522

Rev. Fac. Agron. (LUZ). 2007, 24: 522-546

Análisis Químico del Cacao Criollo Porcelana(Theobroma cacao L.) en el Sur del

Lago de Maracaibo

Chemical analysis of Criollo Porcelana Cocoa (Theobromacocoa L.) in the South of Maracaibo Lake

E. Portillo1, L. Graziani de Farinas2 y E. Betancourt3

1Departamento de Agronomía. Facultad de Agronomía. LUZ Apdo.Postal2Departamento de Química. Facultad de Agronomía. UCV3Ingeniero agrónomo Asistente de Investigación egresado de laFacultad de Agronomía de LUZ .

Resumen

El estudio de algunos compuestos químicos, tiene gran relevancia en lacalidad y desarrollo aromático del cacao, ya que en función del tratamiento alcual sean sometidas las almendras, dependerá el contenido de estos. El presen-te trabajo tuvo como objetivo evaluar la evolución de algunos compuestos quí-micos en función de la fermentación, tomando en cuenta los siguientes factores:tipo de fermentador (TF), frecuencia de remoción (FR), aguante de la mazorca(AM) y el tiempo de fermentación (TPF). La metodología consistió en un arreglofactorial 23 x 5 donde se estudiaron tres factores (TF, FR y AM), a dos niveles yel tiempo de fermentación a cinco. Las variables estudiadas fueron: pH, acidez,taninos, azúcares reductores y totales. Los resultados reflejan para el cotiledóny pulpa + testa mayores valores de pH y taninos en el fermentador rectangulary de acidez, azúcares reductores y totales en el cuadrado. La frecuencia deremoción cada 24 horas, mostró mayor pH, azúcares y taninos y menor acidezen el cotiledón y menores valores en la pulpa + testa y un aumento en los azú-cares y taninos en este. El aguante determinó un incremento del pH para cincodías y un descenso de la acidez y azúcares. En la pulpa + testa se observó lamisma tendencia. Para el tiempo de fermentación hubo variación de todas lasvariables durante el proceso para ambas fracciones, donde el contenido de ellasdisminuyo durante fermentación en su gran mayoría. Estos resultados tienenrelación con la calidad final del cacao.Palabras clave: Post Cosecha, Theobroma cacao, calidad, químico.

Recibido el 4-5-2004 � Aceptado el 19-1-2007Autor de correspondencia e-mail: elvisportillo@hotmail.com; ticoet@net.uno.net;elebetafe@hotmail.com

Rev. Fac. Agron. (LUZ). 2007, 24: 522-546

523

Abstract

This study has as purpose the evaluation of the biochemical parametersthat allow to establish the fermentation conditions for producing the best qualitychocolate for the "Criollo Porcelana" cacao, by evaluating the chemicalcompounds through the parameters used during the fermentation like: FermentType (FT) square and rectangular drawer, Removal Frequency (RF) 12 and 24hours, Ear Endurance (EE) at zero and five days and the fermentation time(FTT) at the 0, 24, 48, 72 and 96 hours. The methodology consisted on a factorialarrangement 23 x 5 in where three factors were studied (TF, FR and AM), attwo levels and the time of fermentation at five. The studied variables were: pH,acidity, tannins, sugars reducers and total of sugars. Results reflect for thecotyledon and pulp and testa makes a will bigger pH values and tannins in therectangular fermenting and of acidity, sugars reducers and total in the square.The removal frequency each 24 hours, it showed bigger pH, sugars and tanninsand littler acidity in the cotyledon and littler values in the pulp and testa makesa will and an increase in the sugars and tannins in this. The endurancedetermined an increment of the pH for five days and a descent of the acidityand sugars. In the pulp and testa makes a will the same tendency it wasobserved. With regard to the fermentation time, there was a variation of all thevariables during the process for both fractions. These results are related withthe final quality of chocolate.Key words: Post harvest, Theobroma cocoa, quality, chemical.

Introducción

Venezuela ha sido consideradaun país con una gran tradicióncacaotera, especialmente en la produc-ción de los cacaos tipos extrafinos y fi-nos. Estos cacaos de sabor y aroma sonutilizados principalmente para la fa-bricación de chocolates oscuros"Premium" y coberturas de alta cali-dad (revestimiento) entre otros usos,donde las cualidades especiales de ta-les cacaos pueden ser totalmente apre-ciadas (9). La razón más usual paraemplearlos es por su sabor. Desafor-tunadamente, el sabor es un criterioque es muy subjetivo y losmanufacturadores suelen tener dife-rentes preferencias al respecto (21).

Introduction

Venezuela has been consideredas a country with a big cocoa traditionespecially in the cocoa production ofextra fines and fines type. These flavorand aroma cocoa are especially usedfor the dark chocolates "Premium"elaboration and high quality covers,among other uses in where the specialqualities of these cocoas could betotally appreciated (9). The more usualreason to using them is their flavor.Unfortunately, flavor is a verysubjective criterion and themanufacturers have differentpreferences to the respect (21). Theworld statistics of cocoa productionlocates to Venezuela on the 14ª place

Portillo et al.

524

Las estadísticas mundiales de produc-ción de cacao ubican a Venezuela en eldécimo cuarto lugar y destacan la re-ducción de su oferta de cacao fino quesegún el último análisis se estimó enun 50% (15). En el país, existen ante-cedentes que dejan entrever que lapaulatina sustitución de los cacaoscriollos por materiales más rústicoscondujo a la disminución de la calidad.Aunado a esto, se aplicaban los tradi-cionales métodos de beneficio asocia-dos a los tipos criollos, pero poco prác-tico para otras variedades más rústi-cas (16,19, 22).

Estudios anteriores sobre ciertosparámetros químicos de la fermenta-ción explican que la constante eleva-ción del pH de la pulpa durante la fer-mentación se atribuye a ladesasimilación del contenido de ácidocítrico por las levaduras y las bacte-rias lácticas y la sustitución por losácidos lácticos y acéticos menos diso-ciados (19).

El descenso del pH en la pulpaes atribuible al metabolismo del ácidocítrico por acción de las levadurasanaeróbicas, ya que el etanol formadoes oxidado a ácido acético (bacteriasacéticas) el cual migra hacia loscotiledones (23). Con respecto a lostaninos existe una disminución lentadel contenido durante las primeras 48horas de fermentación, tal pérdida esmás acentuada cuando se remueve lamasa de cacao, cada 24 horas,obteniéndose una reducción del 4,5 al7,5% de taninos totales durante la fer-mentación. A partir del segundo díade fermentación el contenido de estosbaja rápidamente hasta el quinto díaque disminuyen entre (2,5 a 4%) paradespués descender lentamente, trans-

and detaches the reduction of its finecocoa offer that according to the lastanalysis it was estimated in a 50% (15).

In the country, there areantecedents about the substitution ofcreoles cocoas by more rusticmaterials took for the qualitydiminishing. Besides, the benefitmethods traditional associated to thecreoles types were applied, with aminimum practice for other rusticvarieties (16, 19, 22).

Previous studies about somechemical parameters of fermentationexplain that the constant elevation ofpH in pulp is attributable to thedissimilation of the content of citricacid by yeast and lactic bacteria andthe substitution by lactic and aceticacids dissociated (19). The pHdecrease in the pulp is attributableto the citric acid metabolism by theaction of the anaerobic yeasts sincethe formed ethanol is oxidized toacetic acid (acetic bacteria) whichemigrates to the cotyledons (23).

Respect to tannins, there is aslow diminishing of content duringthe first 48 hours of fermentationwhich is accentuated when the cocoamass is removed each 24 hours, bybeing obtained a reduction of 4.5 to7.5% of the total tannins during thefermentation. From the second day offermentation, the tannins contentquickly decrease to the fifth day whenthe diminishing is between 2,5 to 4%for descending in a slow way bychanging in a substance of brown co-lor, which causes the final color ofcotyledons as a consequence of oneoxidation and of another chemicalphenomenon that are acceleratedwhen air takes contact (14).

Rev. Fac. Agron. (LUZ). 2007, 24: 522-546

525

formándose en sustancia de color par-do, causantes del color final de loscotiledones como consecuencia de unaoxidación y de otros fenómenos quími-cos que se aceleran al contacto con elaire (14).

Durante el proceso de fermenta-ción se observa una disminución en loscontenidos de azúcares reductores ytotales en la fracción pulpa + testa,siendo este efecto más pronunciadodurante los tres primeros días del pro-ceso. Este descenso es atribuido a laemisión de exudado y a la fermenta-ción alcohólica. En relación al cotile-dón se ha encontrado que estos azúca-res se incrementan durante la fermen-tación (19, 21). El objetivo fundamen-tal de esta investigación fue evaluarel efecto del fermentador, la frecuen-cia de remoción, el aguante de la ma-zorca y el tiempo de fermentación so-bre el contenido de compuestos quími-cos en el cacao criollo porcelana.

Materiales y métodos

Origen y tratamiento de lamuestra

El ensayo se llevó a cabo en laEstación Experimental Chama deCorpozulia, ubicada en el Km 41 dela carretera Santa Bárbara, el Vigíadel municipio Colón del estado Zulia.Seleccionando los frutos de una plan-tación aproximada de 6 ha de cacaoporcelana.

El ensayo se condujo bajo un di-seño de bloques al azar con un arre-glo factorial 23 x 5, donde se evalua-ron por duplicado, tipo de fermentador(TF: cajón cuadrado y rectangular),frecuencia de remoción (FR: 12 y 24horas) posterior al inicio del proceso,

During the fermentationprocess, a diminishing on the reducersugars and total sugars content in thepulp and testa being this effect morepronounced during the three firstdays of process. This descend isattributed to the exudates emissionand to the alcoholic fermentation (19,21). The principal objective of thisresearch was to evaluate thefermenting effect, the removalfrequency, the ear endurance and thefermentation time on the chemicalcompounds content in the "CriolloPorcelana" cocoa.

Materials and methods

Origin and treatment of thesample

Essay was carried out at the ex-perimental station "El Chama"belonging to Corpozulia, located in theKm 41 of Santa Barbara road, ElVigia, Colon municipality, Zulia state.Fruits of a plantation of PorcelainCocoa of 6 ha approximately wereselected.

Essay was conducted byfollowing a random blocks design witha factorial arrangement 23 x 5 inwhere the evaluation wasaccomplished by duplicate,fermenting type (FT: squared and rec-tangular box), removal frequency (RF:12 and 24 hours) after beginning theprocess, ear endurance (EA: 0 and 5days), For the fermentation time fac-tor were considered: (FTF: zero hour(without fermentation), 24, 28 72 and96 hours) after harvesting.

Sample taking were made forfresh cocoa at zero hours (withoutfermentation), fermented and dried of

Portillo et al.

526

aguante de la mazorca (AM: cero ycinco días). Para el factor tiempo defermentación se consideraron: (TPF:cero hora (sin fermentar), 24, 48, 72 y96 horas), después de la cosecha.

Las tomas de muestras se hicie-ron para cacao fresco a las cero hora (sinfermentar), fermentado y secado de 400g a las 24 horas y así sucesivamentehasta las 96 horas de iniciado el proce-so. Una vez realizado esto se colocaronen bolsas plásticas y se almacenaron enun refrigerador a 0°C. Posteriormente,fueron trasladas hasta el laboratorio deproductos vegetales del Instituto deQuímica y Tecnología de la Facultad deAgronomía de la Universidad Centralde Venezuela, donde se separaron lasdistintas fracciones, pulpa + testa y elcotiledón, para luego proceder a reali-zar los respectivos análisis.

Métodos de análisisPara la determinación de acidez,

taninos y azucares se utilizaron los si-guientes métodos: pH Method. Nº 931,04,(11), acidez titulable Method. Nº 942,15,(11), taninos Metod. Folin-Ciocalteu (24),Azúcares reductores y totales Metod. Nº925,35, (11). Todos estos resultados seexpresaron en base seca.

Procesamiento de datosLos datos fueron evaluados

usando el paquete estadístico SAS(25), realizando los análisis devarianzas y pruebas de Duncan co-rrespondientes a cada variable.

Resultados y discusión

pH y acidez titulableLos resultados muestran el efec-

to de los factores simples einteracciones dobles considerados demayor significancia en el estudio. En

400 g at 24 hours and so on until the96 hours after beginning the process.Once this accomplished, samples wereplaced into plastic bags and they werestored into a refrigerator at 0ºC. After,samples were moved to the VegetablesProducts Laboratory of the Chemicaland Technology Institute, AgronomyFaculty, Central of VenezuelaUniversity in where the distinctfractions were separated, pulp andtesta and the cotyledon, for makingthe respective analysis.

Analysis methodsFor determining the acidity,

tannins and sugars, the followingmethods were employed: pH methodNº 931.04 (11), labeled acidity methodNº 942.15 (11), tannins method Folin-Ciocalteu (24), reducing and totalsugars, method Nº 925.35 (11). Everyresult was expressed in dry base.

Data processingData were evaluated by using the

statistical program SAS (25), by makingthe variance analysis and Duncan testcorresponding to each variable.

Results and discussion

pH and labeled acidityResults show the effect of the

simple factors and doublesinteractions considered of a higherimportance in the study. In thecotyledon it is observed for pH thesimple effect. The variance analysisshowed significative differences(P<0.05) for the RF and highlysignificative (P<0.01) for the doubleinteraction EE x FTT.

Respect to the labeled acidity,analysis showed highly significativedifferences (P<0.01) for FTT, RF and

Rev. Fac. Agron. (LUZ). 2007, 24: 522-546

527

el cotiledón se observó para el pH elefecto simple. El análisis de varianzaindicó diferencias significativas(P<0,05) para el factor FR y altamen-te significativas (P<0,01) para lainteracción doble AMxTPF. Con res-pecto a la acidez titulable el análisismostró diferencias altamente signifi-cativas (P<0,01) para TF, FR y lainteracción AMxTPF. En cuanto a lafracción pulpa+testa para el pH, losresultados arrojaron diferencias sig-nificativas (P<0,05) para el tipo defermentador (TF) y altamente signi-ficativas (P<0,01) para el tiempo defermentación (TPF). En relación a laacidez titulable para esta ultima frac-ción, se obtuvo diferencias altamentesignificativas (P<0,01) para los facto-res TF, AM y TPF.

El cuadro 1 muestra los resul-tados de la prueba de medias deDuncan obtenidos para las variablespH y acidez en el cotiledón en funciónde la frecuencia de remoción. El estu-dio reveló que los valores más altosde pH se alcanzaron con una frecuen-cia de remoción de 24 horas (6) y laacidez cuando las remociones se hi-cieron cada 12 horas (0,95%) Meyer

Cuadro 1. Prueba de medias para el pH y acidez en el cotiledón degranos de cacao porcelana fermentados en dos frecuenciasde remoción.

Table 1. Means test for the pH and acidity in the cotyledon of porcelaincocoa grains fermented in two removal frequencies.

Frecuencia de remoción (horas) pH Acidez (% Acido cítrico)

12 5,43b 0,95a

24 5,53a 0,81b

Medias de valores con letras diferentes dentro de la misma columna indican diferenciaestadística a un nivel significancia del 5%

the EE x FTT interaction. In relationto the pulp and testa for the pH,results showed significativedifferences (P<0.01= for the FTT. Inrelation to the labeled acidity, for thelast fraction, highly significativedifferences (P<0.01) were obtained forFT, EE and FTT.

Table 1 shows the results of theDuncan mean test obtained for the pHand acidity variables in the cotyledonin function of the removal frequency.Study reveals that the higher pHvalues were reached with a removalfrequency of 24 hours (6) and theacidity when removals were madeeach 12 hours (0.95%). Likewise, littlepH values in the cotyledons (little orequal to 4.5) diminish the aromaticpotential in cocoa, whereas valuesaround 5.0 – 5.5 are carrying to anincrease of it, that is due to removalsof 24 hours favoured the pH increaseby contributing to an elevation of thearomatic potential in the cocoa in thisessay, however, it is important tonotice that the two removalfrequencies caused that the mass pHwas included among values found byMeyer et al. (12).

Portillo et al.

528

et al, (12). Comprobaron que valoresbajos de pH (≤ 4,5) en los cotiledonesdisminuyen el potencial aromático enel cacao, en tanto que valores alrede-dor de 5,0 – 5,5 conducen a un incre-mento del potencial, por lo que remo-ciones de 24 horas favorecen el incre-mento del pH. Sin embargo, es de re-saltar en este trabajo que las dos fre-cuencias de remoción condujeron aque el pH de la masa resultara simi-lar a los valores encontrados porMeyer et al, (12).

En relación al tipo defermentador, la prueba de medias deDuncan (cuadro 2), para el cotiledóny considerando la variable acidez, re-vela que la misma alcanzó un valormayor en la masa de cacao cuando elproceso se realizó en cajón cuadrado(0,97%) en comparación con la acidezobtenida en el cajón rectangular(0,78%). Con respecto al método defermentación de cajas se obtienenmenores concentraciones de ácido cí-trico (2). Así mismo, Palma (16) seña-la que el método de fermentación encajones de madera permite una fer-mentación más controlada.

Adicionalmente, Rhojan (18) se-

Cuadro 2. Prueba de medias para la acidez en el cotiledón de granosde cacao porcelana fermentados en dos tipos defermentadores.

Table 2. Means test for the acidity in the cotyledon of porcelain cocoagrains fermented in two fermenting types.

Tipo de fermentador (cajón) Acidez (% Ácido cítrico)

Cuadrado 0,97a

Rectangular 0,78b

Medias de valores con letras diferentes dentro de la misma columna indican diferenciaestadística a un nivel significancia del 5%

In relation to the fermentingtype, the Duncan mean test (table 2)for the cotyledon and considering theacidity variable reveals that itreached a higher value in the cocoamass when process was accomplishedin squared chest (0.97%) incomparison to acidity obtained in therectangular chest (0.78%). Withrespect to fermentation type in boxes,little concentrations of citric acid areobtained (2). Likewise, Palma (16)pointed out that in wood chestfermentation method permit a morecontrolled fermentation.

Additionally, it has beendetermined that during thefermentation carbonic acid isoriginated which is supposed notaking part of substances precursoryof flavor, for that reason, it isnecessary to remove the cocoa mass,especially when boxes are used asfermenting (18). The same authorsays that the acetic acid damages thefermentation and the formation of thisacid can decrease by increasing thecocoa mass temperature to 55ºC or65ºC during 24 to 30 hours at the endof the alcoholic fermentation.

Rev. Fac. Agron. (LUZ). 2007, 24: 522-546

529

ñala que durante la fermentación seorigina anhídrido carbónico, el cual secree no forma parte de las sustanciasprecursoras del sabor, razón por lacual es necesario remover la masa decacao, principalmente cuando se uti-lizan cajas como fermentadores. Elmismo autor indica que el ácido acé-tico es perjudicial para la fermenta-ción y señala que la formación de esteácido se puede disminuirincrementando la temperatura de lamasa de cacao a (55-65ºC) durante 24a 30 horas al final de fermentaciónalcohólica. Por su parte, Roelofsen(19) encontró que los factores másimportantes en la muerte del grano,son la temperatura y la acidez ycomprobo que el ácido acético es lacausa principal de la muerte del gra-no, al mantener el pH constante.

Cuadro 3. Prueba de medias para el pH y acidez en el cotiledón para lainteracción aguante de la mazorca por el tiempo defermentación (AM x TPF).

Table 3. Means test for the pH and acidity in the cotyledon for the EEx FT interaction.

Aguante de la Tiempo de pH Acidezmazorca (días) fermentación (horas) (% ácido cítrico)

0 0 5,89a 0,59d

0 24 5,48b 0,75c

0 48 5,30c 1,02b

0 72 5,12c 1,25a

0 96 5,23c 1,09a

5 0 5,73a 0,67d

5 24 5,40b 0,83c

5 48 5,33b 1,01a

5 72 5,54b 0,85bc

5 96 5,78a 0,71c

Medias de valores con letras diferentes dentro de la misma columna indican diferenciaestadísticas a un nivel de significancia del 5%

Roelofsen (19) found that the moreimportant factors in the grain deadare the temperature and the acidityand proved that the acetic cid is theprincipal cause of grain dead whenkeeping the pH constant.

In relation to the ear enduranceinteraction by the fermentation timeEE x FTT (table 3) shows the effect ofthis interaction for the cotyledon byconsidering the pH values and acidity.Results reveal that at the fermentationbeginning there is a high pH andacidity. In the case of zero endurance,the maximum value was of 5.89 at thebeginning for after decrease to 5.23 atthe end of process, superior to intervalof 5.0 – 5.5 suggested by Misnawi etal. (12), we could conclude that senso-rial and aromatic characteristics ofporcelain cocoa are favoured during

Portillo et al.

530

En cuanto a la interacción delaguante de la mazorca por el tiempo defermentación AMxTPF, el cuadro 3muestra el efecto de dicha interacciónpara el cotiledón, considerando los va-lores de pH y acidez. Los resultadosrevelan al inicio de la fermentación unpH alto para los dos tiempos de aguan-te de la mazorca. En el caso del aguan-te cero el valor máximo fue de 5,89 alprincipio, para luego descender a 5,23al final del proceso. En cambio, paralos tratamientos cuyas mazorcas sedesgranaron cinco días después de lacosecha el pH inicial fue de 5,73 man-teniéndose prácticamente constantedurante la fermentación. Consideran-do los resultados obtenidos en este tra-bajo, donde el máximo valor de pH fuede 5,78 al final del proceso, superior alintervalo de 5,0 – 5,5 sugeridos porMisnawi et al. (12), se pudiéra inferirque las características sensoriales yaromáticas del cacao porcelana son fa-vorecidas durante el proceso. La varia-ble acidez durante la fermentación tie-ne un comportamiento contrario al pHreflejando claramente que la acidez seinicia con valores bajos siendo de 0,59%cuando las mazorcas se abren el mis-mo día de la cosecha y de 0,67% paraaquellas que se desgranaron cinco díasdespués. Posteriormente, en el caso delaguante 0, se observó un incremento dela acidez hasta el tercer día de iniciadala fermentación alcanzando un valor de1,25% y a partir de allí se mantuvo cons-tante llegando a 1,09% el último día delproceso. Cuando el aguante es de cincodías la tendencia es similar, con la di-ferencia que el máximo valor de acidezse obtuvo a las 48 horas de iniciada lafermentación, el cual fue de 1,01%, pos-teriormente, ocurrio una disminución

the process. The acidity variableduring the fermentation have acontrary behavior to pH by reflectingclearly that acidity begin with littlevalues being of 0.59% when ears openthe same day of harvest and of 0.67%for those shelled five days after. In thecase of zero endurance an acidityincrease is observed until the third dayof the begin of fermentation byreaching a value of 1.25% and fromthere is keeping constant by reachinga value of 1.09% the last day of process.When endurance is of five days thetrend is similar, with the differencethat the maximum acidity value wasobtained at 48 hours after beginningfermentation which was of 1.01%,after, there is a diminishing of thisvariable through time, until get a valueof 0.71 at the end of process.

Respect to the pulp and testafraction, the table 4 shows the Duncanmean test for the pH and acidity va-riables. This test showed that pH washigher in the cocoa mass that wasfermented in rectangular chest (4.97),by having the littler acidity (1.48%)at the same time. However, it hasbeen found that at the bottom of thechest fermenting, the anaerobicconditions were better reached incomparison to the heap bottom typefermenting, and at the first one, theethanol concentration is higher,likewise, a higher increase of lacticacid in the cocoa mass happens and asuperior pH is reached (6). The sameauthor says that the fermentationmethod influence depends not only ofthe generated differences but of theinteractions with the time, the culti-var and the ear storage.

Respect to the ear endurance,

Rev. Fac. Agron. (LUZ). 2007, 24: 522-546

531

de esta variable a través del tiempo,hasta obtener un valor de 0,71% al fi-nal del proceso.

En relación a la fracción pulpa+ testa, en el (cuadro 4) se muestra laprueba de medias de Duncan para lasvariables pH y acidez. Esta pruebaindicó que el pH fue mayor en la masade cacao que se fermentó en cajón rec-tangular (4,97), correspondiéndole asu vez la menor acidez (1,48%). Sinembargo, Cros (6) comprobo que en elfondo del fermentador de cajón, se al-canzaba mejor, las condicionesaeróbicas que en el fondo de unfermentador tipo montón y que en elprimero la concentración de etanol esmayor, asimismo, ocurre un mayorincremento de ácido láctico en la masade cacao y se alcanza un pH superior.Adicionalmente indica que la influen-cia del método de fermentación es de-pendiente no sólo de las diferenciasgeneradas, sino de las interaccionescon el tiempo, cultivar y el almacena-miento de la mazorca.

Con respecto al efecto del aguan-te de la mazorca, el cuadro 5 muestralos resultados de la prueba de mediasde Duncan para la variable acidez.

Cuadro 4. Prueba de medias para el pH y acidez en la pulpa + testa degranos de cacao porcelana fermentados en dos tipos defermentadores.

Table 4. Means test for the pH and acidity in the pulp and testa ofporcelain cocoa grains fermented in two fermenting types.

Tipo de fermentador (cajón) pH Acidez (% Ácido cítrico)

Cuadrado 4,85b 1,88a

Rectangular 4,97a 1,48b

Medias de valores con letras diferentes dentro de la misma columna indican diferenciaestadística a un nivel significancia del 5%

table 5 reflects the results of theDuncan mean test for the acidity va-riable. The maximum concentrationswere obtained when ears openedimmediately after harvesting (1.83%),and when the endurance was of thefive days (1.53%) was the contrary, itmeans, there was a diminishing in theconcentration of citric acid with thedelay in the shelling in the pulp andtesta. Barel et al. (1), determined thatduring fermentation the aciditycontent decreases and pH increasesin grains when stored ears during 6to 9 days are used in comparison tono stored ears. Besides, a few acidtaste and a better aroma in theprepared chocolate it was found.

In relation to the fermentationtime, the Duncan mean test (table 6)shows for this fraction that the pHtrends to increase and the aciditytrends to decrease during thefermentation process, it means,process begins with a value of 2.28%(without fermenting), after it decreaseto a 1.68% at 24 hours by reaching aconcentration of 1.28% at the end offermentation (96 hours). These resultsagree with those found by Biehl et al.,

Portillo et al.

532

Las máximas concentraciones se ob-tuvieron cuando las mazorcas seaperturaron inmediatamente despuésde la cosecha (1,83%), en contraposi-ción cuando el aguante fue de cincodías (1,53%), es decir hubo una dis-minución en la concentración de áci-do cítrico con la demora en el desgra-ne en la pulpa + testa. Por su parteBarel et al. (1), determinó que duran-te la fermentación el contenido de aci-dez disminuye y el pH se incrementaen los granos cuando se usan mazor-cas almacenadas por 6 a 9 días, alcompararlas con las no almacenadas.Aunado a esto encontró un sabor me-nos ácido y un mejor aroma en el cho-colate preparado.

En relación al tiempo de fermen-tación, la prueba de medias deDuncan (cuadro 6) muestra para estamisma fracción, que el pH tiende aincrementarse y la acidez a disminuirdurante el proceso de fermentación,es decir inicia el proceso con un valorde 2,28% (sin fermentar), luego dis-minuyó a 1,68% a las 24 horas, alcan-zando al final de la fermentación (96horas) una concentración de 1,28%.Estos resultados coinciden con los

Cuadro 5. Prueba de medias para la acidez en pulpa + testa de granosde cacao porcelana fermentados con dos tiempos de aguantela mazorca.

Table 5. Means test for the acidity in the pulp and testa of porcelaincocoa grains fermented with two ear endurance times.

Aguante de la mazorca (días) Acidez (%Ácido cítrico)

0 1,83a

5 1,53b

Medias de valores con letras diferentes dentro de la misma columna indican diferenciaestadísticas a un nivel de significancia del 5%

Ardi and Yusep et al. (2, 10 and 26),who reported pH values lower at thebeginning of process and an increaseof them at the end of fermentation.Respect to the increase of the acidityin pulp during the fermentation,Saposhnikova (21) found values of0.37 to 0.68% of acetic acid at thebeginning and of 0.34% the fifth day.

In this essay, the higher pHvalues agree with the lower acidityvalues, at the beginning of process pHwas 4.09 and the acidity 2.28% (freshcocoa) after it is appreciate that at 24hours of fermentation, pH rise to 4.63and the acidity decreased to 1.68% toreach a concentration of 1.28% ofcitric acid and a pH of 5.46 the lastday of process (96 hours). Someauthors establish that taste isimproved if the value of grain pH isnot below to 5.0 during the firstfermentation stages (2). In the sameway, they suggest that it has to be aminimum volume of pulp (0.6 mL.g-1 )for maintaining the grain pH and donot decrease of 5.0.

Results obtained in this essaypermits to suggest that porcelaincocoa possesses a high aromatic

Rev. Fac. Agron. (LUZ). 2007, 24: 522-546

533

encontrados por Biehl et al., Hardy etal. y Yusep et al, (2, 10 y 26), quienesreportaron valores de pH bajos al ini-cio del proceso y un incremento deestos al final de la fermentación. Conrespecto al incremento de la acidez enla pulpa durante la fermentación,Saposhnikova (21) encontró valores de0,37 a 0,68% de ácido acético al inicioy de 0,34% el quinto día. En este tra-bajo se observó que los valores másaltos de pH coinciden con los valoresmás bajos de acidez, es decir al iniciodel proceso el pH fue 4,09 y la acidez2,28% (cacao fresco), luego se apreciaque a las 24 horas de fermentación elpH sube hasta 4,63 y la acidez dismi-nuyó a 1,68% hasta alcanzar una con-centración de 1,28% de ácido cítrico yun pH de 5,46 el último día del proce-so (96 horas). Biehl et al. (2) señala-ron que el sabor es mejorado si el va-lor de pH del grano no es menor a 5,0durante las primeras etapas de la fer-mentación. Así mismo, sugieren quedebe existir un volumen mínimo depulpa (0,6 mL.g-1) para mantener el

Cuadro 6. Prueba de medias para el pH y acidez en la pulpa + testa engranos de cacao porcelana durante el proceso defermentación.

Table 6. Means test for the pH and acidity in the pulp and testa ofporcelain cocoa grains during the fermenting process.

Tiempo de fermentación (horas) pH Acidez (% Ácido cítrico)

0 4,09e 2,28a

24 4,63d 1,68b

48 5,10b 1,65b

72 5,29b 1,54b

96 5,46a 1,28c

Medias de valores con letras diferentes dentro de la misma columna indican diferenciaestadística a un nivel significancia del 5%

potential since the pH values reachedare superior to 5, from 48 hours offermentation. Rohan (18) said that pHis below 5.0 is indicative of a defectivefermentation. Meyer et al. (12), deter-mines that cotyledons pH values (pH≤ 4.5) diminish the aromatic potentialin cocoa, on the contrary, when thisvalue is of 5.0-5.5, the aromaticpotential increases. pH results trendand acidity for the cotyledon and pulpand testa fractions agree with resultsof Barel et al., Henriquez andSenanayake (1, 8 and 20).

Finally, these results shows thatpH and acidity variables for thecotyledons and pulp and testafractions gets its better values withstored ears during five days, removalseach 24 hours and fermentation timesbetween 48 and 72 hours beingrecommendable these conditions forachieving the aroma precursorsdevelopment.

TanninsThe analysis of variance shows

for the cotyledon the existence of

Portillo et al.

534

pH de los granos y que no disminuyade 5,0.

Los resultados obtenidos en esteensayo permiten sugerir que el cacaoporcelana posee un potencial aromá-tico elevado, ya que, los valores de pHalcanzados son superiores a 5, a par-tir de las 48 horas de fermentación.Al respecto Rohan (18), señaló quecuando el pH es menor de 5,0; es indi-cativo de una fermentación defectuo-sa. Por su parte Meyer et al. (12), re-velan que valores de pH en loscotiledones (pH ≤ 4,5) disminuyen elpotencial aromático en el cacao, y porel contrario cuando ese valor es de 5,0-5,5 éste se incrementa. La tendenciade los resultados de pH y acidez paralas fracciones cotiledón y pulpa + tes-ta, coinciden con los resultados deBarel et al ., Enríquez y Senanayake(1, 8 y 20).

Finalmente, estos resultadosindican que las variables pH y acidezpara las fracciones cotiledón y pulpa+ testa obtienen sus mejores valores,con mazorcas almacenadas por cincodías, remociones cada 24 horas y tiem-pos de fermentación entre 48 y 72horas, siendo recomendable estas con-diciones para lograr el desarrollo delos precursores del aroma.

TaninosEl análisis de varianza muestra

para el cotiledón la existencia de di-ferencias significativas para TF y al-tamente significativas para el TPF yla interacción FRxAM. En cuanto ala pulpa+testa, el análisis de varianzadetectó diferencias significativas parala interacción de TFxFR y altamentesignificativas para TPF y TFxAM.

La prueba de medias de Duncan(cuadro 7) presenta las diferencias

significative differences for FT andhighly significative for FTT and theinteraction RF x EE.

The Duncan mean test (table 7)shows the differences for the FT. Thehigher values of tannins percentagein the cotyledon were obtained whenfermentation was accomplished inrectangular chests with a value of0.43% versus 0.39% that was obtainedin squared chests whereas for pulpand testa fraction, the tannins contentwas similar in both fermenting. In thesquare fermenting, a higherfermentation index was reachedrelated to a higher oxidation ofpolyphenolic compounds in wheretannins are included.

Respect to fermentation time,the Duncan mean test (table 8) showsa trend of the tannins contents todiminishing, as well in the cotyledonas in the pulp and testa at the sametime the process goes. Biehl et al. (2)get results that differ from thosereported in this research, it means,they found an increase on the tanninscontent at the pulp and testa levelwith the fermentation time, in thetreatments with ears submitted tozero and five days of endurance, bypassing from 14.67 mg of tannic acid/100 mg of dry sample at zero hours offermentation, to 18.67 mg at fifth day.The tannins content diminishingduring fermentation has asconsequence a reduction of thebitterness degree and the chocolateastringency caused by the oxidationof this compound (5, 10).

When considering the removalfrequency interaction by earendurance RF x EE (table 9), it canbe observed that when fruit is

Rev. Fac. Agron. (LUZ). 2007, 24: 522-546

535

existentes para el TF. Los valores másaltos del porcentaje de taninos en elcotiledón se obtuvieron cuando se fer-mentó en cajones rectangulares conun valor de 0,43% en contra de 0,39%obtenido en cajones cuadrados, en tan-to que para la fracción pulpa + testael contenido de taninos fue similar enlos dos fermentadores. Esto concuer-da con el hecho de que en losfermentadores cuadrados se alcanzóun mayor índice de fermentación, re-lacionado con una mayor oxidación decompuestos polifenólicos donde estánincluidos los taninos.

Con respecto al tiempo de fer-mentación la prueba de medias deDuncan (cuadro 8) muestra una ten-dencia del contenido de taninos a dis-minuir, tanto en el cotiledón como enla pulpa + testa a medida que trans-curre el proceso. Por su parte, Biehlet al. (2) obtuvo resultados que difie-ren de los reportados en este trabajo,es decir, encontraron un incrementodel contenido de taninos a nivel de lapulpa + testa con el tiempo de fermen-tación, en los tratamientos cuyas ma-zorcas fueron sometidas a cero y cin-co días de aguante, pasando de

Cuadro 7. Prueba de medias para el contenido de taninos en cotiledonesde cacao porcelana fermentado en dos tipos defermentadores.

Table 7. Means test for the tannins content in cotyledons of porcelaincocoa grains fermented in two fermenting types.

Tipo de fermentador (cajón) Taninos (%)

Cuadrado 0,39b

Rectangular 0,43a

Medias de valores con letras diferentes dentro de la misma columna y fracción indicandiferencia estadísticas a un nivel de significancia del 5%

fermented immediately afterharvesting, the tannins content in thecotyledon increase in the same waythe removal frequency decrease (each24 hours), meanwhile when theshelling is lacked, the tannins contentdo not suffer any variation.

In relation to the interactionfermenting type by the removalfrequency FT x RF for the fraction pulpand testa, table 10 shows its effect.Results shows in a clear way that theonly differences are established in therectangular chest by indicating thatwhen almonds are placed in a squarefermenting, the tannins content is si-milar with both frequencies used. Onthe contrary, when process isaccomplished in rectangular chest, thetannins content is increase with thediminishing of the removal frequency.

For the fermenting type by the earendurance interaction (FT x EE) in thepulp and testa, in the table 11 it is showsin general, the only differences wereestablished at 0 days of the ear endurancein where the rectangular chest wasdetected higher tannins content. On theother hand, in the square chest, the earendurance increases the tannins content

Portillo et al.

536

14,67mg de ácido tánico/100g demuestra seca a las cero hora de fer-mentación, a 18,67mg al quinto día.La disminución del contenido detaninos durante la fermentación traecomo consecuencia, una reducción delgrado de amargor y astringencia delchocolate, a causa de la oxidación deestos compuestos (5, 10).

Al considerar la interacción fre-cuencia de remoción por aguante dela mazorca FRxAM (cuadro 9), seobservó que cuando la fruta se fer-menta inmediatamente después de lacosecha, el contenido de taninos en elcotiledón se incrementó a medida quela frecuencia de remoción disminuye(cada 24 horas), en tanto que cuandose retrasa el desgrane el contenido detaninos no sufrió variación.

Cuadro 8. Prueba de medias para el contenido de taninos en el cotiledóny la pulpa + testa de granos de cacao porcelana durante elproceso de fermentación.

Table 8. Means test for the tannins content in the cotyledon and thepulp and testa of porcelain cocoa grains during thefermentation process.

Fracción Tiempo de fermentación (horas) Taninos (%)

Cotiledón 0 0,51a

24 0,47ba

48 0,41b

72 0,34c

96 0,29c

Pulpa + testa 0 0,59a

24 0,53b

48 0,50b

72 0,38c

96 0,30d

Medias de valores con letras diferentes dentro de la misma columna y fracción indicandiferencia estadísticas a un nivel de significancia del 5%.

by being observed a contrary behavior inthe rectangular chest in where theendurance favoured the diminishing ofthe tannins contents.

Reducing and total sugarsThe analysis of variance made

to the reducing sugars variable in thecotyledon detected highly significativedifferences (P<0.01) for FT, FTT andsignificative differences (P<0.05) forthe interaction RF x EE. Respect tothe pulp and testa, there were highlysignificative differences (P<0.01) forFTT, and for the interactions FT x RFand RF x EE interactions. For the to-tal sugars variable, the analysis ofvariance showed highly significativedifferences (P<0.01) for FT, FTT andthe RF x EE interactions in the twostudied fractions.

Rev. Fac. Agron. (LUZ). 2007, 24: 522-546

537

En relación a la interacción tipode fermentador por la frecuencia deremoción TFxFR para la fracción pul-pa + testa, el cuadro 10 presenta elefecto de la misma. Los resultadosmuestran que las únicas diferenciasse establecen en el cajón rectangular,indicando que cuando las almendrasse colocaron en un fermentador cua-drado el contenido de taninos fue si-milar con las dos frecuencias de re-

Cuadro 9. Prueba de medias para el contenido de taninos en el cotiledónpara la interacción frecuencia de remoción por aguante dela mazorca (FRxAM).

Table 9. Means test for the tannins content in the cotyledon for theremotion frequency (RF) x ear endurance (EE) interaction.

Frecuencia de Aguante de la Taninos (%)remoción (horas) mazorca (días)

12 0 0,35b

12 5 0,41a

24 0 0,45a

24 5 0,39ab

Medias de valores con letras diferentes dentro de la misma columna indican diferenciaestadística a un nivel significancia del 5%

Cuadro 10. Prueba de medias para el contenido de taninos en el pulpa+ testa para la interacción Tipo de fermentador por lafrecuencia de remoción (TFxFR).

Table 10. Means test for the tannins content in the pulp and testa forthe FT x RF interaction.

Tipo de fermentador Frecuencia de Taninos (%)(cajón) remoción (horas)

Cuadrado 12 0,46ab

Cuadrado 24 0,45ab

Rectangular 12 0,42b

Rectangular 24 0,51a

Medias de valores con letras diferentes dentro de la misma columna indican diferenciaestadística a un nivel significancia del 5%

The Duncan means test (table12) for the reducing and total sugarsof cotyledon by considering the FTshows that the reducing (RS) and to-tal (TS) sugars was higher whenfermentation was accomplished insquare chests, with values of 1.34%FOR RS and 2.05% for TS. In the rec-tangular chest, values were 0.93% forRS and 1.63% for TS.

Respect to the pulp and testa,

Portillo et al.

538

moción utilizadas. En cambio cuandoel proceso se realizó en cajón rectan-gular el contenido de taninos seincrementó con el descenso de la fre-cuencia de remoción.

Para la interacción tipo delfermentador por el aguante de la ma-zorca TFxAM en la pulpa+testa, enel cuadro 11 se observa que en gene-ral las únicas diferencias se estable-cieron a los 0 días de aguante de lamazorca, donde en el cajón rectangu-lar se detectó un mayor contenido detaninos. Por otro lado, en el cajón cua-drado el aguante de la mazorcaincrementó el contenido de taninos,observándose un comportamiento con-trario en el cajón rectangular, dondeel aguante favoreció el descenso delcontenido de taninos.

Azúcares reductores y totalesLos análisis de varianza efectua-

dos a la variable azúcares reductoresen el cotiledón detectaron diferenciasaltamente significativas (P<0.01)para TF, TPF y significativas (P<0.05)para las interacción FRxAM. Con res-

Cuadro 11. Prueba de medias para el contenido de taninos en pulpa +testa la para la interacción Tipo de fermentador poraguante de la mazorca (TFxAM).

Table 11. Means test for the tannins content in the pulp and testa forthe FT x EE interaction.

Tipo de fermentador Aguante de la Taninos (%)(cajón) mazorca (días)

Cuadrado 0 0,42c

Cuadrado 5 0,49ab

Rectangular 0 0,50a

Rectangular 5 0,44bc

Medias de valores con letras diferentes dentro de la misma columna indican diferenciaestadística a un nivel significancia del 5%

results shows a similar behavior forthe cotyledon but for discussion, onlythe FT factor will be taken intoaccount for the TS and for RS this fac-tor will be studied in the interaction.

However, results says thatcontent of total and reducing sugarswere higher when process wasaccomplished in squared chest beingits values 2.67% for RS and 3.8% forTS against 2.31 RS and 3.52% TSreached when were fermented in rec-tangular chests. Biehl et al . (2)reported sugar concentrations lowerin pulp when combinations of cocoaamazon and like a melon with the boxmethod.

Differences in content of RS andTS reported in this work could beexplained by the block effect in itselfthan for the same fermenting(reflected by the analysis of variance)that can influencing on the sugarstotal content and on the cotyledon andthe pulp and testa. Additionally, theprime material inside eachfermenting is different which

Rev. Fac. Agron. (LUZ). 2007, 24: 522-546

539

pecto a la pulpa + testa las diferen-cias fueron altamente significativas(P<0.01) para TPF; así como para lasinteracciones TFxFR y FRxAM. Parala variable azúcares totales los análi-sis de varianza arrojaron diferenciasaltamente significativas (P<0.01)para TF, TPF y las interaccionesFRxAM en las dos fracciones estudia-das.

La prueba de medias de Duncan(cuadro 12) para los azúcaresreductores y totales del cotiledón con-siderando el tipo de fermentador (TF)reflejan que el contenido de azúcaresreductores (AR) y totales (AT) fuemayor cuando se fermentó en cajonescuadrados, cuyos valores fueron1,34% para AR y 2,05% para AT. Enel cajón rectangular los valores fue-ron 0,93% para AR y 1,63% para AT.Con respecto a la pulpa + testa, losresultados reflejan un comportamien-to similar al del cotiledón, pero paraefectos de la discusión sólo se consi-derará el factor TF para azúcares to-tales (AT) y para los azúcares

Cuadro 12. Prueba de medias para el contenido de azúcares reductores(AR) y totales (AT) en el cotiledón y pulpa + testa de granosde cacao porcelana en dos tipos de fermentadores.

Table 12. Means test for the reducing and total sugars content in thecotyledon and pulp and testa of porcelain cocoa grains intwo fermenting types.

Fracción Tipo de fermentador Azúcares Azúcares(cajón) reductores (AR%) totales (AT%)

Cotiledón Cuadrado 1.34a 2,05a

Rectangular 0.93b 1,63b

Pulpa + testa Cuadrado 2.67a 3,80a

Rectangular 2.31b 3,52b

Medias de valores con letras diferentes dentro de la misma columna y fracción indicandiferencias estadísticas a un nivel de significancia del 5%

probably have an incidence on theresults. The block effect refers torepetitions of each essay which variedon time.

The relation pulp /cotyledon isimportant on content of reducingsugars because it is determined bymoisture and acidity conditions ofgrain, so the harvest time (2, 3 and7). Likewise, Biehl et al . (2) bycomparing the boxes fermenting andheaps found that on first ones, thesugar were consumed more quicklydue to a higher ethanol concentration.

The Duncan mean tests for thisvariables by taking into account thefermenting time factor (table 13) showsthe content of this sugars (RT and ST)decreases in a significant way during thefermenting process for the two fractions(cotyledon and pulp and testa).

The reducing and total sugarsdiminishing obtained from this essayshows that the decrease was higher inthe pulp and testa fraction (superior to50%). In the case of cotyledon thedecrease does not exceed the percentage

Portillo et al.

540

reductores (AR) este factor se estudia-rá en la interacción. Sin embargo, losresultados muestran que el conteni-do de azúcares reductores y totalesfueron mayor cuando el proceso serealizó en cajón cuadrado, siendo susvalores 2,67% para AR y 3,8% paraAT contra 2,31% AR y 3,52% AT quese alcanzó cuando fueron fermenta-dos en cajones rectangulares. Biehl etal. (2), reportó concentraciones de azú-cares mucho más bajo en la pulpacuando se fermentaron combinacionesde cacao amazónico y amelonados, conel método de caja.

Las diferencias en el contenidode AR y AT reportados en el presentetrabajo se pudiesen explicar más porel efecto del bloque que por el mismofermentador (reflejado por el análisisde varianza), que pudo influir sobreel contenido total de azúcares sobreel cotiledón y la pulpa + testa.Adicionalmente, la materia prima encada fermentador es diferente, lo quepuede estar incidiendo en los resulta-dos. El efecto del bloque se refiere alas repeticiones de cada uno de losensayos, los cuales variaron en eltiempo.

La relación pulpa/cotiledón esimportante en el contenido de azúca-res reductores ya que el mismo estádeterminado por las condiciones dehumedad y acidez del grano, así comode la época de cosecha (2, 3 y 7). Biehlet al. (2), compararon los fermenta-dores de cajas y montones encontra-ron que en los primeros los azúcaresse consumían más rápidamente, de-bido a una mayor concentración deetanol.

Las pruebas de medias deDuncan para estas variables conside-

mentioned. Other authors have foundreduction percentages on the sugarscontent superior to 70% (13).

The RF x EE interaction isshowed in table 14 in where isdetached that RS and TS content wassuperior when mass was removedeach twelve hours and ears opened thesame harvest day. Likewise, it isobserved that when removalfrequency is reduced (each 24 hours)content of both sugars decrease for theendurance of zero days, it means, RSdecreases of 1.60% to 1.22% and TSdecreases of 2.58% to 1.81%. In thecase of treatments with ears shelledfive days after, sugars keep constantand total decreases with the reductionof the removal frequency.

Respect to study of theinteractions of the pulp and testafractions, table 15 shows the effect ofthe FT x RF for the reducing sugars.These results reveals that RS contentincreases when process wasaccomplished in the squarefermenting (2.83%) with a removalfrequency each 24 hours. The samesituation happened whenfermentation was accomplished inrectangular chest. On the other hand,it is observed that when removal wasmade each 24 hours, reducing sugarscontent was similar in the twofermenting types.

In relation to the RF x EEinteraction in the pulp and testafraction, table 16 shows that RS andTS maximum contents were obtainedwhen cocoa mass was removed each24 hours and ears opened the harvestday with values of 3.73% for RS and4.64% TS. It is possible to establishthat ear shelling immediately after

Rev. Fac. Agron. (LUZ). 2007, 24: 522-546

541

rando el factor tiempo de fermenta-ción (cuadro 13) muestran que el con-tenido de estos azúcares (AR y AT)disminuyen significativamente du-rante el proceso de fermentación paralas dos fracciones (cotiledón y pulpa+ testa). El descenso de los azúcaresreductores y totales obtenidos en esteensayo muestran que la disminuciónfue mucho mayor en la fracción pulpa+ testa (superior al 50%). En el casodel cotiledón el descenso no superó elporcentaje antes mencionado. Otrosautores han encontrados porcentajesde reducción en el contenido deazucares superiores al 70% (13).

La interacción de la frecuenciade remoción por el aguante de la ma-zorca FRxAM se muestra en el cua-dro 14, donde se destaca que el conte-

Cuadro 13. Prueba de medias para el contenido de azúcares reductores(AR) y totales (AT) en el cotiledón y pulpa+testa de granosde cacao porcelana durante la fermentación.

Table 13. Means test for the reducing sugars (RS) and total sugars (TS)in the cotyledon and pulp and testa of porcelain cocoa grainsduring the fermentation.

Fracción Tipo de fermentador Azúcares Azúcares(cajón) reductores (AR%) totales (AT%)

Cotiledón 0 1.60a 2.34a

24 1.15b 2.13a

48 1.05c 1.75b

72 1.05c 1.62b

96 0.82d 1.30c

Pulpa + testa 0 3.22a 4.87a

24 3.16a 4.34b

48 2.59b 3.75c

72 2.05c 2.97d

96 1.43d 2.36e

Medias de valores con letras diferentes dentro de la misma columna y fracción indicandiferencias estadísticas a un nivel de significancia del 5%

harvesting favor the RS and TSconcentration in the pulp and testa.

Similar results have beenreported by Brito et al. and Roelfsen(4 and 19) indicating that TS decreaseduring fermentation and this effect isoccasioned by the alcoholic fermentingand also by the juice emission. After,these sugars have another destinydifferent to the fermenting.Reineccius (17) found that RS content(fructose and glucose) afterfermenting only represents the 25%of the initial content.

Conclusions and recommendations

Results obtained shows clearlythat there is an effect of each of study

Portillo et al.

542

nido de AR y AT fue superior cuandola masa se removió cada 12 horas ylas mazorcas se aperturaron el mis-mo día de la cosecha. Así mismo, seobserva que cuando la frecuencia deremoción se reduce (cada 24 horas),el contenido de ambos azúcares dis-minuye para el aguante cero días, esdecir, los AR disminuyen de 1,60% a1,22% y los AT bajan de 2,58% a1,81%. Para el caso de los tratamien-tos cuyas mazorcas se difieren cincodías su desgrane, los azúcares se man-tienen constantes y los totales decre-cen con la reducción de la frecuenciade remoción.

Con respecto al estudio de lasinteracciones de la fracciónpulpa+testa, el (cuadro 15) muestranel efecto de la interacción tipo defermentador por la frecuencia de re-moción TFxFR para los azúcaresreductores. Estos resultados revelanque el contenido de AR se incrementócuando el proceso se realizó en elfermentador cuadrado (2,83%) con

Cuadro 14. Prueba de medias para el contenido de azúcares reductores(AR) y totales (AT) en el cotiledón para la interacciónfrecuencia de remoción por aguante de la mazorca (FRxAM).

Table 14. Means test for the reducing sugars (RS) and total sugars (TS)contents in the cotyledon for the remotion frequency (RF) xear endurance (EE) interaction.

Frecuencia de Aguante de la Azúcares Azúcaresremoción (horas) mazorca (días) reductores (AR%) totales (AT%)

12 0 1,60a 2,58a

12 5 0,85d 1,57c

24 0 1,22b 1,81b

24 5 0,86cd 1,37d

Medias de valores con letras diferentes dentro de la misma columna y frecuencia de remo-ción indican diferencias estadísticas a un nivel de significancia del 5%

factors on the evolution of thechemical compounds studied;however, the more significative fac-tor is the fermentation time becausethere is a variation of contents of thiscompounds during the process. Whenanalyzing the effect of each factorseparately, it was observed that thetannins content and the pH were su-perior in the rectangular chests forthe two fractions, on the contrary, forthe acidity, RS and TS were higher inthe square fermenting.

The removal effect shows that thepH concentrations, RS, TS and tanninswere generally superior for thetreatments submitted to removals each24 hours in the two fractions studied;only the acidity had a decrease.

Ear endurance showed a pHincrease for the cotyledon and the pulpwhen ears opened five days afterharvesting. The acidity, RS and TScontents decreased. In the tanninsthere were not effects of this study fac-tor.

Rev. Fac. Agron. (LUZ). 2007, 24: 522-546

543

una frecuencia de remoción cada 24horas. Lo mismo ocurrió cuando lafermentación se llevó a cabo en cajónrectangular. Por otro lado se observaque cuando la remoción se realizócada 24 horas, el contenido de azúca-res reductores fue similar en los dostipos de fermentador.

Con relación a la interacción fre-cuencia de remoción por el aguantede la mazorca FRxAM en la fracciónpulpa + testa, el (cuadro 16) reflejandicho efecto, donde los contenidosmáximos de azúcares reductores ytotales se obtuvieron cuando la masade cacao se removió cada 24 horas ylas mazorcas se aperturaron el mis-mo día de la cosecha con valores de3.73% para AR y 4.64% AT. Esto per-mite señalar que el desgrane de lamazorca inmediatamente después dela cosecha favorece la concentraciónde azúcares reductores y totales en lapulpa + testa.

Resultados similares han sidoreportados por Brito et al. y Roelfsen

Cuadro 15. Prueba de medias para el contenido de azúcares reductores(AR) y totales (AT) en la pulpa + testa para la interaccióntipo de fermentador por la frecuencia de remoción (TFxFR).

Table 15. Means test for the reducing sugars (RS) and total sugars (TS)in the pulp and testa for the fermenting type (FT) x remotionfrequency (RF) interaction.

Tipo de fermentador Frecuencia de Azúcares(cajón) remoción (horas) reductores (AR%)

Cuadrado 12 2.50b

Cuadrado 24 2.83a

Rectangular 12 1.81c

Rectangular 24 2.81a

Medias de valores con letras diferentes dentro de la misma columna indican diferenciasestadísticas a un nivel de significancia del 5%

The factors study beforementioned play an important role onthe quality of the final product (choco-late) since they participate in the sen-sorial characteristics development,especially the polyphenols studyhaving an incidence on the astringenttaste development and the reducingsugars like precursors of the technicalaroma of cocoa. Each of factors has aneffect on the characteristics of the cocoaquality.

For this reason, it isrecommended the fermentation of theporcelain cocoa during 72 hours withremovals each 24 hours, zeroendurance and carrying the processin square chests since the reducingsugars content is favoured with thistreatment and it is fundamental in itsquality.

Acknowledgement

Authors want to express theiracknowledges to the Chama Experi-

Portillo et al.

544

(4 y 19), indicando que los azúcarestotales disminuyen durante la fer-mentación y que dicho efecto se debea la fermentación alcohólica y a laemisión de jugo. Posteriormente, es-tos azúcares tienen otro destino dife-rente al de la fermentación. Por suparte Reineccius et al. (17), encontra-ron que el contenido de AR (fructosay glucosa) después de la fermentaciónsólo representa al 25% del contenidoinicial.

Conclusiones y recomendaciones

Los resultados obtenidos mues-tran claramente que existe efecto decada uno de los factores de estudiossobre la evolución de los compuestosquímicos estudiados, sin embargo, elfactor mas significativo es el tiempode fermentación, donde se muestraque hay una variación de los conteni-dos de estos compuestos durante elproceso. Al analizar el efecto de cada

Cuadro 16. Prueba de medias para el contenido de azúcares reductores(AR) y totales (AT) en la pulpa + testa para la interacciónfrecuencia de remoción por aguante de la mazorca (FRxAM).

Table 16. Means test for the reducing sugars (RS) and total sugars (TS)contents in the pulp and testa for the remotion frequency(RF) x ear endurance (EE) interaction.

Frecuencia de Aguante de la Azúcares Azúcaresremoción (horas) mazorca (días) reductores (AR%) totales (AT%)

12 0 2,42b 3,80b

12 5 1,89d 2,94d

24 0 3,73a 4,64a

24 5 1,92cd 3,26cd

Medias de valores con letras diferentes dentro de la misma columna y frecuencia de remo-ción indican diferencias estadísticas a un nivel de significancia del 5%

mental Unit belonging toCORPOZULIA; to Iraima Chacon andNancy Arroyo, AgriculturalEngineers, for its collaboration toaccomplish this project.

End of english version

factor por separado, se observó que elcontenido de taninos y el pH, fueronsuperiores en los cajones rectangula-res, para las dos fracciones, en cam-bio para la acidez, AR y AT, fueronmayores en el fermentador cuadrado.

El efecto de la remoción muestraque las concentraciones de pH, AR, ATy taninos fueron generalmente supe-riores para los tratamientos sometidosa remociones cada 24 horas en las dosfracciones estudiadas, solo la acidezexperimento un descenso.

El aguante de la mazorca mos-tró un aumento del pH en el cotiledóny la pulpa cuando las mazorcas seabrieron cinco días después de la co-secha. En tanto que los contenidos de

Rev. Fac. Agron. (LUZ). 2007, 24: 522-546

545

acidez, AR y AT disminuyeron. Entaninos no hubo efecto de este factorde estudio.

El estudio de los factores antesmencionados juegan un papel impor-tante en la calidad del producto final(chocolate), ya que ellos tienen parti-cipación en el desarrollo de las carac-terísticas sensoriales, principalmen-te el estudio de los polifenoles queparticipan en el desarrollo del saborastringente y los azucares reductorescomo precursores del aroma térmicodel cacao. En ese orden de ideas, cadauno de los factores tiene un efecto so-bre las características de calidad delcacao.

Es por ello que se recomiendafermentar el cacao porcelana duran-te 72 horas máximo, con remocionescada 24 horas, aguante cero y reali-zar el proceso en cajones cuadrados,ya que el contenido de azucaresreductores se favorece con este trata-miento y que es fundamental en lacalidad del mismo.

Agradecimiento

Se agradece al Fondo Nacionalde Ciencias y Tecnología e Inovación(FONACIT) Proyecto N° 96001510 y96001547. Estación ExperimentalChama de CORPOZULIA, a las Inge-nieras Agrónomas Iraima Chacón yNancy Arroyo, por la colaboraciónprestada para la realización de esteestudio.

Literatura citada

1. Barel, M., D. Leon y J.C. Vicent. 1985.Influence du temps defermentationdu cacao sur laproduction des pyrazines du

chocalat. Café, Cacao, The (París)29(4):277-286.

2. Biehl, B., B. Meyer, G. Crone y L.Pollmann. 1989 . Chemical andphysical changes in the pulpduring ripening and post-harveststorage of Cocoa Pads. J. Sci. food.agric. 48(2):189-208.

3. Bracco, U., N. Grilhe, W. Rostagno yR. Egli. 1969. Analyticalevaluation of cocoa curing in theivory coast J. Sci. food. agric.20:713-175.

4. Brito, E., N. Garcia, M. Gallao, A.Cortelazzo, P. Fevereiro y M.Braga. 2000. Structural andchemical changes in cocoa(Theobroma cacao L) duringfermentation, drying and roasting.J. Sci. food. agric. 81:281-288.

5. Brito, E. y N. Narain. 2003. Effect ofpH and distillate volume onmonitoring aroma quality ofbittersweet chocolate. Food.Quality. And preference. 14: 219-226.

6. Cros, E. 1997. Factores condicionantesde la calidad del cacao. Memoriasdel 1er Congreso Venezolano delCacao y su Industria. Noviembre.Maracay, Estado Aragua.Venezuela.

7. Dougan, J. 1982. Methods formonitoring degree of aeration andthe production and dissimilationof alcohol, acetic and lactic acidsduring cocoa fermentation. Inconferencia internacional deInvestigación en Cacao, 8,Cartagena. 1981. Actas. Lagos,Cocoa producers’ Alliance. pp. 813-816.

8. Enriquez, G. 1985. Curso sobre elcultivo del cacao. CentroAgronómico Tropical deInvestigación y Enseñanza,CATIE. Costa Rica. 239p.

9. Fowler M.S. 1999. Cocoa Beans: fromtree to factory. In: Industrialchocolate manufacture and use. EdBeckett, S.T., Blackwell SciencesLdt, pp. 8-35.

Portillo et al.

546

10. Hardy F. 1961. Manual del Cacao.Instituto Interamericano deCiencias Agrícolas. EdiciónEspañola. Turrialba. Costa Rica.pp 383-410.

11. Methods of Analysis of the Associationof Official Analitical ChemisisOfficial (A.O.A.C.). 1990. 15th de.Vol II pp 763-776.

12. Meyer, B., B. Biehl, M. Said y R.Samarakoddy. 1989. Post-harvestPod storage: A method for PulpPreconditioning to Impair StrongNib Acidification during CocoaFermentation in Malasia. J. Sci.food. agric. 48(3):285-304.

13. Misnawi, J., B. Jamilah y S. Nazamid.2004. Effect of polyphenolconcentration on pyrazineformation during cocoa liquorroasting. food chem., 85, 73-80.

14. Nosti, J. 1963. Café, Cacao, Thé.Imprenta Hispanoamerica S.A.Barcelona. España. pp 377-385.

15. Organización Internacional del Cacao(ICCO). 2.003. ProducciónMundial de Cacao. SPIS/MAG/SICA. Enero. 1p

16. Palma, M. 1951 The processing offresh cacao seeds. An OfficialVenezuelan Bulletin. Rockwood &Co. Brooklyn. N.Y. U.S.A. 33 p.

17. Reineccius, G., D. Andersen, T.Kavanagh y P. Keeney. 1972.Identificatión and quantificationof the free sugars in cocoa beans.J. agrc. food chem. 20, 199–206.

18. Rohan, T. 1964. El beneficiado delcacao bruto destinado al mercado.Roma. FAO. 79p.

19. Roelofsen P.A. 1958. Fermentation,Drying and Storage of cocoa beans.Advances in food research., 8:225-296.

20. Senanayake, M., E. Jansz y K. Buckle.1997. Effect of different mixingintervals on the fermentation ofcocoa beans. J. Sci. food. agric. 74.42-48.

21. Saposhnikova, G. 1951. Variacionesen la acidez y en el contenido delos sacáridos en el peso de lassemillas durante la fermentacióndel Cacao en Venezuela.Agronomía Tropical. Maracay(Venezuela). 3(3):185-195.

22. Shaughnessy, W. 1992 Cocoa beans-planting through fermentarion itseffect on flavors. Manufacturing-Confectioner. 72(11):51-58.

23. Schwan, R. 1990. Microbiología de lafermentación del cacao: Estudiopara mejorar la calidad CEPLAC/CEPEC/SETEA. Cp 07, 45600-000, Itabuna, Bahia, Brasil.Agrotrópica. 2(1):22-31.

24. Singleton, V. y J. Rossi. 1965.Determination of tannins in wines.Journal of Enologgy andViticulture 6(3):114p.

25. Statistical Analysis Systems Insyitute.1995. SAS. User’s guide: statistics,version 5 edition. SAS. Institutecary, N.C.

26. Yusep, I., S. Jinap, B. Jamilah y S.Nazamid. 2002. Influence ofcarboxypeptidases on free aminoacid, peptide and methylpyrazinecontents of Ander - fermentedcocoa beans. J. Sci. food. agric.82:1584-1592.