Contenido de cascarilla

Según los resultados, el contenido de cascarilla presentó diferencias significativas entre las localidades, los materiales y la interacción entre localidades y materiales, al igual que lo reportado por Kuman (2001), lo que permite demostrar que existen diferencias en el contenido de cascarilla del grano de cada genotipo evaluado y que también puede ser afectada por las condiciones ambientales. Los valores medios de contenido de cascarilla evaluados en este trabajo se ubicaron dentro de los rangos establecidos, con un rango de 9,7% a 17,7%. Afoakwa, Paterson, Fowler & Ryan, (2008), reportan que la cascarilla representa del 10 al 17% del peso seco total del grano y el cotiledón representa la mayor parte del grano (86-90%) y que la cascarilla puede contener aproximadamente el 40% del total de la fibra dietaria (Redgwell et al., 2003).

El rango del contenido de cascarilla presentó variación entre los genotipos evaluados, como parte de las diferencias existentes entre los genotipos evaluados. El promedio registrado en Arauca fue de 13,4%, Huila 14% y Santander 12,25%. El contenido más alto de cascarilla en Arauca se registró en ICS 95 con 15,4%, el mismo genotipo presentó también el valor más alto en Huila con 17,7% y en Santander el genotipo con más alto contenido de cascarilla fue FTA 2 con 15% (Figura 4-6). EET 8 registró los valores más bajos en las tres localidades así: en Arauca 11,3%, en Huila 11,7 y en Santander con 9,7.

Se ha demostrado que el porcentaje de cascarilla es una función del peso del grano, existiendo una relación inversa entre el tamaño de la almendra y contenido de cascarilla, de tal forma que el porcentaje de cascarilla decrece con el incremento en el peso del grano (Osman et al., 2004; Rohan et al., 1967; citados por Afoakwa, Paterson, Fowler & Ryan, 2008). En consecuencia, los materiales ICS 39, ICS 60, FLE 2, FSV 41 y SCC 61 presentaron índices de grano de más de 1,6 y contenidos de cascarilla de menos de 13%, mientras que los genotipos con porcentaje de cascarilla superior a 13% presentaron índices de grano más bajos desde 1,14 a 1,49, con lo que se puede confirmar la relación inversa entre contenido de cascarilla y tamaño de almendra.

La DMS permitió conocer que el contenido promedio de cascarilla en las tres localidades fue significativamente diferente (Tabla 4-9), debido a la diferencia en las condiciones climáticas de cada región. Los factores climáticos influencian el contenido de cascarilla de tal modo que granos del mismo peso tienden a presentar alto porcentaje de cascarilla cuando producen en la cosecha principal que cuando producen en la secundaria, cuando esta última es precedida por una temporada de estrés hídrico (Daymond & Hadley, 2008; Felperlaan, 1997), sin embargo en este caso se observa que en la región con menor precipitación (Huila), el contenido promedio de cascarilla es mayor, debido posiblemente a la influencia que ejerce la oferta hídrica sobre el llenado del grano.

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

Localidad N Media MS SigmaMS Grupos Homogéneos * Santander 48 12,25 0,147786 A Arauca 48 13,41 0,147786 B Huila 48 14,02 0,150077 C

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

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

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20

CCN 51 EET 8 FEAR 5 FEC 2 FLE 2 FLE 3 FSA 13 FSV 41 FTA 2 ICS 1 ICS 39 ICS 60 ICS 95 IMC 67 SCC 61 TSH 565

Contenido de cascarilla (%)

Resultados y discusión 55

Para la industria procesadora el contenido de cascarilla es importante, debido a que se considera un desecho y los procesadores deben pagar para deshacerse de la cascarilla, con lo cual son preferidos los granos con bajos contenidos (Felperlaan, 1997), que para este caso serían los genotipos EET 8, FSV 41 y SCC 61.

4.2.2 Contenido de grasa

En la figura 4-7 se presenta la interacción entre genotipos y localidades para los valores medios del contenido de grasa en los 16 genotipos evaluados, donde se observa que el mayor contenido en Arauca se registró en ICS 95 con 59,17%, ICS 60 con 56,8%e ICS 39 con 56,17%, en Huila ICS 1 con 57,2%, FLE 2 con 56,1 e ICS 39 con 55,57% y en Santander TSH 565 con 60,93%, SCC 61 con 59,7% y CCN 51 con 59,6%. Los materiales con menor contenido fueron: en Arauca FTA 2 con 49,53%, ICS 1 con 51,77 y FSV 41 con 51,8%, en Huila FEAR 5 con 50,37%, ICS 95 con 51,23% y FSA 13 con 51,53% y en Santander FTA 2 con 55,37%, FEC 2 con 56,77 y FLE 3 con 57,27%. Daymond & Hadley, (2008), demostraron que existen diferencias significativas entre genotipos en la respuesta del contenido total de lípidos a la temperatura, que confirma la variación existente entre los genotipos encontrado en el presente trabajo.

Los rangos del contenido de grasa encontrado en este trabajo fueron de 49,53 a 59,17% para Arauca, 50,37 a 57,2% en Huila y 55,37 a 60,93% en Santander y el promedio general fue de 52,57 a 56,92%. Estos rangos coinciden con los descrito por Afoakwa et al., (2012), donde el rango de lípidos presentes en los granos de cacao secos es de 50 a 60% y los encontrados por Bertazzo et al., (2011) en muestras de cacao de Latinoamérica y África. Pires et al., (1998) citado por Khan et al., (2008), encontró que el rango del contenido de grasa en cacao de Malasia estaba entre 51,5 y 60,3% en 126 accesiones, en Brasil de 45,4 a 60,3% en 490 accesiones y en Trinidad y Tobago entre 44 y 60% en 323 accesiones.

CCN 51 presentó en promedio un contenido de grasa de 56,92%, que es clasificado como alto y es consistente con los resultados obtenidos por Boza et al., (2014) en Ecuador con el 54% de contenido. En otro estudio realizado por Araujo et al., (2009) se encontró que el genotipo ICS 1 presentó un contenido de grasa de 52,1%, mientras que en este trabajo se encontró un promedio de 55,59, que permite clasificarlo como alto.

Los contenidos encontrados en el estudio, demuestran que en Colombia el contenido de grasa se encuentra dentro de los rangos conocidos, y que la mayoría de genotipos registraron altos contenidos con más de 50% en todas las localidades, que considerando el origen genético de la mayoría de los genotipos se comportan como los de tipo Trinitario, según lo descrito por Acosta et al., (2001), donde al evaluar el contenido de grasa de cacao tipo Criollo, Forastero y Trinitario, observaron que el cacao Trinitario presenta mayor contenido de grasa (54,24%) y el cacao Forastero la menor (49.52%).

Al comparar los valores medios de las localidades, en la Tabla 4-10, como resultado de la DMS se observan dos grupos, que demuestran que el contenido de grasa de Huila y Arauca no presenta diferencias significativas, mientras que Santander se ubicó en un grupo diferente siendo la localidad que presenta mayores contenidos, con un promedio de 58%. El alto contenido de grasa en los genotipos cultivados en Santander es similar con lo encontrado en otros estudios, donde se ha demostrado que la temperatura en la que se desarrolla el fruto afecta el contenido de lípidos de la semilla, como reflejo de la sensibilidad diferencial de los ácidos grasos a la temperatura donde se desarrolla el cultivo (Rondanini et al., 2003, citado por Daymond & Hadley, 2008).

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

0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45 48 51 54 57 60 63 66

CCN 51 EET 8 FEAR 5 FEC 2 FLE 2 FLE 3 FSA 13 FSV 41 FTA 2 ICS 1 ICS 39 ICS 60 ICS 95 IMC 67 SCC 61 TSH 565

Contenido de grasa (%)

Resultados y discusión 57

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

Localidad N Media MS SigmaMS Grupos Homogéneos * Huila 48 53,83 0,15053 A Arauca 48 54,09 0,15053 A Santander 48 58,44 0,15053 B

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

Daymond & Hadley, (2008), demostraron que la concentración de lípidos en el grano de cacao es una función curvilinear de la temperatura. También establecen que la óptima temperatura es la que se encuentra en un rango entre 23 y 24º C. En este caso, la temperatura promedio de la localidad de Santander se encuentra en este mismo rango, lo que es importante destacar, debido a que el contenido de manteca es valioso porque influye en la textura, el sabor y el punto de fusión característicos del chocolate. Estos mayores contenidos de grasa permitirán a los productores de la región recibir ingresos adicionales.

4.2.3 Contenido de fibra

En cuanto al contenido de fibra de los 16 genotipos evaluados en las tres localidades, en la figura 4-8, se observa que en Arauca los genotipos con mayor contenido de fibra fueron EET 8 con 5,6%, FLE 2 con 4,94% y SCC 61 con 4,38%, en Huila FSA 13 con 6,5%, EET 8 con 5,71% y FTA 2 con 4,95 y en Santander ICS 95 con 5,21%, FTA 2 con 5,02% y EET 8 con 4,65%. Los genotipos con menor contenido de fibra en Arauca fueron ICS 95 con 2,42%, ICS 60 con 2,75 y ICS 1 con 2,76, en Huila CCN 51 con 2,15%, ICS 1 con 2,23 y TSH 565 con 2,33, y en Santander CCN 51 con 3,13%, FEC 2 con 3,32% e ICS 1 con 3,71%. Los valores registrados se encontraron dentro de los parámetros establecidos en la norma NTC 793 y demuestran variación entre los genotipos evaluados.

EET 8 presentó alto contenido de fibra en las tres localidades, demostrando estabilidad en la característica, por lo que puede ser un genotipo de interés para la industria procesadora, si además se tiene en cuenta que presenta alto índice de grano y bajo contenido de cascarilla.

Lecumberri et al., (2006), demostraron que en el grano de cacao se encuentran cantidades apreciables de fibra dietaria, tanto soluble como insoluble que genera beneficios en el mantenimiento de la salud humana y en la prevención de determinadas enfermedades con elevadas tasas de incidencia en las sociedades actuales, como las enfermedades cardiovasculares, diabetes o el cáncer de colon y según Bravo, (1999), citado por Lecumberri et al., (2006), resultó ser superior a alimentos habitualmente consumidos y considerados como “ricos en fibra” tales como frutas frescas (0,1-3,3%), verduras y hortalizas (1,0-3,5%) o cereales y derivados (0,6-2,7%).

Se encontraron diferencias significativas entre las localidades para el contenido de fibra de los genotipos evaluados. En la Tabla 4-11 se observan tres grupos diferentes, demostrando que el contenido promedio de fibra fue diferente para cada una y que el ambiente en donde los frutos se desarrollaron puede afectar los contenidos finales de fibra. En un trabajo de caracterización química de diferentes genotipos de cacao, realizado por Perea, Villamizar & Ramírez, (2011), se encontró que los contenido de fibra, proteína y minerales de cacao, varían según el material genético, las condiciones del suelo y la región de origen.

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

0 1 2 3 4 5 6 7

CCN 51 EET 8 FEAR 5 FEC 2 FLE 2 FLE 3 FSA 13 FSV 41 FTA 2 ICS 1 ICS 39 ICS 60 ICS 95 IMC 67 SCC 61 TSH 565

Contenido de fibra (%)

Resultados y discusión 59

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

Localidad N Media MS SigmaMS Grupos Homogéneos * Huila 48 3,33 0,0874449 A Arauca 48 3,67 0,0888007 B Santander 48 4,17 0,0874449 C

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

Se observa que el contenido de fibra registrado en Santander es el más alto y es posible que sea afectado de la misma manera que el tamaño del grano y el contenido de manteca, debido a condiciones como altura sobre el nivel del mar, precipitación y temperatura que influyen en el llenado del grano (Daymond & Hadley, 2008). El cacao producido por genotipos o localidades con alto contenido de proteína podría ser de interés industrial y ser empleado como ingrediente en el desarrollo de alimentos funcionales enriquecidos en fibra o como suplemento dietético rico en fibra.

4.2.4 Contenido de proteína

Los genotipos evaluados en Santander presentaron menor contenido promedio de proteína de las tres localidades, donde los genotipos con mayores contenidos fueron IMC 67 con 13,15%, FLE 3 con 12,54% y FEC 2 con 12,52%, en Huila FLE 2 con 13, 59%, SCC 61 con 13,59% e IMC 67 con 13,45% y en Arauca FLE 3 con 13,47%, IMC 67 con 13,44% y TSH 565 con 13,26%. Los valores más bajos en Arauca se registraron en FEC 2 con 10,68%, FSV 41 con 11,61% e ICS 39 con 11,95%, en Huila TSH 565 con 11,39%, ICS 1 con 11,55% y FLE 3 con 11,82% y en Santander FSV 41 con 10,9%, ICS 1 con 11,27% y FSA 13 con 11,49% (Figura 4-9). Los valores de proteína encontrados en el presente estudio son coincidentes con los descritos por Afoakwa et al., (2012) y Bertazzo et al., (2011), donde el rango de proteína presente en granos de cacao fermentados y secos, provenientes de diferentes países, es del 10 al 15%, que se ajustan a los parámetros fijados por la norma NTC 793 para el cacao en grano en Colombia.

En las tres localidades IMC 67 presentó altos valores en el contenido de proteína, e ICS 1 presentó valores bajos en las tres localidades, que es posible que estén demostrando estabilidad para la característica, sin embargo sería necesario realizar evaluación en un número mayor de localidades.

Se observaron diferencias en el contenido de proteína entre genotipos que pueden ser generadas por la variación en la composición del grano debido al origen, condiciones ambientales en el crecimiento y condiciones del cultivo. Al evaluar los contenidos de proteína de genotipos tipo criollo en Venezuela, de Fariñas, de Bertorelli & Parra, (2003), encontraron valores entre 13, 59 y 13,97% sin diferencias significativas, debido al mismo origen genético de los materiales evaluados.

Según lo reportado por Amin et al., (2002), las proteínas contenidas en el grano de cacao intervienen en las reacciones que ocurren durante la fermentación y el secado del grano y están relacionadas con el aroma final del chocolate. Por lo que además de las condiciones de desarrollo, la cosecha y tiempo entre la cosecha y la fermentación del grano contribuyen a las variaciones en la formación del sabor final generando para cada variedad un carácter de sabor potencial único (Afoakwa, Paterson, Fowler & Ryan, 2008).

Según la DMS se encontraron diferencias significativas entre Santander y las otras dos localidades que no presentaron diferencia entre ellas, debido a que en Santander se presentaron los menores contenidos de proteína en los genotipos, según la Tabla 4-12.

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

proteína 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

CCN 51 EET 8 FEAR 5 FEC 2 FLE 2 FLE 3 FSA 13 FSV 41 FTA 2 ICS 1 ICS 39 ICS 60 ICS 95 IMC 67 SCC 61 TSH 565

Contenido de proteína (%)

Resultados y discusión 61

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

Localidad N Media MS SigmaMS Grupos Homogéneos * Santander 48 11,93 0,07979 A Huila 48 12,58 0,07979 B Arauca 48 12,48 0,07979 B

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

Según De Witt (1957) el contenido de proteína en el grano de cacao tiene una relación inversa con el perfil sensorial debido a que a mayor cantidad de proteínas en el grano, mayor intensidad en la sensación astringente y menor será la formación de aroma en el cacao, que en este caso corresponde a la localidad de Huila, donde los perfiles sensoriales presentaron mayor astringencia. Como en café se han desarrollado diferentes perfiles según el procesamiento, especialmente la tostión, con el fin de resaltar algunos sabores; en este caso Abecia-Soria et al., (2005), al evaluar los contenidos de proteína y albúmina en granos tostados de cacao, encontraron que con una tostión moderada, se pudo obtener un licor de cacao con buenos atributos sensoriales, sin sacrificar el valor nutritivo de la proteína.

4.3 Análisis sensorial

Los resultados de la evaluación sensorial de los 16 genotipos en las tres localidades fueron sometidos a un Análisis de Componentes Principales (ACP), para discriminar el efecto de los ambientes en los atributos evaluados. Este tipo de análisis comprime los datos basados en sus similaridades y diferencias por la reducción del número de dimensiones, con poca pérdida de información y define el número de componentes principales, mostrando una descripción visual de grupos de diferencias (Carillo et al., 2014; Rodríguez-Campos et al., 2011; Shin et al., 2010). El ACP ha sido frecuentemente empleado para evaluar la calidad de los alimentos como el vino y ha permitido su clasificación para diferentes regiones geográficas (Kallithraka et al., 2001; Luykx & Van Ruth, 2008).

Según los resultados del ACP se consideraron los dos primeros componentes, que acumularon el 68,5% de la varianza total y presentaron valores propios mayores que 1, indicando que son los de mayor importancia en términos de varianza absoluta (Tabla 4-13). En el primer componente la

mayor contribución estuvo dada por los atributos verde, amargo, astringente, frutal, nuez y cacao y el segundo componente por los atributos ácido, floral y dulce.

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

16 clones de cacao, en tres regiones de Colombia.

Valor propio Variabilidad (%) % acumulado

CP1 4,34 48,18 48,18 CP2 1,83 20,34 68,53 CP3 0,95 10,51 79,04 CP4 0,63 7,02 86,06 CP5 0,46 5,14 91,2 CP6 0,30 3,34 94,54 CP7 0,26 2,86 97,4 CP8 0,15 1,67 99,06 CP9 0,08 0,94 100,00

En la matriz de correlación del ACP (tabla 4-14), donde se observa la relación entre cada pareja de atributos sensoriales evaluados como cacao, ácido, astringente, amargo, frutal, floral, nuez, dulce y verde, se encontraron altas correlaciones positivas entre astringente y amargo (r = 0,85), astringente y verde (r = 0,78) y amargo y verde ( r = 0,77) , demostrando que existe relación entre la sensación astringente, el sabor amargo y las notas verdes encontradas en el licor de cacao. Varios autores refieren que la presencia de estos atributos se asocia con altos contenidos de polifenoles que se encuentran presentes en los granos de cacao con baja fermentación, por lo que afectan significativamente las cualidades sensoriales del chocolate (Afoakwa et al., 2012; Menezes et al., 2016; Owusu, Petersen & Heimdal, 2012; Nazaruddin et al, 2006; Ramos et al., 2014; Sim et al., 2016; Wollgast

&Anklam, 2000

Otra correlación alta y positiva fue la establecida entre el aroma frutal y el sabor dulce, que son percibidos en cacao fino bien fermentado (Counet et al., 2004), así como la correlación alta y positiva encontrada entre los aromas frutal y cacao que se destacan en las muestras provenientes de Colombia enviadas a concursos internacionales (COE, 2015). Se ha observado que existe correlación positiva entre el nivel de fermentación y la expresión de aromas florales, frutales y dulces (Menezes et al., 2016).

Resultados y discusión 63

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

regiones de Colombia.

Cacao Ácido Astringente Amargo Frutal Floral Nuez Dulce Verde

Cacao 1 0,380 -0,374 -0,587 0,609 0,107 0,355 0,436 -0,495 Ácido 0,380 1 0,288 0,119 0,267 0,218 -0,278 0,189 0,163 Astringente -0,374 0,288 1 0,854 -0,458 0,001 -0,673 -0,305 0,780 Amargo -0,587 0,119 0,854 1 -0,636 -0,171 -0,630 -0,474 0,772 Frutal 0,609 0,267 -0,458 -0,636 1 0,218 0,350 0,737 -0,631 Floral 0,107 0,218 0,001 -0,171 0,218 1 0,080 0,316 -0,005 Nuez 0,355 -0,278 -0,673 -0,630 0,350 0,080 1 0,303 -0,559 Dulce 0,436 0,189 -0,305 -0,474 0,737 0,316 0,303 1 -0,363 Verde -0,495 0,163 0,780 0,772 -0,631 -0,005 -0,559 -0,363 1

Las correlaciones altas y negativas se presentaron entre el sabor amargo y los aromas frutal y nuez, entre frutal y verde y entre nuez y astringente, lo que demuestra que existe una relación inversa entre estos atributos. Estas relaciones inversas han sido descritas anteriormente, indicando que cuando la fermentación es adecuada, los aromas como nuez, frutal y floral se pueden expresar y no son enmascarados por los atributos relacionados con baja fermentación (Ramos et al., 2013, Rodríguez-Campos et al., 2011), permitiendo que el chocolate pueda desarrollar todos sus aromas característicos.

En la representación gráfica del ACP (Figura 4-10) se relacionaron los atributos señoriales y las localidades donde fueron evaluados los 16 genotipos. Se puede observar que el primer componente acumuló un 48,18% y estuvo representado en el eje positivo por los atributos astringente, verde, amargo y ácido. En el eje negativo del componente 1 la contribución estuvo dada por los atributos floral, dulce, frutal, cacao y nuez que son percibidas en cacao donde la fermentación ha permitido que se formen los componentes que definen la calidad del cacao. Estos resultados demuestran la relación inversa que existe entre los atributos amargo, astringente, ácido y verde con las notas a cacao, frutal, floral, nuez y dulce, que también han sido encontrados en otros trabajos. Los resultados permiten concluir que la expresión de atributos que describen la impresión sensorial placentera y agradable del cacao puede ser enmascarada por la presencia de atributos desagradables que afectan la calidad final del chocolate (Batista et al., 2015; Jinap, Dimick, & Hollender, 1995 y Rodríguez-Campos et al., 2011).

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

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

En la gráfica se observa que los genotipos evaluados se ubicaron en tres grupos que coinciden con las regiones donde fueron evaluados, de tal forma que la mayoría de los genotipos evaluados en Santander se ubicaron en los cuadrantes negativo del primer componente y positivo del segundo, los que fueron evaluados en Arauca se ubicaron en el eje negativo del segundo componente y los de Huila en los cuadrantes positivos del primer y segundo componentes. Los genotipos ubicados en el grupo de Santander presentaron atributos como frutal, cacao, dulce y floral, para el grupo de Arauca se observa la presencia de notas de nuez y en el grupo del Huila se distinguen atributos como astringente, verde y amargo.