1) La fermentación es un proceso bioquímico que involucra cambios microbianos y enzimáticos en la pulpa y cotiledones del cacao. 2) Estos cambios incluyen la sucesión de levaduras y bacterias que transforman los azúcares en alcohol y ácidos orgánicos, y la actividad enzimática que hidroliza compuestos fenólicos y proteínas. 3) Los resultados son la muerte del embrión, el pardeamiento de los cotiledones, y la acumulación de líquido en el interior de las alm

1. Cacao Porcelana

2. Cambios bioquímicos durante
la Fermentación
• Cambios en la pulpa:
Fermentación microbiana: Sucesión de microorganismos
• Cambios en el interior de los cotiledones
Fermentación enzimática:

3. La fermentación
Mucílago o pulpa
Cotiledón
Embrión
Es el proceso que comprende:
1. La transformación del mucílago que recubre la semilla a través de
la acción de microorganismos (Fermentación microbiana)
2.
Calidad

4. Cotiledones
Mucilago
Mucilago liquido
Cascarilla
Liquido Viscoso

5. Cambios bioquímicos y físicos durante la fermentación
Fermentación Microbiana
0-1 días
1-2 días
Azúcares
Etanol
Fase Anaeróbica
Ácido Acético
Fase Aeróbica
Pulpa
Testa
Cotiledón
Embrión
3-4 días
6-7 días

6. Incremento de Etanol
Incremento de Acido Láctico
Incremento de Acido Acético
Incremento de Temperatura
Levaduras
Bacterias del acido Láctico
Bacterias del Acido Acético
Formación de Esporas de Hongos Filamentosos
12 2 3 4 5 6 7
Días
Sucesión de Microorganismos Durante la Fermentación de los Granos de Cacao

7. Actividada Microbiana
Azúcar
Fermentada
Acido Cítrico
Etanol
Calor
Acido Láctico
Acido Acético
Calor
H2O + CO2
Muerte de embrión
libera enzimas y
substratos
Carbohidratos
Pectinas
Hemicelulosas
Acidos Orgánicos
Cotiledon
Pulpa
Teobromina Cafeína
Epicatequina Catequina
Procianidinas
Complejo de taninos
Azúcar
Antocianinas Cianidinas
Proteínas péptidos y aminoácidos

8. Sucesión de microorganismos durante la fermentación
de un cacao forastero
2 4 6 8 10
Intensidad relativa
Días
2 4 6 8 10
Levaduras
Bacterias
acéticas
Bacterias
acéticas
Bacterias
acéticas
Levaduras
Levaduras
Bacterias
aerofílicas
Bacterias
aerofílicas
Aireación excesiva / volteos
Aireación normal / volteos
Aireación limitada / volteos
Fin de la
fermentación
Fin de la
fermentación
Días
2 4 6 8 10
Fin de la fermentación
Días

9. Fermentación
Procesos que ocurren:
Aumento de la temperatura por la acción de microorganismos
(levaduras y bacterias), que actúan sobre los azúcares del
mucílago transformándolo en alcohol y luego en ácido acético.
0 24 48 72 96 120 144 168
Tiempo acumulado (h)
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
Temperatura (°C)
Temp. Sup.
Temp 20 cm

10. 50.0
60.0
70.0
80.0
90.0
jue 11 vie 12 sáb 13 dom 14 lun 15 mar 16 mié 17 jue 18 vie 19 sáb 20 dom 21 lun 22 mar 23
%
10
20
30
40
50
*C
Proceso Poscosecha de Cacao CEDEC-JAS
HMD TMP TMPA TMPB TMPC TMPD
50.0
60.0
70.0
80.0
90.0
jue 11 vie 12 sáb 13 dom 14 lun 15 mar 16 mié 17 jue 18 vie 19 sáb 20 dom 21 lun 22 mar 23
%
10
20
30
40
50
*C
Proceso Poscosecha de Cacao CEDEC-JAS
HMD TMP TMPA TMPB TMPC TMPD
Fase de Fermentación Secado artificial
Inicia pre-secado Inicia secado artificial
Pre-secado natural
HR, % T, °C

11. 30.0
40.0
50.0
60.0
70.0
80.0
90.0
lun 01 mar 02 mié 03 jue 04
%
20
30
40
50
60
*C
Temperatura ambiente (°C) Temperatura (°C) en masa de cacao
Humedad relative ambiente (%)

12. Procesos que ocurren:
Aumento del pH de la pulpa y disminución del pH del cotiledón.
Fermentación
Comportamiento del pH en testa y cotiledones durante la
fermentación en cacao criollo.
3
4
5
6
7
0 1 2 3 4
Días de fermentación
pH
pH en Testa
pH en Cotiledon

13. Fermentación
Procesos que ocurren:
Anillo periférico color pardo.

14. Fermentación microbiana (1ero y 2do día)
Fase anaeróbica
Levaduras 90%
(Desasimilación del
Ácido cítrico de la pulpa)
Desarrollo de bacterias
lácticas > Concent. CO2
O2
O2
O2
Alcohol
etílico
Ácido acético
Resíduos de
ácido acético
Oxidación
40-45C
Bacterias Aerobacter
pH ~ 5 Se activan las
Desdoblamiento
de proteínas
Amoníaco y aminas
Flora (S. geograf)
Levaduras
Bacterias lácticas
Bacterias acéticas
inactivadas
pH
pH
Células de la pulpa
Muerte del embrión

15. Respiración
Aireación
Levaduras
Fermentación
Levaduras
+93.33Kj/mol
CO2+H2O
Azúcar de la Pulpa
Fermentación
Bacteria acido Lácticas
Bacterias del
acido Acético
Oxidación
496KJ/mol
Acido acético
Antimicrobial
Aireación
CO2+H2O
Oxidación
1754KJ/mol
Acido láctico
Antimicrobial
Actividad microbial durante la fermentación de los granos de cacao

20. Evolución de la germinación en almendras de cacao
colectadas durante la fermentación (0-20 cm)

21. Evolución de la germinación en almendras de cacao
colectadas durante la fermentación (20 – 40 cm)
Determinación de la muerte del embrión en cacao
(Muestreo durante el proceso de fermentación 20 a 40 cm)
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
0
1
2
2
4
3
6
4
8
6
0
7
2
8
4
9
6
1
0
8
1
2
0
1
3
2
1
4
4
1
5
6
1
6
8
1
8
0
1
9
2
2
0
4
2
1
6
2
2
8
2
4
0
2
5
2
2
6
4
2
7
6
2
8
8
3
0
0
3
1
2
Horas de evaluación durante la germinación
Nº
de
almendras
germinadas
0 horas
24 horas
48 horas
51horas
54 horas
57 horas
60 horas
63 horas
66 horas

22. 0
20
40
60
80
100
120
0
10
20
30
40
50
60
0 24 48 51 54 57 60 63 66 69 72
% Germ.
ºC
Horas de toma de muestras después de iniciada la fermentación
Determinación de la muerte del embrión en almendras de cacao
durante la fermentación
sup 20cm % germinación

23. P
P
P
P
P
P
P
P
R
R
R R
R
R
R
R
R
R
R
P
P
R
P
P
Fermentación (3er día)
Equilibrio entre levaduras y
bacterias del ácido acético.
P
R
Polifenoles y purinas
Manteca de cacao
Almidón
Proteínas
Enzimas
Enzimas de germinación incipiente
R
P
Enzimas + Polifenoles
Precursores
del
Aroma y
sabor
a chocolate
Fase
aeróbica
H2O
O2
44 a 47
°C

24. Fermentación (3er día)
Enzimas Prot+Proteínas
+ Purinas
Fase
aeróbica
H2O
Aminoácidos y
Péptidos
Teobromina
40% Amargo
r
Difusión
P P
Enzimas de germinación incipiente
P
P
P
P
P
P
P
P
R
R
R R
R
R
R
R
R
R
R
P
P
R
P
P
R
Polifenoles y purinas
Manteca de cacao
Almidón
Proteínas
Enzimas (Proteolíticas)
R
O2

25. Oxidación de fenoles
Hidrólisis
enzimática de
las antocianinas
(beta-galactocidasa) 45°C
Fase
aeróbica
Astringencia
Cacao bien
fermentado
P
P
P
P
P
P
P
P
R
R
R R
R
R
R
R
R
R
R
P
P
R
P
P
P
R
Polifenoles no hidrolizados
Manteca de cacao
Almidón
Proteínas
Enzimas
Enzimas de germinación
incipiente
R
P
O2
3er día de Fermentación y 1er día de Secado
O2
Lenta

26. Deshidratación rápida
Secado violento
Se detiene la hidrólisis
enzimática de las
antocianinas
Fase
aeróbica
Almendras
púrpura
P
P
P
P
P
P
P
P
R
R
R R
R
R
R
R
R
R
R
P
P
R
P
P
P
R
Antocianinas
Enzimas
Enzimas de germinación incipiente
R
P
O2
3er día de Fermentación y 1er día de Secado
para un cacao Criollo

27. Fermentación
Procesos que ocurren:
Acumulación de líquido color vino o pardo oscuro, en el interior de
las almendras

28. Fermentación
Procesos que ocurren:
Cambio de color en los cotiledones (pardeamiento) y en el
mucílago.

29. Cambios en el mucílago
Color: Blanco, coco tierno
Olor: Guaba, dulce
Color: Melón y crema.
Olor: Cerveza
Color: Guayaba rosa
Olor: alcohol
Color: Rosado con gris
Olor: Yogurt
Color: Tamarindo maduro
Olor: Suave
Color: Tamarindo oscuro
Olor: Suave
0 horas 24 horas 48 horas
72 horas
96 horas
120 horas

30. Cambios bioquímicos durante el secado
Enzimas importantes durante el secado:
Polifenoloxidasa , se encuentra en las células de reserva del cotiledón, en el embrión y en el
tejido conjuntivo blanco que encuentra entre el embrión y el cotiledón. Ejerce una acción
desactivadora sobre las enzimas proteolíticas.
Máximo efecto: Fases iniciales del Secado, cuando el aire puede llegar a los cotiledones por
difusión a través de la testa. Cuando la mayoría de las enzimas han sido inactivadas, aún el 20%
de la polifenol-oxidasa está activa.

31. Cambios bioquímicos durante el secado
Enzimas proteolíticas: Actúan sobre las proteinas desdoblándolas, liberando
aminoácidos y péptidos, los cuales son responsables de los precursores de aroma
que se detectan durante la torrefacción.
Los productos de esta degradación se pierden por difusión, pero el desdoblamiento
de proteinas es más rápido que la velocidad de difusión, lo que origina la formación
de compuestos nitrogenados insolubles. Estos, al tostarse con glucosa, generan
sabores desagradables.
Actúan principalmente durante la fase anaeróbica y si se inicia el Secado, antes de
culminar esta fase, resulta perjudicial .
Alto contenido de Proteínas Baja Calidad

33. Cambios en los compuestos de los granos de cacao durante
la fermentación y el secado.*
Antocianinas
Catequinas y Leucocianidinas
Purinas: Teobromina,
cafeína, teofilina
Proteinas
Oligopéptidos y
Aminoácidos
Azúcares
Actividad enzimática
(proteasas,
glicosidasas)
Polifenoloxidasa
Ácidos orgánicos
(ácido acético,
ácido láctico)
Exudación,
hidrólisis,
blanqueamiento
Oxidación
Exudación,
oligomerización
Oxidacióin
Polimerización
Exudación
Proteólisis
Quinonas
“tannage”
Exudación
proteólisis Reacción con quinonas,
Reacción de Maillard
Exudación,
absorción de la pulpa
Reacción de Maillard
Proteólisis,
inactivación por calor
Intercambio con la pulpa
en fermentación
Proteólisis,
inactivación por calor
Reacción con quinonas
Degradación microbial,
evaporación
Grupo de compuestos Cantidad antes de la
fermentación (%) Durante la fermentación
Cantidad después de la
fermentación y secado (%)
Cambios causados principalmente
Durante el secado
*Zeigleder y Biehl 1988
12%
30%
85%
15%
87%
64%
4%
12%

34. Beneficio Postcosecha
Degradación
de la pulpa
levaduras
Fermentación
Láctica y Acética
Bacterias
Muerte del
embrión
Compuestos
antociánicos insolubles
Degradación de
proteínas
Compuestos
nitrogenados solubles
Difusión
Oxidación de
compuestos fenólicos
Hidrólisis enzimática de
proteínas y antocianinas
Aminoácidos +
Azúcares
reductores
Secado
Torrefacción
Compuestos
aromáticos
Cacao
corriente

35. Cambios físicos durante la fermentación y el secado
en un cacao criollo.
Cambios
físicos
Día 0 Día 1 Día 2 Día 3 Final del
secado
Temperatura °C 27 32 46 51 32
% Humedad 100 80 60 52 6-8
Aspecto de
los cotiledones/
color
Normal/
blancos
Globosos/
blancos
Globosos
Líquido pardo o
vino/anillo pardo
Hinchados /
anillo pardo
concéntrico
Agrietados/
marrón
Aspecto de la
testa
Gruesa
adherida al
cotiledón
Pastosa
adherida al
cotiledón
Anillo pardo Anillo pardo Marrón óxido
Color y aspecto
del
mucílago
Blanco Rosado
Rosado a pardo
degradado
Rosado
cremoso
macerado
Pardo oscuro,
seco
Flora microbiana Levaduras
90%
Bacterias
lácticas y
levaduras
Bacterias
acéticas
Bacterias
acéticas
% germinación 100 100-95 95-50 50-10 0

36. Cambios químicos durante la fermentación
y el secado en un cacao criollo.
Cambios
químicos
Día 0 Día 1 Día2 Día 3 Final del
secado
pH en testa 3 3,5 4,5 5,0 5,0
pH en cotiledones 6 5,5 5,3 5,0 5,0
Azúcares total
mg glucosa/gm
55 50 45 35 25
Teobromina % 1,70 1,60 1,40 1,30 ND
Cafeína % 1,1 – 0,95 0,95 – 0,85 0,80 – 0,75 0,75 – 0,65 ND
Polifenoles
mg ácido gálico/gm
60 50 40 30 28
Proteínas % 100 50

37. Cambios organolépticos durante la fermentación
y el secado en almendras de un cacao criollo.
Cambios
organolépticos
Día 0 Día 1 Día 2 Día 3 Final
secado
Aspecto Fresco Mucílago
escaso
Hinchado Globoso
Olor Dulzón
Flores,
frutas
Alcohol,
frutas
fermentadas
Vinagre Agrio, o
fermento
Cacao
Sabor Amargo y
astringente
Amargor
moderado
Acidez
moderada
Amargor
moderado
Acidez
moderada
Amargor
ligero
Acidez
suave
Panela
Malta
Nueces
Caramelo
Textura Compacta Algo húmedo Suave Agrietado
Color cotiledones Blancos Blancos Anillo
pardo que
migra al
interior
Anillo pardo
que migra
al interior
Rosado,
crema y
escaso

38. Sabores básicos y característicos del CCN 51
con presecado

39. Sabores básicos y característicos del
cacao Criollo Guasare (fermentación defectuosa)

40. 0.0
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
Cacao
Ácido
Astringente
Amargo
Afrutado
Floral
Nueces
Panela Malta
Crudo Verde
Sobretostado
Perfil sensorial del cacao de Tucaní
APROCAO
AFB
Jaime P

41. 0
1
2
3
4
5
6
Cacao
Ácido
Astringente
Amargo
Afrutado
Floral
Nueces
Panela Malta
Herbal
Perfil Sensorial del cacao Porcelana
I CC 2006
II CC 2006

42. Gracias por su