estar libre de impurezas y materias extrañas. 6) El contenido de grasa debe ser lo más elevado posible, preferible sobre el 50%. 7) El peso promedio de un grano fermentado y seco no debe ser inferior a un gramo. 4 Son toxinas producidas por el hongo ( Aspergillus flavus). Cualquier elemento químico metálico que tenga un relativa alta densidad y sea tóxico o venenoso en concentraciones bajas. Los ejemplos de metales pesados incluyen el Mercurio, Cadmio, Arsénico, Cromo, Talio, y el Plomo. 6 Instituto Ecuatoriano de Normalización INEN; Norma Técnica Ecuatoriana NTE 176: 2006, Cacao en grano – Requisitos. Primera Edición. Cuarta revisión. Quito – Ecuador.
5 101 8) La cutícula o testa será suelta y entera, bastante fuerte para evitar la ruptura y su valor no debe pasar del 12 % del peso de la almendra. 9) Tener la capacidad de desarrollar un buen chocolate después de su beneficio. 10) La muestra debe estar libre de granos sin fermentar (pizarras) de color gris oscuro o mal fermentados (violetas) totalmente morados. Los cacaos del Ecuador por la calidad se clasifican, de acuerdo a lo establecido en la Tabla 1. en el cacao “Arriba” y en el CCN – 51. Tabla 2. Requisitos de Calidad del cacao en grano beneficiado Requisitos U 100 granos pesan g ASSPS 135140 ASSS ASS ASN ASE 130135 120115 110115 105110 CCN 51 135 140 Buena Fermentación (mínimo) % 75 65 60 44 26 *** 65 Mediana Fermentación * % 10 10 5 10 27 11 Violeta máximo % 10 15 21 25 25 18 Pizarra – pastoso (máximo) % 4 9 12 18 18 5 Moho (máximo) % 1 1 2 3 4 1 100 100 100 100 100 100 0 0 1 3 ** 4 1 85 75 65 54 53 76 (minima) Totales (análisis sobr e 100 % pepas) Defectuosos (análisis sobre 500 % gramos) (máximo) TOTAL FERMENTADO % (mínimo) ASSPS = Arriba Superior Summer Plantación Selecta. ASSS = Arriba Superior Summer Selecto. ASS = Arriba Superior Selecto. ASN = Arriba Selección Navidad ASE = Arriba Superior Época. * Coloración marrón violeta ** Se permite la presencia de granza solamente para el tipo A.S.E. *** La coloración varía de marrón a violeta
102 VI. DISEÑO METODOLÓGICO A. Ubicación La presente investigación fue realizada en el Programa de Cacao y Café de la Estación Experimental Tropical “Pichilingue” del Instituto Nacional Autónomo de Investigaciones Agropecuarias, durante el período 2006 2008, en cinco fincas representativas de la zona de Colón Eloy – Maldonado en el Nor – oeste de la provincia de Esmeraldas, y en cinco fincas de la zona de Naranjal en el Sur de la provincia del Guayas. La latitud y otras características de las fincas donde se realizó la fase de campo del estudio se ubican en el Cuadro 11. B. Características Agroclimáticas de las zonas estudiadas/ 7 . La zona de Colón Eloy del Nor – oeste de la provincia de Esmeraldas se ubica en el Bosque húmedo tropical del piso climático tropical lluvioso, percibe precipitaciones que oscilan entre los 2000 y 4000 mm/año. En Naranjal el clima circundante es tropical sabana; es decir, un Bosque muy seco, caluroso semiárido que se encuentra entre los 0 a 300 m.s.n.m. cuya precipitación se presenta entre los 500 a 1000 mm / año. Las temperaturas medias en ambas zonas oscilan entre los 24 y 26 º C. 7 Fuente: Cañadas Cruz Luís. 1983. El mapa Bioclimático y Ecológico del Ecuador, 210 pp.
103 Cuadro 11. Número de fincas, propietarios, ubicación geográfica, altitud, edad de plantación y superficie de las fincas seleccionadas en las zonas de: Colón –Eloy, Nor – oeste de la provincia de Esmeraldas y Naranjal, Sur de la provincia del Guayas. EET – Pichilingue. INIAP. 2008. Z o n a N º D E LA F IN C A 1 2 3 D UE ÑO D E UB IC A C IÓN E D A D A LT UIT UD La t it u d / A P R O X. D E S UP E R F IC IE m .s . n .m . F IN C A P LA N T A C IÓN lo n g it u d S ra. Leo niza Gó me z S r. Duke lm a n C evilla no S r. B a lta zar Valencia 00 º 59'34 N 39 70 Año s 4 Has , s in rie go 26 50 año s 5 Has , s in rie go 27 70 Año s 4,5 Ha s , s in rie go 23 80 Año s 3 Has , s in rie go 17 30 año s 3 Has , s in rie go 27 de 60 Año s 7 Has , co n rie go 16 35 40 Año s 3 Has , co n rie go 20 de 50 ño s 5 Has , co n rie go 19 35 40 Año s 3 Has , co n rie go 17 40 50 año s 3 Has , co n rie go 078 º 53' 32 O 01 º 00' 49 N 078º54' 12 O 01º 01' 32 N 078º54' 20 O 4 5 S r. M arc elino C o ro zo S r. J ho nny C a s tro C e n t r o d e A c o p io * "A P R O C AN E" 1 S r. Edm undo M o lina 2 S r. Do m ingo M endo za 3 S r. Luis Enrique F ranco 4 5 S r. P e dro C abanilla S r. M a rtin P lúa s C e n t r o d e A c o p io * A s o . " C A M A C H O " 01º 02' 24 N 078º 54 48 O 01 º 03' 28 N 078º 51' 52 O 01 º 04 ' 19 N 21 078 º 54 ' 40 O 02º 43 ' 50 S 079 º 39 ' 43 O 02º 43 '49 S 079º 42' 18 O 02 º 43' 12 S 079 º 41' 46 O 02 º 44' 11 S 079 º 41' 59 O 02 º 44' 23 S 079 º 41' 41 O 02 º 48 ' 54 S 60 079 º 39 ' 13 O * Centros de Acopio y beneficio, donde se realizaron las actividades de fermentación y secado para las muestras colectadas en las fincas seleccionadas en el estudio.
104 C. Programa Metodológico El propósito de la investigación; fue construir una identidad genética, física, química y sensorial del cacao producido en las zonas de Colón Eloy y Naranjal. Los componentes de dicha identidad debían predecirse a partir de la información obtenida, sobre muestras colectadas en fincas representativas de las zonas estudiadas que vienen produciendo cacao en forma extensiva, que por otro lado es una situación típica de las pequeñas unidades cacaoteras del país. De alguna manera es de esperarse que las condiciones ambientales de las zonas consideradas, las características particulares de las fincas seleccionadas y el tiempo de fermentación utilizado tengan influencia sobre el porcentaje de fermentación, índice de semilla, y desviación estándar del tamaño de las almendras, contenido de manteca entre otras. Por tal motivo, el estudio no sólo cubrió las caracterización en detalle de las muestras de cacao colectadas, para definir los rasgos que permiten construir una identidad integral de la producción cacaotera de la zona; sino también, aunque con menor detalle, la descripción de las condiciones de clima y suelo para las fincas y zonas. Así mismo, el estudio abarcó la identificación y descripción de cómo interactúan los árboles de cacao y otras especies en las huertas. En este contexto, se pueden definir y comprender los factores en estudio, tratamientos, diseño y análisis estadístico y demás aspectos relacionados con la presentación, descripción, interpretación y utilización de resultados. Lo cuál; obviamente, implementará una matriz de atributos que servirá como herramienta para
105 reconocer, diferenciar, estandarizar y certificar el cacao producido en estas zonas, con futuras oportunidades que logren mayores niveles de valorización del cacao , con un orígenes claramente definidos. El análisis de los r esultados involucr ó cuatro fases concretadas de la siguiente manera: FASE 1. En esta primera fase, se determinó el tiempo de fermentación con la medición de la variable porcentaje de fermentación en las muestras de cacao, y también se evaluó el color del grano. Factores en estudio a. Zonas. Se estudiaron dos zonas representativas del Litoral ecuatoriano: 1º) Colón Eloy, Nor – oeste de la provincia de Esmeraldas y 2º) Naranjal, sur de la provincia del Guayas. b. Fincas. Se evaluaron cinco fincas en cada zona, ver Cuadro 11. c. Períodos de fer mentación. Se aplicaron a las muestras tres, cuatro y cinco días de fermentación.
106 Tratamientos Como resultado de la combinación de los factores: zonas, fincas y períodos de fermentación se obtuvieron 30 tratamientos, repetidos en cuatro observaciones; con intervalos de tiempo variable entre las mismas y distribuidas dos para la época lluviosa y dos para la época seca, totalizando 120 unidades experimentales. Las codificaciones de los tratamientos se indican en el Cuadro 12.
107 Cuadro 12. Tratamientos establecidos para analizar los factores zonas, fincas y régimen de fermentación, en cuatro repeticiones, sobre el cacao procedente de fincas de las zonas: Colón Eloy, Nor – oeste de la provincia de Esmeraldas y Naranjal, Sur de la provincia del Guayas. EET – Pichilingue. INIAP. 2008.
Nº de Tr atamien tos 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 REPETI CI ONES/ ÉPOCA I Z1F1PF1RI Z1F1PF2RI Z1F1PF3RI Z1F2PF1RI Z1F2PF2RI Z1F2PF3RI Z1F3PF1RI Z1F3PF2RI Z1F3PF3RI Z1F4PF1RI Z1F4PF2RI Z1F4PF3RI Z1F5PF1RI Z1F5PF2RI Z1F5PF3RI Z2F1PF1RI Z2F1PF2RI Z2F1PF3RI Z2F2PF1RI Z2F2PF2RI Z2F2PF3RI Z2F3PF1RI Z2F3PF2RI Z2F3PF3RI Z2F4PF1RI Z2F4PF2RI Z2F4PF3RI Z2F5PF1RI Z2F5PF2RI Z2F5PF3RI II Z1F1PF1RII Z1F1PF2RII Z1F1PF3RII Z1F2PF1RII Z1F2PF2RII Z1F2PF3RII Z1F3PF1RII Z1F3PF2RII Z1F3PF3RII Z1F4PF1RII Z1F4PF2RII Z1F4PF3RII Z1F5PF1RII Z1F5PF2RII Z1F5PF3RII Z2F1PF1RII Z2F1PF2RII Z2F1PF3RII Z2F2PF1RII Z2F2PF2RII Z2F2PF3RII Z2F3PF1RII Z2F3PF2RII Z2F3PF3RII Z2F4PF1RII Z2F4PF2RII Z2F4PF3RII Z2F5PF1RII Z2F5PF2RII Z2F5PF3RII 108 III IV Z1F1PF1RIII Z1F1PF1RIV Z1F1PF2RIII Z1F1PF2RIV Z1F1PF3RIII Z1F1PF3RIV Z1F2PF1RIII Z1F2PF1RIV Z1F2PF2RIII Z1F2PF2RIV Z1F2PF3RIII Z1F2PF3RIV Z1F3PF1RIII Z1F3PF1RIV Z1F3PF2RIII Z1F3PF2RIV Z1F3PF3RIII Z1F3PF3RIV Z1F4PF1RIII Z1F4PF1RIV Z1F4PF2RIII Z1F4PF2RIV Z1F4PF3RIII Z1F4PF3RIV Z1F5PF1RIII Z1F5PF1RIV Z1F5PF2RIII Z1F5PF2RIV Z1F5PF3RIII Z1F5PF3RIV Z2F1PF1RIII Z2F1PF1RIV Z2F1PF2RIII Z2F1PF2RIV Z2F1PF3RIII Z2F1PF3RIV Z2F2PF1RIII Z2F2PF1RIV Z2F2PF2RIII Z2F2PF2RIV Z2F2PF3RIII Z2F2PF3RIV Z2F3PF1RIII Z2F3PF1RIV Z2F3PF2RIII Z2F3PF2RIV Z2F3PF3RIII Z2F3PF3RIV Z2F4PF1RIII Z2F4PF1RIV Z2F4PF2RIII Z2F4PF2RIV Z2F4PF3RIII Z2F4PF3RIV Z2F5PF1RIII Z2F5PF1RIV Z2F5PF2RIII Z2F5PF2RIV Z2F5PF3RIII Z2F5PF3RIV SIMBOLOGÍA: Z 1 = Zona de Esmeraldas PF1 = Periodo de Fermentación (Tres días) Z 2 = Zona de Naranjal PF2 = Periodo de Fermentación (Cuatro días) F1 = Finca # 1 PF3 = Periodo de Fermentación (Cinco días) F2 = Finca # 2 RI = Primera Repetición F3 = Finca # 3 RII = Segunda Repetición F4 = Finca # 4 RIII = Tercera Repetición F5 = Finca # 5 RIV = Cuarta Repetición Diseño experimental Se utilizó un Diseño de Bloques Completos al Azar (DBCA), dispuestos en parcelas subdivididas (2x5 x 3), con cuatro repeticiones: dos en época lluviosa y dos en la seca. Las codificaciones dentro del ADEVA se plantearon de la siguiente manera: A= Zonas (2), B= Fincas (5) y C = Periodo de fermentación (3). Se realizó un análisis de varianza (ADEVA), y se aplicó la prueba de separación de medias de Tuckey (p W 0.05) 5 % de probabilidad, para comparación entre medias de tratamientos.
109 Esquema de ADEVA, para deter minar el mejor tiempo de fermentación, en función del porcentaje de almendras fer mentadas Fuente de Var iación Gr ados de Libertad Repeticiones r – 1 3 Zonas (A) a – 1 1 Error “a” (a 1) (r 1) 3 Fincas (B) b – 1 4 Interacción A x B (a 1) (b 1) 4 Error “b ” a (b 1) (r 1) 24 P. Fermentación (C) 2 c – 1 Interacción A x C (a 1) (c 1) 2 Interacción B x C (b 1) (c 1) 8 Interacción A x B x C (a 1) (b 1) (c 1) 8 Error “c” (a x b) (c 1) (r 1) 60 TOTAL (r x a x b x c ) – 1 119 FASE 2. Con el mejor tiempo de fermentación logrado en la fase 1, se continuó con el experimento para determinar las variables: físicas (índice de semilla, Nº de Almendras en 100 gramos y porcentaje de testa) y químicas (porcentaje de grasa, de polifenoles, teobromina, cafeína; relación teobromina/ cafeína y acidez titulable pertenecientes a las muestras de cacao del sitio en estudio. Factores en estudio. a. Zonas. (Definidos en la fase 1).
110 b. Fincas. (Definidos en la fase 1). c. Época de fer mentación. Las muestras fueron procesadas en dos épocas definidas: 1º) lluviosa y 2º) Seca. Tratamientos Se utilizaron 20 tratamientos resultantes de la combinación de los factores en estudio, con cuatro repeticiones distribuidas: dos en la época lluviosa y dos en la seca, que totalizan 40 unidades experimentales, ver codificaciones de tratamientos en Cuadro 13.
111 Cuadro 13. Tratamientos establecidos para analizar los factores zonas, fincas y épocas, en el cacao procedente de fincas de las zonas: Colón Eloy, Nor – oeste de la provincia de Esmeraldas y Naranjal, Sur de la provincia del Guayas. EET – Pichilingue. INIAP. 2008. REPETICIONES Época Nº de Tratamientos I II 1 Z1F1RI Z1F1RIV 2 Z1F2RI Z1F2RIV 3 Z1F3RI Z1F3RIV 4 Z1F4RI Z1F4RIV Z1F5RI Z1F5RIV 5 6 LLUVIOSA Z2F1RI Z2F1RIV 7 Z2F2RI Z2F2RIV 8 Z2F3RI Z2F3RIV 9 Z2F4RI Z2F4RIV 10 Z2F5RI Z2F5RIV 11 Z1F1RII Z1F1RIII 12 Z1F2RII Z1F2RIII 13 Z1F3RII Z1F3RIII 14 Z1F4RII Z1F4RIII Z1F5RII Z1F5RIII Z2F1RII Z2F1RIII 17 Z2F2RII Z2F2RIII 18 Z2F3RII Z2F3RIII 19 Z2F4RII Z2F4RIII 20 Z2F5RII Z2F5RIII 15 16 SECA SIMBOLOGÍA: Z 1 = Zona de Esmeraldas F5 = Finca # 5 Z 2 = Zona de Naranjal RI = Primera Repetición F1 = Finca # 1 RII = Segunda Repetición F2 = Finca # 2 RIII = Tercera Repetición F3 = Finca # 3 RIV = Cuarta Repetición F4 = Finca # 4
112 Diseño experimental Para el efecto se utilizó un Diseño de Bloques Completos al Azar (DBCA), dispuestos en un arreglo factorial de 2x5x2, con dos repeticiones en la época lluviosa y dos en la seca, que totalizan cuatro observaciones y . Se realizó un análisis de varianza (ADEVA) y se aplicó la prueba de Tuckey (p W 0.05) al 5 % de probabilidad, para comparación entre medias de tratamientos. Esquema del Análisis de Varianza (ADEVA), para medir las variables físicas y químicas Fuente de Variación Gr ados de Libertad Repeticiones r – 1 1 Zonas (A) a – 1 1 Fincas (B) b – 1 4 Época (C) c – 1 1 Interacción (A x B) (a – 1) (b – 1) 4 Interacción (A x C) (a – 1) (c – 1) 1 Interacción (B x C) 4 (b – 1) (c – 1) Interacción (A x B x C) (a – 1) (b – 1) (c – 1) 4 Error (a x b x c) x r – 1 19 TOTAL 39 ((a x b x c) x r) 1 FASE 3. En esta fase mediante la técnica de estadística no paramétrica se analizaron las variables químicas y organolépticas con el análisis de componentes principales
113 (ACP). Se graficó la distribución de las fincas, y por medio del análisis de conglomerados se construyó un Dendrograma formado por agrupamientos jerárquico que explicó la mayor dispersión posible que presentaron las fincas (Franco e Hidalgo, 2003). FASE 4. EL análisis multivariado permitió evaluar las variables organolépticas; mediante el cuál se estableció niveles Jerárquicos para todas las variables consideradas utilizando el método de Friedman. Para ello se realizó la prueba de j 2 , en la que se aplicó la fórmula: Xr 2 = 12ΣR 2 – 3b(t+1) / bt(t+1), mientras que la significación estadística se determinó con el valor de la tabla j ² , (Wayne, 1974). Además se estratificaron los datos de las fincas con la determinación de la diferencia mínima significativa (DMS), empleando la fórmula DMS = √R máximo – R. mínimo. D. Datos registrados y métodos de evaluación. 1. Caracterización de huertas cacaoteras Los límites de las zonas y del sector donde estaban situadas las fincas seleccionadas fueron definidos mediante coordenadas geográficas (latitud y longitud), con un GPS (sistema de posicionamiento satelital) y se ilustran en mapas físicospolíticos de las Figuras 1, 2 y 3. La zona de Colón Eloy marcada con una
114 estrella verde de ocho puntas, está ubicada al Nor – oeste de la provincia de Esmeraldas; mientras que la zona de Naranjal señalada con una estrella roja de cinco puntas, se sitúa al Sur de la provincia del Guayas. Fincas evaluadas
Figura 1. Ilustración de la ubicación geográfica en fincas cacaoteras, seleccionadas en las zonas de: Colón Eloy en el Nor – oeste de la provincia de Esmeraldas y en Naranjal, Sur de la provincia del Guayas. EET Pichilingue. INIAP. 2008. 115 Figura 2. Ubicación mediante Coordenadas geográficas a fincas cacaoteras seleccionadas en la zona de Colón Eloy en el Nor – oeste de la provincia de Esmeraldas. EET Pichilingue. INIAP. 2008.
116 Figura 3. Ubicación mediante Coordenadas geográficas de fincas cacaoteras seleccionadas en la zona de Naranjal, Sur de la provincia del Guayas. EET – Pichilingue. INIAP. 2008.
117 Para la caracterización de las fincas se midieron dos sub – lotes de 50 x 50 m c/u, se realizó el conteo de frutos sanos y enfermos de todos los árboles presentes en los lotes, también se identificaron los árboles productivos en base al número de frutos y uniformidad de la producción/ época, además se identificó el nivel de asociación con otros cultivos y el ejercicio culminó con la identificación de los árboles de sombra que crecen con el cacao, para el efecto se utilizó un formulario ubicado en el Anexo 17. Mientras que la Foto 1, indica el conteo de los frutos sanos y enfermos/ árbol y una vista de la distribución de los árboles en huertas de las zonas estudiadas. 1. Conteo de frutos sanos y 2. Distribución de árboles 3. Distribución de árboles enfermos / árbol. en una finca de la zona de Colón Eloy. en una finca de la zona de Naranjal.
Foto 1. Representación de la caracterización de las fincas seleccionadas para el estudio. Zonas de: Colón Eloy, Nor – oeste de la provincia de Esmeraldas y Naranjal, Sur de la provincia del Guayas. EET – Pichilingue. INIAP. 2008. 118 2. Registros históricos y análisis de parámetros climáticos 8 A través de una solicitud formal al Instituto Nacional de Meteorología e Hidrología (INAMHI), se obtuvo información correspondientes a las Estaciones meteorológicas Cayapas (Nor oeste de Esmeraldas) y Naranjal (sur del Guayas), respecto al comportamiento histórico de los parámetros climáticos que incluyeron: Temperatura º C máxima, mínima y mensual, humedad relativa % y precipitación, durante el periodo 2000 – 2005. Los datos de cada variable climática, fueron sometidos a cálculos matemáticos, hasta obtener datos promedios, para crear cuadros y gráficos lineales con marcadores en cada valor; los cuales permitieron definir los contrastes climáticos acontecidos en las zonas estudiadas. 3. Muestreo y análisis de suelos 9 Se recolectaron muestras de suelo en cada una de las fincas, para ello se tomaron cinco muestras al azar recorriendo todo el lote de la finca a 20 cm de profundidad, mediante el método propuesto por Mite y Motato (1993), la secuencia de la toma de las muestras en las zonas de Colón Eloy y de Naranjal se representa en el croquis del Anexo 1. Así mismo se realizaron calicatas en dos fincas, de cada 8 9 Datos obtenidos en el INAMHI, Estaciones meteorológicas, Cayapas (Esmeraldas) y Naranjal (cantón Naranjal). Periodo 2000 – 2005. Los Análisis realizados y Metodologías aplicadas para el efecto, corresponden al Departamento Nacional de Manejo de Suelos y Aguas de la EET – Pichilingue. INIAP. 2008.
119 zona para identificar la homogeneidad de las características edáficas en los horizontes del suelo. Una vez que las muestras de suelo estuvieron en la EET – Pichilingue, fueron sometidas a un proceso de secado natural, previamente fueron mezcladas las cinco submuestras de cada finca hasta obtener una muestra representativa de aproximadamente 2 Kg. A los 10 días fueron remitidas al Laboratorio respectivo para la realización de los análisis. El protocolo para el procesamiento de las muestras de suelo para la realización de los respectivos análisis, correspondientes a las fincas de ambas zonas, está descrito en Metodologías internas del Laboratorio de suelos y aguas de la EET Pichilingue. Sobre las muestras de suelo se obtuvieron datos referenciales de: textura, porcentaje de bases totales y materia orgánica, pH, capacidad de intercambio catiónico (C.I.C), conductibilidad eléctrica (C.E.), y de nutrientes N; P; K; Ca; Mg; Cu; Fe; Mn; Zn; S y B. 4. Muestreo foliar y análisis molecular en ADN de hojas de cacao. Las muestras foliares fueron colectadas a finales del mes de Noviembre del año 2006. Para el efecto, se escogieron aleatoriamente 10 árboles en cada una de las cinco fincas seleccionadas para el estudio, en las zonas de Colón Eloy y Naranjal. Los árboles se identificaron adecuadamente y en cada uno se recolectaron cinco hojas sanas y jóvenes (Foto 2), siguiendo la metodología aplicada por Loor (2002).
120 El Anexo 2. representa el croquis utilizado para orientar la recolección de las muestras foliares; el muestreo se realizó, siguiendo el camino de cosecha del agricultor, considerando que generalmente estos rastrean los árboles más productivos de su huerta y dejan de lado aquellos que no son productivos y que además son susceptibles a enfermedades. Una vez que las muestras llegaron a la Estación se las limpió con un papel toalla, fueron colocadas en nuevas fundas de papel con la identificación respectiva. Posteriormente las fundas con las muestras se colocaron y mantuvieron en un cuarto con aire acondicionado y extractor de humedad, se conservaron así en este ambiente durante 10 días consecutivos luego fueron empacadas en fundas de papel y etiquetadas para enviarlas a su destino final, el laboratorio de Biología molecular en Beltsville (USDA – EEUU).
121 Etiquetado de árbol seleccionado Selección de árbol en predios de la finca Recolección de hojas jóvenes terminales
Foto 2. Representación del muestreo foliar de fincas seleccionadas para el estudio. Zonas de: Colón Eloy, Nor – oeste de la provincia de Esmeraldas y Naranjal, Sur de la provincia del Guayas. EET – Pichilingue. INIAP. 2008. El análisis molecular fue realizado para definir características del genotipo y el perfil genético de las poblaciones presentes en las huertas de cacao de ambas zonas estudiadas, en base a esto identificar sus diferencias y similitudes. Para el efecto se utilizaron 15 marcadores moleculares o Microsatélites (SSRs) bien distribuidos sobre los 10 cromosomas de cacao, los cuales fueron separados por capilaridad electroforesis. Los análisis se llevaron a cabo en el Laboratorio de Biología Molecular, ubicado en el Centro de Investigaciones Agrícolas en Beltsville, 122 (siglas en inglés, BARC) Estado de Maryland, del Departamento de Agricultura de Estados Unidos de Norte América (USDA), fueron cortesía del Dr. Dapeng Zhang en el marco de relaciones colaborativas INIAP – USDA. El artículo científico en el Anexo 19, detalla el desarrollo de metodologías, análisis estadísticos y resultados de la presente caracterización molecular. Los resultados de las muestras de las fincas fueron comparados con clones referenciales de otros grupos genéticos como los tipos Forasteros y Trinitarios como lo indica el Cuadro 14. Para determinar la distribución espacial en plano definido de los perfiles genéticos en los distintos genotipos analizados se efectuó un gráfico de componentes principales, particularmente para observar la posición que ocupan las muestras de Colón Eloy y Naranjal con respecto a otros grupos. Para complementar el análisis de discriminación se realizó un análisis de conglomerados, que permitió vincular aquellos genotipos genéticamente más cercanos y establecer la distancia genética entre grupos. Cuadro 14. Fincas de Colón Eloy, Nor oeste de Esmeraldas y Naranjal, y Grupos genéticos referenciales de cacao Nacional, Forastero, Trinitario y Criollo. EET – Pichilingue. INIAP. 2008.
G RUPO S GENÉTIC O S Pobla ción Nº 1 Ecu a dor Colón Eloy – Nor oeste de Esmeraldas F # 1 Leoniza Gómez Naranjal, Sur del Guayas F # 1 Edmundo Molina Pobla ción Nº 3 Pobla ción Nº 4 Forasteros Amazónicos T rinitario Criollo SCA 12 A Chuao Criollo 13 Pobla ción Nº 2 Referencia de cacao” Nacional” EET 48 F # 2 Dukelman Cevillano F # 2 Domingo Mendoza EET 96 F # 3 Baltazar Valencia F # 3 Luís Enrrique Franco F # 4 Marcelino Corozo y F # 4 Pedro Cabanilla David Quiñonez. F # 5 Jhonny Castro F # 5 Martín Plúas EET 283 SCA 6 A PV 5 Mocorongo NAL 2 MEX 19 Catongo B A NAL 3 Amelonado 15 NAL 4 Ocumare 61 AM 1/1 Ocumare 77 La Gloria 13 BE 3 Las Brisas 30 123 RIM 68 Además para establecer diferencias estadísticas entre zonas y fincas y dentro de fincas se realizó el análisis de varianza molecular (AMOVA). Así mismo se aplicaron estadísticas sumarias para el sitio del marcador, incluso del alelo y se computarizó la diversidad genética. 5. Variables medidas en muestras de almendr as fer mentadas y secas 5.1. Físicas a. Porcentaje de fer mentación: a través de la prueba de corte, de acuerdo al color y grietas del cotiledón se clasificaron las almendras de la siguiente manera: almendras con buena y mediana fer mentación, violetas y pizar ras, ver la página 64 del Marco teórico, para la técnica de la prueba de corte y definiciones del grado de fermentación. b. Días de fermentación requerido: en base a los valores de la prueba de corte, se estimó el número de días necesarios para alcanzar el 80 % de fermentación, en las muestras de cacao sometidas a este proceso. Para el efecto, se realizó un grafico de dispersión, aplicando la línea de tendencia o curva polinomial al 1 % de error y obteniendo sus respectivos modelos matemáticos que definieron una fórmula para la zona de Colón Eloy Y = 3.23 x ² + 33.69 x – 1.33 y otra para la zona de Naranjal Y = 2.1 x ² + 25.7 + 2.55. Los datos de la prueba de corte sustituyendo la variable independiente en el respectivo modelo permitió definir el tiempo de fermentación específico para cada zona.
124 c. Índice de semilla: se calculó tomando al azar 100 almendras normales, fermentadas y secas, y luego obteniendo su peso en una balanza de precisión marca THOMAS SCIENTIFIC; este valor se dividió para 100 y se obtuvo un valor promedio (valor de un grano / g.), conocido como índice de semilla I.S. De esta forma se proporcionará una idea alrededor del cuál se concentran los frecuentes pesos en determinadas muestras. d. Número de Almendras en 100 gramos: se pesaron 100 gramos de almendras normales fermentadas y secas en una balanza de precisión marca THOMAS SCIENTIFIC, luego se procedió a contar cada una de estas, el número total de almendras nos permitió definir el tamaño de las mismas. e. Porcentaje de testa: se pesaron 10 almendras de cacao secas sin tostar y luego con un estilete se separó la testa (cascarilla) del cotiledón. La cascarilla acumulada se pesó por separado y dividió para el peso de las 10 almendras con el fin de obtener un peso promedio de testa por almendra y luego este valor se lo multiplicó por 100 para calcular el porcentaje. f. Distribución del Peso de las Almendras: para ello se pesaron por separado 300 almendras normales de cacao fermentado y seco, tomadas aleatoriamente de los tratamientos (tres, cuatro y cinco días de fermentación), correspondientes a las cinco fincas seleccionadas en las dos zonas estudiadas. Luego con los valores se instaló una base de datos, de la cuál se promediaron los tratamientos, las fincas y las repeticiones de las dos zonas, así se creo un compendio de valores que luego
125 se sometieron a estadísticas descriptivas para obtener los histogramas referenciales de ambas zonas. g. Porcentaje de la coloración de almendras de cacao: con este propósito se contabilizaron y cortaron longitudinalmente 100 almendras de cacao, aquellas consideradas como blancas marfil y café rosáceas pálidas, se sumaron y calcularon conjuntamente como porcentaje del total. 1) Almendra blanca mar fil: que denotaban almendras de cotiledones color crema blanquecino 2) Almendra pálida – café rosácea: se registraron en almendras de cotiledones color café rosáceo claro. 5.2. Químicas Para la realización de los análisis químicos se preparó un envió de 40 muestras referenciales de las fincas estudiadas con 300 g. c/u., las cuales se ubicaron en fundas de papel con la identificación correspondiente, fueron selladas, empacadas y enviadas a la EESC en Quito, para la realización de los análisis correspondientes. A partir de una muestra de cacao con aproximadamente 300 g de peso, se obtuvo mediante cuarteo (división de una muestra en cuatro partes) una sub muestra representativa. Las almendras obtenidas de cada muestra se le separó minuciosamente
126 la testa del cotiledón, con la ayuda de un bisturí y / o estilete; para posteriormente obtener el polvo de cacao. Posteriormente a la pelada de las almendras, se pulverizaron 100g. de cotiledón por muestra durante 30 segundos en un molino de hélice Toamaster, la muestra fue tamizada por 60 segundos a 355 micrones (42 mesh) sobre un equipo tamizador Bur row equipament, y luego se depositaron en recipientes de plástico debidamente etiquetados con la identificación correspondiente a la zona finca tratamiento – época de procesamiento. La desgrasada 10 fue realizada mediante la utilización de un extractor Soxhlet empleando éter de petróleo, durante un periodo de 12 horas. Luego de la obtención del polvo desengrasado fueron realizados los análisis de porcentaje de grasa, polifenoles totales y Teobromina / Cafeína. a. Porcentaje de grasa 11 : el porcentaje de grasa se determinó en 5 g. de polvo de cacao, utilizando un solvente apropiado (éter de petróleo). El solvente se evapora y la cantidad del residuo remanente se determinó por gravimetría, la extracción se realiza en un equipo soxleth. 10 Proceso mediante el cuál se le extrae la grasa a un producto. Manual de Calidad, Departamento de Nutrición y Calidad. Capitulo 10 A, versión 1. Dosificación del contenido de grasa en polvo de cacao por extracción Soxleht. Procedimiento normalizado. S. Espín, A. Villavicencio. 2001.
11 127 b. Porcentaje de polifenoles totales 12 : para el efecto se pesó 1 g. de cacao en polvo desengrasado en un erlenmeyer y se le adicionó 75 ml de MeOH acuoso al 70%, inmediatamente mediante agitación magnética se extrajo la sustancia sólida durante 45 minutos a temperatura ambiente, luego se filtró la solución sobre papel filtro Whatman No. 4 y fue completada con MeOH al 70 % a 100 ml (extracto bruto). El siguiente paso fue colocar 5 ml del extracto bruto en un balón aforado de 50 ml, y llevarlo a volumen con agua destilada. (solución A), en esta solución se usa la identificación de los polifenoles totales, sobre el equipo con detector UV/VIS (Shimadzu) a las longitudes de onda 760 nm. c. Acidez titulable: con este propósito, se tomaron 11 g. de polvo de cacao, de cada muestra y se vertieron en 100 ml de agua destilada, luego se sometieron al proceso de ebullición, y se agitaron durante una hora, finalmente fueron filtradas. El proceso se realizó en duplicado para todas las muestras, utilizando un potenciómetro y una bureta encerada con hidróxido de sodio (Na OH) al 0.01 % N. ml, sujeta a un soporte universal. Se tomaron 10 ml de la solución filtrada y se registró el pH, la titulación potenciométrica consistió en adicionar el Na OH ml, hasta que el electrodo registró un pH con rango de 8.27 – 8.33; una vez que se obtuvo un pH estable se anotó la cantidad de Hidróxido ml. utilizado de la bureta. d. Potencial de hidrógeno (pH): se efectuó en almendras de cacao en la etapa inicial de la fermentación (almendras frescas), al final de la fermentación y en 12 Manual de Calidad, Departamento de Nutrición y Calidad. Capitulo 10 A. Versión 1. Determinación de Taninos y Fenoles totales en almendras de cacao por espectroscopia UV / VIS. Procedimiento normalizado. S. Espín, L. Calderón. 2001.
128 almendras secas. Para ello se tomaron 10 almendras, a las cuales se les extrajo minuciosamente la testa del cotiledón con la ayuda de un estilete / bisturí, la testa se colocó en 100 ml de agua y se licuó hasta que quedó una solución fina; mientras que el cotiledón se molió, tamizó y se le pesó 11 g. de polvo en cada una de las muestras, las mismas que se vertieron en 100 ml de agua purificada y sometidas a ebullición durante aproximadamente dos minutos, luego se agitaron y filtraron. De las soluciones obtenidas tanto en la testa como en el cotiledón, se tomaron 10 ml, para registrarle el pH se utilizó un potenciómetro. e. Porcentaje de teobromina y cafeína 13 : fue determinado en muestras de polvo de cacao desengrasado, los alcaloides teobromina y cafeína fueron extraídos en un medio acuoso, separado por HPLC y cuantificados (con peso en g.) por medio de un detector UV – VIS. Posteriormente se cuantificaron tomando a la teofilina como estándar interno, y los cálculos se efectuaron sobre la base de un estándar interno. f. Relación teobromina / cafeína: se determinó dividiendo el valor de la teobromina para la cafeína. 5.3. Evaluaciones de las Características sensor iales Mediante esta etapa se determinaron los sabores y aromas de licores o pastas de cacao, correspondientes a muestras de las fincas seleccionadas en las zonas 13 Manual de Calidad, Departamento de Nutrición y Calidad. Capitulo 10 A. Versión 1. Dosificación de cafeína, teobromina y teofilina por HPLC. Detector UV. Procedimiento normalizado. S. Espín, H. Wakao. 2001.
129 estudiadas; los mismos que fueron valorizados, analizados y definidos por medio de los órganos sensoriales (lengua, Nariz, vista y tacto), determinando de esta manera perfiles de sabores característicos para cada zona. Los análisis fueron realizados por tres paneles de catación: el panel del Laboratorio de Calidad de cacao de la EET – Pichilingue de INIAP Ecuador, integrado por tres participantes previamente entrenados; el panel de Cocoa Reserch Unit (CRU) de la U. W. I (University Of West Indies) en Trinidad & Tobago y el panel de Guitard CHocolate Co. en los EEUU de América. Previo a la catación las muestras fueron codificadas y calentadas en baño de maria a 40 º C., cada integrante del panel procedió a degustar la muestra colocándose con una paleta plástica una pequeña porción de pasta en la parte central de la lengua hasta que en menos de 20 segundos se identificaron tres tipos de sabores, que son percibidos por las papilas gustativas de la lengua y por las paredes de la boca y detallados a continuación: è Los Sabores: Cacao, acidez, amargor, astringencia y dulce (considerados básicos). è El floral, frutal y nuez (considerados sabores específicos) è Otros tipos: como el verde/crudo, moho y químico que son de sabores que usualmente se presentan por falencias en el beneficio y tostado de las almendras. Todos los atributos y defectos se califican en base a una escala de 0 a 10 puntos y generalmente son relacionados con las referencias específicas. Los valores fueron anotados en el Anexo 18. Una vez concluidas las cataciones, se realizó una
130 consenso, entre los integrantes del panel, cada uno de los resultados se almacenaron en una base de datos para luego efectuar los respectivos análisis estadísticos y determinar diferencias significativas. Escala de sabores: 0 0 = Intensidad Ausente 1 2 = Intensidad Baja 3 4 = Intensidad Media 5 8 = Intensidad Alta 9 10 = Intensidad Muy alta/fuerte E. Manejo del experimento Con la finalidad de evaluar en forma correcta los efectos de los tratamientos se realizaron las siguientes labores y prácticas necesarias. 1. Manejo de campo 1.1. Cosecha, recolección, fer mentación y secado de muestras de cacao La cosecha del cacao en las fincas seleccionadas fue realizada por los propietarios de cada una de las huertas. El material fresco fue recolectado y llevado a la planta de beneficio de la Asociación de Productores de Cacao del Norte de Esmeraldas (APROCANE), en Maldonado – Colón Eloy, mientras que aquellas de la zona de Naranjal se llevaron a la planta de beneficio ubicada en la Asociación
131 “Camacho” de la Federación Nacional de productores de cacao del Ecuador (FEDECADE). En ambos sitios se procedió a fermentar las muestras de cada finca, aplicando el sistema de microfermentaciones. Las microfermentaciones, consistieron en colocar aproximadamente 1,5 Kg de almendras frescas en pequeños sacos/mallas; colocándose de cada finca 9 Kg de cacao fresco, distribuyendo equitativamente 3 Kg. para los tres períodos de fermentación establecidos con tres, cuatro y cinco días. Las mallas fueron colocadas dentro una masa “madre” de cacao fresco, la misma que se obtuvo de una finca representativa del sector, contenida en cajones de madera laurel (Cordia macrantha), con capacidad de 70 Kg de masa fresca., dimensiones de 50 cm. de largo x 50 cm. de ancho x 50 cm. de profundidad y agujeros de un cm. de diámetro en el fondo separadas a 10 cm entre ellas, para facilitar el drenaje de las exudaciones de la parte mucilaginosa de las almendras frescas de cacao. Las muestras se colocaron entre capas de 4 cm de espesor; una vez lleno el cajón con la masa y las muestras se lo cubrió con hojas de plátano o bijao y sacos de yute (Foto 3); lo cuál, indujo la temprana fermentación y el aumento de la temperatura, con etapas iniciales del proceso de fermentación. Se efectuaron dos remociones con una pala de madera, la primera a las 48 horas de la fermentación y la segunda a las 96 horas del proceso, las muestras fueron fermentadas cinco días en ambas zonas estudiadas.
132 1 2
1. Micr o fer mentaciones 2. Masa con muestr as 3. Cubier ta con hojas de plátano 1. Cubier ta final con saco de yute 3 4 Foto 3. Pruebas de fermentación del cacao de fincas seleccionadas para el estudio. Zonas de: Colón Eloy, Nor – oeste de la provincia de Esmeraldas y Naranjal, Sur de la provincia del Guayas. EET – Pichilingue. INIAP. 2008. Para monitorear el normal avance del porcentaje de fermentación se registró la evolución de la temperatura ambiente y de la masa dentro de la cuál se fermentaron las muestras, utilizando para el efecto un termómetro de aluminio a base de mercurio. Las correspondientes lecturas se realizaron a las 8h00; 12h30 y 16h30, muestreando a 10 cm; 20 cm; y 30 cm de profundidad, utilizando para el efecto un termómetro de mercurio marca FISHER con cuello largo. Los datos registrados se ubican en los Anexo 5 y 6. 133 Una vez finalizada la fermentación del cacao, las muestras se sometieron al proceso de secado natural por espacio de 15 días hasta obtener una humedad aproximada de 7 %. Con este propósito las almendras se distribuyeron en secadoras portátiles de maderas con sus respectivas identificaciones, las masas de cacao donde se fermentaron las muestras fueron colocadas en marquesinas de con piso de cemento, (Foto 4). Colocación de las muestr as en el tendal, par a iniciar el secado Muestr as en tablillas de mader a par a el secado. Esmer aldas – Nar anjal. Masa de cacao en mar quesina con piso de cemento. Muestr as en gavetas de mader a par a ter minar el secado.
Foto 4. Muestras de cacao de fincas seleccionadas durante el proceso de secado. Zonas de: Colón Eloy, Nor – oeste de la provincia de Esmeraldas y Naranjal, Sur de la provincia del Guayas. EET – Pichilingue. INIAP. 2008. 134 2. Manejo de muestras de almendras de cacao, en el Laboratorio de Calidad Integral de cacao de la EET – Pichilingue. Antes de ingresar las muestras al laboratorio para la realización de la respectiva prueba de corte, se determinó el porcentaje de humedad de las almendras de cacao, utilizando un Higrómetro KPM Aqua Boy. Para el efecto se colocaron de ocho a 10 almendras de cacao sobre la parte inferior del cubilete, luego esta se tapó con la parte superior, hasta encajar los pernos de fijación del cubilete inferior en la primer o segunda concavidad del cubilete superior; luego para realizar la lectura se colocó el electrodo del cubilete en el casquillo de medición, accionando la tecla roja de control y luego la tecla blanca de medición, la lectura fue directa en porcentaje de humedad. Las muestras ingresadas al laboratorio presentaron un promedio de 6.5 % de humedad. Tal condición permitió controlar infecciones producidas por hongos, que alterarían la calidad de las muestras afectándose los resultados del análisis sensorial. Sin embargo los insectos fueron controlados en un gran porcentaje por el ambiente seco y aireado que conserva la bodega de almacenamiento más la implementación de trampas ecológicas. Para el almacenamiento las muestras se colocaron en sacos de tela (liencillo) con capacidad de 1 Kg. y con su respectiva identificación por dentro y por fuera, incluyendo el nombre del proyecto, zona, sector, finca y repetición. A cada muestra se le registró además la fecha de ingreso y peso seco, luego se colocaron en orden
135 sobre estantes de hierro. Fueron conservadas en una bodega con aire acondicionado y extractor de humedad. 2.1. Tor refacción o tostado, descascarillado, pr eparación y almacenamiento de muestras de Licor de cacao Para la preparación de licor de cacao se tomaron 200 g. / muestra; las mismas que fueron sometidas a un tostado en una estufa Memmert con aire forzado. El régimen de tostado fue de 115 ºC x 15 (minutos) para las muestras de la zona de Colón Eloy, y de 115 ºC x 20 (minutos) para las de la zona de Naranjal; por el hecho de que las muestras de Colón Eloy presentaron testa más fina, mayor porcentajes de almendras blancas y pálidas en relación a las muestras de Naranjal. Luego del tostado se procedió a descascarillar las muestras. Este proceso consistió en separar la testa del cotiledón con la ayuda de un estilete o bisturí. Las almendras de las muestras se pasaron por un molino eléctrico IKA A tt basic, para triturarlas hasta obtener el polvo de cacao, luego este material se licuó en una licuadora Oster s hasta que convertirlo en una pasta o “licor de cacao” (Foto 5), que fue colocada en cubetas de hielo e inmediatamente sometidas a refrigeración durante 24 horas (Foto 6). Una vez que las muestras de licor de cacao pasaron 24 horas en refrigeración, fueron cubiertos con papel de aluminio y empacados en fundas plásticas con las
136 identificaciones correspondientes a cada material; luego, se almacenaron en refrigeración a 4 º C durante dos meses hasta que realizar las cataciones. 1 2
3. Descascar illado de almendr as tostadas. 4. Molida de muestr as 5. Pr oceso de licuado. 4. “Licor de cacao” en quipo de licuado. 3 4 Foto 5. Proceso de preparación de “Licor de cacao”, en muestras de las zonas de: Colón Eloy, Nor – oeste de la provincia de Esmeraldas y Naranjal, Sur de la provincia del Guayas. EET – Pichilingue. INIAP. 2008. 137 1 1. Colocación de Licor de cacao en cubetas. 2. Muestr as en cubetas par a el almacenamie nto. 2 3. Colocación de papel aluminio. 3 4. Refr iger a ción de licores. 4
Foto 6. Proceso de almacenamiento de licores de cacao en cubetas plásticas. Zonas de: Colón Eloy, Nor – oeste de la provincia de Esmeraldas y Naranjal, Sur de la provincia del Guayas. EET – Pichilingue. INIAP. 2008. 138 VII. RESULTADOS, ANÁLISIS E INTERPRETACIÓN. A. Caracterización de huertas cacaoteras. En el Cuadro 15. se observa que en la zona de Colón Eloy, la densidad poblacional (346 plantas / ha) fue afectada directamente por el distanciamiento de siembra entre hileras y plantas, ya que las plantas no se encuentran distribuidas en un sistema de cultivo establecido como en Naranjal que presenta 740 plantas /ha; asimismo la baja presencia de árboles productivos es aún más declinada en Colón Eloy con tan sólo 30 árboles/ha; a pesar de ello las mazorcas y semillas producidos por estas plantaciones fueron medianas. Cuadro 15. Resultados de la densidad poblacional, y productiva, distanciamiento de siembra Hilera/Planta, Nº de árboles productivos, categorización del tamaño de la mazorca y semilla, y topografía de huertas cacaoteras en las zonas de: Colón Eloy Nor – oeste de la provincia de Esmeraldas y Naranjal, Sur de la provincia del Guayas. EET Pichilingue. INIAP. 2008. Zonas Car acterísticas Colón Eloy, Nor oeste Nar anjal, Sur de la Pr ov. de la Pr ov. Esmer aldas del Guayas Densidad Poblacional Ptas / ha 346 740 Distanciamiento de Siembra / Hilera 7,24 3,82 Distanciamiento de Siembra / planta 4,00 3,54 30 90 Tamaño de Mazorca Mediana pequeña Mediana pequeña Tamaño de semilla Mediana pequeña Mediana pequeña plana plana
Nº de árboles productivos/ ha Topografía 139 Los valores promedios de frutos sanos y enfermos se ubican en la Figura 4, en donde es notorio que la zona de Naranjal presentó mayor cantidad de frutos sanos con 11 FS/ árbol, en relación a la zona de Colón Eloy. Por el contrario, la zona de Colón Eloy manifestó la mayor incidencia de frutos enfermos, con aproximadamente 35 FE/árbol. Figura 4. Valores promedios de frutos sanos y enfermos por árbol, registradas en las zonas de: Colón Eloy, Nor – oeste de Esmeraldas y Naranjal, Sur de la provincia del Guayas. EET – Pichilingue. INIAP. 2008.
140 Sin lugar a dudas todas estas condiciones se han suscitado por la no provisión de un manejo agronómico, sanitario y cultural del cacaotal; lo cuál se ha producido por factores sociales, económicos y educativos, que han mantenido a muchos agricultores en la ignorancia de nuevas técnicas de manejo del cultivo, que les permitan controlar las enfermedades, ataques de insectos plagas, baja producción y productividad, etc. Aunque la tarea de rescatar el cacao se implementa día a día; es así que según CACAO ECUADOR (2005), desde hace algunos años, la asociación de productores de cacao del Norte de Esmeraldas (APROCANE), viene trabajando en la preservación de los recursos naturales de esta zona, dándole especial importancia al cacao como uno de los principales rubros del país, ya que los cacaotales fueron abandonados para dedicase a la explotación de la madera, que a pesar tener una rápida remuneración esta devastando con los bosques primarios y secundarios del Afro – ecuatoriano. Los objetivos principales, son revalorizar el cacao y ofertar un producto origen, considerando que estas plantaciones con más de 80 años contienen rasgos de cacao tipo criollo. Por otra parte el Cuadro 16, señala que cuatro especies arbóreas como el caucho (Hevea brasiliensis Muell), chontilla (Bactris gasipaes H.B.K.), guarumo (Cecropia spp) y laurel (Laurus nobilis) se encontraron tanto en las fincas de Colón Eloy como en las de Naranjal, encontrándose un total de once especies en la primera zona y ocho en la segunda probablemente porque en Naranjal los productores se están enfocando a cultivar el cacao como un monocultivo. Las musáceas como el
141 plátano y banano fueron las únicas especies que se presentaron como cultivos asociados en ambas zonas. El bijao se presentó en las dos zonas y la ortiga brava, maleza preponderante en las fincas de Colón Eloy, resulta ser un obstáculo para realizar las labores agronómicas y para el fácil desplazamiento por las fincas. Cuadro 16. Árboles sombra y cultivos asociados identificados en fincas de cacao las zonas de: Colón Eloy Nor – oeste de la provincia de Esmeraldas y Naranjal, Sur de la provincia del Guayas. EET Pichilingue. INIAP. 2008.
ÁRBOLES SOMBRA Y CULTIVOS ASOCIADOS ÁRBOLES SOMBRA CULTIVOS ASOCIADOS FRUTALES OTROS ZONA Es mer aldas Nar anjal Aguacate Cojojo Bombón Caucho Cauge Fernán Sánchez Chilca Zalzafran Chontilla Guabo Tutumbe Guar umo Laur el Mate Tagua Plátano Banano Limón s util Zapote Mandarina Lima Naranja Ovo Bijao Ortiga brava 142 B. Parámetros climáticos Los promedios de la temperatura máxima en la zona de Naranjal presentó los valores mayores en los meses de enero a junio con rango de 31.30 a 32.43 º C; mientras que Esmeraldas estuvo entre los 29.90 a 31.60 º C. Durante el siguiente semestre (julio a diciembre), la zona de Colón Eloy se mantuvo entre los 29.80 a 30.80 º C y la zona de Naranjal entre los 28.47 a 31.10 º C, notándose un leve aumento en el mes de diciembre. Así mismo en la zona de Naranjal se observa que la temperatura mínima se presentó entre los 21.10 a 22.43 º C durante los meses de enero a junio, mostrándose en Esmeraldas en rangos de 20.86 a 21.44 º C.; para los meses de julio a diciembre se mantuvieron paralelamente iguales ambas zonas, como se visualiza en la Figura 5. Las temperaturas máximas y mínimas mencionadas que presentaron las zonas de Colón Eloy y de Naranjal, se enmarcan dentro de las recomendado por Enríquez (1985) y Braudeau (1970), quienes describen que temperaturas constantes entre los 30 a 31 º C, impiden el proceso de floración y son desfavorables para el desarrollo de las hojas, por lo que las plantas pueden perder dominancia apical. La temperatura media mensual registrada fue mayor para la zona de Naranjal en el período diciembre mayo en donde presentó temperaturas entre los rangos 27.08 a 26.44 º C; mientras que en el período junio – noviembre presentó temperaturas entre 24.64 a 24.75 º C., que son además inferiores a las del primer semestre. En la zona de Esmeraldas se ubicaron temperaturas mensuales entre 26.03
143 a 26.50 º C durante los meses diciembre a mayo, presentando temperaturas superiores a la zona de naranjal en el período junio – noviembre con temperaturas entre los 25.86 y 26.18 º C., (Figura 5). Estas temperaturas se presentaron dentro de las adecuadas para el desarrollo del cultivo, lo que coincide con lo expuesto por Enríquez (1985), quien considera que según las localidades del cultivo este puede crecer a temperaturas entre 25 y 26 ºC, aunque también se encuentran plantaciones comerciales con buenos rendimientos a temperaturas promedios de 23 ºC, según Hardy (1961), la floración disminuye a temperaturas de 22 ºC.
144 nn Figura 5. Valores de Temperatura (º C), máxima, mínima y mensual, registradas en las zonas de: Colón Eloy, Nor – oeste de Esmeraldas y Naranjal, Sur de la provincia del Guayas. Durante el periodo 2000 – 2005. Los valores promedios de humedad relativa por mes en las zonas de Esmeraldas y Naranjal se ilustran en la Figura 6. La humedad relativa (H.R.) durante el período 2000 – 2005 de enero a diciembre, se presentó alta en la zona de Naranjal sobre el 90 % de H.R., mientras que la zona de Esmeraldas mostró valores menores, es necesario tomar en cuenta que lo más conveniente para el cacao es tener un ambiente con un porcentaje de humedad en rangos normales ya que un exceso de H.R. puede causar la proliferación de enfermedades que perjudicarán directamente al
145 cultivo. Lo cuál se acerca a lo expuesto por Arévalo et al. (2004), quienes consideran que el establecimiento del cacao requiere de una H.R. superior al 70 %. Específicamente entre el 75 a 85 %, ya que si existe una H. R. alta entre los 85 a 90 % agregándole una desigual distribución de lluvias y altas temperaturas solo se favorecerán la proliferación de enfermedades fungosas como la Monilla y Escoba de bruja (Vera, 1993). Figura 6. Valores de Humedad Relativa (%) mensual, registradas en las zonas de: Colón Eloy, Nor – oeste de Esmeraldas y Naranjal, Sur de la provincia del Guayas. Durante el periodo 2000 – 2005.
146 En relación al factor precipitación, dichos valores se grafican en la Figura 7, en donde los valores mayores de precipitación los obtuvo la zona de Esmeraldas, en el periodo lluvioso de diciembre – julio presentó un rango de precipitación entre 291.05 – 561.64 mm, en donde los meses de Abril y mayo se mantuvieron con un pico de 561.64 y 544.12 mm de precipitación respectivamente. Por otra parte la zona de Naranjal presentó una baja precipitación de lluvias; por lo que el periodo de lluvias presentado de diciembre – abril fue con un rango entre 23.23 – 90.16 mm, siendo el mes de marzo el que presento un pico de lluvias de 90.16 mm de precipitación. Figura 7. Valores de Precipitación (mm) mensual, registradas en las zonas de: Colón Eloy, Nor – oeste de Esmeraldas y Naranjal, Sur de la provincia del Guayas. Durante el periodo 2000 – 2005.
147 Por otro lado, el Cuadro 17, registra los valores promedios mensual de precipitación en el período 2000 – 2005 y acumulados por las zonas en estudio. La zona de esmeraldas registró una media 3847.64 mm de precipitación, mientras que la zona de Naranjal obtuvo el promedio de precipitación menor reportando valores de 394.84 mm. Cuadro 17. Valores promedios mensual y anual de la precipitación mm. durante el periodo 2000 a 2005, registrados en las zonas de: Colón Eloy, Nor – oeste de Esmeraldas y Naranjal, Sur de la provincia del Guayas. MESES Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre Total anual ZONAS Esmer aldas 458,60 291,05 400,14 561,54 544,12 300,43 254,93 117,36 282,80 206,35 127,25 303,07 3847,64 Nar anjal 47,45 71,70 90,16 72,98 9,92 10,02 9,64 7,98 14,30 22,88 14,57 23,23 394,84 Es notorio que la zona de Esmeraldas presentó alta incidencia de lluvias en relación a la zona de Naranjal la cuál mantiene precipitaciones muy bajas, inferiores a los 100 mm / mes; que incluso han llegado a ser inferiores a los 10 mm/ mes. Es así que ninguna de las dos zonas evaluadas cumple con lo requerido para el desarrollo del cacao, aunque la zona de Naranjal, cuenta con la implementación de riego, lo cuál suple el requerimiento hídrico del cacao indicado por Vera (1987),
148 quién argumenta que las precipitaciones entre 1200 a 2500 mm / año, bien distribuidos, permiten el crecimiento y producción del cacao. Algo similar señala Enríquez (1985) y (2004), que la cantidad de lluvia anual que satisface al cultivo en las zonas bajas y calidas oscila entre los 1500 a 2500 mm. C. Características edáficas El porcentaje más alto de arena de 69 %, se registró en la finca # 5 de Naranjal y el valor más bajo19 % en la finca # 5 de Esmeraldas. En relación al contenido de limo registrado en los suelos de las zonas en estudio, el más relevante fue la finca # 5 de Esmeraldas con 66 %, y el valor inferior se lo obtuvo en la finca # 3 de la misma zona con 32 %. El porcentaje de arcilla fue mayor en la zona de Esmeraldas donde se obtuvo el 33 % en la Finca # 4 con 33 %, seguido de la finca # 3 de la zona de Naranjal con 31 %; en cambio el menor valor lo registró la finca # 3 de Esmeraldas con el 7 %, (Cuadro 18). Se deduce que en general la textura de los suelos de la zona de Esmeraldas, se encontró entre los franco – limoso, lo cuál se presentó dentro de los parámetros requeridos por el cultivo de cacao, ya que estos suelos permiten la retención del agua y nutrientes como lo considera Graetz (2000), que los mejores suelos para el desarrollo de los cultivos son los francos – limosos, y que los suelos arenosos, como los presentó la zona de Naranjal, tienden a perder agua fácilmente por la porosidad, además de ser poco fértiles.
149 El potencial de hidrógeno se registra en el Cuadro 18. Las fincas # 1 y # 3 de la zona de Colón Eloy presentaron un pH de 5.1 y 5.5 respectivamente, lo que indica que el 40 % de las fincas que presentan acidez. Este tipo de suelos no son preferentemente aptos para el desarrollo del cacao, ya que con acidez los suelos tienden a dificultar la disponibilidad de ciertos nutrientes en el suelo, especialmente de las bases, como lo manifiesta INPOFOS (1993), que en general la condición ácida en el suelo, reduce la disponibilidad de Ca, Mg, Mo y P. Asimismo en Colón Eloy las fincas # 2 y # 4 tuvieron un pH de 5.7 y 5.6 en su orden, considerados como medianamente ácidos, en tanto que la finca # 5 acuso el pH de 6.2 (ligeramente ácido). Con respecto a la zona de Naranjal, la finca # 1 presentó un suelo medianamente ácido de pH 6.0; las cuatro fincas restantes de Naranjal presentaron un pH que van en el rango de 6.16.5, lo que es indicativo de la presencia de suelos ligeramente ácidos. Estas fincas que presentaron suelos medianamente ácidos y con ligera acidez, se los consideran aptos para el desarrollo del cultivo, como lo señalan Braudeau (1970) y Wood (1982), quienes exponen que generalmente los suelos buenos para cacao son aquellos que contienen un pH entre 6 a 7.5 en capas superiores, con un optimo de 6.5. Los niveles de Bases totales se presentan en el Cuadro 18. Los valores considerables y deseables para el cultivo de cacao se obtuvieron en el 40 % de las fincas de Colón Eloy, en donde las fincas # 2 y 5 presentaron los promedios más altos con 11.35 y 12.75 meq / 100 ml respectivamente; y también en el 40 % de las fincas de la zona de Naranjal, con las fincas # 2 y 3 con 14.94 y 14.68 meq / 100 ml,
150 en su orden. Mientras que los valores menores sólo se obtuvieron en el 60 % de las fincas de Esmeraldas cuyo valor más bajo se registró en la finca # 1 con 7.73 meq / 100 ml. Lo señalado es similar a lo expuesto por SMYTH, citado por Braudeau (1970), y por Wood (1982), quienes sugieren que el contenido adecuado de bases intercambiables debe tener valores de 12 a 13 meq / 100 g. en el horizonte superficial, en tanto que el subsuelo debe tener 5 meq / 100 g. a 1 m de la superficie. Con relación al contenido de materia orgánica según Cuadro 18, estos promedios variaron de 0.7 a 4.1 %. Los valores para la zona de Colón Eloy fueron de 2.7; 2.8; 2.9; 3.5 y 4.1 en las fincas # 4; 5; 2; 3 y 1 respectivamente, en donde sólo se encontraron niveles medios en un 20 % de las fincas y niveles bajos en el 80 %.; aunque no en niveles deficitarios, probablemente por que las huertas de la zona de Esmeraldas, han tenido poca intervención del hombre en el manejo de las plantaciones de cacao y por tener una población de árboles con copa ancha. En cambio para las fincas estudiadas en la zona de Naranjal dichos contenidos de materia orgánica (Cuadro 18) se registraron en valores más mucho más inferiores de 0.7; 0.9; 1.1; 1.9 y 2.3 para las fincas 4; 5; 1; 2 y 3, en su orden; es decir, todas las fincas manifestaron niveles bajos de materia orgánica, debido a la explotación que han tenido estas tierras por mucho tiempo sin incorporación de nutrientes ya que donde se practica la agricultura intensiva o donde se altera el equilibrio de los procesos naturales se reduce el contenido orgánico del suelo, como lo considera Urquhart (1963), que la tala del bosque causa una rápida descomposición de la materia orgánica, incluso así se siembre inmediatamente el
151 cacao, sólo dándole una cubierta al terreno con árboles sombra se puede llegar a controlar este proceso degenerativo. Los valores de la Capacidad de intercambio catiónico (CIC), se observan en el Cuadro 18. El 40 % de las fincas de Colón Eloy presentaron niveles bajos de CIC, en donde la finca # 1 obtuvo 9.40 meq / 100 ml, probablemente por que en estas fincas los suelos tienen un pH entre ácido a medianamente ácido y baja materia orgánica; sin embargo el 60 % de las fincas de esta zona y todas las fincas de Naranjal cuya finca # 3 de manifestó el valor superior de 22.88 meq/100ml presentaron niveles medios de CIC. Probablemente estos valores de CIC fueron obtenidos como lo manifiestan Thompson y Troeh (1982), que la CIC se presenta en menor proporción en condiciones ácidas y aumenta cuando los valores de pH se tornan básicos. Además Duicela y Corral (2004), argumentan que la CIC depende de la cantidad y tipo de arcilla y del contenido de M.O., al ser estos mayores también se incrementará la CIC. La evidencia radica en que las dos zonas manifestaron suelos medianamente ácidos, aunque la primera contienen niveles de arcilla considerables, en relación a la segunda que el porcentaje de arcilla y de M.O. fueron bajos. La Conductividad eléctrica vario dentro de un rango de 0.25 a 0.44 dS/m, siendo la Finca # 4 de la zona de Naranjal que obtuvo el mayor valor con 0.44 dS/m y las Fincas # 1,2 y 5 de Colón Eloy con 0.30 dS/m; mientras que los menores valores fueron obtenidos por la Finca # 2 de la zona de Naranjal con 0.28 dS/m y la
152 Finca # 4 de Esmeraldas con 0.25 dS/m., (Cuadro 18). La medida de la conductividad eléctrica de los suelos de las Fincas de la zona de Colón Eloy y de Naranjal, refleja que estos no presentan salinidad alguna por estar entre los valores menores a 2 dS / cm. Esto concuerda con lo indicado por Domínguez (1984), quien considera como suelos salinos aquellos que superan los 2 mmhos / cm. El contenido de Nitrógeno obtenido en las fincas de las zonas de Esmeraldas y Naranjal se presentaron entre un rango de 3 a 11 ppm, lo que demostraron niveles bajos.; Así mismo, los niveles de Fósforo determinados en las fincas de Esmeraldas fueron bajos con rangos de 1 a 3 ppm y también en las fincas # 1 y 2 de Naranjal con 4 ppm., mientras que las fincas # 4, 3 y 5 de la misma zona presentaron niveles altos del mencionado elemento con 21, 24 y 30 ppm, respectivamente, datos visualizados en el Cuadro 18. Los niveles medios de Zinc fueron alcanzados en las fincas de la zona de Esmeraldas con un rango de 3.2 a 5.3 ppm, y en la finca # 3 de Naranjal con 3 ppm.; mientras que cuatro fincas de Naranjal manifestaron bajos contenidos de este elemento con un rango de 1.5 a 2.2 ppm. El cobre alcanzó niveles altos tanto en las fincas de Esmeraldas como en las de Naranjal con un rango de 4.5 a 17.5 ppm, siendo la finca # 5 con 17.5 ppm de Esmeraldas la que logró el mayor valor, y la finca # 4 de Naranjal con 4.5 ppm el menor valor, datos en Cuadro 18. Las cinco fincas de las zonas de Esmeraldas y Naranjal obtuvieron niveles altos de Hierro, en un rango de 98 a 281 ppm , siendo la Finca # 1 de Esmeraldas la
153 que obtuvo el mayor valor con 281 ppm y la Finca # 2 de Naranjal el menor valor de 98 ppm. Los niveles medios de Manganeso fueron atribuidos a cuatro fincas de Esmeraldas y a las cinco fincas de Naranjal entre un rango de 5.1 a 9.9 ppm, siendo el mayor valor obtenido por la Finca # 1 de Esmeraldas con 9.9 ppm y el menor valor por la Finca # 1 de Naranjal con 5.1 ppm. Sólo la Finca # 4 de Esmeraldas registró un nivel bajo con 4.1 ppm., (Cuadro 18). La baja disponibilidad de Nitrógeno y Fósforo, el incremento del Cobre y el Hierro, los niveles medios de Zinc y Manganeso en suelos de fincas de la zona de Esmeraldas y de Naranjal, acontecieron posiblemente por la baja cantidad de materia orgánica y la presencia de suelos ácidos y medianos en acidez, aunque los niveles altos de Fósforo de un 60 % de las fincas de Naranjal se acreditaron seguramente por la condición de ligera acidez en los suelos. Como lo señala INPOFOS (1993) y (1997), que la materia orgánica es una fuente que proporciona nutrientes como Nitrógeno, Fósforo, Zinc y otros, la baja cantidad de la misma es indicativo de una baja disponibilidad de estos elementos, y que en general la condiciones ácidas reducen la disponibilidad de Fósforo y aumentan la disponibilidad de Hierro, Cobre, Manganeso y Zinc. En Colón Eloy el potasio fue bajo en un 20 % de las fincas con la finca # 5 que obtuvo 0.12 meq / 100 ml, el elemento fue medio en un 80 % de fincas, en donde la mas relevante fue la finca # 1 con 0.33 meq / 100 ml. El magnesio se presentó bajo en un 40 % para las fincas, donde las fincas # 1 y 3 presentaron 1.44 meq / 100 ml, el nivel medio fue en un 60 % de las fincas, de las cuales la mas sobresaliente fue
154 la finca # 5 con 2.2 meq / 100 ml; el azufre y boro fueron bajos en todas las fincas, ver Cuadro 18. Mientras que en Naranjal el potasio estuvo bajo en el 40 % de las fincas en donde las fincas # 2 y 3 de Naranjal manifestaron valores de 0.13 y 0.14 meq / 100 ml., respectivamente, el 60 % de las fincas, como las fincas # 1 y # 5 con 0. 20 meq / 100 ml, y la finca # 4 con 0.19 meq/ 100 ml. obtuvieron valores medios de este elemento; el magnesio fue medio en un 80 % cuyo mayor nivel correspondió a la finca # 3 con 2.1 meq / 100 ml. siendo alto solo en un 20%; el azufre se manifestó bajo en un 40 % de las fincas y resultó ser medio en un 60 %, donde la finca # 2 obtuvo el mayor valor con 13 ppm., seguido de las fincas # 3 y 4 con 12 ppm; el Boro fue bajo en un 80 % y medio en un 20 % de las fincas, siendo la finca # 5 con 0.28 ppm. La que obtuvo este valor, datos en Cuadro 18. Lo acontecido ocurrió posiblemente a que las zonas presentaron bajo contenido de materia orgánica, sumado a la acidez de los suelos; y además coincide con lo expresado por INPOFOS (1997); Murrel (2003); Graetz 2000. y Sabino Prates, Lavres Júnior y Ferreira de Moraes (2007), quienes consideran que el potasio, magnesio y boro pueden perderse hacia la tabla de aguas por lixiviación en zonas con alta precipitación principalmente en suelos arenosos, la baja disponibilidad de materia orgánica ocasiona deficiencia de estos elementos, así mismo aquellos suelos ácidos tienden a disminuir el magnesio y azufre en el suelo.
155 Según Cuadro 18. Los niveles altos de Calcio fueron registrados en un 40 % de las fincas de las zonas dos fincas de Colón Eloy, en donde la mas relevante fue la finca # 5 con 10.0 meq / 100 ml y además tres fincas de Naranjal, sobresaliendo la finca # 3 con 12.0 meq / 100 ml. Mientras que los niveles medios fueron alcanzados por las fincas # 1, 3 y 4 de Esmeraldas con 6 meq / 100 ml, y por las fincas # 4 y 5 de Naranjal con 8 meq / 100 ml., los valores se alcanzaron probablemente a que el calcio es un elemento con catión dominante en los suelos, aunque estos contengan un pH bajo, lo que coincide con lo expuesto por INPOFOS (1997), que considera que el calcio es el catión dominante en el suelo, aun con valores de pH bajos, el cuál ocupa entre el 70 % y más de los sitios de intercambio. De acuerdo al análisis de suelo realizado calicatas de dos fincas representativas de las zonas de Colón Eloy y de Naranjal, en el Anexo 3, se expone que en la primera zona las fincas forman sólo tres horizontes definidos (A, B Y C); mientras que en la segunda se formaron cuatro (A, B, C y D). La textura de los horizontes de los suelos de las fincas de Colón Eloy y Naranjal estuvo entre franca, franca – arenosa, franca – arcillosa. La materia orgánica, bases totales, pH, capacidad de intercambio catiónico (CIC), fueron decreciendo en los horizontes subsiguiente al superior, la conductividad eléctrica (CE), y nutrientes (N, P, k, Ca, Mg, S, Zn, Fe, Mn y B) se presentaron similares a los análisis realizados en muestras a 20 cm del suelo y mencionadas en párrafos anteriores, aunque no fueron igualitarios debido a que las muestras fueron tomadas en capas profundas del suelo y en un otro sitio especifico.
156 Cuadro 18. Valores las variables: textura, materia orgánica, potencial de Hidrógeno (pH); de Capacidad de Intercambio Catiónico (C.I.C.); Conductividad Eléctrica (C.E.); Niveles de Nitrógeno (N) y Fósforo (P), Potasio (K), Calcio (Ca) y Magnesio (Mg), Azufre (S), Zinc (Zn), Cobre (Cu), Hierro (Fe), Manganeso (Mn) y Boro (B), alcanzados en muestras de suelos de fincas cacaoteras de las zonas de: Colón Eloy, Nor – oeste de la provincia de Esmeraldas y Naranjal, Sur de la provincia del Guayas. EET – Pichilingue. INIAP. 2008.
Z O N A F IN C A T e xt ura % C la s e T e xt ura l p H A re n a Lim o A rc illa A N A LIS IS D E S UE LO C IC C .E . m e q/ 10 0 m l p pm M .O . % m e q / Σ B a s e s 10 0 m l dS / m N P m e q / 10 0 m l K C a M g S p p m Z n C u F e M n B Finca # 1 28 46 26 Franco 5,1A c R C 7,73 4,1 M 9,40 0,3 N S 3 B 2 B 0,33 M 6 M 1,4 B 3 B 5,3 M 4,7 A 281A 9,9 M 0,17 B Finca # 2 Finca # 3 Finca # 4 Finca # 5 Finca # 1 Finca # 2 Finca # 3 Finca # 4 Finca # 5 35 44 21 5,7 M e A c 11,35 2,9 B 13,45 0,3 N S 11 B 3 B 0,22 M 9,0 A 1,7 M 6 B 4,9 M 5,6 A 180 A 6,1 M 0,16 B 61 27 19 51 27 33 57 69 32 40 66 34 50 36 28 20 7 33 15 15 23 31 15 21 Franco Franco Areno s o Franco Arcillos o Franco Limo so Franco Franco Limo so Franco Arcillo s o Franco Arenos o Franco Arenos o 5,5 A c RC 5,6 M e A c 6,2 LA c 8,05 8,33 12,75 11,17 14,94 14,68 10,07 10,40 3,5 B 2,7 B 2,8 B 14,47 11,98 14,78 14,96 19,50 22,88 17,87 12,79 0,28 N S 6 B 1 B 0,25 M 6 M 1,4 B 4 B 3,2 M 0,25 N S 8 B 1 B 0,24 M 6 M 1,7 M 3 B 3,5 M 0,3 N S 5 B 3 B 0,12 B 10,0 A 2,2 M 4 B 3,5 M 0,28 N S 8 B 4 B 0,20 M 9,0 A 1,6 M 3 B 1,6 B 0,28 N S 10 B 4 B 0,14 B 11,0 A 3,4 A 13 M 1,5 B 0,32 N S 11 B 24 A 0,13 B 12,0 A 2,1M 12 M 3,0 M 0,44 N S 11 B 21 A 0,19 M 8 M 1,5 M 12 M 1,6 B 0,38 N S 9 B 30 A 0,20 M 8 M 1,8 M 4 B 2,2 B 6,0 M e A c 6,1 LA c 6,5 LA c 6,3 La c 6,2 La c 1,1 B 1,9 B 2,3 B 0,7 B 0,9 B 157 5,0 A 197 A 7,0 M 0,13 B 5,8 A 187 A 4,1 B 0,16 B 17,5 A 214 A 7,1 M 0,11 B 5,2 A 7,4 A 8,3 A 4,5 A 4,7 A 122 A 5,1 M 98 A 6,8 M 135 A 8,7 M 141 A 6,7 M 197 A 5,1 M 0,14 B 0,13 B 0,16 B 0,15 B 0,28 M INTERPRETACIÓN pH: MAc = Muy Acido = Acido Ac = Medianamente Ácido MeAc LAc = Ligeramente Ácido RC = Requiere Cal = Prac Neutro PN = Neutro N LAl = Ligeramente Alcalino = Medianamente Alcalino MeAl = Alcalino Al Elementos de: N ,P,K,Ca,Mg,Cu,Fe,Mn,Zn,S, B y M. O. B = Bajo M = Medio A NS = Alto = No Salino D. Análisis Molecular 14 La relación genética entre los materiales de cacao seleccionados en fincas de Esmeraldas y Naranjal de Ecuador, incluyendo como referencia un conjunto diverso de clones de cacao, se representó en el Análisis de Componentes Principales (ACP) (Figura 8). Los dos primeros ejes agrupan el 67,7 % de la variación total, y demostró que la mayoría de los cacaos utilizados difieren de los cacaos de clones internacionales, utilizados como control, incluyendo forasteros de la alta y baja amazonía y trinitarios. Sin embargo, todos los clones que se mostraron como híbridos de cacao Nacional, como el EET 48, EET 96, NAL – 2, NAL – 3 y AM1/1, tienen una lata similaridad con los materiales utilizados en las fincas, indicando una historia genética común 14 Responsable de análisis Dr. Dapeng Zhang , del USDA/ARS, Beltsville en el Centro de la Investigación Agrícola, Laboratorio de las Cosechas Perenne Sustentable, Instituto de Ciencias de Planta, 10300 Avenue de Baltimore, Bldg,. 001 Rm. 223, BARCW, Beltsville, MD 20705, EE.UU, ver Anexo 19.
158 Componente 2 (18.9 % )
Catongo Amelonado15 OC61 BE3 MEX19 Com unTipico OC77 RIM68 PV5 Chuao120 NAL2 Mocorongo EET283 EET48 NAL3 EET96 Criollo13 AM1/1 NAL4 SCA12 LaGloria13 SCA6 LasBrisas30 Esmer aldas Componente 1 (48.8 % ) Nar anjal Refer encia de clones Figura 8. Análisis de Componentes Principales (ACP) del cacao ecuatoriano, de las zonas de: Colón Eloy, Nor – oeste de la provincia de Esmeraldas y Naranjal, Sur de la provincia del Guayas, incluyendo accesiones referenciales de cacao: Nacional, Forastero, Trinitario, y Criollo. Ecuador EET – Pichilingue. INIAP. 2008. 159 El Cuadro 19, se compara el número de alelos detectados en las poblaciones híbridas de Colón Eloy y Naranjal comparados con el valor estimado para otro grupo genético. El número de alelos fue ligeramente superior para la zona de Naranjal con 5.67, en relación a la zona de Colón Eloy que obtuvo un valor de 5.00; es decir, que la riqueza de alelos en estas dos regiones fue en gran medida similar a lo observado en la población referencial de Refractario que obtuvo un valor de 5.53, (que fueron obtenidas en nueve fincas de la costa de Ecuador en el año 1930). Así mismo, se considera que las poblaciones ecuatorianas manifestaron incidencia bajas de alelos en comparación con la población de los Forasteros Ucayali del valle de Perú de la Amazonía superior, que presentaron un valor de 9.80; y por el contrario fueron relativamente superior al Trinitario ICS que tuvieron valor de 3.67. Así mismo el Cuadro 19, indica que la diversidad genética fue ligeramente alta en Esmeraldas con 0.603 y en Naranjal con 0.605, en comparación con los Ucayali que obtuvieron 0.737 y los Trinitarios 0.494; mientras que, los materiales de Refractario presentaron una diversidad del gen de 0.591, muy similar a las mencionadas en Esmeraldas y Naranjal. Sin embargo la heterocygocis mostrada por Naranjal con 0.492, fue inferior a la de Esmeraldas que expresó 0.571. Es así que Naranjal tuvo un coeficiente algo positivo de 0.197, considerando que en Esmeraldas, el coeficiente producido de 0.034, fue insignificante.
160 Cuadro 19. Comparación de la diversidad genética del cacao de la zona de Esmeraldas y Naranjal, con tres poblaciones referenciales. Ecuador EET – Pichilingue. INIAP. 2008. Tamaño de Muestra No. de alelos Diver sidad genética heter ocygocis Obser vada 50 5.00 0.603 0.571 50 5.67 0.605 0.492 Refr actar io 50 5.53 0.591 0.577 Tr initar io 50 3.67 0.494 0.532 Ucayali 43 9.80 0.737 0.487 Población Colón Eloy, Nor – oeste de Esmer aldas Nar anjal Las relaciones genéticas entre los cacaos de las zonas de Colón Eloy y Naranjal, así como sus relaciones con los cacaos Forasteros de la alta Amazonía, Trinitarios y un grupo de cacao Nacional son ilustrados en el dendrograma de la Figura 9. El árbol produjo tres ramas, en donde las accesiones de Naranjal y de Esmeraldas formaron el primer grupo que se unió al cacao de Refractario 15 , estas tres poblaciones del valle de la costa ecuatorianas fueron claramente separadas del segundo y tercer grupo integrados por el cacao ICS trinitario y el Ucayali. Esta inter relación coincidió con los resultados previamente revelados para cacaos de la alta Amazonía, Trinitarios y el germoplasma del Refractario de Ecuador. 15 Genotipos de cacao Nacional resistentes a Escoba de bruja (Monilioptrhera perniciosa ).
161 Ucayali ICS Trinitario 100 Refractario 92 Esmeraldas 85 Naranjal Figura 9. Dendograma de relación genética, entre poblaciones de cacao de Ecuador, zonas de: Colón Eloy, Nor – oeste de la provincia de Esmeraldas y Naranjal, Sur de la provincia del Guayas, incluyendo materiales de cacao Nacional (Refractario), Trinitario y Forastero, basada en la matriz de distancia de Nei’ s (1983), mediante el análisis de 15 marcadores microsatélites. Ecuador EET – Pichilingue. INIAP. 2008. Según el Cuadro 20, un total de 101 alelos fueron identificados en las 100 muestras analizadas, de las cuales el 50 % corresponden a la zona de Colón Eloy y el otro 50 % a las muestras de Naranjal. El número de alelos encontrados varió desde 3.0 con los marcadores CIR7, CIR22, CIR24 y CIR1 hasta 13 con el CIR33, y
162 presentó media de 6.73 alelos por locus. La heterocygocis observada y esperada fueron relativas al número de alelos; es decir mientras menor números de alelos se presenciaron menor fue la heterocygocis y viceversa. Cuadro 20. Sumas estadísticas de los 15 sitios (locus) de SSR, de las fincas pertenecientes a Colón Eloy, Nor – oeste de la provincia de Esmeraldas y Naranjal, Sur de la provincia del Guayas, Ecuador. EET – Pichilingue. INIAP. 2008. Locus (sitio) CIR7 CIR6 CIR22 CIR24 CIR8 CIR1 CIR11 CIR12 CIR15 CIR37 CIR33 CIR18 CIR26 CIR40 CIR60 Total Mean N 100 100 96 100 100 99 99 97 100 100 99 100 97 99 100 1486 99.1 Na 3.0 9.0 3.0 3.0 8.0 3.0 9.0 8.0 9.0 10.0 13.0 7.0 5.0 7.0 4.0 101.0 6.73 H o 0.150 0.620 0.427 0.190 0.620 0.313 0.556 0.680 0.730 0.630 0.687 0.610 0.567 0.616 0.580 7.976 0.532 H e 0.408 0.790 0.495 0.406 0.718 0.499 0.599 0.740 0.790 0.677 0.736 0.674 0.669 0.705 0.555 9.459 0.631 Simbología de los Cuadros 19 y 20: Tamaño de muestra (N); Numero de alelos (Na); Heterocygocis observada (Ho); Heterocygocis esperada (Diversidad genética; He).
163 El resultado del Análisis de variación molecular AMOVA (Cuadro 21), demostró que la mayor variación molecular fue contribuida dentro de las zonas con 84 %; sin embargo, hubo una considerable diferencia entre – región, donde las zonas Esmeraldas y Naranjal, manifestaron alrededor del 10 % del total de variación. La relación entre – fincas, también fue algo significante exhibiendo el 6 % de variación total. Por lo consiguiente, las diferencias entre – regiones y entre – fincas, sumado a la diversidad alta del varietal, indican que estas plantaciones se establecieron por semillas de diferentes progenies. Cuadro 21. Análisis de variación molecular (AMOVA), para la variación de SSR entre y dentro de fincas de las zonas de Colón Eloy, Nor – oeste de la provincia de Esmeraldas y Naranjal, Sur de la provincia del Guayas. Ecuador EET – Pichilingue. INIAP. 2008. Fuente de Var iación Entr e zonas Entr e fincas/zonas Dentr o de fincas L. Gómez D. Cevillano B. Valencia M. Cor ozo J . Castr o E. Molina D. Mendoza L. Fr anco P. Cabanilla M. Plúas Total Gr ados de libertad SSD z MSD y Componente de var ianza % Total x Valor P W 0.05 1 8 90 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 99 67.35 115.36 783.16 83.35 65.90 66.20 56.10 97.53 86.30 92.40 71.35 79.60 84.44 965.85 67.35 14.421 8.702 8.34 6.59 6.62 5.61 9.75 8.63 9.24 7.14 7.96 8.44 90.472 1.059 0.57 8.70 10% 6% 84% 0.010 0.010 0.010 z = Suma de desviación de cuadrados y = Medias de desviación de cuadrados x =Porcentaje de variación molecular total
164 10.33 Los resultados del presente estudio estuvieron de acuerdo con Lerceteau et al. (1997) y Loor et al. (2007), citados por Dappeng en Anexo 19, donde se determinó que el "cacao Arriba" incluye una amplia gama de genotipos diferentes. Las variedades de cacao arriba probadas en cinco fincas de la zona de Esmeraldas y cinco de la zona de Naranjal, comprenden una serie de genotipos ecuatorianos con una composición genética diversa. Sin embargo, estos genotipos son un grupo que tienen un perfil genético único que difirió de los grupos conocidos Forasteros, Trinitarios y Criollos.
Se conoce que el sabor del cacao arriba no depende sólo de factores genéticos, sino también del ambiente en el que se desarrolla el cultivo y de la postcosecha (Chica, 1987, citado por Dappeng en Anexo 19). Es así que los genotipos de cacao Nacional desarrollados fuera de Ecuador no presentan el sabor característico debido a un efecto medioambiental. Crouzillat et al. (2000) en su estudio determinó, que el cacao Arriba no presenta el mismo sabor, ni composición genética en los diversos puntos geográficos del país; determinando en su estudio, que los materiales con sabor arriba se identificaron en las zonas de Manabí, El Oro, Los Ríos y la provincia de Guayas, los que presentaron niveles diferente de heterocigosis, proporcionando una evidencia que muestra que el sabor del cacao Arriba no sólo se presenta en el cacao Nacional 100 % puro, sino también en los híbridos de cacao, ya que ha sido una característica heredada de los padres.
165 E. Variables físicas, químicas y organolépticas. 1. Análisis físicos a. Porcentaje de fer mentación Según el Cuadro 22, las zonas consideradas en el estudio sólo produjeron una diferencia significativa (P W 0.05) para el porcentaje de almendras bien fermentadas. El desempeño de los porcentajes de almendras medianamente fermentadas, total de almendras fermentadas (Almendras bien fermentadas + almendras medianamente fermentadas) fue independiente de este factor, independencia que incluyó el porcentaje de almendras violetas. Si bien el porcentaje promedio del total de almendras fermentadas aproximado al 75 %, representa un nivel bastante aceptable; mientras que el promedio de almendras violetas superior al 20 %, sugiere que existen oportunidades para mejorar el proceso y por tanto la calidad final del cacao exportable. Por otra parte en la Figura 10, se observa claramente que las fincas no presentaron significación estadística en las variables almendras con buena y mediana fermentación, y violetas. Sin embargo los valores de las almendras bien fermentadas en las fincas de la zona de Colón Eloy, se presentaron entre un 10 a 15 % más elevados; mientras que en las fincas de Naranjal los valores se elevaron entre un 10 a 20 % en las almendras violetas.
166 Los porcentajes de fermentación determinados en la zonas de Colón Eloy y Naranjal, fueron muy similares a lo señalado por Ramos (2004), quien considera que la cantidad de almendras fermentadas en relación con las no fermentadas debe ser mayor del 75 %; mientras que Stevenson, Cover y Villanueva (1993), discrepa con lo expuesto, por considerar que una fermentación normal presenta un porcentaje del 65 % de almendras marrones. Cuadro 22., Porcentaje de la característica física de fermentación, determinado en almendras de cacao procedente de fincas de las zonas de: Colón Eloy, Nor – oeste de la provincia de Esmeraldas y Naranjal, Sur de la provincia del Guayas, y Análisis estadístico. EET – Pichilingue. INIAP. 2008. Car acterísticas de almendr as fer mentadas (% ) Zonas Buena Mediana total fer mentación Violetas Colón Eloy 33.58 a 46.01 a 79.59 a 20.46 a Nar anjal 24.43 b 45.91 a 70.34 a 29.54 a 29.00 45.96 74.97 70.34 7.52 * 8.15 N.S. 13.83 N.S. 14.27 N.S. C.V. 22.46 11.53 7.34 22.10 F. c. 9.80 0.001 2.95 2.68 Media Tuckey 0.05% Tuckey 5 %. Letras distintas en la columna indican diferencias estadísticas. * Significación estadística. N.S. = No Significativo.
167 Figura 10. Porcentaje de almendras con buena y mediana fermentación, y violetas, determinado en fincas de las zonas de: Colón Eloy, Nor – oeste de la provincia de Esmeraldas y Naranjal, Sur de la provincia del Guayas. EET – Pichilingue. INIAP. 2008. b. Días de fer mentación requerido. Según la Figura 11, mediante la fórmula de curva polinomial al 1 % de error, se estimó que la zona de colón Eloy alcanzó el 80 % de fermentación, al cuarto día de fermentación ya que al quinto día se acercó más a la sobre fermentación, posiblemente por las condiciones climáticas y por la variedad genética a la que se acerca el cacao, como lo indica Enríquez (2004), que en la zona de Esmeraldas se ha observado un cacao acriollado con un buen sabor; el cuál según Rohan (1960),
168 Braudeau (1970), Moreno y Sánchez (1989), requiere de dos a tres días para fermentarse. En tanto que para la zona de Naranjal (Figura 11), el valor deseado de 80 % lo obtuvo en el quinto día de fermentación; muy probable que este hecho sucediera por la mezcla del cacao nacional con otros materiales como el trinitario o venezolano morado que ingreso al país a inicios del siglo XX, los cuales requieren de más días de fermentación. Esto lo explica Enríquez 1993 y 1998 , el cuál considera que a inicios del siglo pasado ingresaron al país materiales conocidos como venezolanos, materiales trinitarios a los que aún se les desconoce el origen exacto. Para este tipo de material Jiménez (2000), Ramos (2004), Borbor y Vera (2007), consideran que necesita de cinco a seis días para cumplir el proceso de fermentación, por presentar almendras con cotiledones más oscuros.
169 Figura 11. Respuesta del porcentaje de fermentación total (almendras con buena + mediana fermentación) al número de días de fermentación, en muestras de cacao provenientes de fincas seleccionadas en las zonas de: Colón Eloy, Nor – oeste de la provincia de Esmeraldas y Naranjal, Sur de la provincia del Guayas. EET – Pichilingue. INIAP. 2008.
170 c. Índice de semillas, Número de almendras en 100 g. y porcentaje de testa. La variable índice de semillas presentó un valor igualitario de 1.36 g., en ambas zonas. El número de almendras en 100 gramos y el porcentaje de testa, no presentaron significación estadística en ninguna de las zonas estudiadas, obteniendo valores un tanto mayores de 76.56 almendras para Colón Eloy que nos demuestra que el peso promedio de una almendra esta por encima de 1 gramo y de 16.93 % en testa para Naranjal, valor que está por encima del 12 % que es un porcentaje estándar para exportación (Cuadro 23). En el mismo Cuadro 23, indica que la época no tuvo influencia alguna sobre el índice de semilla, sin embargo la época seca presento un valor superior de 1.38 g. en esta variable. En cambio el número de almendras en 100g. y el porcentaje de testa si manifestaron alta incidencia estadística, en donde la época lluviosa influenció con 78 almendras y la época seca con 17.64 %, respectivamente.
171 Cuadro 23. Índice de semilla, Número de almendras en 100 g. y porcentaje de testa, registrados durante el proceso de fermentación en muestras de fincas de las zonas de: Colón Eloy, Nor – oeste de la provincia de Esmeraldas y Naranjal, Sur de la provincia del Guayas, y Análisis estadístico. EETPichilingue – INIAP. 2008. Índice de Semilla (g.) 1.36 a Númer o de almendr as en 100 g. 76.55 a 1.36 a 74.25 a 16.93 a 1.36 0.06 N.S. 75.4 4.22 N .S. 16.80 1.42 N .S. C.V. 6.15 8.48 12.78 F. c. 0.00 1.29 0.14 Lluviosa 1.35 a 77.80 a 15.96 b Seca 1.38 a 73.00 b 17.64 a 1.36 75.4 16.80 0.06 N.S. 4.22 ** 1.42 ** C.V. 6.15 8.48 12.78 F. c. 1.29 5.63 6.16 Zonas Colón Eloy Nar anjal Media Tuckey 0.05% Testa (% ) 16.68 a Época Media Tuckey 0.05% Tuckey 5 %. Letras iguales en la columna indican que no hay diferencia estadística. ** Alta significación estadística. N.S. = No significativo. La Figura 12, muestra que el índice de semilla manifestó alta incidencia estadística en el factor fincas, siendo las fincas # 2 y 4 en la zona de Colón Eloy y la finca # 2 en la zona de Naranjal, las que obtuvieron los mayores valores con 1.43 g. para la primera y 1.45 g. para las otras dos; mientras que, el menor valor se registró en la finca # 5 de Colón Eloy con 1.25 g, ubicando así a las zonas y a todas las fincas
172 evaluadas, dentro de los rangos permitidos por la FAO y OMS por pesar más de 1 g. / almendra de cacao, siendo también clasificadas de acuerdo a la Norma INEN (2006) entre las categorías ASSSP al valor mayor y en ASS al menor valor. Lo indicado es similar a lo señalado por Calderón (2002) y Jiménez (2003), quienes exponen que el peso promedio de un grano fermentado y seco no debe ser inferior a un gramo. Figura 12. Índice de Semillas (g), según fincas estudiadas en las zonas de: Colón Eloy, Nor – oeste de la provincia de Esmeraldas y Naranjal, Sur de la provincia del Guayas. EET – Pichilingue. INIAP. 2008.
173 El mayor número de almendras en 100 gramos de 82 lo expresó la finca # 5 de Colón Eloy (Figura 13), mientras que en Naranjal lo obtuvo la Finca # 3 con 78 almendras; algo distintivo se observa en el ATLAS del cacao (2006), en donde se muestran que resultados obtenidos del número de almendras en 100 gramos (Bean Count), están relacionado con el peso de las almendras, lo cuál nos permite deducir por ende el tamaño de las almendras. Es decir, mientras menos almendras pesen 100 gramos mayor será el tamaño y viceversa, como sucedió el caso de la muestra de Brasil # 2, que con 101 almendras en 100 gramos presentó un peso promedio de 0.98 g/almendra. Por otra parte las fincas no presentaron significación estadística en el porcentaje de testa (Figura 13), sin embargo los valores más altos, se identificaron en Colón Eloy en las fincas # 3 y 4 con 17.11 y 17.09 %, en su orden, y en Naranjal en las fincas # 1; 3 y 2 con 17.91; 17.87 y 17.08 %, respectivamente, ver Figura 13. Aunque sus valores presentados en ambas zonas sobre el 16 %, rebasaron los límites impuestos por la FAO y OMS; lo cuál es similar a lo señalado por Calderón (2002), Jiménez (2003), y Norma INEN (2006), quienes consideran que el valor de la testa o cutícula no debe pasar del 12 % en relación al peso de la almendra. Sin embargo según Alvarado y Bullard (1961), y Reyes, Vivas y Romero (2004), el contenido de testa suele variar desde de un 6 a 16 % de acuerdo al genotipo del cacao.
174 Figura 13. Número de almendras en 100 g, contenido de testa (%), según fincas estudiadas en las zonas de: Colón Eloy, Nor – oeste de la provincia de Esmeraldas y Naranjal, Sur de la provincia del Guayas. EET – Pichilingue. INIAP. 2008. d. Distribución de peso de las almendras Según la distribución de frecuencias, el peso del cacao de ambas zonas estudiadas mostraron un rango amplio de variabilidad. Es notorio que la zona de Colón Eloy en la época lluviosa, presentó pesos entre 0.52 a 2.21 g., con desviación estándar de 0.03 y media de 1.32, ocurrió; en tanto que en la época seca el rango osciló entre 0.51 y 2.27 g., en donde la desviación dobló el valor a 0.06 y la media fue similar con 1.33 g., (Figura 14). Es notorio ver que ambas épocas en esta zona
175 forma una curva del peso relativamente normal, lo que nos conlleva a pensar que el tamaño de las almendras es uniforme. Por otra parte en la Figura 15, se expresan los pesos de la zona de Naranjal, durante la época lluviosa; los mismos que fluctuaron entre 0.53 a 2.32 g., con una media de 1.34 y desviación estándar de 0.08; en tanto que en la época seca el rango de peso varió de 0.51 a 2.37 g. presentando además una media algo inferior de 1.31 g. y desviación de 0.09. Por lo consiguiente las curvas formadas en ambas épocas se esquivan un tanto a la izquierda, demostrando más heterogeneidad en el tamaño de las almendras. La distribución del peso de las almendras manifestada, nos señala que la época seca afecta en general el peso de la almendras, denotando en almendras con tamaños diversos, que presentan por lo consiguiente una cacao heterogéneo; sin embargo los resultados de ambas épocas son muy similares a los datos señalados por ATLAS del cacao (2006), en donde la muestra # 1 de Ecuador presentó rangos de peso que variaron de 0.27 a 2.14 g y el peso promedio de 1.30 g / almendra.
176 S = 0,06 Media = 1.33 g S = 0,03 Media = 1.32 g
A. Fr ecuencias de peso, en época Lluviosa B. Fr ecuencias de peso, en época seca Figura 14. Distribución del tamaño de las almendras de muestras de fincas seleccionadas en Eloy, Nor – oeste de la provincia de Esmeraldas. Durante la época lluviosa y seca. EET – Pichilingue. INIAP. 2008. 177 S = 0,09 Media = 1.31 g
S = 0,08 Media = 1.34 g A. Fr ecuencias de peso, en época Lluviosa B. Fr ecuencias de peso, en época seca Figura 15. Distribución del peso de las almendras en muestras de fincas seleccionadas en la zona de Naranjal, Sur de la provincia del Guayas. Durante la época lluviosa y seca. EET – Pichilingue. INIAP. 2008. 178 e. Color de la Almendra Los porcentajes de almendras blancas marfil y pálidas – café rosaseas fueron estadísticamente diferentes (p ≤ 0.01) entre las zonas de Colón Eloy y Naranjal. A pesar del alto coeficiente de variación, la zona de Colón Eloy con 3.01 % y 7.85 % alcanzó los mayores porcentajes para estas variables, ver Cuadro 24. Este resultado se confirma en la Figura 16, que muestra que individualmente todas las muestras de las fincas de la zona de Colón Eloy, contienen mayor porcentaje de almendras blancas y pálidas al compararse con las de Naranjal. Lo enunciado, indica que el cacao de la primer zona tiende a presentar una estrecha relación o cercanía al cacao de almendras blancas o “Tipo Criollo” como lo manifiestan Braudeau (1970) y Vera (1993), que los cacaos criollos tienen características de los antiguos Criollos venezolanos con cotiledones blancos, cultivados en América Central y México, que muestran granos casi redondos gruesos con ligeras pigmentaciones en el cotiledón.
179 Cuadro 24. Porcentaje de almendras blancas y pálidas, determinado en almendras de cacao de fincas de las zonas de: Colón Eloy, Nor – oeste de la provincia de Esmeraldas y Naranjal, Sur de la provincia del Guayas, y Análisis estadístico. EET – Pichilingue. INIAP. 2008. Zonas Color de Almendra (% ) Blanca mar fil Pálida – café r osaseo Colón Eloy 3.01 a 7.85 a Nar anjal 0.73 b 4.13 b 1.87 5.99 0.95 ** 2.18 ** C.V. 56.22 37.17 F. c. 38.17 19.34 Media Tuckey 0.05% Tuckey 5 %. Letras distintas en la columna indican diferencias estadísticas. ** Alta significación estadística. N.S. = No significativo.
180 Figura 16. Porcentaje de almendras de color blanco marfil y pálido – café rosaseo, en muestras provenientes de cada una de las fincas cacaoteras seleccionadas en las zonas de: Colón Eloy, Nor – oeste de la provincia de Esmeraldas y Naranjal, Sur de la provincia del Guayas. EET – Pichilingue. INIAP. 2008. 2. Variables químicas a. Porcentaje de grasa y de polifenoles totales El porcentaje de grasa presentó significación estadística en la zona de Colón Eloy con un valor de 47.91 %, mientras que para Naranjal fue de 46.62 % según Cuadro 25; sin embargo, las variables polifenoles totales, acidez titulable,
181 teobromina y cafeína no presentaron significación estadística, en cambio la relación teobromina cafeína T/C fue altamente significativa para la zona de Naranjal con un valor de 5.06. Por lo consiguiente el porcentaje de grasa obtenido, estuvo bajo el 50 %, en las zonas estudiadas, lo que demostró que las muestras estuvieron beneficiadas, siendo tambien similar a lo señalado por Belitz, citado por Wakao (2002), quien indica que los cacaos luego de estar fermentados, secos y tostados presentan rangos del 48 al 52 % de grasa, mientras que Braudeau (1970), determinó específicamente para almendras no fermentadas y secas entre un 50 a 55% de grasa. Igualmente el porcentaje de grasa y de polifenoles totales, no presentaron significación en el factor fincas, como se observa en Figura 17, sin embargo los mayores valores en polifenoles se acreditaron a la época seca de las fincas # 5 de Colón Eloy y la # 1 de Naranjal con 49.06 %, 48.44 %, respectivamente, esto nos indica que las muestras evaluadas si fueron fermentadas y secas, y además concuerda con Calderón (2002) y Cros (2004. b), quienes manifiestan que la cantidad de polifenoles tiene una reducción durante la fermentación, esta disminución se debe a fenómenos que ocasionan una reducción de la astringencia. Igualmente se considera que probablemente la zona de Naranjal, por presentar un 6 % más de contenido de polifenoles a pesar de contar con cinco días de fermentación, esté más cercana a materiales trinitarios, coincidiendo con lo señalado por Hasing (2004).
182 b. Acidez titulable Esta variable no presentó significación estadística, sin embargo en el Cuadro 25, se puede observar que el mayor valor lo obtuvo la zona de Naranjal con 2.88 ml NaOH / 0.1 N; mientras que, la zona de Esmeraldas presentó 2.72, lo que indica que las muestras de Naranjal presentaron un poco más de acidez remanente. Además se observa que la época seca expresó significación estadística, con valor de 2.97 ml. Con relación a las fincas de las dos zonas estudiadas no presentaron significación estadística, sin embargo las fincas de la zona de Naranjal, fueron relevantes en la época lluviosa en donde las fincas # 5, 2 y 3 obtuvieron los valores de 3.50, 3.19 y 3.07 ml Na OH 0.1 N, en su orden; en cambio en la zona de Colón Eloy en la época seca, se manifestaron superiores las fincas # 1, 4 y 2 con 3.38, 3.36 y 3.26 ml Na OH 0.1 N., respectivamente, los datos son expresados en la Figura 18. Es así que en general la acidez titulable presentó valores que denotaron acidez remanente en las muestras de la zona de Colón Eloy así como en las de Naranjal, aunque fue notorio que la segunda zona mencionada presentó el valor más elevado; sucedió algo semejante a lo expuesto por Armijos (2002), quien observó valores de fincas comerciales con diferentes días de fermentación de las cuáles aquellas con cuatro y cinco días de fermentación estuvieron entre los valores de 1.62 a 2.37 ml Na OH / 0.1 N muy relativos a los determinados en este estudio.
183 Cuadro 25. Valores promedios del contenido de grasa, polifenoles totales, acidez titulable, teobromina, cafeína y relación T/C, registrados durante el proceso de fermentación en muestras de fincas cacaoteras de las zonas de: Colón Eloy, Nor – oeste de la provincia de Esmeraldas y Naranjal, Sur de la provincia del Guayas. Épocas lluviosa y seca. EET – Pichilingue. INIAP. 2008. Zonas: Gr asa (% ) Polifenoles totales (g.) Acidez titulable (ml) Teobr omina (% ) Cafeína (% ) Relación T/C Colón Eloy 47.91 a 38.12 a 2.72 a 1.76 a 0.39 a 4.59 b Nar anjal 46.62 b 40.64 a 2.88 a 1.83 a 0.36 a 5.06 a Media 47.27 39.38 2.80 1.80 0.38 4.83 Tuckey 0.05 % 1.18 * 5.22 N.S 0.33 N.S 0.09 N.S. 0.03 N.S. 0.25 ** C.V. 3.79 20.13 17.85 8.01 11.67 7.74 F. c. 5.17 1.01 1.01 2.02 3.26 15.44 Lluviosa 46.57 b 35.83 b 2.63 b 1.72 b 0.35 b 4.88 a Seca 47.96 a 42.93 a 2.97 a 1.87 a 0.40 a 4.77 a Media 47.27 39.38 2.80 1.80 0.38 4.83 Tuckey 0.05 % 1.18 * 5.22 ** 0.33 * 0.09 ** 0.03 ** 0.25 N.S C.V. 3.79 20.13 17.85 8.01 11.67 7.74 F. c. 6.09 8.03 4.53 11.29 9.66 0.92 Épocas: Tuckey 5 %. Letras distintas en la columna indican diferencias estadísticas. ** Alta Significación estadística * Significación estadística NS = No significativo.
184 Figura 17. Porcentaje de grasa y de polifenoles totales, determinados en muestras de cacao de fincas, correspondientes a las zonas de: Colón Eloy, Nor – oeste de la provincia de Esmeraldas y Naranjal, Sur de la provincia del Guayas. EET – Pichilingue. INIAP. 2008.
185 Figura 18. Acidez titulable ml Na OH / 0.1 N, determinada en muestras de cacao de fincas de las zonas de: Colón Eloy, Nor – oeste de la provincia de Esmeraldas y Naranjal, Sur de la provincia del Guayas. En la época lluviosa y seca EET – Pichilingue. INIAP. 2008.
186 c. Potencial de Hidrógeno (pH) La evolución del pH durante el proceso de fermentación en muestras de cacao de la zona de Colón Eloy y de Naranjal, se observan en las Figura 19 y 20, en su orden, en donde el pH de la testa inicia bajo en ambas zonas con 3.57 y 3.62 lo que significa que hay acidez. Por otro lado el pH del cotiledón se inicio con 6.50 en Esmeraldas y 6.68 en Naranjal, lo cual indica que este estuvo ligeramente ácido o cerca de la neutralidad. El pH luego de la fermentación de la testa obtuvo significación estadística en la interacción zonas por régimen de fermentación; en donde la zona de Colón Eloy (Figura 19), obtuvo el mayor valor a los cuatro días de fermentación con un pH de 4.93, mientras tanto en el pH fermentación del cotiledón se observó que la zona de Naranjal al tercer día de fermentación, obtuvo el mayor valor con 4.99, lo que es indicativo que tanto la testa como el cotiledón se presentaron medianamente ácidos, ver Figura 20. En la variable pH seco testa, la zona de Naranjal con tres días de fermentación presentó el mayor valor de pH de 6.18., así mismo la variable pH seco del cotiledón presentó el mayor valor en la zona de Naranjal con tres días de fermentación, con un valor pH de 5.46. Lo cuál indica, que la testa terminó siendo ligeramente ácida y el cotiledón medianamente ácido, (Figura 20).
187 Por lo expuesto, se deduce que la evolución del pH en la testa y cotiledón de los materiales fue de forma general normal ya que al iniciar la fermentación la testa presentó un pH bajo en ambas zonas; mientras que el cotiledón sólo presentó ligera acidez. Luego de la fermentación la testa y el cotiledón presentaron mediana acidez, después del secado la testa presentó ligera acidez y el cotiledón mediana acidez, lo que demuestra que luego de este proceso el cotiledón adquiere acidez y la testa la pierde. Lo acontecido con el pH es similar a lo expuesto por Pastorely (1992) y Wood (1982), quienes mencionan que la testa inicia con un pH ácido y pierde acidez luego de la fermentación y secado quedando con ligera acidez; mientras que el cotiledón fresco presenta ligera acidez, y luego del beneficio llega a obtener mediana acidez.
188 Figura 19. Valores de pH en fresco; en fermentación y en seco, registrados en muestras de cacao de fincas de la zona de Colón Eloy, Nor – oeste de la provincia de Esmeraldas. EET – Pichilingue. INIAP. 2008.
189 Figura 20. Valores de pH en fresco; después de la fermentación y en seco, registrados en muestras de cacao de fincas de la zona de Naranjal, Sur de la provincia del Guayas. EET – Pichilingue. INIAP. 2008. d. Porcentaje de teobromina, cafeína El porcentaje de teobromina y cafeína, así como la relación T/C, no presentaron significación estadística en las zonas de Colón Eloy y de Naranjal; sin embargo, es notorio que la zona de Naranjal presentó el nivel de teobromina con un valor de 1.83 %, mientras que Colón Eloy presentó 1.76 %. Así mismo se expresa que la cafeína fue relativamente igual para ambas zonas, con valores bajo el 0.40 %.
190 Finalmente la relación T/C obtuvo un valor más relevante en la zona de Naranjal con 5.06 %, en tanto que para Esmeraldas fue de 4.59 %, ver Cuadro 25. De igual manera el Cuadro 25. señala que la época seca fue altamente significativa, en donde los porcentajes de la teobromina y la cafeína, mostraron valores de 1.87 y 0.40 %, respectivamente. Mientras que la época no demostró significación en la relación teobromina / cafeína, sin embargo la época lluviosa fue algo superior con 4.88. En la Figura 21, se observa que las fincas fueron semejantes en el porcentaje teobromina y cafeína, aunque los mayores valores de teobromina en Naranjal los obtuvieron las fincas # 1 y 5 con 1.89 y 1.84 %, en su orden; en tanto que en Colón Eloy la finca # 2, fue la que obtuvo el mayor valor con 1.86 %. La cafeína fue mayor para la zona de Esmeraldas siendo relevante la finca # 5 con 0.41 %, mientras que en Naranjal las fincas # 3 y 4 obtuvieron el mayor valor igualitario de 0.38 %. De acuerdo a lo señalado se deduce que el cacao de ambas zonas perdió teobromina y cafeína durante la fermentación, como lo manifiestan Wakao (2002), Calderón (2002) y Cros (2004. b), que estos contenidos disminuyen a medida que avanza la fermentación por lo que se elimina la amargura de los granos. Por otra parte, es notorio que las variables: polifenoles totales; porcentaje de grasa, teobromina y cafeína se vieron condicionadas por la época, en la cuál la época seca fue significativa; sin embrago, la relación teobromina / cafeína no expresó
191 significación alguna. Por lo consiguiente siendo estos resultados muy similares a los determinados en el proyecto del convenio INIAP / APROCAFA / CORPEI (2006), nos conlleva a pensar que la época seca es determinante para que estos compuestos químicos se manifiesten en las almendras de cacao.
192 Figura 21. Porcentaje de teobromina y cafeína, determinados en muestras de fincas de cacao de las zonas de Colón Eloy, Nor – oeste de la provincia de Esmeraldas y Naranjal, Sur de la provincia del Guayas. EET – Pichilingue. INIAP. 2008.
193 En el Análisis de componentes principales las fincas pertenecientes a la zona de Naranjal más la finca # 4 de la zona de Colón Eloy formaron un grupo aparte de las otras cuatro fincas de Esmeraldas, observándose la mayor concentración de teobromina y acidez titulable a las fincas # 3 y 5 de Naranjal, los polifenoles totales se acercaron a las fincas # 2 y 1 de Naranjal, la relación T/C se concentró en las fincas # 4 de Naranjal y de Colón Eloy. Por otro lado las fincas # 2 y 5 de Colón Eloy, presentaron mayor concentración de cafeína; mientras que las fincas # 1 y 3 el mayor porcentaje de grasa (Figura 22).
194 3.00 CAFEÍNA % TEOBROMINA % FINCA # 5 NARAN FINCA # 2 ESMER FINCA # 3 NARAN COMPONENTE PRINCIPAL 2 1.50 ACIDEZ TITULABLE FINCA # 5 ESMER POLIFENOLES TOTALES 0.00 FINCA # 2 NARAN FINCA # 3 ESMER FINCA # 1 NARAN FINCA # 1 ESMER FINCA # 4 NARAN 1.50 T/C FINCA # 4 ESMER GRASA % 3.00 3.00 1.50 0.00 1.50 3.00 COMPONENTE PRINCIPAL 1 (34% ) Figura 22. Análisis de componentes principales de las variables: porcentaje de teobromina, cafeína, grasa, relación teobromina /cafeína T/C, polifenoles totales, y ácidez titulable (ml Na OH / 0.1 N), determinadas en muestras de cacao de las zonas de: Colón Eloy, Nor – oeste de la provincia de Esmeraldas y Naranjal, Sur de la provincia del Guayas. EET – Pichilingue. INIAP. 2008. En el dendograma se observa claramente que las fincas de la zona de Esmeraldas forman un grupo aparte de las fincas de la zona de Naranjal, excepto la finca # 4 que se une estas, que pudo haber sido provocado talvez por alguna mezcla de genotipos, durante la cosecha del agricultor . Los dos grupos formados por las
195 fincas de ambas zonas se unen a una distancia aproximada a 2. 90 %; lo que indica que las zonas evaluadas tienen cierta similitud, (Figura 23). FINCA # 5 NARANJAL FINCA # 3 NARANJAL FINCA # 4 NARANJAL FINCA # 4 ESMER FINCA # 2 NARANJAL FINCA # 1 NARANJAL FINCA # 5 ESMER FINCA # 2 ESMER FINCA # 3 ESMER FINCA # 1 ESMER 0.00 0.73 1.45 2.18 2.90 Distancia de % de Teobr omina, % de Cafeína, T / C, Polifenoles Totales, % de gr asa y Acidez Titulable Figura 23. Agrupamiento de las fincas por la similitud, establecida entre las variables: porcentaje de teobromina, cafeína, grasa, polifenoles totales, relación teobromina / cafeína T/C y Acidez titulable (ml Na OH / 0.1 N), en muestras de cacao de las zonas de: Colón Eloy, Nor – oeste de la provincia de Esmeraldas y Naranjal, Sur de la provincia del Guayas. EET – Pichilingue. INIAP. 2008. e. Relación teobromina/cafeína (T/C). Cuatro fincas de la zona de Esmeraldas formaron un grupo aparte con los niveles más bajos en la relación T/C, entre un rango de 4.24 a 4.58 y con los niveles
196 superiores de cafeína se presentaron entre 0.38 a 0.42 %; mientras que la finca # 4 presentó un valor superior de la relación T/C con 5.81 y 0.33 % de cafeína (posiblemente por algún tipo de mezcla con cacao tipo CCN – 51, ocasionado por el agricultor en la primera y cuarta repetición del ensayo como se lo observa en el Anexo 16, en donde las ve claramente que estas superan con aproximadamente dos valores a las otras dos repeticiones dos), lo que la unió al grupo de las fincas de Naranjal, aunque no superaron su valor significativo; las cuales presentaron valores con rango de 4.91 a 5.30 en la relación T/C y entre 0.34 a 0.38 % en cafeína. Esto demuestra que la relación T/C esta discriminada por el porcentaje de cafeína; es decir, mientras menor es el porcentaje de cafeína mayor es la relación T/C y viceversa, ver Figura 24. En general la relación T/C determinada, ubicó al cacao de ambas zonas en un grupo muy aparte de los tres tipos conocidos, lo cuál se relaciona con lo señalado por Hasing (2004), quien en su estudió determinó que un cacao venezolano de “Guasaré” con cuatro días de fermentación obtuvo una T/C de 1.58, un cacao forastero obtuvo valores de 10 T/C y los conocidos trinitarios como el ICS – 95 tuvieron valores cercanos a 6.
197 5.89 FINCA # 4 ESMERALDAS TEOBROMINA / CAFEINA 5.43 FINCA # 1 NARANJ AL FINCA # 4 NARANJ AL 4.97 FINCA # 5 NARANJ AL FINCA # 2 NARANJ AL FINCA # 3 NARANJ AL FINCA # 1 ESMERALDAS FINCA # 2 ESMERALDAS FINCA # 3 ESMERALDAS 4.51 FINCA # 5 ESMERALDAS 9 4.05 0.33 0.35 0.38 0.40 0.42 CAFEINA % Figura 24. Comportamiento de la relación teobromina / cafeína (T/C), del cacao procedente de las fincas de zonas de: Colón Eloy, Nor – oeste de la provincia de Esmeraldas y Naranjal, Sur de la provincia del Guayas. EET – Pichilingue. INIAP. 2008. 3. Variables organolépticas Los datos de los sabores básicos, específicos y adquiridos, realizados por el panel de la EET – Pichilingue y analizados mediante el método de Friedman se ubicados en el Cuadro 26. Se determinó una similitud estadística entre las muestras de las fincas y las zonas; sin embargo, mediante la prueba de Diferencia Mínima
198 Significativa D.M.S. en la zona de Colón Eloy, Noroeste de Esmeraldas la finca # 5 obtuvo el mayor valor de 38.5, seguido de la finca # 2 con 37.5 y la finca # 3 con 37, el menor valor fue para la finca # 4 con 23.5. El valor superior en la zona de Naranjal lo obtuvo la finca # 4 con 41, siendo la finca # 1 la que presentó el valor inferior de 25, probablemente las relevancias se presentaron por que cada finca. Los valores de sabores, obtenidos por el panel de catación CRU de la Universidad del Oeste de Indias (U.W.I.) en Trinidad y Tobago, se observan en el Cuadro 27, estos resultados también presentaron similitud estadística; aunque al aplicar la D.M.S. se demostró que la finca # 5 de Esmeraldas presentó relevancia con un valor superior de 35, mientras que en Naranjal la finca # 1 fue superior a las demás con un valor de 38.5. Así mismo en el Cuadro 28, se expresan los análisis sensoriales realizados por el panel de GUITTARD – EEUU. Estos datos expresaron que no hubo diferencia estadísticas; sin embargo la prueba de D.M.S. manifestó que en tanto en la zona de Colón Eloy como en Naranjal resaltaron las Fincas # 4 con un valor j ² de 39 y 38 puntos, respectivamente. Por lo acontecido se deduce que los tres paneles estuvieron equiparados con los resultados, obtenidos en la determinación de los perfiles sensoriales de las muestras referenciales en las fincas estudiadas; aquellas diferencias presentadas son específicamente por que los gustos, sensaciones y expresiones suelen ser diferentes en cada persona.
199 Los sabores de cacao, acidez, amargor, astringencia y dulce se aprecian en la Figura 25. El cacao fue relativamente igual para ambas zonas; mientras que la acidez, astringencia y el amargor fueron relevantes en la zona de Naranjal en relación a la zona de Colón Eloy, obteniendo valores más alto de 2.62, 3.62 y 3.56, en su orden. De igual manera el dulce obtuvo el valor representativo, en Colón Eloy con 0.65. Se deduce que el cacao de la zona de Esmeraldas presentó esas características posiblemente por presentar almendras de color menos oscuros por ende con menos concentración de purinas y fenoles que, como lo indica Braudeau (1970), la concentración de estos elementos es baja en los cacaos tipo criollo, debido a esto también se debe su sabor menos amargo. El sabor a nuez (Figura 25), fue relevante en la zona de Colón Eloy obteniendo un valor de 2.43. En tanto que el floral y frutal fueron notables en la zona de Naranjal con valores de 3.32 y 3.94 respectivamente, lo que demostró una mediana intensidad en este sabor. Es así que la zona de Esmeraldas presentó sabores suaves, cercanos a los criollos; mientras que Naranjal denotó una mezcla de sabores entre el cacao tipo Nacional con el Trinitario posiblemente por que según Anecacao (2004), Borbor y Vera (2007) el sabor característico típico a nuez y frutas se le acreditan al cacao Tipo criollo, el sabor floral para el cacao Nacional, el frutal para el cacao tipo Trinitario y el sabor a cacao para el cacao Forastero. De igual manera los sabores: verde, moho y químico se ubican en la Figura 25, en donde se observa que el sabor a verde se expresó valores de 0.91 en Colón Eloy, y de 0.40 en Naranjal lo que demostró una intensidad baja o ausente del sabor. El
200 moho y químico expresaron una intensidad baja tanto para Colón Eloy, como para Naranjal, con valores menores a los 0.25 puntos. Esto nos indica que las mazorcas utilizadas si estuvieron fisiológicamente maduras y que las muestras cumplieron eficazmente con el proceso de fermentación, secado y tostado, además nos demuestra que el cacao en ambas cumplió eficientemente con su proceso de beneficio por presentar los sabores adquiridos en condiciones casi nulas, según escala de puntuación de los sabores propuesta por Jiménez (2003).
201 Cuadro 26. Promedio de las variables organolépticas, determinados en muestras de fincas seleccionadas en la zona de: Colón Eloy, Nor – oeste de la provincia de Esmeraldas y Naranjal y Análisis estadístico, Sur de la provincia del Guayas. Panel EET Pichilingue. INIAP. 2008. Zonas Fincas Finca # 1 Finca # 2 Colón Eloy, Finca # 3 Esmer aldas Finca # 4 Finca # 5 Pr omedio Finca # 1 Finca # 2 Nar anjal, Finca # 3 Guayas Finca # 4 Finca # 5 Pr omedio Pr omedio Total Fr iedman * Fr iedman ** Valor Tabla Acidez 3,33 3,17 3,00 3,58 3,17 3,25 4,08 4,17 4,92 3,58 3,92 4,13 3,73 Sabor es básicos Amar gor Astr ingencia 3,92 3,00 3,25 2,92 2,83 2,58 3,75 3,25 3,08 2,42 3,36 2,83 4,83 3,75 4,58 3,08 5,50 3,58 3,67 3,25 4,33 3,00 4,58 3,33 3,98 3,08 Var iables Or ganolépticas ü
Sabor es específicos dulce Cacao Fr utal Flor al 0,42 4,67 4,58 2,75 0,92 4,75 4,25 3,33 1,17 4,92 4,08 3,00 0,33 4,50 4,00 3,17 0,33 5,33 4,58 3,08 0,63 4,83 4,30 3,01 0,17 4,42 4,50 4,92 0,00 5,17 5,25 5,83 0,67 4,58 5,00 4,17 0,75 5,33 4,92 3,92 0,17 5,33 4,58 4,08 0,35 4,97 4,85 4,58 0,49 4,90 4,58 3,83 ü Promedios de sabores obtenidos de la degustación del licor de cacao. üü
å Rj = Suma de rangos según Friedman CE E = Muestras evaluadas en la zona de Esmeraldas. N = Muestras evaluadas en la zona de Naranjal. N. S. = No Significativo. 202 Nuez 2,92 2,67 2,33 2,08 2,25 2,45 2,50 2,75 2,50 2,58 2,83 2,63 2,54 Sabor es adquir idos Ver de Moho Químico 0,75 0,17 0,00 0,67 0,08 0,00 0,08 0,42 0,25 0,33 0,00 0,00 0,00 0,42 0,00 0,37 0,22 0,05 1,17 0,08 0,08 0,42 0,00 0,00 0,75 0,00 0,08 0,00 0,08 0,00 0,17 0,42 0,00 0,50 0,12 0,03 0,43 0,17 0,04 å Rj 2 üü 28,50 b 37,50 a 37,00 a 23,50 c 38,50 a 33,00 25,00 d 36,00 b 29,50 c 41,00 a 33,50 bc 33,00 33,00 6,62 N.S. 5.,44 N.S. 9,49
Cuadro 27. Promedio de las variables organolépticas, determinados en muestras de fincas seleccionadas en la zona de: Colón Eloy, Nor – oeste de la provincia de Esmeraldas y Naranjal, Sur de la provincia del Guayas y Análisis estadístico. Panel CRU UWI – Indias / Trinidad y Tobago. 2008. Zonas Fincas Finca # 1 Finca # 2 Colón Eloy, Finca # 3 Esmer aldas Finca # 4 Finca # 5 Pr omedio Finca # 1 Finca # 2 Nar anjal, Finca # 3 Guayas Finca # 4 Finca # 5 Pr omedio Pr omedio Total Fr iedman CE E Fr iedman N Valor Tabla Acidez 1,25 1,00 1,75 0,50 0,75 1,05 1,50 2,88 1,88 1,38 0,50 1,63 1,34 Sabor es básicos Amar gor Astr ingencia 2,75 2,75 2,50 2,50 2,75 2,25 2,75 2,38 2,13 3,23 2,58 2,62 3,25 2,50 3,13 2,13 2,63 2,00 3,25 3,00 2,50 2,50 2,95 2,42 2,76 2,52 ü Promedios de sabores obtenidos de la degustación del licor de cacao. üü
å Rj = Suma de rangos según Friedman CE E = Muestras evaluadas en la zona de Esmeraldas. Var iables Or ganolépticas ü
Sabor es específicos dulce Cacao Fr utal Flor al 0,00 4,00 250 4,88 0,00 2,50 0,00 2,75 0,00 3,50 1,88 3,50 0,00 2,75 0,00 4,75 0,00 4,75 0,00 0,00 0,00 3,50 0,88 2,38 0,00 2,25 2,50 5,50 0,00 3,50 2,50 3,50 0,00 3,50 2,63 3,75 0,00 2,75 1,88 5,50 0,00 2,25 0,00 5,00 0,00 2,85 1,90 4,65 0,00 3,18 1,69 3,91 N = Muestras evaluadas en la zona de Naranjal. N. S. = No Significativo. 203 Nuez 2,00 2,25 2,00 2,25 3,50 2,40 1,13 0,00 1,38 0,75 2,00 1,05 1,73 Sabor es adquir idos Ver de Moho Químico 1,13 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 1,63 0,00 0,00 0,50 0,00 0,00 0,65 0,00 0,00 0,50 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 1,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 1,25 0,00 0,00 0,55 0,00 0,00 0,60 0,00 0,00 å Rj 2 üü 32,50 b 32,00 b 33,00 b 32,50 b 35,00 a 33,00 31,00 b 32,00 b 38,50 a 31,50 b 32,00 b 33,00 33,00 0,20 N.S. 1,40 N.S. 9,49
Cuadro 28. Promedio de las variables organolépticas, determinados en muestras de fincas seleccionadas en la zona de: Colón Eloy, Nor – oeste de la provincia de Esmeraldas y Naranjal, Sur de la provincia del Guayas y Análisis estadístico. Panel GUITTARD EEUU. 2008. Zonas Fincas Finca # 1 Finca # 2 Colón Eloy, Finca # 3 Esmer aldas Finca # 4 Finca # 5 Pr omedio Finca # 1 Finca # 2 Nar anjal, Finca # 3 Guayas Finca # 4 Finca # 5 Pr omedio Pr omedio Total Fr iedman CE E Fr iedman N Valor Tabla Acidez 1,65 1,45 2,80 1,35 2,25 1,90 2,60 1,60 1,95 1,48 1,35 1,78 1,84 Sabor es básicos Amar gor Astr ingencia 3,65 5,10 .3,55 .5,03 3,25 5,35 3,15 4,75 3,40 4,75 3,40 5,00 3,40 5,30 3,30 5,35 3,10 4,83 3,30 4,35 3,45 4,75 3,31 4,92 3,36 4,96 ü Promedios de sabores obtenidos de la degustación del licor de cacao. üü
å Rj = Suma de rangos según Friedman Var iables Or ganolépticas ü
Sabor es específicos dulce Cacao Fr utal Flor al 0,00 3,60 0,20 1,90 0,00 4,05 3,15 3,15 0,00 3,55 0.00 4,45 0,00 4,45 0,00 3,80 0,00 3,60 0,00 0,00 0,00 3,85 0,67 2,66 0,00 2,25 4,20 0.00 0,00 4,05 0,50 4,90 0,00 4,15 0,20 3,15 0,00 3,85 2,40 4,85 0,00 4,15 5,80 0,00 0,00 4,11 2,62 2,58 0,00 3,98 1,65 2,62 CE E = Muestras evaluadas en la zona de Esmeraldas. N = Muestras evaluadas en la zona de Naranjal. N. S. = No Significativo. 204 Nuez 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 Sabor es adquir idos Ver de Moho Químico 1,20 1,40 0,00 0,40 0,60 0,00 0,40 0,00 0,00 3,39 0,40 0,00 3,15 0,60 0,00 1,71 0,60 0,00 0,10 0,05 0,00 0,10 0,13 0,00 0,20 0,15 0,00 0,00 0,45 0,00 0,30 0,20 0,00 0,15 0,20 0,00 0,93 0,40 0,00 å Rj 2 üü 27,00 c 36,00 a 32,00 b 39,00 a 31,00 b 33,00 30,50 c 34,00 b 29,00 c 38,00 a 33,50 bc 33,00 33,00 3,13 N.S. 1,76 N.S. 9,49
Figura 25. Valores promedios de sabores, determinados en muestras de licor de cacao de las fincas seleccionadas en las zonas determinados en muestras de fincas seleccionadas en la zona de: Colón Eloy, Nor – oeste de la provincia de Esmeraldas y Naranjal, Sur de la provincia del Guayas. Paneles EET Pichilingue; CRU UWI – Indias / Trinidad y Tobago y GUITTARD Chocolate Co. EEUU. INIAP. 2008.
205 Los resultados del análisis de Componentes principales para las zonas y los atributos de sabor, se ubican en la figura 26. Es notorio que los sabores de cacao, frutal y nuez se concentran en mayor proporción en la zona de Naranjal, época lluviosa. En cambio aquellos sabores como la astringencia, acidez y amargor se agruparon entre la zona de Naranjal y Colón Eloy de la época seca; mientras que Colón Eloy se manifestó entre los sabores verde y dulce. La agrupación de los sabores de floral, frutal y nuez hacia la zona de Naranjal en la época lluviosa, ocurrió posiblemente como lo indica Chatt, citado por Semiglia (1979), que en la época de lluvias los sabores de interés comercial ya mencionados, el cacao tipo Nacional presenta un mejor sabor.
206 Figura 26. Análisis de Componentes Principales para las variables organolépticas en función de las zonas y épocas considerados para el estudio. EET – Pichilingue. INIAP. 2008.
207 VIII. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES De acuerdo a los resultados encontrados se plantean las siguientes conclusiones: Þ Los suelos de las fincas de ambas zonas presentaron baja fertilidad, denotada en niveles bajos de Nitrógeno, Fósforo, Azufre, niveles medios de Potasio, Calcio, Magnesio, Zinc, Manganeso y de Boro, así mismo se encontraron niveles considerables de Hierro, Cobre, Zinc y en algunos casos de Manganeso. Þ Las temperaturas medias mensuales fueron similares para ambas zonas, oscilaron entre los 25 y 26 º C en el año. Þ Se presentó la humedad relativa alta para la zona de Naranjal sobre el 90 %, y en rangos entre 87 a 89 % en la zona de Colón Eloy. Þ La precipitación sobrepasó los 3500 mm/ año en la zona de Colón Eloy, siendo en Naranjal aproximada a los 400 mm/año. Þ El análisis molecular definió variaciones genéticas significativas entre zonas y fincas, así como dentro de las fincas.
208 Þ Los cultivares de las zonas estudiadas tienen una calidad de sabor favorable pero son genéticamente diversos, es decir, con genotipos individuales y únicos en todo el perfil genético de las poblaciones. Þ El 80 % de fermentación se alcanzó con cuatro días en Colón Eloy. Þ En Naranjal se logró un 80 % de fermentación a los cinco días del proceso. Þ Mayores porcentajes de granos blancos 3 % y pálidos 8 % se lograron en la zona de Colón Eloy. Þ El índice de semilla fue superior a 1g. en ambas zonas. Mientras que el número de almendras en 100 gramos estuvo alrededor de 78. Þ Los porcentajes de grasa obtenidos en las muestras de cacao de ambas zonas no sobrepasaron el 50 %. Þ El cacao de Naranjal presentó aproximadamente un 2 % más de polifenoles. Þ La zona de Naranjal presentó muestras que culminaron en mediana acidez, con valores de pH seco del cotiledón en 5.5 y de 6.00 para la testa. Por ello la acidez titulable de 2.88 ml / Na OH resultó ser también mayor, en relación al cacao de Colón Eloy.
209 Þ En la relación Teobromina /Cafeína, ambas zonas se ubican en un grupo muy aparte; sin embargo el cacao de Colón Eloy se acerca un poco hacia el grupo de los Criollos y el cacao de Naranjal más al grupo de los Trinitarios con un valor alrededor de 5. Þ Licores con sabores básicos en niveles medios (3 – 4 en la escala), y característicamente altos en nuez y cacao (5 – 8 en la escala), se obtuvieron en la zona de Colón Eloy. Þ En Naranjal los sabores básicos fueron también relativamente medios (3 – 4 en la escala) y relevantes en frutal y floral (5 – 8 en la escala). Por las conclusiones expuestas se plantean las siguientes recomendaciones: « Crear un banco de conservación de estos grupos genéticos, en las propias fincas y en otros sitios (ex situ), para la preservación de estos genotipos de cacaos identificados en la zona de Colón Eloy y de Naranjal. « Probar estos materiales en otros ambientes, en donde se someta además a otro manejo de cultivo y beneficio, para definir eficazmente la influencia de estos factores sobre la calidad final del cacao.
210 « Para la fermentación del cacao de Colón Eloy debe emplearse cuatro días, y en Naranjal cinco días. « Profundizar los análisis físicos, químicos y organolépticos del cacao de las zonas cacaoteras estudiadas, abarcando zonas del país consideradas de interés para el desarrollo productivo, económico y social. « Producir estos tipos de ensayos en dos épocas definidas, para determinar y corroborar la influencia sobre la manifestación de las características físicas, químicas y organolépticas. « Difundir el conocimiento logrado, a todos los actores de la cadena del cacao, para que se haga conciencia que las zonas de Colón Eloy y de Naranjal, presentan características físicas, químicas, de sabor y aroma especiales, que genéticamente difieren de otros tipos de cacao. « Capacitar a los productores de ambas zonas, especialmente a Colón Eloy en manejo pos – cosecha o beneficio del cacao, para que comercialicen un producto de optima calidad.
211 IX. BIBLIOGRAFÍA Agama, J. 2005. Selección de progenies y plantas élites de cacao (Theobroma cacao L.) mediante la evaluación de características agronómicas y de resistencias a enfermedades. Tesis Ing. Agr. Universidad Central del Ecuador, Quito – EC. 112 p. Alvarado, M. R y Bullard, E. T. 1961. Variation of bean characteristic in hybrid cacao progenies, proceeding of the Caribbean Region. America Society Horticultural Sciences 5. 105 p. Amores, F. 1999. La dificultad para establecer el rumbo tecnológico inicial y la insuficiente inversión publica, son factores que han limitado el impacto económico de la investigación en cacao durante los últimos 50 años. Tesis de Maestría. SEK Quito EC. p 67. 2004. Cacaos Finos y Ordinarios. In Taller Internacional de Calidad Integral de cacao Teoría y Práctica, Noviembre 15 – 17 del 2004. Quevedo – EC. 16 p. 4 y 7. 2007. El mercado mundial de cacao, Tipos de cacaos y exigencias crecientes de calidad. In. Taller Internacional “Técnicas de fermentación, catación y evaluación sensorial para el mejoramiento de la calidad organoléptica de cacao”, Junio 18 – 22 del 2007. Quevedo – EC. p. 1 y 2. y Jiménez, J. 2007. Aspectos de la Calidad de cacao. In. Taller Internacional “Técnicas de fermentación, catación y evaluación sensorial para el mejoramiento de la calidad organoléptica de cacao”, Junio 18 – 22 del 2007. Quevedo – EC. p. 13 Anecacao, 2004. Origen del cacao en el Ecuador. Características de los cacaos Finos y Ordinarios. Consultado el 15 de junio del 2005. Disponible en www. Anecacao.com. Guayaquil – EC. 7 p. Arévalo, E.; Zúñiga, LB.; Arévalo, C.E.; Adriazola del Águila, J. 2004. Cacao. Manejo integrado del cultivo y transferencia de tecnología en la amazonía peruana. Primera edición – Impresiones Castillo S.A. (074) 227952 Chiclayo – PE. p. 18, 19, 119, 121, 122. Arguello, O.; Mejía, A. y Palencia, G. 2000. Clasificación de especies cultivares de Theobroma cacao L.. In Mejía y Arguello. Comp. Tecnología para el mejoramiento del sistema de multiplicación decacao. Corpoica. CO. p. 11. Armijos, A. 2002. Características de la acidez como parámetro químico de Calidad en muestras de cacao (Theobroma cacao L.) fino y ordinario de producción nacional durante la fermentación. Tesis de Lic. en Químicas, Pontificia Universidad Católica del Ecuador, Quito EC. 103 p.
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219 220
Anexo 1. Croquis de la recolecta de las muestras de suelos en las zonas de: Colón Eloy, Nor – oeste de la provincia de Esmeraldas y Naranjal, Sur de la provincia del Guayas. EET – Pichilingue. INIAP. 2008. 500 metros p Ms 4 c c c c platano c c bana c c chont illa T c c c c c guarumo Laurel c guabo c 600 m etros c c Chontilla c c Ms 3 nja c c c c c ENMALEZADO c c b p c c c c Nara c c li c c c c fp c c pl c c Ms 2 c c 600 m etros b c c Chirca c c c c c c Ms 5 c c p p c c c c c c platano c c platano c c c c c SALIDA 500 metros CAMINO Ms. 1 = Muestra de suelo # 1. Ms. 2 = Muestra de suelo # 2. Ms. 3 = Muestra de suelo # 3. Ms. 4 = Muestra de suelo # 4. Ms. 4 = Muestra de suelo # 4.
221 gu ab o c chirca c Ms 1 mandarina c c c c c ENTRADA Anexo 2. Croquis de la recolecta de muestras foliares de las poblaciones de cacao en las zonas de: Colón Eloy, Nor – oeste de la provincia de Esmeraldas y Naranjal, Sur de la provincia del Guayas. EET – Pichilingue. INIAP. 2008. b c p Ar 7 c c c pl banano Chontilla c Ar 6 c c c c c c c Cho Naranja c c c T c c c c c Ar 5 c La c guarumo banano c c platano Ar 8 guabo c c c limón ENMALEZADO Ar 4 c c c c c c c fp c c c Chontilla b c c pl c c c p c c c c c guabo c Ar 3 c Chirca c c c c c c c c c c c p p Ar 2 c c c c Ar 9 c c c c g ch c c c c pla c c Ar 1 c c Ar 10 c c c m pla c c c c c SALIDA ENTRADA c c CAMINO Ar = Arbol seleccionado C = cacao Nar = árbol de naranja Pla = plátano Cho = chontilla
222 Anexo 3. Valores del potencial de Hidrógeno (pH); de Capacidad de Intercambio Catiónico (C.I.C.); Conductividad Eléctrica (C.E.); Niveles de Nitrógeno (N) y Fósforo (P), Potasio (K), Calcio (Ca) y Magnesio (Mg), Azufre (S), Zinc (Zn), Cobre (Cu), Hierro (Fe), Manganeso (Mn) y Boro (B), alcanzados en Horizontes de muestras de suelos de dos fincas cacaoteras de las zonas de: Colón Eloy, Nor – oeste de la provincia de Esmeraldas y Naranjal, Sur de la provincia del Guayas. EET – Pichilingue. INIAP. 2008.
A N A LIS IS D E S UE LO Z O N A F IN C A H o rizo n t e M .O . m e q / 10 0 m l T e xt u ra % A re n a Lim o A rc illa % p H Σ B a s e s C IC C .E . p p m m e q / d S / m N P 10 0 m l 18,09 0,18 N S 12 B 4 B m e q / 10 0 m l K C a M g p p m S Z n C u F e M n B 0,40 A 15A 2,5 A 5 B 4,0 M 2,6 M 126 A 1,7 B 0,29 M FINCA # 2 HORIZONTE A 43 42 15 8,1A 17,90 6,2 LA c FINCA # 2 HORIZONTE B 29 32 39 1,7 B 8,62 5,3 A c R C 10,5 0,01N S 3 B 2 B 0,72 A 6 M 1,9 M 3 B 1,5 B 7,3 A 143 A 3,2 B 0,11 B FINCA # 2 HORIZONTE C 71 16 13 2,1B 4,54 4,9 M A c R C 6,69 0,02 N S 3 B 3 B 0,24 M 3 B 1,3 B 3 B 0,9 B 3,8 M 35 M 0,9 B 0,11 B FINCA # 4 HORIZONTE A 55 36 9 6,6 A 15,64 6,1LA c 15,54 0,13 N S 10 B 2 B 0,84 A 12A 2,8 A 3 B 7,0 M 3,5 M 144 A 1,5 B 0,29 M FINCA # 4 HORIZONTE B 37 26 37 2,3 B 10,49 FINCA # 4 HORIZONTE C 39 24 37 2,4 B 6,48 FINCA # 1 HORIZONTE A 35 44 21 5,1A 18,60 FINCA # 1 HORIZONTE B 27 48 25 1,6 B FINCA # 1 HORIZONTE C 43 36 21 FINCA # 1 HORIZONTE D 59 36 FINCA # 5 HORIZONTE A 41 FINCA # 5 3 B 3 B 1,49 A 7 M 2,0 M14 B 1,8 B 8,7 A 64 A 1,4 B 0,11 B 5,3 A c R C 8,84 0,01N S 3 B 5 B 0,68 A 4 B 1,8 M 7 B 2,5 B 9,4 A 51 A 1,1 B 0,11 B 6,4 LA c 19,89 0,16 N S 16 B 8 M 0,30 M 16 A 2,3 M10 M 2,0 B 4,5 A 65 A 1,4 B 0,50 A 5,6 MeA c 12,59 0,02 N S 13,23 6,2 LA c 16,07 0,04 N S 3 B 4 B 0,13 B 11A 2,1 M 5 B 0,8 B 5,6 A 63 A 1,4 B 0,27 M 1,7 B 12,23 6,0 MeA c 14,55 0,02 N S 9 B 4 B 0,13 B 10A 2,1 M 5 B 0,8 B 5,6 A 60 A 1,7 B 0,21 M 5 1,0 B 8,64 6,0 MeA c 11,08 0,04 N S 3 B 9 M 0,14 B 7 M 1,5 B 12 M 0,6 B 3,5 M 25 M 1,7 B 0,25 M 30 29 3,8 M 15,07 5,9 MeA c 15,58 0,13 N S 10 B 4 B 0,17 B 12A 2,9 A 6 B 2,1 B 5,9 A 216 A 1,7 B 0,26 M HORIZONTE B 53 32 15 0,9 B 9,42 4,9 M A c R C 12,59 0,05 N S 3 B 7 B 0,12 B 7 M 2,3 M 9 B 0,8 B 5,7 A 160 A 4,7 B 0,13 B FINCA # 5 HORIZONTE C 85 10 5 1,0 B 5,73 6,1LA c FINCA # 5 HORIZONTE D 61 30 9 1,5 B 7,70 6,1LA c 223 3 B 6 B 0,13 B 4 B 1,6 M 8 B 0,5 B 2,6 M 27 M 1,6 B 0,11 B 11,03 0,04 N S 3 B 3 B 0,10 B 5 M 2,6 A 4 B 0,6 B 3,5 M 31 M 1,7 B 0,16 B 8,11 0,03 N S Anexo 4. Temperatura promedio de la masa del cacao por día de fermentación, registrada en las zonas de Colón Eloy, Nor – oeste de la provincia de Esmeraldas y Naranjal, Sur de la provincia del Guayas. EET – Pichilingue. INIAP. 2008. Repe I Repe II Repe III Repe IV masa E masa N masa E masa N masa Emasa N masa E masa N Primer día 31,3 33,0 38,4 31,4 40,6 31,4 35,1 35,6 Segundo día 35,7 36,7 41,8 39,0 42,9 39,0 42,1 43,5 Tercer día 43,8 42,8 48,5 47,0 47,4 47,0 50,4 49,7 Cuarto día 37,9 40,2 41,1 44,0 44,9 44,0 46,4 43,3 Quinto día 42,4 43,9 46,6 47,9 45,8 47,9 50,4 48,6 Dias de Ferm Anexo 5. Temperatura promedio del ambiente durante la fermentación de muestras de cacao, por día de fermentación, en cuatro repeticiones, en las zonas de: Colón Eloy, Nor – oeste de la provincia de Esmeraldas y Naranjal, Sur de la provincia del Guayas. EET – Pichilingue. INIAP. 2008.
Dias de Ferm Primer día Segundo día Tercer día Cuarto día Quinto día Repe I Repe II Repe III Amb N Amb E Amb N Amb E Amb N Amb E 23,9 22,6 27,8 29,3 27,8 30,1 24,3 23,9 25,9 31,0 25,9 29,2 23,7 22,8 23,8 30,3 23,8 29,0 23,3 23,5 25,3 30,3 25,3 31,6 24,1 25,0 25,5 30,0 25,5 31,1 224 Repe IV Amb N Amb E 29,5 29,2 29,1 29,6 28,7 29,8 25,8 29,8 29,0 29,7 Anexo 6. Promedio del porcentaje de fermentación en muestras de cacao fermentado y seco procedente de fincas seleccionadas en la zona de Colón Eloy, Nor oeste de la provincia de Esmeraldas. EET Pichilingue. INIAP. 2008. MATERIAL Finca # 1 Finca # 2 Finca # 3 Finca # 4 Finca # 5 TRAT Fer mentación % Defectos Total BUENA MEDIANA VIOLETA PIZARRAS 3 DÍAS 21,25 42,38 36,38 0,00 100,00 4 DÍAS 28,88 48,63 22,50 0,00 100,00 5 DIAS 35,88 46,75 17,38 0,00 100,00 3 DÍAS 27,50 47,63 24,88 0,00 100,00 4 DÍAS 36,25 46,13 17,63 0,00 100,00 5 DIAS 42,00 43,25 14,50 0,00 100,00 3 DÍAS 24,50 42,63 32,88 0,00 100,00 4 DÍAS 35,38 46,75 17,88 0,00 100,00 5 DIAS 42,50 47,25 10,25 0,00 100,00 3 DÍAS 27,13 43,25 29,63 0,00 100,00 4 DÍAS 39,00 44,88 16,13 0,00 100,00 5 DIAS 36,88 48,00 15,13 0,00 100,00 3 DÍAS 23,88 55,63 20,50 0,00 100,00 4 DÍAS 39,88 41,75 18,38 0,00 100,00 5 DIAS 42,88 44,13 13,00 0,00 100,00 Anexo 7. Promedio del porcentaje de fermentación en muestras de cacao fermentado y seco procedente de fincas seleccionadas en la zona de Naranjal en la zona de Naranjal, Sur de la provincia del Guayas. EET Pichilingue. INIAP. 2008. MATERIAL Finca # 1 Finca # 2 Finca # 3 Finca # 4 Finca # 5 TRAT Fer mentación % Defectos Total BUENA MEDIANA VIOLETA PIZARRAS 3 DÍAS 9,87 52,13 38,00 0,00 100,00 4 DÍAS 24,25 46,25 29,50 0,00 100,00 5 DIAS 31,63 43,50 24,88 0,00 100,00 3 DÍAS 14,31 46,12 39,58 0,00 100,00 4 DÍAS 24,63 44,63 30,75 0,00 100,00 5 DIAS 34,00 43,00 23,00 0,00 100,00 3 DÍAS 13,10 49,20 38,75 0,00 100,00 4 DÍAS 24,75 48,88 26,38 0,00 100,00 5 DIAS 33,00 47,75 19,25 0,00 100,00 3 DÍAS 12,82 38,36 45,50 0,00 100,00 4 DÍAS 27,00 42,50 31,25 0,00 100,00 5 DIAS 32,75 44,13 23,13 0,00 100,00 3 DÍAS 20,89 46,96 32,15 0,00 100,00 4 DÍAS 28,63 24,13 0,00 5 DIAS 34,88 47,25 48,13 17,00 0,00 100,00 100,00
225 Anexo 8. Promedio del índice de semilla, números de almendras en 100 gramos y porcentaje de testa, en muestras de cacao fermentado y seco procedente de fincas seleccionadas en la zona de Colón Eloy, Nor – oeste de la provincia de Esmeraldas. EET Pichilingue. INIAP. 2008. In di ce de MATER IAL TR AT s e m i l l a Fi n ca # 1 Fi n ca # 2 Fi n ca # 3 Fi n ca # 4 Fi n ca # 5 N úm e r o d e a lm e n d ra s e n 10 0 (g .) Te s t a % 3 DÍAS 1,36 75,63 15,85 4 DÍAS 1,38 75,38 16,08 5 DIAS 1,34 78,63 16,98 3 DÍAS 1,42 74,25 16,35 4 DÍAS 1,42 72,25 16,32 5 DIAS 1,40 75,25 15,54 3 DÍAS 1,38 74,75 16,70 4 DÍAS 1,33 79,75 17,10 5 DIAS 1,29 80,75 17,41 3 DÍAS 1,37 75,85 17,24 4 DÍAS 1,43 73,88 16,86 5 DIAS 1,36 77,13 17,57 3 DÍAS 1,27 80,75 17,21 4 DÍAS 1,25 81,63 16,57 5 DIAS 1,28 81,25 18,00 Anexo 9. Promedio del índice de semilla, números de almendras en 100 gramos y porcentaje de testa, en muestras de cacao fermentado y seco procedente de fincas seleccionadas en la zona de Naranjal, Sur de la provincia del Guayas. EET Pichilingue. INIAP. 2008.
In di ce de MATER IAL TR AT s e m il l a 3 DÍAS Fi n ca # 1 4 DÍAS 5 DIAS 3 DÍAS Fi n ca # 2 4 DÍAS 5 DIAS 3 DÍAS Fi n ca # 3 4 DÍAS 5 DIAS 3 DÍAS Fi n ca # 4 4 DÍAS 5 DIAS 3 DÍAS Fi n ca # 5 4 DÍAS 5 DIAS 1,36 1,38 1,39 1,42 1,43 1,45 1,32 1,30 1,29 1,39 1,39 1,39 1,30 1,26 1,29 226 N úm e ro d e a lm e n d r a s e n 10 0 ( g .) Te s t a % 74,72 14,93 72,63 15,32 73,13 17,92 71,39 13,29 71,00 14,52 69,75 17,07 76,15 14,67 78,25 17,24 78,13 17,87 72,49 13,52 73,00 16,18 73,13 15,65 74,80 15,13 79,75 16,71 77,13 16,11 Anexo 10. Promedio de granos pálidos y blancos, registrados en muestras de cacao fermentado y seco procedente de fincas seleccionadas en la zona de Colón Eloy, Nor – oeste de la provincia de Esmeraldas. EET Pichilingue. INIAP. 2008. MATERIAL TRAT / DÍAS FERM. Fin ca # 1 Fin ca # 2 Fin ca # 3 Fin ca # 4 Fin ca # 5 3 Días 4 Días 5 Días 3 Días 4 Días 5 Días 3 Días 4 Días 5 Días 3 Días 4 Días 5 Días 3 Días 4 Días 5 Días GRANO S BLANC O S Esmer aldas Naran jal 3,25 0,09 3,13 0,25 2,63 0,38 3,50 1,09 3,38 0,38 2,50 0,25 3,75 0,69 2,13 0,50 1,75 0,88 2,50 1,03 3,00 1,25 2,38 0,13 4,00 1,36 4,00 0,63 3,25 2,00 GRANO S PALIDO S Esmer aldas Naran jal 6,00 0,41 7,25 2,50 8,50 3,50 7,50 4,43 7,00 4,63 10,00 4,00 7,00 4,72 7,00 3,50 5,75 4,88 7,75 3,69 8,00 4,00 7,50 4,13 9,50 3,97 8,75 6,25 10,25 7,38 Anexo 11. Promedio Acidez titulable, registrada en muestras de cacao fermentado y seco procedente de fincas seleccionadas en la zona de Colón Eloy, Nor – oeste de la provincia de Esmeraldas y Naranjal, Sur de la provincia del Guayas. EET – Pichilingue. INIAP. 2008.
MATERIAL Fi n ca # 1 Fi n ca # 2 Fi n ca # 3 Fi n ca # 4 Fi n ca # 5 TRAT / DÍAS FERM. Aci de z Ti tu la ble Esm e r a l da s Na r a n ja l 3 DÍAS 2,34 2,23 4 DÍAS 2,82 2,62 5 DIAS 3,59 2,73 3 DÍAS 2,41 2,21 4 DÍAS 2,70 2,35 5 DIAS 2,01 2,84 3 DÍAS 2,67 2,36 4 DÍAS 2,65 2,58 5 DIAS 2,69 3,01 3 DÍAS 3,18 2,41 4 DÍAS 2,76 2,87 5 DIAS 2,90 2,61 3 DÍAS 2,44 2,58 4 DÍAS 2,66 2,81 5 DIAS 2,68 3,18 227 Anexo 12. Promedio de pH durante el proceso de fermentación, registrados en muestras de cacao procedente de fincas seleccionadas en la Colón Eloy, Nor – oeste de la provincia de Esmeraldas. EET Pichilingue. INIAP. 2008. Zona de Esmer aldas MATERIAL pH pH en Fr esco Finca # 1 pH en Fer mentación pH en seco pH en Fr esco Finca # 2 pH en Fer mentación pH en seco pH en Fr esco Finca # 3 pH en Fer mentación pH en seco pH en Fr esco Finca # 4 pH en Fer mentación pH en seco pH en Fr esco Finca # 5 pH en Fer mentación pH en seco 3 dias 4,09 4,6 5,45 3,37 4,61 5,41 3,6 4,64 5,04 3,33 4,47 5,03 3,45 4,59 5,31 Testa 4 dias 4,06 4,6 4,6 3,31 4,69 5,23 3,54 4,76 5,29 3,38 4,95 5,66 3,42 5,64 5,73 5 dias 4,02 4,68 4,57 3,28 5,2 5,76 3,44 4,72 5,57 3,51 4,79 5,59 3,41 4,79 5,79 3 dias 6,45 4,71 5,01 6,53 4,97 5,22 6,49 4,8 5,16 6,45 4,78 5,15 6,59 4,81 5,23 Cotiledon 4 dias 6,47 4,55 4,93 6,49 4,82 5,12 6,25 4,54 5,08 6,46 4,65 5,11 6,57 4,83 5,28 5 dias 6,47 4,56 4,93 6,5 4,92 5,17 6,46 4,54 5,06 6,58 4,6 5,07 6,58 4,63 5,15 Anexo 13. Promedio de pH durante el proceso de fermentación, registrados en muestras de cacao procedente de fincas seleccionadas en la zona de Naranjal, Sur de la provincia del Guayas. EET Pichilingue. INIAP. 2008.
Zona de Nar anjal MATERIAL pH pH en Fr esco Finca # 1 pH en Fermenatción pH en seco pH en Fr esco Finca # 2 pH en Fermenatción pH en seco pH en Fr esco Finca # 3 pH en Fermenatción pH en seco pH en Fr esco Finca # 4 pH en Fermenatción pH en seco pH en Fr esco Finca # 5 pH en Fermenatción pH en seco 3 dias 3,94 4,65 6,27 3,76 4,74 6,25 3,22 4,88 6,07 3,56 4,72 6,26 3,61 4,82 6,04 Testa 4 dias 4,03 4,72 5,92 3,62 4,75 6,07 3,3 4,71 5,64 3,68 4,65 5,89 3,8 4,58 5,66 228 5 dias 4,07 4,71 5,87 3,72 4,62 5,76 3,27 4,56 5,7 3,71 4,66 5,56 3,72 4,62 5,36 3 dias 6,75 5,04 5,53 6,75 5,17 5,52 6,57 4,88 5,35 6,67 4,96 5,46 6,65 4,89 5,46 Cotiledon 4 dias 6,69 4,79 5,27 6,67 4,86 5,34 5,57 4,73 5,17 6,64 4,66 5,26 6,68 4,72 5,18 5 dias 6,69 4,51 5,11 6,68 4,51 5,08 6,55 4,54 5,04 6,66 4,55 5,06 6,65 4,56 5,01 Anexo 14. Valores promedios de variables físicas registradas en muestras de cacao procedentes de fincas Colón Eloy, Nor – oeste de la provincia de Esmeraldas y Naranjal, Sur de la provincia del Guayas. EET – Pichilingue. INIAP. 2008.
ZONA MATERIAL ESMERALDAS COLON ELOY ESMERALDAS COLON ELOY ESMERALDAS COLON ELOY ESMERALDAS COLON ELOY ESMERALDAS COLON ELOY ESMERALDAS COLON ELOY ESMERALDAS COLON ELOY ESMERALDAS COLON ELOY ESMERALDAS COLON ELOY ESMERALDAS COLON ELOY ESMERALDAS COLON ELOY ESMERALDAS COLON ELOY ESMERALDAS COLON ELOY ESMERALDAS COLON ELOY ESMERALDAS COLON ELOY ESMERALDAS COLON ELOY ESMERALDAS COLON ELOY ESMERALDAS COLON ELOY ESMERALDAS COLON ELOY ESMERALDAS COLON ELOY ESMERALDAS COLON ELOY ESMERALDAS COLON ELOY ESMERALDAS COLON ELOY ESMERALDAS COLON ELOY ESMERALDAS COLON ELOY ESMERALDAS COLON ELOY ESMERALDAS COLON ELOY ESMERALDAS COLON ELOY ESMERALDAS COLON ELOY ESMERALDAS COLON ELOY ESMERALDAS COLON ELOY ESMERALDAS COLON ELOY ESMERALDAS COLON ELOY ESMERALDAS COLON ELOY ESMERALDAS COLON ELOY ESMERALDAS COLON ELOY ESMERALDAS COLON ELOY ESMERALDAS COLON ELOY ESMERALDAS COLON ELOY ESMERALDAS COLON ELOY ESMERALDAS COLON ELOY ESMERALDAS COLON ELOY ESMERALDAS COLON ELOY ESMERALDAS COLON ELOY ESMERALDAS COLON ELOY ESMERALDAS COLON ELOY ESMERALDAS COLON ELOY ESMERALDAS COLON ELOY ESMERALDAS MALDONADO ESMERALDAS MALDONADO ESMERALDAS MALDONADO ESMERALDAS MALDONADO ESMERALDAS MALDONADO ESMERALDAS MALDONADO ESMERALDAS MALDONADO ESMERALDAS MALDONADO ESMERALDAS MALDONADO ESMERALDAS MALDONADO ESMERALDAS MALDONADO ESMERALDAS MALDONADO FINCA 1 FINCA 1 FINCA 1 FINCA 1 FINCA 1 FINCA 1 FINCA 1 FINCA 1 FINCA 1 FINCA 1 FINCA 1 FINCA 1 FINCA 2 FINCA 2 FINCA 2 FINCA 2 FINCA 2 FINCA 2 FINCA 2 FINCA 2 FINCA 2 FINCA 2 FINCA 2 FINCA 2 FINCA 3 FINCA 3 FINCA 3 FINCA 3 FINCA 3 FINCA 3 FINCA 3 FINCA 3 FINCA 3 FINCA 3 FINCA 3 FINCA 3 FINCA 4 FINCA 4 FINCA 4 FINCA 4 FINCA 4 FINCA 4 FINCA 4 FINCA 4 FINCA 4 FINCA 4 FINCA 4 FINCA 4 FINCA 5 FINCA 5 FINCA 5 FINCA 5 FINCA 5 FINCA 5 FINCA 5 FINCA 5 FINCA 5 FINCA 5 FINCA 5 FINCA 5 TRA REP T. / . / D. F. COS 3 I 3 II 3 III 3 IV 4 I 4 II 4 III 4 IV 5 I 5 II 5 III 5 IV 3 I 3 II 3 III 3 IV 4 I 4 II 4 III 4 IV 5 I 5 II 5 III 5 IV 3 I 3 II 3 III 3 IV 4 I 4 II 4 III 4 IV 5 I 5 II 5 III 5 IV 3 I 3 II 3 III 3 IV 4 I 4 II 4 III 4 IV 5 I 5 II 5 III 5 IV 3 I 3 II 3 III 3 IV 4 I 4 II 4 III 4 IV 5 I 5 II 5 III 5 IV TEMP .* pH FRESCO * AMB MASA TESTA COT. 22,22 42,51 3,86 6,02 30,33 48,47 4,57 6,44 27,70 48,60 3,95 6,46 30,10 50,49 4,00 6,89 24,44 37,73 3,95 6,15 30,33 41,06 4,63 6,44 31,70 45,45 3,96 6,43 29,40 46,99 3,71 6,87 23,33 43,04 4,09 6,22 30,00 46,61 4,43 6,39 31,50 49,78 3,94 6,48 30,10 49,68 3,63 6,79 22,22 42,51 2,92 6,37 30,33 48,47 3,48 6,38 31,70 44,12 3,72 6,56 29,40 50,26 3,37 6,80 24,44 37,73 2,87 6,24 30,33 41,06 3,47 6,33 31,50 42,68 3,75 6,54 30,10 45,82 3,16 6,86 23,33 43,04 3,04 6,30 30,00 46,61 3,31 6,33 30,40 40,48 3,64 6,52 29,27 51,17 3,12 6,86 22,22 42,51 3,62 6,34 30,33 48,47 3,61 6,31 27,70 48,60 3,28 6,44 30,10 50,49 3,90 6,87 24,44 37,73 3,52 6,24 30,33 41,06 3,62 6,21 31,70 45,45 3,22 5,75 29,40 46,99 3,81 6,79 23,33 43,04 3,47 6,31 30,00 46,61 3,60 6,23 31,50 49,78 3,21 6,51 30,10 49,68 3,48 6,77 23,33 45,02 3,06 6,03 30,33 48,47 3,01 6,40 27,70 48,60 3,17 6,51 30,10 50,49 4,09 6,85 22,59 38,10 3,05 6,03 30,33 41,06 3,01 6,29 31,70 45,45 3,27 6,59 29,40 46,99 4,18 6,91 26,66 41,85 3,32 6,50 30,00 46,61 3,01 6,36 31,50 49,78 3,33 6,53 30,10 49,68 4,38 6,92 23,33 45,02 3,40 6,75 30,33 48,47 3,10 6,21 27,70 48,60 3,45 6,57 29,40 50,26 3,84 6,81 22,59 38,10 3,29 6,73 30,33 41,06 3,05 6,15 31,70 45,45 3,66 6,58 30,10 45,82 3,66 6,82 26,66 41,85 3,21 6,72 30,00 46,61 3,05 6,21 31,50 49,78 3,66 6,54 29,27 51,17 3,72 6,83 pH FERM.* TESTA COT. 5,03 5,08 4,23 4,27 4,38 4,63 4,75 4,87 4,77 4,82 4,62 4,35 4,35 4,37 4,66 4,66 4,81 4,63 4,92 4,68 4,47 4,45 4,53 4,47 5,27 5,28 4,33 4,74 3,75 4,68 5,07 5,19 4,94 4,96 4,69 4,42 4,37 4,71 4,77 5,18 4,75 4,73 4,70 4,76 6,75 5,50 4,58 4,70 5,29 5,23 4,18 4,33 4,31 4,81 4,79 4,84 4,96 5,03 4,78 4,51 4,53 3,91 4,77 4,69 4,98 4,74 4,54 4,39 4,63 4,50 4,73 4,53 4,76 4,82 4,10 4,50 4,24 4,92 4,76 4,88 5,28 4,84 5,34 4,59 4,48 4,48 4,70 4,68 4,54 4,46 5,62 4,94 4,51 4,57 4,50 4,42 4,75 5,05 4,17 4,44 4,72 4,87 4,71 4,88 6,68 4,94 6,38 4,63 4,86 4,72 4,65 5,03 4,69 4,55 5,04 4,84 4,80 4,61 4,65 4,52 pH SECO * TESTA COT. 5,36 4,99 5,64 4,94 5,12 4,85 5,67 5,27 5,35 4,83 5,96 5,02 5,36 4,72 5,72 5,16 5,21 4,70 5,96 5,24 5,29 4,81 5,81 4,98 5,39 5,16 5,55 5,07 4,26 4,99 6,42 5,67 5,03 4,98 5,67 5,03 4,34 4,88 5,87 5,60 5,02 4,80 6,09 5,20 5,81 5,41 6,10 5,26 5,33 5,25 4,75 4,78 4,51 5,14 5,55 5,46 5,29 5,11 5,62 4,99 5,20 4,89 5,05 5,33 5,49 4,93 5,41 4,92 5,24 4,97 6,14 5,42 5,68 5,07 4,59 4,88 4,47 5,18 5,36 5,47 5,72 5,06 5,76 5,07 5,38 5,01 5,78 5,28 5,50 5,00 6,20 5,27 4,89 4,90 5,77 5,11 5,60 5,22 5,26 5,00 5,01 5,26 5,38 5,44 5,75 5,23 5,71 5,10 5,41 5,21 6,04 5,57 5,69 5,10 6,10 5,21 5,42 5,07 5,93 5,22 229 P ARAMETROS FISICOS FERMEN % BUENA MED TOTAL 23,00 47,50 70,50 16,00 48,00 64,00 31,00 39,00 70,00 15,00 35,00 50,00 33,50 46,50 80,00 23,00 66,00 89,00 29,00 41,00 70,00 30,00 41,00 71,00 31,50 57,00 88,50 37,00 54,00 91,00 43,00 30,00 73,00 32,00 46,00 78,00 34,00 50,50 84,50 13,00 57,00 70,00 26,00 39,00 65,00 37,00 44,00 81,00 43,00 52,50 95,50 33,00 50,00 83,00 34,00 33,00 67,00 35,00 54,00 89,00 46,00 45,00 91,00 46,00 42,00 88,00 38,00 35,00 73,00 38,00 51,00 89,00 38,00 40,50 78,50 16,00 53,00 69,00 16,00 45,00 61,00 28,00 32,00 60,00 48,50 36,00 84,50 21,00 55,00 76,00 38,00 52,00 90,00 34,00 44,00 78,00 48,00 40,00 88,00 34,00 53,00 87,00 38,00 53,00 91,00 50,00 43,00 93,00 25,50 37,00 62,50 34,00 47,00 81,00 29,00 46,00 75,00 20,00 43,00 63,00 39,00 42,50 81,50 36,00 53,00 89,00 46,00 36,00 82,00 35,00 48,00 83,00 26,50 57,50 84,00 40,00 53,00 93,00 41,00 43,00 84,00 36,00 52,00 88,00 30,50 44,00 74,50 17,00 57,00 74,00 21,00 57,00 78,00 31,00 51,00 82,00 48,50 33,00 81,50 32,00 50,00 82,00 39,00 41,00 80,00 40,00 43,00 83,00 52,50 32,50 85,00 37,00 56,00 93,00 40,00 46,00 86,00 42,00 42,00 84,00 DEFECTOS VIOL P IZA 29,50 0,00 36,00 0,00 30,00 0,00 50,00 0,00 20,00 0,00 11,00 0,00 30,00 0,00 29,00 0,00 11,50 0,00 9,00 0,00 27,00 0,00 22,00 0,00 15,50 0,00 30,00 0,00 35,00 0,00 19,00 0,00 9,50 0,00 17,00 0,00 33,00 0,00 11,00 0,00 9,00 0,00 12,00 0,00 26,00 0,00 11,00 0,00 21,50 0,00 31,00 0,00 39,00 0,00 40,00 0,00 15,50 0,00 24,00 0,00 10,00 0,00 22,00 0,00 12,00 0,00 13,00 0,00 9,00 0,00 7,00 0,00 37,50 0,00 19,00 0,00 25,00 0,00 37,00 0,00 18,50 0,00 11,00 0,00 18,00 0,00 17,00 0,00 16,00 0,00 7,00 0,00 16,00 0,00 12,00 0,00 25,50 0,00 26,00 0,00 22,00 0,00 18,00 0,00 18,50 0,00 18,00 0,00 20,00 0,00 17,00 0,00 15,00 0,00 7,00 0,00 14,00 0,00 16,00 0,00 P ESO COLOR DE COT G. BLA G. P AL 100 ALM 7,00 9,00 123,72 2,00 5,00 142,40 3,00 7,00 141,90 1,00 3,00 136,00 6,50 17,00 123,70 2,00 4,00 143,70 2,00 5,00 138,50 2,00 3,00 144,50 3,50 13,00 128,50 3,00 8,00 140,90 4,00 8,00 134,00 0,00 5,00 133,40 8,00 12,00 148,10 2,00 7,00 142,70 2,00 7,00 144,80 2,00 4,00 131,80 5,50 16,00 142,72 2,00 5,00 145,00 3,00 4,00 143,40 3,00 3,00 135,10 5,00 19,00 154,16 2,00 6,00 137,10 3,00 8,00 139,20 0,00 7,00 129,20 1,00 6,00 127,68 3,00 11,00 152,80 5,00 5,00 136,70 6,00 6,00 135,20 1,50 5,00 127,73 2,00 11,00 140,40 3,00 7,00 140,20 2,00 5,00 124,80 1,00 6,00 120,85 1,00 6,00 138,80 3,00 7,00 134,20 2,00 4,00 121,90 4,00 10,00 143,16 2,00 13,00 140,60 1,00 4,00 131,80 3,00 4,00 132,40 4,00 7,00 146,81 3,00 8,00 145,50 2,00 10,00 139,50 3,00 7,00 140,50 2,50 5,00 137,39 5,00 9,00 138,20 2,00 7,00 131,30 0,00 9,00 138,00 3,00 14,00 126,59 4,00 5,00 109,10 4,00 6,00 133,80 5,00 13,00 140,20 4,00 9,00 129,10 2,00 9,00 108,80 3,00 8,00 129,10 7,00 9,00 134,70 2,00 8,00 132,37 3,00 15,00 109,60 3,00 5,00 131,00 5,00 13,00 138,70 IND. DE SEMILLA 1,24 1,42 1,42 1,36 1,24 1,44 1,39 1,45 1,28 1,41 1,34 1,33 1,48 1,43 1,45 1,32 1,43 1,45 1,43 1,35 1,54 1,37 1,39 1,29 1,28 1,53 1,37 1,35 1,28 1,40 1,40 1,25 1,21 1,39 1,34 1,22 1,43 1,41 1,32 1,32 1,47 1,46 1,40 1,41 1,37 1,38 1,31 1,38 1,27 1,09 1,34 1,40 1,29 1,09 1,29 1,35 1,32 1,10 1,31 1,39 TESTA % 15,01 16,56 17,95 13,87 15,23 13,51 19,67 15,89 17,95 15,97 18,54 15,44 15,21 14,84 20,30 15,04 16,05 17,12 17,81 14,29 15,97 14,84 17,48 13,85 14,86 16,89 19,17 15,87 16,49 16,67 19,70 15,56 17,26 16,43 19,71 16,24 14,77 15,29 21,31 16,15 15,72 16,78 19,84 16,03 16,10 15,65 19,85 19,05 15,11 19,83 17,39 16,10 15,98 19,13 18,40 13,64 16,41 18,97 18,66 18,40 NARANJ AL (NVA. UNION CAMP ) NARANJ AL (NVA. UNION CAMP ) NARANJ AL (NVA. UNION CAMP ) NARANJ AL (NVA. UNION CAMP ) NARANJ AL (NVA. UNION CAMP ) NARANJ AL (NVA. UNION CAMP ) NARANJ AL (NVA. UNION CAMP ) NARANJ AL (NVA. UNION CAMP ) NARANJ AL (NVA. UNION CAMP ) NARANJ AL (NVA. UNION CAMP ) NARANJ AL (NVA. UNION CAMP ) NARANJ AL (NVA. UNION CAMP ) NARANJ AL (COOP . 6 DE J ULIO) NARANJ AL (COOP . 6 DE J ULIO) NARANJ AL (COOP . 6 DE J ULIO) NARANJ AL (COOP . 6 DE J ULIO) NARANJ AL (COOP . 6 DE J ULIO) NARANJ AL (COOP . 6 DE J ULIO) NARANJ AL (COOP . 6 DE J ULIO) NARANJ AL (COOP . 6 DE J ULIO) NARANJ AL (COOP . 6 DE J ULIO) NARANJ AL (COOP . 6 DE J ULIO) NARANJ AL (COOP . 6 DE J ULIO) NARANJ AL (COOP . 6 DE J ULIO) NARANJ AL (COOP . 6 DE J ULIO) NARANJ AL (COOP . 6 DE J ULIO) NARANJ AL (COOP . 6 DE J ULIO) NARANJ AL (COOP . 6 DE J ULIO) NARANJ AL (COOP . 6 DE J ULIO) NARANJ AL (COOP . 6 DE J ULIO) NARANJ AL (COOP . 6 DE J ULIO) NARANJ AL (COOP . 6 DE J ULIO) NARANJ AL (COOP . 6 DE J ULIO) NARANJ AL (COOP . 6 DE J ULIO) NARANJ AL (COOP . 6 DE J ULIO) NARANJ AL (COOP . 6 DE J ULIO) NARANJ AL (COOP . 6 DE J ULIO) NARANJ AL (COOP . 6 DE J ULIO) NARANJ AL (COOP . 6 DE J ULIO) NARANJ AL (COOP . 6 DE J ULIO) NARANJ AL (COOP . 6 DE J ULIO) NARANJ AL (COOP . 6 DE J ULIO) NARANJ AL (COOP . 6 DE J ULIO) NARANJ AL (COOP . 6 DE J ULIO) NARANJ AL (COOP . 6 DE J ULIO) NARANJ AL (COOP . 6 DE J ULIO) NARANJ AL (COOP . 6 DE J ULIO) NARANJ AL (COOP . 6 DE J ULIO) NARANJ AL (COOP . 6 DE J ULIO) NARANJ AL (COOP . 6 DE J ULIO) NARANJ AL (COOP . 6 DE J ULIO) NARANJ AL (COOP . 6 DE J ULIO) NARANJ AL (COOP . 6 DE J ULIO) NARANJ AL (COOP . 6 DE J ULIO) NARANJ AL (COOP . 6 DE J ULIO) NARANJ AL (COOP . 6 DE J ULIO) NARANJ AL (COOP . 6 DE J ULIO) NARANJ AL (COOP . 6 DE J ULIO) NARANJ AL (COOP . 6 DE J ULIO) NARANJ AL (COOP . 6 DE J ULIO) P romedio V. maximo V Minimo des v. Es tand. moda FINCA 1 FINCA 1 FINCA 1 FINCA 1 FINCA 1 FINCA 1 FINCA 1 FINCA 1 FINCA 1 FINCA 1 FINCA 1 FINCA 1 FINCA 2 FINCA 2 FINCA 2 FINCA 2 FINCA 2 FINCA 2 FINCA 2 FINCA 2 FINCA 2 FINCA 2 FINCA 2 FINCA 2 FINCA 3 FINCA 3 FINCA 3 FINCA 3 FINCA 3 FINCA 3 FINCA 3 FINCA 3 FINCA 3 FINCA 3 FINCA 3 FINCA 3 FINCA 4 FINCA 4 FINCA 4 FINCA 4 FINCA 4 FINCA 4 FINCA 4 FINCA 4 FINCA 4 FINCA 4 FINCA 4 FINCA 4 FINCA 5 FINCA 5 FINCA 5 FINCA 5 FINCA 5 FINCA 5 FINCA 5 FINCA 5 FINCA 5 FINCA 5 FINCA 5 FINCA 5 3 3 3 3 4 4 4 4 5 5 5 5 3 3 3 3 4 4 4 4 5 5 5 5 3 3 3 3 4 4 4 4 5 5 5 5 3 3 3 3 4 4 4 4 5 5 5 5 3 3 3 3 4 4 4 4 5 5 5 5 I II III IV I II III IV I II III IV I II III IV I II III IV I II III IV I II III IV I II III IV I II III IV I II III IV I II III IV I II III IV I II III IV I II III IV I II III IV 23,70 24,00 24,00 28,67 23,70 23,50 23,50 25,77 23,70 27,00 27,00 29,03 23,70 24,00 24,00 28,67 23,70 23,50 23,50 25,77 23,70 27,00 27,00 29,03 23,70 23,50 23,50 28,67 22,96 27,00 27,00 25,77 24,44 24,00 24,00 29,03 23,70 24,00 24,00 28,67 22,96 23,50 23,50 25,77 24,44 27,00 27,00 29,03 23,70 23,50 23,50 28,67 22,96 27,00 27,00 25,77 24,44 24,00 24,00 29,03 41,85 47,56 47,22 50,10 40,64 43,11 43,11 44,45 43,52 48,89 48,89 49,10 41,85 47,56 47,22 50,06 40,64 43,11 43,11 43,27 43,52 48,89 48,89 47,93 43,70 46,78 46,33 50,23 39,75 45,11 44,78 44,07 44,32 47,33 47,00 49,54 43,70 47,56 47,56 50,23 39,75 43,11 43,11 44,07 44,32 48,89 48,44 49,54 43,70 46,33 46,78 48,30 39,75 44,78 45,11 41,23 44,32 47,00 47,33 47,83 3,96 4,14 4,06 3,60 4,04 4,30 4,05 3,73 4,32 4,32 4,06 3,59 3,74 3,76 4,08 3,47 3,62 3,51 4,05 3,31 3,49 3,61 4,13 3,66 3,24 3,30 3,20 3,12 3,46 3,37 3,10 3,25 3,54 3,21 3,22 3,12 3,63 3,52 3,36 3,73 4,15 3,43 3,29 3,84 4,26 3,45 3,39 3,74 3,66 2,88 3,87 4,03 4,11 3,25 3,99 3,86 4,14 2,79 4,01 3,94 6,73 6,67 6,81 6,80 6,49 6,61 6,86 6,78 6,57 6,64 6,83 6,70 6,73 6,67 6,82 6,78 6,57 6,60 6,80 6,71 6,54 6,62 6,85 6,68 6,58 6,35 6,55 6,81 6,67 6,37 6,42 6,81 6,57 6,38 6,40 6,84 6,65 6,49 6,74 6,78 6,48 6,60 6,69 6,79 6,60 6,56 6,69 6,77 6,64 6,37 6,72 6,86 6,61 6,44 6,78 6,88 6,63 6,35 6,74 6,86 4,62 4,47 4,77 4,73 4,64 4,57 4,90 4,78 4,43 4,46 5,43 4,51 4,72 4,42 4,75 5,07 4,63 4,62 4,88 4,86 4,47 4,56 4,90 4,55 4,89 4,59 4,78 5,25 4,63 4,57 4,83 4,80 4,76 4,31 4,63 4,52 4,74 4,44 4,62 5,08 4,70 4,62 4,50 4,72 4,88 4,49 4,72 4,56 4,83 4,73 4,70 5,02 4,55 4,67 4,42 4,69 4,74 4,59 4,71 4,41 5,04 4,86 5,52 4,76 4,79 4,66 4,99 4,71 4,43 4,41 4,68 4,52 5,16 5,05 5,46 5,00 4,86 4,83 4,98 4,75 4,49 4,47 4,54 4,54 4,88 4,73 4,86 5,04 4,64 4,73 4,82 4,74 4,64 4,38 4,64 4,51 4,98 5,00 4,81 5,06 4,75 4,68 4,64 4,58 4,74 4,41 4,54 4,50 4,89 4,93 4,95 4,80 4,63 4,76 4,58 4,89 4,65 4,57 4,52 4,50 6,24 6,80 6,55 5,48 5,67 6,11 6,68 5,23 5,70 5,80 6,36 5,62 6,22 6,74 6,63 5,41 5,71 6,39 6,78 5,38 5,73 5,69 6,16 5,52 6,08 6,03 6,48 5,67 5,62 5,51 6,28 5,13 5,92 5,01 6,38 5,50 6,28 6,56 6,31 5,89 5,74 6,07 5,94 5,79 5,97 5,86 4,73 5,67 6,10 6,28 6,38 5,40 5,97 6,11 5,81 4,74 5,94 5,52 4,91 5,08 5,53 5,59 5,95 5,06 5,23 5,31 5,65 4,88 5,10 4,98 5,38 4,97 5,50 5,53 5,88 5,16 5,16 5,39 5,76 5,06 5,03 4,97 5,27 5,04 5,35 5,33 5,42 5,30 5,17 5,15 5,33 5,02 5,08 4,76 5,24 5,08 5,47 5,55 5,53 5,30 5,24 5,31 5,40 5,08 5,26 5,01 4,91 5,06 5,46 5,52 5,63 5,21 5,15 5,27 5,27 5,01 5,13 5,00 4,98 4,93 11,49 5,00 10,00 13,00 31,00 10,00 39,00 17,00 47,50 17,00 39,00 23,00 16,23 13,00 17,00 11,00 32,50 13,00 32,00 21,00 53,00 16,00 36,00 31,00 15,40 11,00 16,00 10,00 42,00 13,00 27,00 17,00 48,00 14,00 35,00 35,00 16,26 5,00 16,00 14,00 55,00 14,00 23,00 16,00 53,00 19,00 26,00 33,00 22,57 10,00 33,00 18,00 44,50 14,00 33,00 23,00 42,50 34,00 34,00 29,00 51,50 51,00 72,00 34,00 43,00 47,00 45,00 50,00 38,00 46,00 46,00 44,00 45,48 46,00 59,00 34,00 42,50 50,00 54,00 32,00 36,00 49,00 50,00 37,00 51,79 46,00 53,00 46,00 44,50 50,00 59,00 42,00 44,00 51,00 58,00 38,00 37,42 48,00 31,00 37,00 33,00 52,00 45,00 40,00 40,50 53,00 45,00 38,00 46,82 48,00 51,00 42,00 42,00 49,00 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136,70 138,50 128,60 116,95 134,00 126,90 134,00 110,50 138,30 131,80 130,40 1,35 1,42 1,33 1,32 1,38 1,48 1,33 1,36 1,36 1,43 1,42 1,33 1,43 1,46 1,42 1,44 1,38 1,39 1,45 1,49 1,42 1,46 1,49 1,45 1,34 1,35 1,37 1,32 1,23 1,27 1,31 1,35 1,26 1,29 1,37 1,26 1,39 1,39 1,35 1,47 1,34 1,37 1,34 1,55 1,29 1,39 1,36 1,51 1,32 1,37 1,39 1,29 1,17 1,34 1,27 1,34 1,11 1,38 1,32 1,30 14,97 15,75 11,04 17,97 16,89 15,79 13,57 15,04 16,83 21,43 14,75 18,66 13,25 12,67 10,00 17,24 14,58 14,60 12,14 16,77 16,51 20,55 13,73 17,52 14,41 15,22 12,98 16,06 15,79 17,01 18,25 17,91 15,71 21,21 18,02 16,54 13,44 13,99 12,88 13,79 15,92 15,91 16,67 16,22 14,74 16,53 15,79 15,56 15,04 16,30 12,50 16,67 14,88 17,60 17,04 17,32 16,76 17,50 14,73 15,44 26,92 31,70 22,22 3,06 30,3 45,63 51,17 37,73 3,45 43,1 3,61 4,63 2,79 0,41 3,7 6,57 6,92 5,75 0,23 6,4 4,73 6,75 3,75 0,40 4,70 4,73 5,52 3,91 0,26 4,73 5,68 6,80 4,26 0,53 5,67 5,18 5,95 4,70 0,25 5,27 29,01 55,00 5,00 12,26 16,00 45,97 72,00 30,00 7,61 46,00 74,97 127,00 35,00 19,87 62,00 25,01 55,00 6,00 12,38 37,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 1,87 8,00 0,00 1,84 0,00 5,99 19,00 0,00 3,51 4,00 135,77 155,40 108,80 8,72 134,00 1,36 1,55 1,09 0,09 1,34 16,27 21,43 10,00 2,11 15,44
230 Anexo 15. Promedio de Variables organolépticas, registradas en muestras de cacao procedentes de las zona de Colón Eloy, Nor – oeste de la provincia de Esmeraldas y Naranjal, Sur de la provincia del Guayas. EET – Pichilingue. INIAP. 2008. Mater ial Var iables or ganolépticas Cacao Acidez Astr ing Amar gor dulce Fr utal Flor al Nuez Ver de Moho Químico Panel EET Pichiligue. INIAP Ecuador * Finca # 1 4 dias E Finca # 2 4 dias E Finca # 3 4 dias E Finca # 4 4 dias E Finca # 5 4 dias E Finca # 1 5 dias N Finca # 2 5 dias N Finca # 3 5 dias N Finca # 4 5 dias N Finca # 5 5 dias N 4,67 4,75 4,92 4,50 5,33 4,42 5,17 4,58 5,33 5,33 3,33 3,17 3,00 3,58 3,17 4,08 4,17 4,92 3,58 3,92 Finca # 1 4 dias E Finca # 2 4 dias E Finca # 3 4 dias E Finca # 4 4 dias E Finca # 5 4 dias E Finca # 1 5 dias N Finca # 2 5 dias N Finca # 3 5 dias N Finca # 4 5 dias N Finca # 5 5 dias N 4,00 2,50 3,50 2,75 4,75 2,25 3,50 3,50 2,75 2,25 1,25 1,00 1,75 0,50 0,75 1,50 2,88 1,88 1,38 0,50 3,92 3,25 2,83 3,75 3,08 4,83 4,58 5,50 3,67 4,33 3,00 2,92 2,58 3,25 2,42 3,75 3,08 3,58 3,25 3,00 0,42 0,92 1,17 0,33 0,33 0,17 0,00 0,67 0,75 0,17 4,58 4,25 4,08 4,00 4,58 4,50 5,25 5,00 4,92 4,58 2,75 3,33 3,00 3,17 3,08 4,92 5,83 4,17 3,92 4,08 2,92 2,67 2,33 2,08 2,25 2,50 2,75 2,50 2,58 2,83 0,75 0,67 0,08 0,33 0,00 1,17 0,42 0,75 0,00 0,17 0,17 0,08 0,42 0,00 0,42 0,08 0,00 0,00 0,08 0,42 0,00 0,00 0,25 0,00 0,00 0,08 0,00 0,08 0,00 0,00 2,00 2,25 2,00 2,25 3,50 1,13 0,00 1,38 0,75 2,00 1,13 0,00 0,00 1,63 0,50 0,50 0,00 1,00 0,00 1,25 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 Panel CRU U.W.I. Trinidad & Tobago ** 2,75 2,50 2,75 2,75 2,13 3,25 3,13 2,63 3,25 2,50 2,75 2,50 2,25 2,38 3,23 2,50 2,13 2,00 3,00 2,50 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 2,50 0,00 1,88 0,00 0,00 2,50 5,50 2,63 1,88 0,00 Panel GUITARD EEUU Finca # 1 4 dias E Finca # 2 4 dias E Finca # 3 4 dias E Finca # 4 4 dias E Finca # 5 4 dias E Finca # 1 5 dias N Finca # 2 5 dias N Finca # 3 5 dias N Finca # 4 5 dias N Finca # 5 5 dias N * 4,88 2,75 3,50 4,75 0,00 5,50 3,50 3,75 5,50 5,00 *** 3,60 1,65 3,65 5,10 0,00 0,20 1,90 0,00 1,20 1,40 0,00 4,05 1,45 3,55 5,03 0,00 3,15 3,15 0,00 0,40 0,60 0,00 3,55 2,80 3,25 5,35 0,00 0,00 4,45 0,00 0,40 0,00 0,00 4,45 1,35 3,15 4,75 0,00 0,00 3,80 0,00 3,39 0,40 0,00 3,60 2,25 3,40 4,75 0,00 0,00 0,00 0,00 3,15 0,60 0,00 4,05 2,60 3,40 5,30 0,00 4,20 0,00 0,00 0,10 0,05 0,00 4,15 1,60 3,30 5,35 0,00 0,50 4,90 0,00 0,13 0,13 0,00 3,85 1,95 3,10 4,83 0,00 0,20 3,15 0,00 0,20 0,15 0,00 4,15 1,40 3,30 4,35 0,00 2,40 4,85 0,00 0,00 0,45 0,00 4,35 1,35 3,45 4,75 0,00 5,80 0,00 0,00 0,30 0,20 0,00 Responsable de análisis: Ángela Leonor Palacios Cedeño ** Responsable de análisis: Dr. Darín Suckha. *** Responsable de análisis: Dr. Edward seguine.
231 Anexo 16. Promedio de Variables químicas, registradas en muestras de cacao procedentes de las zona de Colón Eloy, Nor – oeste de la provincia de Esmeraldas y Naranjal, Sur de la provincia del Guayas. EET – Pichilingue. INIAP. 2008. * = mg ac gálico/gr muestra
T/C POL IFENOL ES TOTA L ES * GRASA % Acid e z Tit u lab le 0,46 3,73 46,10 48,48 2,62 0,40 4,45 43,50 50,21 2,72 1,72 0,33 5,19 59,89 46,18 4,03 IV 1,68 0,34 4,94 33,54 48,55 1,89 4 DIAS FERM I 1,81 0,37 4,94 25,97 44,81 2,83 FINCA # 2 4 DIAS FERM II 1,79 0,45 4,00 33,89 46,68 3,01 ESMERALDAS FINCA # 2 4 DIAS FERM III 2,10 0,51 4,14 58,10 45,22 3,50 ESMERALDAS FINCA # 2 4 DIAS FERM IV 1,73 0,36 4,76 25,93 48,87 1,45 ESMERALDAS FINCA # 3 4 DIAS FERM I 1,92 0,39 4,95 38,84 47,57 2,37 ESMERALDAS FINCA # 3 4 DIAS FERM II 1,70 0,40 4,24 48,76 49,67 2,71 ESMERALDAS FINCA # 3 4 DIAS FERM III 1,60 0,38 4,22 47,71 47,54 3,52 ESMERALDAS FINCA # 3 4 DIAS FERM IV 1,68 0,40 4,18 35,37 48,34 2,00 ESMERALDAS FINCA # 4 4 DIAS FERM I 1,57 0,23 6,20 34,80 46,23 2,67 ESMERALDAS FINCA # 4 4 DIAS FERM II 1,90 0,39 4,90 32,45 46,90 3,16 ESMERALDAS FINCA # 4 4 DIAS FERM III 1,78 0,46 3,90 41,02 50,81 3,56 ESMERALDAS FINCA # 4 4 DIAS FERM IV 1,76 0,23 6,11 31,10 50,19 1,67 ESMERALDAS FINCA # 5 4 DIAS FERM I 1,64 0,41 3,97 27,67 45,30 2,73 ESMERALDAS FINCA # 5 4 DIAS FERM II 1,84 0,42 4,41 33,54 49,99 3,03 ESMERALDAS FINCA # 5 4 DIAS FERM III 1,75 0,40 4,41 29,89 48,12 2,93 ESMERALDAS FINCA # 5 4 DIAS FERM IV 1,76 0,42 4,18 34,41 48,51 1,95 NARA NJA L FINCA # 1 5 DIAS FERM I 1,51 0,27 5,52 31,32 44,27 2,94 NARA NJA L FINCA # 1 5 DIAS FERM II 1,90 0,33 5,70 49,80 49,21 2,76 NARA NJA L FINCA # 1 5 DIAS FERM III 2,05 0,42 4,84 32,63 49,66 2,50 NARA NJA L FINCA # 1 5 DIAS FERM IV 2,09 0,42 4,97 50,71 47,95 2,74 NARA NJA L FINCA # 2 5 DIAS FERM I 1,59 0,29 5,50 36,93 46,74 3,05 NARA NJA L FINCA # 2 5 DIAS FERM II 1,92 0,40 4,83 47,54 49,35 2,58 NARA NJA L FINCA # 2 5 DIAS FERM III 1,89 0,37 5,09 34,36 47,44 2,42 NARA NJA L FINCA # 2 5 DIAS FERM IV 1,92 0,39 4,97 41,41 46,89 3,32 NARA NJA L FINCA # 3 5 DIAS FERM I 1,59 0,35 4,49 31,71 42,71 2,92 NARA NJA L FINCA # 3 5 DIAS FERM II 1,88 0,37 5,14 40,45 45,52 3,53 NARA NJA L FINCA # 3 5 DIAS FERM III 1,99 0,39 5,15 49,93 45,91 2,37 NARA NJA L FINCA # 3 5 DIAS FERM IV 1,86 0,39 4,77 39,58 46,27 3,21 NARA NJA L FINCA # 4 5 DIAS FERM I 1,51 0,32 4,77 25,50 46,27 2,24 NARA NJA L FINCA # 4 5 DIAS FERM II 1,93 0,37 5,29 61,97 48,87 2,53 NARA NJA L FINCA # 4 5 DIAS FERM III 1,94 0,36 5,43 46,06 46,93 2,70 NARA NJA L FINCA # 4 5 DIAS FERM IV 1,58 0,31 5,10 26,54 43,27 2,99 NARA NJA L FINCA # 5 5 DIAS FERM I 1,76 0,37 4,75 45,41 44,87 3,29 NARA NJA L FINCA # 5 5 DIAS FERM II 2,01 0,42 4,74 32,84 47,73 2,48 NARA NJA L FINCA # 5 5 DIAS FERM III 1,91 0,36 5,26 34,32 47,32 3,26 NARA NJA L FINCA # 5 5 DIAS FERM IV 1,67 0,35 4,79 53,76 45,25 3,70 REPETICION TEOBROM INA CA FEÍNA % % ZONA FINCA TRAT/D.F. ESMERALDAS FINCA # 1 4 DIAS FERM I 1,70 ESMERALDAS FINCA # 1 4 DIAS FERM II 1,78 ESMERALDAS FINCA # 1 4 DIAS FERM III ESMERALDAS FINCA # 1 4 DIAS FERM ESMERALDAS FINCA # 2 ESMERALDAS 232 Anexo 17. Formulario de Caracterización de huertas de cacao. EET Pichilingue. INIAP. 2008. Zona: ____________________________ Finca: _____________________________ Fecha: ___________________________
Area Tipo Genético Calidad Finca Productor Sitio Criterios de Calibración Amarillo Rojo Nacional Trinitario Criollo Parroquia Cantón Provincia lote 1 lote 2 promedio lote 1 lote 2 promedio Grande Mediana Pequeña Ondulada Quebrada Baja Densidad poblacional (Número de árboles /Há) Edad de plantación ( en años ) Tipo de sombreamiento (Número de árboles) Fernán Sánchez Laurel Pachaco Naranjal Mamey Mango Chillo Matapalo plátano Yuca Otros Identificación de árboles productivos (Se usan los criterios del productor: contaje de frutos de árboles élites, al momento de la calibración) Breve descripción de la mazorca y semilla Tamaño de la mazorca Tamaño de semilla Plana Topografía 233 Anexo 18. Determinación de análisis organoléptico. EET Pichilingue. INIAP. 2008. Comentarios:___________________________________________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________________________________________ Sugerencias:____________________________________________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________________________________________ _________________________________
234 Anexo 19. Scientific Article Ancestry and population structure of cacao landraces from traditional far ms in Northern and Central coast of Ecuador Running Title: Microsatellite variation in arriba cacao Dapeng Zhang 1,* , Freddy Amores 2 , Angela Palacios Cedeño 2 , Lambert Motilal 3 , Michael Hermann 4 and Lyndel Meinhardt 1 1. USDA/ARS, Beltsville Agricultural Research Center, Sustainable Perennial Crops Laboratory, Plant Sciences Institute, 10300 Baltimore Avenue, Bldg. 001 Rm. 223, BARCW, Beltsville, MD 20705, USA 2. INIAP, Estacion Experimental Pichilingue, Km 5, Quevedo, Los Rios, Ecuador 3. Cacao Research Unit, The University of the West Indies, St. Augustine, Trinidad & Tobago, West Indies. 4. Bioversity International, Latin America office, Cali, Colombia * Corresponding author: Dapeng Zhang Address: USDA/ARS, BARCW 10300 Baltimore Avenue Bldg. 001, Rm. 223 Beltsville, MD 20705, USA Telephone: 1 301 504 7477 Fax: 1 301 504 1998 Email [email protected]
Key words: DNA fingerprinting; Arriba cacao, Ecuador, flavour, germplasm; genetic diversity; on farm conservation; population structure; South America, Theobroma cacao L. Abstract Knowledge about genetic diversity among the landraces is essential for developing on farm conservation strategy in modern agroecosystems. The “arriba” cacao is a group of landraces that are still used today for cocoa production in the coast valley of Ecuador. The availability of premium cocoa market can potentially provide economic incentives to conserve these varieties on farm. Using a highthroughput genotyping system with 15 microsatellite loci, we genotyped 123 cacao accessions including 100 “arriba” cacao sampled from ten traditional farms in northern (Esmeraldas) and central (Naranjal) Ecuador. A high varietal and gene diversity was observed in these two regions. There were no duplicates among the 100 accessions. The allele richness averaged 6.7 allele per loci and the gene diversity of 0.604 in these landraces. Analysis of Molecular Variance (AMOVA) revealed a significant interregion and interfarm variation, which account for 10% and 6% of the total variation respectively. These landraces have a unique genetic profile in comparison with known Forastero, Trinitario and Criollo germplasm, but shared high similarity with Ecuadorian Nacional hybrids. A substantial gene introgression from exotic germplasm was detected in these landraces. Their hypothetical parents, the Venezuela Trinitario and Ecuadorian Nacional cacao were found only contributing a small fraction of parentage to these landraces. The results suggest that large number of “arriba cacao” landraces still exist in the traditional farms in Ecuador. These landrace comprise a wide array of different genotypes, which are genetically unique among the known cacao germplasm groups/populations. The genetic composition of these landraces differ by region and by farms, possibly due to the difference of founding seeds populations. The unique genetic profile of these landraces highlights the needs for further collecting these new type of arriba cacao germplasm in
236 these regions. The rich varietal and gene diversity among these landraces is also of the advantage to promote on farm conservation. Introduction Onfarm conservation is increasingly advocated for sustainable management of crop genetic resource T he key complementary advantage of onfarm conservation over ex situ methods is that the conserved plant germplasm, mainly landraces, can continue their evolution in a given agroecosystems and adapt the selection of local environments. Appropriate economic incentive is essential to effectively integrate onfarm conservation into a modern agroecosystems. For tropical commodity crops, premium market for high quality products derived from the landraces can potentially provide economic incentives for on farm conservation (Bellon, 1997; Gepts, 2006). Theobroma cacao is cultivated extensively as the source of cocoa butter and powder for the confectionery industry. This species comprises a large number of highly morphologically variable populations, which can all be crossed with each other (Cheesman, 1944; Bartley, 2005). The Upper Amazon, including part of Ecuador, Peru, and Colombia, is generally believed to be the center of origin of cacao, judged by the greatest morphological diversity observed in this region (Cheesman, 1944; Pound, 1945; Dias, 2003). Cacao was domesticated thousands of years ago by the Mayas and Aztecs (GómezPompa et al., 1990; Sauer, 1993) and this crop was widely grown in Central and South America even before the Spanish arrived (Bergmann 1969; Young 1994). The coast valleys of Ecuador are the main production region for flavour cacao beans since the 15 th century. The 'Cacao Nacional or Cacao arriba Fino de Aroma' is one of the most prestigious landrace groups of cacao that offer unique floral flavour for the premium chocolate market. Until the early 20th century, Ecuador was the leading cacao producing country in the world, partially due to its comparative advantages of the high quality beans of “Nacional” cacao. However the exact genetic composition of the
237 Nacional cacao was not clearly understood. Neither was known their exact geographical origin, although it’s generally believed that they were native to Ecuador (Cheesman , 1944; Soria, 1970). Historical records shows that small cocoa plantations were established since the beginning of 1600 in the valley of Guayas, although the type of cacao grown at time was not well documented. Since beginning of the twentieth century, the epidemics of witches’ broom disease caused by Crinipellis perniciosa, together with other social economic factors, reduced Ecuadorian cacao production by 6070% (Soria, 2004). The witches’ broom disease resulted the introduction of resistant foreign varieties into Ecuador, including Trinitario and other forastero varieties from Venezuela and Trinidad. It was believed that these varieties naturally crossed with the surviving trees of the local varieties, generally referred as “National” and formed different hybrids complex. Some of these hybrids were selected for their tolerant to diseases, especially to monilia and witches’ broom, and they retained floral and fruity aroma in their beans. These hybrids complex are primarily grown by small scale growers in majority of the cacao growing area the coastal regions of Ecuador, whereas the original Nacional varieties only takes a few percent of the total cultivation area (Soria, 1993). arriba” flavour has been found in both Nacional and in Nacional hybrids (Crouzillat et al., 2000; Lerceteau et al., 1997; Loor et al. 2007). However, the contribution of genotype, environment, postharvest, as well as their interactions to the arriba flavour has not been clearly understood. Today, Ecuador produces about 60% of the world’s flavour cacao, although it’s production only accounts for 34% of the annual output of the world (ICCCO, 2006). Recently, several projects have been lunched by the Ecuadorian government, NGOs, Chocolate industry and International organizations to promote the conservation and production of landraces in order to ensure the quality of Ecuadorian cacao. The popularity of these flavour cacao in the International market can potentially encourage Ecuadorian farmers to cultivate landraces/traditional varieties, where value addition is available and the produce can fetch higher price. A main knowledge gap in these
238 projects, however, is the lack of understanding about the extent, structuring and spatial distribution of genetic diversity in these landraces, which is a prerequisite for choosing genetic entities to conserve, and agriecological units upon which conservation should be focussed (Maxted et al.1997, 2002). In this paper, we report a pilot study in which one hundred traditional cacao varieties with arriba flavour were sampled from ten different farms in the northern and southern region of Ecuador. Twenty three cacao clones and three populations representing main germplasm group of Forastero, Trinitario and Criollo were included as references. Molecular characterization was carried out on these samples using 15 microsattelite markers. Our objective was to identify the genetic composition of the landraces in the traditional farms and assess the structure of genetic diversity in the north and cental area of Ecuador. Materials and Methods Plant genetic materials. Leave samples of the cacao landraces were collected from ten traditional cacao farms in Esmeraldas and Naranjal regiones (Table 1). Five farms were sampled from each region, and ten varieties were chosen from each farm. Simples were chosen based the documented interview with farmers. Only the traditional varieties have arriba flavour was selected. Two healthy young leaves were collected from each tree. The samples were air dried and then sent to the USDA Beltsville Agricultural Research Centre, Maryland. The leaves were stored at room temperature until DNA extraction. To assess the genetic relationship of these landraces, we used SSR data generated from other cacao germplasm groups. These include (a) An upper Amazon forastero population sampled from Ucayali valley of Peru (Zhang et al., 2006), a population of known hybrids from Nacional (Zhang et al., 2007), and a population of Trinitario cacao from Trinidad. Twenty three clones representing Criollo, Forastero, Trinitario, and
239 Nacional hybrids. The name and origin of these control samples were listed in supplementing material. DNA Isolation . Theobroma cacao leaf material has high levels of endogenous phenolics that can interfere with many commercial DNA isolation procedures. Initial investigations of various DNA isolation protocols identified two methods that worked well for cocoa SSR analysis and were used interchangeably to yield consistent results. DNA was isolated from 50 mg samples of T. cacao leaf material using either the DNA Xtract TM Plus kit (D 2 BioTechnologies Inc., Atlanta, GA) or the DNeasy® Plant System (Qiagen Inc., Valencia, CA). For either method, the airdried and frozen leaf samples were first cut into small pieces and placed into a 2mL tube, sandwiched between ceramic spheres, with garnet matrix (Qbiogene, Carlsbad, CA). Lysis solution was added following the manufacturer’s recommendations, except 10 mg/mL of polyvinylpolypyrrolidone (SigmaAldrich, St. Louis MO) had been added to the Qiagen buffer AP1. Samples were homogenized in a Bio101 Fast Prep® instrument (Qbiogene) as described previously (Saunders et al., 2001). The DNA Xtract TM Plus procedure was, in brief: lysis, clarification by centrifugation, and solvent phasing followed by precipitation on ice. DNA was collected by centrifugation, washed in 70%(v/v) ethanol, centrifuged, dried and resuspended in sterile water or buffer. The DNeasy® Plant System isolation procedure included tissue lysis and RNase A treatment with 65° C incubation, followed by centrifugation, and precipitation of detergent, proteins and polysaccharides on ice. Cell debris and precipitates were removed by centrifuging through a QIAshredder spin column assembly and the DNA in the cleared filtrate was precipitated with ethanol. This mixture was loaded onto the DNeasy column and the DNA was bound to the silica gel membrane by centrifugation. DNA was washed while bound to the membrane, and finally eluted from the membrane with preheated elution buffer. The presence of doublestranded DNA was verified by quantitation with PicoGreen® (Molecular Probes, Eugene OR) using a
240 Fluoroskan Ascent microplate reader equipped with 485/538 excitation/emission filters (Labsystems, Helsinki, Finland). SSR analysis. DNA amplification used primer sets with sequences previously described (Lanaud et al., 1999; Risterucci et al., 2000; Saunders et al., 2004). Primers were synthesized by Proligo (Boulder, CO), and forward primers were 5'labeled using WellRED fluorescent dyes (Beckman Coulter, Inc., Fullerton, CA). PCR was performed as described in Saunders et al (2004), using commercial hotstart PCR supermixes that had been fortified with an additional 30 U of the respective hotstart Taq DNA polymerase (Invitrogen Platinum Taq, Carlsbad, CA; Eppendorf HotMaster Taq, Brinkman, Westbury, NY) added to each mL of the supermix. The PCR products were separated by capillary electrophoresis as previously described (Saunders et al., 2004) using a CEQ TM 8000 genetic analysis system (Beckman Coulter Inc.). Data analysis was performed using the CEQ TM 8000 Fragment Analysis software version 7.0.55 according to manufacturer’s recommendations (Beckman Coulter Inc). Fragment sizes were automatically calculated to two decimal places by the CEQ TM 8000 Genetic Analysis System. Allele calling was performed using the CEQ TM 8000 binning wizard software (CEQ TM 8000 software version 7.0.55, Beckman Coulter Inc.). Data analysis. For the identification of genotypes, we assessed the duplicates in these samples by matching multilocus SSR profiles (in pairwise comparisons) among individuals. The Multilocus procedure implemented in computer program GenAlEx (Peakall and Smouse, 2006) was applied for genotype matching. Pairwise comparison was carried out among all the 100 accessions, as well as between these farmer varieties and reference clones. Individual accessions with different names that were fully matched at 15 loci were judged to be duplicates.
241 The summary statistics for each marker locus, including allele number, (Nei, 1987), observed heterozygosity (Ho) and gene diversity were computed using PowerMarker v. 3.0 (Liu and Muse, 2005). The Exact HW test (Guo and Thompson, 1992) was used to test the deviation from HW equilibrium and was performed by the same program. The withinpopulation inbreeding coefficient (FIS) was calculated and tested for significance by FSTAT (v. 2.9.3, Goudet, 2001). Genetic differentiation between Esmeraldas and Naranjal was assessed using Analysis of Molecular Variance (AMOVA, Excoffier et al., 1992) implemented in the software of Arlequin 3.0 (Excoffier et al., 2005). The significance of FST was tested by permuting the individual genotypes between the two groups. AMOVA was also applied to partition the total molecular variance hierarchically (e.g. between zones, among farms, and within farms). For the analysis of population structure and detection of admixed genotypes (hybrids or ancestral forms), we used a modelbased clustering method as implemented in the software program STRUCTURE (Pritchard et al. 2000). The K value was set from 1 to 15. The analysis was carried out without assuming any prior information about the genetic group or geographic origin of the samples. We used STRUCTURE with 200,000 iterations after a burnin period of 100,000. Ten independent runs were assessed for each fixed number of populations (K). For the analysis of population structure within Esmeraldas and Naranjal, we used STRUCTURE with K = 1–6 on each region separately. Results of the replicated runs of Structure program were matched up by permutation using the program CLUMPP (Jakobsson and Rosenberg, 2007) to generate the optimum alignment over the multiple runs. Accessions possessing <75% membership in their own cluster were considered to be of possible hybrid origin. The genetic relationship among all the individual accessions from the ten farms, as well as their relationship with the cacao accessions from other geographical regions of South America, we used the procedure of Principal Coordinate Analysis (PCO) implemented
242 in GenAlEx (Peakall and Smouse, 2006) for computation. The result was presented as a twoaxis PCO plot. The betweenpopulation genetic distance was calculated among all possible pairs of germplasm groups using the program PowerMarker v.3.0 (Liu and Muse, 2005). The pairwise distances between populations followed the definition of Nei (1983) and the distances among all pairs of populations were presented in a dendrogram using Neighbour Joining algorithm implemented in PowerMarker v.3.0 (Liu and Muse, 2005). Three reference populations, the Ucayali population from Peru, the ICS population from Trinidad, and the Refractrio group (Nacional hybrids) from Ecuador were included in the cluster analysis. Result Genetic diversity in the landraces of “arriba cacao”. A high varietal diversity was observed in both Esmeraldas and Naranjal. No match of multilocus genotypes was detected, suggesting that every individual sample represents a genetically distinctive genotype. This high varietal diversity also indicated that the farms in Esmeraldas and in Naranjal were likely to be established by seeds progenies rather than clonal propagation (or grafting). A total of 101 alleles were identified in the 100 accessions from Esmeraldas and Naranjal combined together, with a range of three to thirteen alleles per locus and a mean of 6.73 alleles per locus (Table 2). The mean number of alleles in Naranjal (5.67) is slightly higher than Esmeraldas (5.00). The allele richness in these two region is comparable with that observed in the reference population of Refractario (5.53), which was sampled from nine farms in the coast of Ecuador in the 1930’s. The three Ecuadorian populations had a lower allele richness than the Upper Amazon Forastero population from the Ucayali valley of Peru (9.80), but was higher than the ICS Trinitario population (3.67).
243 Gene diversity was moderately high in Esmeraldas (0.603) and Naranjal (0.605), in comparision with that in Ucayali (0.737) and Trinitario (0.494). The Refractario population had a comparable gene diversity (0.591) to that in the Esmeraldas (0.603) and Naranjal. However, the observed heterozigosity was lower in Naranjal (0.492) than that in the Esmeraldas (0.571). Naranjal has a inbreeding coefficient of 0.197, indicating a slight positive inbreeding in this population, whereas in Esmeraldas, the inbreeding coefficient is negligible (0.034). The result of AMOVA demonstrated that majority of the molecular variance (84%) was contributed by the withinfarm variation (Table 4). However, there was a significant interregion difference between Esmeraldas and Naranjal, which accounted for 10% of the total variance. The interfarm difference account for 6% of the total variance and was significant as well. The interregion and interfarm difference, together with the high varietal diversity, suggest that these varieties were established by different seeds progenies. The relation between the Ecuadorian farmer varieties and a diverse set of cacao germplasm groups was presented by the Principal Coordinates Analysis (Figure 1). The plane of the first two main PCO axes, which accounted for 67.7 % of total variation, showed that majority of the landraces differed from the international clones used as controls, including lower and upper Amazon Forasteros, and Trinitario. However, all clones which are known hybrids of Nacional cacao, i.e. clone EET 48, EET 96, NAL2, NAL3 and AM1/1, have a high similarity with the landraces, indicating a common genetic background. The genetic relationships between Esmeraldas and Naranjal, as well as their relationships with the upper Amazon Forastero and Trinitario groups are illustrated by the dendrogram in Figure 2. The NeighborJoining tree resulted in three branches with strong bootstrap support (Fig. 2). Accessions from Naranjal and Esmeraldas formed the first group, which was joined by the Refractario cacao. These three Ecuadorian
244 populations from the coast valley were clearly separated from the Ucayali and the ICS cacao populations. This interrelationship agreed with the previously revealed results among Upper Amazon, Trinitario and the Refractario germplasm from Ecuador (Zhang et al., 2007). Population structure and inferred ancestry of the landraces. The Bayesian clustering procedure assigned the 123 accessions into genetically distinct groups, with the highest likelihood obtained for K = 8 (Fig 4). All the reference cacao clones were assigned to distinctive clusters that fully matched with their known genetic origin, whereas the 100 landraces from Esmeraldas and Naranjal were assigned to their own cluster with a relatively high population membership (>88.3% in average). This result argues that these Ecuadorian landraces still maintain a common “genetic identity”, although both Esmeraldas and Naranjal have shown here is a small proportion of gene introgression from the introduced germplasm. The results of Bayesian clustering and AMOVA shows that there are substructures within these Ecuadorian landraces, which has a geographical pattern. This small but significant regional difference is likely due to the founder population difference. Within Esmeraldas or Naranjal, the admixture proportions for each individual (Q value), varies by farms. The highest admixture was found in the Mendosa Farm in Naranjal. Nine out ten sampled trees in this farm either has an admixture identity (Q<0.75). The lowest admixture was found in Cabanilla Farm, where all sampled individuals are classified as native landraces (Fig 3). The assignment of the 23 reference cacao clones was fully compatible with the known germplasm groups represented by these groups (Fig 3). The Venezuela Cocoa, including Chuao120, OC61, OC77, PV5 and EET 283 (Velezuelano Amarillo) were all found to be Trinitario type a group of hybrids between Criollo and lower Amazon Forastero. We also confirmed that accessions “Las Brissa30” and “La Gloria13” are “pure” Nacional, which are highly homozygous due to their selfcompatibility (Loor and Freddy, 2007). The known Nacional hybrids (EET 48, EET96, NAL2, NAL3, and NAL4) were confirmed to be resultant of crosses
245 between pure Nacional clones and lower Amazon Forastero. However, the analysis did not detect ancestry contribution from Velezuelano Amarillo, pure Nacional or Nacional hybrids to these landraces from Esmaraldas and Naranjal. Out of the 100 accessions, only two (N4SPC8 and N4SPC9) showed a small proportion of pedigree from pure Nacional clones and none from the Velezuelano cacao (Fig. 3). This lack of ancestry contribution from “Velezuelano Ammarillo” and “Nacional” indicate that the parentage of the Ecuadorian arriba flavour cacaos are more diverse than what was commonly perceived. These landraces apparently are different groups of flavour cacao from those formed by Velezuelano Ammarillo and Nacional, and they are not represented in the Ecuadorian national collections. Discussion Genetic diversity in the landraces of “arriba cacao”. The genetic identity of the original Nacional cacao in Ecuador has not been thoroughly studied. It’s not fully understood when and how they were established in the west coast of Ecuador. Based on morphological characteristics, Cheesman (1944) and Soria (1970) considered Nacional cacao as being within the Forastero group. Enriquez (1992) placed it within the Criollo group based on their similarity with the Criollo cacao in their economic traits. Molecular marker analysis, however, revealed that clones with arriba flavour include a heterogenous complex, comprising a small percentage of highly homozygous clones, as well as a wide range of hybrids derived from crosses between Nacioanl and various introduced germplasm (Crouzillat et al., 2000; Lerceteau et al., 1997). Based on RAPD generated polymorphism, Delgado et al. (2007) found that Nacional clones that are resistant to witches’ broom and frosty pod disease are genetically different from SCA6, which suggests the source of resistance against witches’ broom and frosty pod in the diseases resistant genes in these Nacional clones came from different source. Among the Nacional clones with resistance against frosty pod, there is a high genetic diversity, indicating that possibly they have different genes for this
246 character. Loor and Amores (2007) studied arriba cacao germplasm collected from farms (Las Brisas and La Gloria) producing Nacional cacao for over 70 years and compared their genetic profile with other putative Nacional clones from the INIAP collection and the Tenguel Aroma Cocoa Collection. Their result of SSR analysis found that the trees from the old farms are highly homozygous and genetically similar, suggesting that the National cocoa was started as a pure homozygous landraces and were native to Ecuador. Their result supported that of the RFLP analysis (Crouzillat et al., 2000; Lerceteau et al., 1997) that the crosses of original Nacional cacao with the imported Trinitario at the beginning of the century have giving rise to a range of variation between Nacional and the hybrid forms One of the major hypothetical parentage contributor was “Cocoa Venezuela”, which was thought to be a Trinitario clones (Bartley, 2001) introduced from Trinidad. Results from the present study agreed with Lerceteau et al. (1997) and Loor et al. (2007) that the “arriba cacao” include wide range of different genotypes. The arriba varieties sampled from ten farms in Esmeraldas and Naranjal comprise an array of Ecuadorian landraces with a diverse genetic composition. However, these landraces as a germplasm group has a unique genetic profile, which differed from the known Forastero, Trinitario and Criollo. It therefore highlights the needs for further collecting these new type of arriba cacao germplasm in these regions. It’s known that the arriba flavour not only depends on genetic factors, but also on the production environment and postharvest fermentation (Lass, 1987). The Nacional genotype grown outside of Ecuador do not exhibit the full flavour characteristics of the bean due to environmental effect. Crouzillat et al. (2000) that the arriba flavour neither distributed according to their geographic origin nor their genetic composition. In their study, clones with arriba flavour were identified from Manabi, El Oro, Los Rios and Guayas provinces, and the identified arriba clones had different level of heterozygosity. Their results provide an evidence showing that the arriba flavour not only present in the pure Nacional cacao, but also in the various hybrids. However, Figueira et al. (1997)
247 found that genotype played a major role in determine the flavour difference, based on a comparative study using beans from same genotype harvested from Malaysia and Brazil. Significant genotype effects were also reported by a QTLs mapping study which identified large genetic component for sensorial traits (Lanaul et al., 2007). The relative contribution to the arriba flavour by genotype, environment, and postharvesting remain to be better understood. Continued evaluation on the sensory quality among these putative arriba varieties would be essential in order to have a comprehensive understanding about the genetic profile of the Nacional cacao. Implications for conservation and breeding. Crop landraces are the selection results of both natural environments and local farmers. The arriba flavour cacao in this study provide a good example that farm’s preference on a quality trait has led to the formation of landraces that share the same favourable quality but are genetically diverse in individual genotypes and unique in population profile. These landraces are, therefore, a clear genetic entity for both ex situ and on farm conservation. They are especially promising from the perspective of on farm conservation since they offer farmers an economically viable alternative to maintain them on farm. The genetic variations between regions, within region/between farms, as well as within farms are all highly significant. Farm is the smallest social unit where decisions on selection and maintenance of crop diversity are made. The large inter and intra farm variation detected in this study, therefore argues that farm would also be social organisation units upon which conservation initiatives should be focussed, although the project organization and diversity analyses may be undertaken at higher level. In view of the large interfarm variation in terms of genotype constitution, assessment the relative contribution of genotype, environment, postharvest, as well as interactions among them, needs to be carried out as a follow up for this survey. The present study is a pilot component of a joint research initiative lunched by INIAP, USDA and other National and International NGOs to survey on farm genetic diversity of
248 cacao in Ecuador. To our knowledge this is the first effort to assess on farm genetic diversity in the cacao production zones in Ecuador. The resultant information will be used to help the identification of arriba flavour varieties for smallscale farmers, as well as providing baseline information for the development of onfarm conservation strategy. Acknowledgements We thank Stephen Pinney for SSR genotyping; Rey Loor for providing the DNA samples of the “Nacional” accessions. Special thanks are due to xxxxxxx and xxxxx for their review of the manuscript. Literature cited Bartley BGD. 2005. The genetic diversity of cacao and its utilization. CABI Publishing, CABI International, Wallingford, Oxfordshire Bellon MR. 1997. Onfarm conservation as a process: An analysis of its components. In Sperling L, Loevinsohn M, eds. Using Diversity: Enhancing and Maintaining Genetic Resources OnFarm. Ottawa (Canada): International Development Research Centre. (03 January 2002 www.idrc.ca/library/document/104582). Brush SB. 1991. A farmerbased approach to conserving crop germplasm. Economic Botany. 45::153–165. Cheesman EE (1944) Notes on the nomenclature, classification and possible relationships of cacao population. Trop Agric 21:144159 Cuatrecasas J (1964) Cacao and its allies. A taxonomic revision of the genus Theobroma. Contrib. US Nat. Herbarium 35(6). Smithsonian Institution, Washington, DC.
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253 seminatural populations of cacao (Theobroma cacao) in the Huallaga and Ucayali valleys of Peru. Annals of Botany 98:647655 Table 1. Name, Latitude and Longitude of farms, and altitud of the ten farms where sample were taken. Esmeraldas Farm L. Gómez D. Cevillano B. Valencia M. Corozo J. Castro Latitud Longitud 00 º 59'34 N 078 º 53' 32 O 01 º 00' 49 N 078º54' 12 O 01º 01' 32 N 078º54' 20 O 01º 02' 24 N 078º 54 48 O 01 º 03' 28 N 078º 51' 52 O Naranjal / Altitude (m.s.n.m) Farm 39 E. Molina 25,91 D. Mendoza 27,43 L. Franco 23,43 P. Cabanilla 17,07 M. Plúas Latitud / Longitud Altitude (m.s.n.m) 02º 43 ' 50 S 079 º 39 ' 43 O 02º 43 '49 S 079º 42' 18 O 02 º 43' 12 S 079 º 41' 46 O 27,43 02 º 44' 11 S 079 º 41' 59 O 02 º 44' 23 S 079 º 41' 41 O 18,90 15,84 19,51 16,74 Table 2. Summary statistics of the 15 SSR loci over the ten farms in Esmeraldas and Naranjal, Ecuador. Locus CIR7 CIR6 CIR22 CIR24 CIR8 CIR1 CIR11 CIR12 CIR15 CIR37 CIR33 CIR18 CIR26 CIR40 CIR60 Total Mean N Na Ho He FIS 100 100 96 100 100 99 99 97 100 100 99 100 97 99 100 1486 99.1 3.0 9.0 3.0 3.0 8.0 3.0 9.0 8.0 9.0 10.0 13.0 7.0 5.0 7.0 4.0 101.0 6.733 0.150 0.620 0.427 0.190 0.620 0.313 0.556 0.680 0.730 0.630 0.687 0.610 0.567 0.616 0.580 7.976 0.532 0.408 0.790 0.495 0.406 0.718 0.499 0.599 0.740 0.790 0.677 0.736 0.674 0.669 0.705 0.555 9.459 0.631 0.097 0.049 0.071 0.055 0.101 0.011 0.107 0.009 0.032 0.033 0.059 0.117 0.105 0.07 0.033 0.019 0.0013
254 Sample size (N); Number of alleles (Na); Observed heterozygosity (Ho); Expected heterozygosity (gene diversity; He); Inbreeding coefficient (FIS); Exact test for deviation from HW equilibrium (HWE; Guo and Thompson, 1992). Values marked NS are not significant. Table 3. Comparison of genetic diversity in Esmeraldas and Naranjal with three reference cacao populations Population Sample size No. allelles Esmeraldas Naranjal Refractario Trinitario Ucayali 50 50 50 50 43 5.00 5.67 5.53 3.67 9.80 of Gene diversity 0.603 0.605 0.591 0.494 0.737 Observed heterozygosity Inbreeding coefficient 0.571 0.492 0.577 0.532 0.487 0.063 0.197 0.034 0.068 0.350 Table 4. Analysis of molecular variance (AMOVA) for SSR variation among and within ten farms in Esmeraldas and Naranjal Source Among zones Among farms/zone Within farm L. Gómez D. Cevillano B. Valencia M. Corozo J. Castro E. Molina D. Mendoza L. Franco P. Cabanilla M. Plúas Total d.f. SSD z MSD y Variance component % Total x P value 1 67.35 67.35 1.059 10% 0.010 8 90 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 99 115.36 783.16 83.35 65.90 66.20 56.10 97.53 86.30 92.40 71.35 79.60 84.44 965.85 14.421 8.702 8.34 6.59 6.62 5.61 9.75 8.63 9.24 7.14 7.96 8.44 90.472 0.57 8.70 6% 84% 0.010 0.010 z 10.33 = Sum of squared deviations = Mean squared deviations x =Percent of total molecular variance w =Probability of obtaining a larger component estimate. Number of permutations = 1000
y 255 Fig 1. Principal Coordinate Analysis of the traditional Ecuadorian cacao varieties and of the reference Forastero, Trinitario, Nacional hybrids and Criollo germplasm accessions (First axis = 48.8% of total information and the second = 18.9%). Catongo Amelonado15 OC61 BE3 ComunTipico MEX19 OC77 RIM68 PV5 Chuao120 NAL2 EET283 EET48 Mocorongo NAL3 EET96 AM1/1 Criollo13 NAL4 SCA12 SCA6 Esmeraldas Naranjal LaGloria13 LasBrisas30 Reference clones Figure 2. NeighborJoining trees summarizing the genetic relationships among four cacao populations (including 193 accessions) based on the Nei’s distance matrix (1983) by SSR data. The number at the fork indicates the number of times the branching point occurred among trees, out of 1000 bootstrapping replicates. Ucayali ICS Trinitario Refractario Esmeraldas Naranjal
256 Reference clones Naranjal Esmeraldas Figure 3. Probability (represented as −Ln P) for the estimates on the number of cacao populations (K) in Ecuador by the Bayesian Markov Chain Monte Carlo method
257

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