PROYECTO DE GRADO

TRABAJO COLABORATIVO 2

ANTEPROYECTO

Niní Johana Moran ChávezCódigo: 34614515

Nelsy Solarte PascalCódigo: 36954465

José William Alvis OlayaCódigo 16.284.665

Grupo 102060_3

Tutor

DIEGO A. MARIN IDARRAGA

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA

FACULTAD DE CIENCIAS BASICAS E INGENIERIA

CEAD PALMIRA

2.015

FECHA:TITULO: Aprovechamiento del mucilago de cacao (Theobroma cacao) de la variedad CCN51,   producido en la región  San Miguel - Putumayo,  para la elaboración de una bebida fermentada (Vino).

Investigadores principales: Nelsy Solarte Pascal, Niní Johana Moran, José

William AlvisNivel de capacitación de los investigadores principales: Estudiantes de Ingeniería de Alimentos.Correo electrónico:nelsypaz81@gmail.com, walvis2@hotmail.comTeléfono: 3137710045- 3173777446Numero de Cedula de Ciudadanía: 36954465, Escuela: ECBTIPrograma académico: Ingeniería de AlimentosZona UNA de Procedencia del Proyecto: Zona Centro SurDirector Zonal: José Luis Montaño HurtadoDirección Postal:Teléfono: (2) 708345-759389-7579E-mail:Ciudad : PalmiraDepartamento: Valle del CaucaLugar de ejecución del proyecto: San Miguel PutumayoCiudad: La DoradaDuración del Proyecto: 4 mesesTipo de Proyecto:Descriptores Palabras Claves: mucilago de cacao, bebida fermentada, subproducto del cacao, proceso de elaboración.

RESUMEN DEL PROYECTO

1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

ANTECEDENTES

El cacao es una especie nativa del bosque húmedo tropical americano, siendo su origen los nacimientos de los ríos Amazonas y Orinoco. A partir de allí el cacao se extendió a Venezuela, Colombia, Ecuador, México y algunos países de Centroamérica. También se dispersó a lo largo del río Amazonas originando el cacao de Brasil y Las Guyanas. Desde Brasil el cacao fue llevado a África, a la isla de San Tomé y Príncipe, y después se extendió a Ghana, Nigeria, Costa de Marfil, Camerún y Malasia, países que hoy concentran más del 80% de la producción mundial de cacao. Mientras que el continente americano solo participa con el 16%. De los países de la región los mayores productores de cacao son Brasil, Ecuador, República Dominicana, México y Colombia.1

La siembra de cacao en el departamento del Putumayo, es relativamente reciente, pues a partir del año de 2011, se inicia a incentivar a los productores especialmente a los del bajo Putumayo, para la siembra del cultivo de cacao, como una alternativa de producción licita.

De esta manera el gobierno colombiano, organizaciones internacionales, ONGs, etc., propician la erradicación de cultivos ilícitos, como una medida que contribuya en la recuperación de la económica y como un mecanismo que libre a la población del Putumayo, de las graves consecuencias humanitarias del conflicto armado y la producción del cultivo de hoja de coca.

La Comisión Internacional de la Cruz Roja en el año 2011, ejecuto un proyecto de siembra de 349 ha de cacao, para beneficiar a 320 familias en trece localidades cercanas al rio San Miguel. Actualmente las familias que no fueron beneficiadas por el proyecto han decidido por iniciativa propia sembrar sus cultivos.

El cultivo de cacao ha sido una experiencia exitosa, no solo en el departamento del Putumayo sino en varias regiones del país, según el ministerio de agricultura, este cultivo se ubica generalmente en zonas con conflictos sociales y con presencia de cultivos ilícitos. En este sentido el cacao ha sido uno de los productos favorecidos con los programas de desarrollo alternativo del “Plan Colombia”, en la medida en que el cacao constituye un proyecto productivo agroforestal y es una fuente licita de empleo e ingresos.

Actualmente el municipio de San Miguel tiene dos asociaciones (Asopa y Froncasan) que realizan la comercialización directa de la almendra de cacao, para la industria Colombiana.

1 http://www.agronet.gov.co/www/docs_agronet/2005112145659_caracterizacion_cacao.pdf

Las variedades predominantes en el municipio de San Miguel son:

CCN 51: es un clon, producido vegetativamente, obtenido de árboles con rendimiento sobresaliente, esta variedad según la Federación Nacional de Cacaoteros, es recomendada para bosque húmedo tropical.

Según ICA (2006), entre los beneficios del CCN 51, se destacan:

Alto índice de semillas por mazorcas; de 45 a 50 semillas por mazorca. Excelente índice de mazorca (IM): 7 a 8 mazorcas/libra de cacao seco. Excelente índice de semilla (IS): 1,45 g/semilla seca y fermentada. Calidad de cacao: con buen trabajo post cosecha, es de primera calidad. Alta productividad: 2-2.5 TN. Tolerancia a enfermedades: escoba de bruja. Precoz: inicia la producción a los 18 meses. Planta de baja estatura. Mazorca grande y de cascara delgada.

Forastero: conocido como cacao amazónico, la mazorca es de color amarillo, con un pequeño cuello de botella en la base, las almendras son aplanadas y pequeñas. Constituyen el 80% de la producción mundial.

Sin embargo la de mayor producción es la variedad CCN-51, pues de este clon se obtienen almendras de excelente calidad en cuanto a peso y tamaño . La casa Luker y La Nacional de chocolates, le han otorgado al cacao producido en el municipio de San Miguel, la calidad tipo Premium.

Según el Ministerio de agricultura y desarrollo rural, la producción de cacao se destina para la industria confitera, productora de chocolates, cosméticos y farmacéuticos. La cadena comprende tres tipos de bienes: primarios: cacao en grano, intermedios: manteca, polvo y pasta de cacao, finales: chocolate para mesa y confites.

Como se puede observar a nivel nacional, el aprovechamiento con fines industriales es solo de la almendra, lo cual le ha restado importancia comercial a los subproductos que se generan durante la cosecha del cacao, entre ellos la cascara y el mucilago.

El mucilago se puede aprovechar para la fabricación de alimentos, en el Brasil, en bahía, se utiliza el mucilago fresco para producir néctar y jugo de cacao.

En el proceso de fermentación el mucilago provee el sustrato para varios microorganismos, los cuales son esenciales para el desarrollo de precursores del sabor del chocolate. Aunque el mucilago es vital en el proceso de fermentación, hay más del que se requiere. Al analizar las características organolépticas, se destaca que el exudado tiene un sabor a frutos tropicales, agradable al paladar, por otra parte la presencia de azucares (10% al 13%), le confieren cualidades para la transformación en productos tipo jaleas, alcohol, vinagre, pulpa congelada, nata, etc.

De acuerdo a las cualidades del mucilago, se pretende aprovechar su contenido de azucares para el desarrollo de una bebida fermentada, como una alternativa no

solo de generación de ingresos, sino para propiciar procesos innovadores que contribuyan a proporcionar valor agregado a un producto regional.

JUSTIFICACION

A nivel mundial la industria del cacao abarca una gran porción del mercado de los alimentos, Colombia produce alrededor de 55,000 toneladas anuales de almendra de cacao (Fedecacao, 2004), lo que corresponde a 180,000 toneladas de fruta, teniendo en cuenta que la almendra de cacao corresponde solo el 30% en peso del fruto entero, el 70% del peso total del cacao está compuesto por mucilago, cascara y corazón.

La almendra cosechada en el municipio de San Miguel, se destina en su totalidad a la industria nacional, conformada por: La Nacional de chocolates y La Casa Luker, principalmente, esta a su vez se constituye en la materia prima para la elaboración de variados productos; licor de cacao, confitería, manteca de cacao, chocolate en polvo, etc., productos medicinales y cosméticos.

Si bien es cierto, toda producción agrícola genera subproductos, los cuales en su mayoría no son aprovechados de una forma eficiente, de esta manera terminan convirtiéndose en contaminantes en algunos casos, o en un problema para el agricultor si no ha definido la disposición final de los mismos.

En la producción de cacao, se prevé que el 70% son subproductos, una proporción correspondiente a la cascara y corazón, es aprovechado para la elaboración de ensilaje, alimentación animal, etc., sin embargo el mucilago del cacao se no se aprovecha, pues finaliza convirtiéndose en un exudado que se estila en el proceso de fermentación de la almendra de cacao.

Durante la fermentación de los granos, estos se colocan recién cosechados en recipientes adecuados o pilas que deben cubrirse para crear un ambiente semi cerrado. De esta manera ocurre la eliminación de la baba o mucilago azucarado y, dentro de la almendra, la muerte del embrión, la transformación de los cotiledones y la formación de las sustancias precursoras del sabor y aroma de chocolate.

El mucilago azucarado que se elimina durante la fermentación, tiene un importante contenido de azucares (10%-13%), ideal para elaborar productos fermentados.

Los resultados del proceso de investigación se constituirán en un aporte a la educación, debido a que se los resultados encontrados durante el proyecto de grafo permitirá establecer alternativas de innovación de alimentos y la generación de conocimientos que serán los referentes de otros procesos investigativos relacionados con el aprovechamiento del cacao, específicamente de la variedad CCN-51.

MARCO CONCEPTUAL Y TEORICO

REQUERIMIENTOS EDAFOCLIMATICOS

El mejor desarrollo del cacao, se manifiesta en temperaturas promedios anuales de 21°C. Las temperaturas muy altas o bajas pueden llegar a producir alteraciones fisiológicas en el árbol, esta ejerce efecto en la formación de las flores.

El cacao es muy sensible a escases o exceso de agua, los regímenes de agua deben estar entre 1500 a 2500 mm al año.

En cuanto al requerimiento en suelos, el cacao prefiere los suelos ricos en materia orgánica, profundos, franco arcillosos, con buen drenaje y topografía regular. Sin embargo el cacao se adapta a la mayoría de suelos, que van desde arcillas pesadas muy erosionadas hasta arenas volcánicas recién formadas y limosas, con pH de 4 a 7.

El cacao tiene tolerancia a los fuertes vientos, sin embargo es importante evitar fuertes vientos, pues provocan la caída prematura de las hojas con su consecuente defoliación.

En cuanto a la plantación del cacao, no se puede establecer a plena exposición solar, se recomienda sombra moderada.

CACAO

El árbol de Cacao (Theobroma cacao) de la familia de las esterculiáceas, es una planta tropical, que crece en una franja geográfica fundamentalmente tropical y que se extiende unos 20° de latitud hacia ambos hemisferios. Se clasifica en dos grandes grupos: el criollo y el forastero. Esta última es una variedad con gran crecimiento, debido a la mayor facilidad para su cultivo y manejo. Se cultiva en arbustos de dos a tres metros que deben estar a la sombra, por lo cual normalmente se encuentran bajo arboles más grandes como Cedro, Bucare, Mango o Plátano, entre otros. Normalmente tienen entre 10 y 15 frutos; es un cultivo permanente con un ciclo de duración casi 40 años.

EL FRUTO DEL CACAO

Botánicamente el fruto del cacao es conocido como una drupa, aunque generalmente se le conoce como mazorca. El tamaño y la forma dependen en gran medida de las características genéticas de la planta, el medio ambiente, así como el manejo de la plantación.

VARIEDADES

Generalmente se conocen cuatro categorías a saber forasteras, criollas, trinitarias y cacao nacional.

CRIOLLO O DULCE2: su origen se centra principalmente en Centroamérica, Colombia y Venezuela, entre las características más sobresalientes se menciona que el fruto posee una cascara suave, con 10 surcos profundos con otro de menor profundidad, su curvatura es

2 http://biblioteca.catie.ac.cr/descargas/Estrada_et_al_Guia_Tecnica_Cacao.pdf

borroñosa y termina en una punta delgada. La cascara es de color blanco o violeta, las semillas son dulces y de ellas se elabora el cacao denominado fino.

TRINITARIO3: esta variedad surge del cruce de la variedad criolla y forastero las mazorcas por lo general son de muchas formas y colores; las semillas son más grandes que el de las otras variedades; las plantas son fuertes, de tronco grueso y hojas grandes. Actualmente es la variedad más cultivada en el mundo.

FORASTERO O AMARGO4: su principal centro de origen se limita a la zona de América del sur y es el más cultivado tanto en África como en Brasil. Entre sus características se cita que posee una cascara dura y más o menos lisa, de apariencia redondeada y la cascara suele ser de color verde a amarillo. Las semillas son aplanadas de color morado y sabor amargo.

AMAZÓNICO5: se originó en la franja del bosque tropical en la franja del occidente de los andes entre Colombia y Ecuador. Corresponde a un grano bastante grande de cotiledón claro recién extraído de la mazorca y castaño claro una vez beneficiado. Tiene una demanda particular en el mercado, especialmente el europeo.

2. ETAPAS DE BENEFICIO DEL CACAO

2.1Recolección: La recolección es una de las etapas más importantes en el proceso del cacao, debido a que una buena selección de las mazorcas recolectadas es de vital importancia para las características del producto final. Se realiza cada dos o tres semanas, el corte se debe hacer con tijera podadora, solo se recoge granos maduros y sanos.

Los árboles de cacao florecen dos veces al año, presentándose su principal período de floración entre los meses de junio y julio. Es común que se presente un segundo período entre los meses de agosto y septiembre, siendo este menos productivo que el anterior. El tiempo de maduración de los frutos del cacao oscila entre los cuatro y los seis meses de acuerdo con la altura sobre el nivel del mar y la temperatura del lugar de cosecha (Rodríguez, 2001).

2.2Partida de la mazorca: se separan las mazorcas sanas de las dañadas, y se quiebran con un machete de tal forma que se evite dañar los granos.

2.3Desgranada: Proceso de extracción de las semillas, deslizando los dedos de la mano a lo largo de la vena central de la mazorca, evitando extraerla, para evitar no sacarla con los granos.

3 http://biblioteca.catie.ac.cr/deoscargas/Estrada_et_al_Guia_Tecnica_Cacao.pdf4 http://biblioteca.catie.ac.cr/descargas/Estrada_et_al_Guia_Tecnica_Cacao.pdf

5 http://biblioteca.catie.ac.cr/descargas/Estrada_et_al_Guia_Tecnica_Cacao.pdf

2.4Fermentación: Este proceso por lo general no debe llevarse a cabo por más de tres días para el cacao criollo y de ocho días para el cacao forastero. Algunos de los métodos más comunes en esta práctica son la fermentación en sacos, en cajas y en montones. Si este proceso se realiza mal o de manera deficiente se produce el llamado cacao corriente (Fedecacao, 2004).

2.5 “Durante el proceso, la acción combinada y balanceada de temperatura, alcoholes, ácidos, pH y humedad anulan la actividad del embrión, disminuye el sabor amargo por la pérdida de theobromina y se producen las reacciones bioquímicas que forman el chocolate” (Fedecacao, 2004).

2.6Secado: Este proceso reduce la humedad restante del proceso de fermentación “Se consigue pasar de almendras con un 55 % de humedad hasta almendras con un 6 - 8 %”, además de reducir su acidez y astringencia. Durante este período las almendras obtienen el sabor y aroma a chocolate, además de otras características físicas como el color marrón propio del cacao fermentado (Fedecacao, 2004).

El método más adecuado para este proceso es el secado natural, que se hace al sol utilizando camillas de madera y carros corredizos, este es reconocido como el mejor debido a la economía y a que genera un mayor aroma en las almendras. Otro método es el secado en silos en el cual la temperatura no debe exceder los 60 ºC y por último el secado en estufas en el que se hace uso de una corriente caliente que atraviesa la masa de cacao (Fedecacao, 2004).

3. COMPOSICON DEL FRUTO DE CACAO

El cacao contiene una gran variedad de nutrientes, ente ellos están las grasas, los carbohidratos, las proteínas, los minerales, y las vitaminas

según el autor Zlatko Kalvatchev investigo que el fruto del cacao tiene de 30 a 50 almendras con una composición de células de savia ricas en azucares (10%-13%), pentosas (2%-3%), ácido cítrico (1%-2%) y sales (8%-10%).El mucilago forma parte de los residuos del fruto del cacao; es una pulpa aromática de muy buen sabor, la cual crece de los tegumentos de las semillas, se compone de células parenquimatosas esponjosas, conteniendo savia rica en azucares. Posee un delicioso sabor y ha sido utilizado para producir: mermeladas de cacao, alcohol, vinagre, nata y pulpa procesada. En la tabla 1, se muestra la composición química del mucilago de Cacao donde se encuentra un importante porcentaje de azucares y glucosa (JIMENEZ, 2012):

Tabla 1. Composición química del mucílago de cacao.

Componente % p/p (Base húmeda)Agua 79,2 – 84,2Proteína 0,09 -0,11Azucares 12,5 -15,9Glucosa 11,6 – 15,32Pectinas 0,9 – 1,19Ácido cítrico 0,77 -1,52Cenizas 0,40 -0,50

Fuente: Lozano, R.A y Dittmar, H.F

El contenido de nutrientes del cacao y de sus sub productos, cambia a medida que

Se somete a alguno de los procesos de producción.

Grasa: el contenido de grasa en el cacao no es la misma para todas las

Variedades. A la grasa se le conoce como manteca de cacao, algunas variedades

aportan el 55% de manteca de cacao, mientras que otras dan un 38% únicamente.

Carbohidratos: los carbohidratos presentes en el cacao están forma de almidones,

fibras y azucares como la sacarosa

4. SUBPRODUCTOS DEL CACAO

4.1CASCARA DE CACAO: La explotación comercial del cacao (Theobroma cacao L.) genera un volumen de cáscaras que resultan después del proceso de extracción de las almendras, este subproducto tiene en algunos usos; como abono orgánico, compostaje para alimentación animal, y para la extracción de pectinas a nivel industrial.

4.2MUCILAGO DE CACAO: el mucilago se obtiene durante la fermentación, en esta etapa del beneficio del cacao se pierde por desbabe natural y por degradación el mucílago que recubre a semilla fresca de cacao. Este

subproducto tiene utilidad para la elaboración de diversos productos artesanales.

5. USOS DE LA PULPA DE CACAO

El mucilago de cacao o pulpa de cacao, por su contenido de azucares, tiene posibilidades para la elaboración de productos alimenticios, se calcula que se llegan a desperdiciar aproximadamente setenta litros por tonelada de material mucilaginoso, de esta manera se observa que el aprovechamiento del material, se puede desarrollar desde la recolección de los frutos maduros, aplicando un proceso de selección y lavado de las mazorcas, continuando con la partida de las mazorcas y una vez abiertas se realiza la extracción de las almendras.

La extracción del mucilago se debe desarrollar en materiales de acero inoxidable o plástico, se recomienda extraer de un 20% a 25% en relación con el peso de las semillas frescas del cacao, para no afectar la fermentación de las semillas. Por otra parte para garantizar la calidad de la materia prima, las operaciones se deben efectuar el mismo día de la cosecha, con un máximo de 24 horas después.

El mucilago obtenido, se debe someter a un proceso de preservación, como pasteurización, adicionando conservante como el metal bisulfito de potasio o con un proceso de congelación de 2°C a 4°C.

Entre las posibilidades de industrialización del mucilago del cacao están; pulpa de cacao, jalea, mermelada, jugo de cacao, néctar de cacao, malteada de cacao, vinagre de cacao, bebidas fermentadas etc.

6. FERMENTACION ALCOHOLICA

La fermentación alcohólica, también conocida como, fermentación etílica, o del etanol, es un proceso de tipo biológico, en el cual se lleva a cabo una fermentación sin presencia de oxígeno. Este tipo de fermentación se debe a las actividades de ciertos microorganismos, los cuales se encargan de procesar azúcares, como la glucosa, la fructosa, etc. (hidratos de carbono), dando como resultado un alcohol a modo de etanol, CO2 (gas) y ATP (Adenosín Trifosfato), moléculas que son utilizadas por los propios microorganismos en sus metabolismos energéticos LA guía 2000.

Se pretende aprovechar el mucilago de cacao para elaborar una bebida fermentada, de esta manera el proceso que se prevé aplicar es similar al desarrollado para obtener una bebida fermentada tradicional, de esta manera es importante tener en cuenta aspectos relevantes en los procesos de fermentación.

6.1 EL pH: El pH del vino (3,1- 4) no es el más adecuado para la vida de lasLevaduras, menos para la de las bacterias, prefiriendo convivir con valores más elevados. Cuanto menor es el pH peor lo tendrán las levaduras para fermentar, aunque más protegido se encuentra el vino ante posibles ataques bacterianos. Además, más elevada será la fracción de sulfuroso que se encuentra libre.

6.2 LOS AZUCARES: Según Blouin & Peynaud (2004), a muy altas Concentraciones (700 g/l), los azucares impiden la multiplicación de microorganismos. En cantidades menores, el efecto inhibidor es limitado pero sensible por encima de 300 g/l donde se observan dificultades fermentativas.

6.3 AIREACION: Durante mucho tiempo se pensó que las levaduras eran

Microorganismos anaerobios estrictos, es decir, debía realizarse la fermentación en ausencia de oxígeno. Sin embargo, es un hecho erróneo ya que requieren una cierta aireación. Esta oxigenación se consigue en los procesos previos a la fermentación y mediante remontados de aireación en la elaboración de tintos (habitualmente se realizan nada más arrancar la fermentación y a las 24 h. después, remontados típicos de la escuela bordolesa).

Una aireación sumamente excesiva es totalmente absurda ya que, entre otras consecuencias en el vino, no obtendríamos alcohol sino agua y anhídrido carbónico debido a que las levaduras, cuando viven en condiciones aeróbicas, no utilizan los azúcares por vía fermentativa sino oxidativa, para obtener con ello mucha más energía.

6.4 LA TEMPERATURA: Las levaduras son microorganismos mesófilos, esto hace que la fermentación pueda tener lugar en un rango de temperaturas desde los 13-14ºC hasta los 33-35ºC. Dentro de este intervalo, cuanto mayor sea la temperatura mayor será la velocidad del proceso fermentativo siendo también mayor la proporción de productos secundarios. Sin embargo, a menor temperatura es más fácil conseguir un mayor grado alcohólico, ya que parece que las altas temperaturas que hacen fermentar más rápido a las levaduras llegan a agotarlas antes.

La temperatura más adecuada para realizar la fermentación alcohólica se sitúa entre los 18-23ºC y es la que se emplea generalmente en la elaboración de vinos blancos. Sin embargo, para elaborar vinos tintos es necesaria una maceración de los hollejos (y pepitas) de las uvas con el fin de extraer antocianos y taninos principalmente, de forma que se fermenta a temperaturas más elevadas (24-31ºC) para buscar una mayor extracción de estos compuestos.

Por encima de 33-35ºC el riesgo de parada de fermentación es muy elevado, al igual que el de alteración bacteriana ya que a estas elevadas temperaturas las membranas celulares de las levaduras dejan de ser tan selectivas, emitiendo substratos muy adecuados para las bacterias.

7. LEVADURAS UTILIZADAS EN LA FERMENTACION ALCOHOLICA

Las levaduras son los agentes de la fermentación, estas se encuentran naturalmente en la superficie de las plantas, pero el suelo es su principal habitad. La mayoría de las levaduras son hongos unicelulares microscópicos, generalmente se reproducen asexualmente por gemación, y otras lo hacen por fusión múltiple.

Las levaduras del vino, pertenecen a varios géneros, divididas en varias especies, cada una dividida en especies, las especies más extendidas son las saccharomyces, ellipsoideus, Kloeckera apiculata y Hanseniaspora uvarum, las cuales representan por sí solas el 90% de las levaduras utilizadas para la fermentación del vino.

Las levaduras se clasifican como activas e inactivas; siendo las levaduras activas, las utilizadas en procesos de fermentación (ej.: Saccharomyces cerevisiae) (Muniesa, 2009).

Los estudios sobre microbiología enológica se han concentrado en las levaduras pertenecientes al género saccharomyces, que son los responsables de la fermentación alcohólica.

7.1 Saccharomyces cerevisiae: Aunque se han encontrado muchos géneros de levaduras en fermentaciones, la especie Saccharomyces cerevisiae es un hongo unicelular, principal responsable de la fermentación alcohólica, así como de la producción de la mayoría de los compuestos aromáticos; utilizado industrialmente en la fabricación de pan, cerveza y vino (Gómez, De Los Ríos, Soto, López & Rutiaga, 2009). Según García (2010), la levadura Saccharomyces cerevisiae es utilizada para la fermentación de:

Pan Vinos y sidras Cervezas de alta fermentación Bebidas destiladas

Producción de biomasa, flavors, etc.

Se vuelve rápidamente dominante en los mostos en fermentación, pero este dominio es más lento en ausencia total de sulfitado (Blouin & Peynaud, 2004).

8. EL VINO

Bebida alcohólica, elaborada por fermentación del jugo, fresco o concentrado de uvas.

8.1. CLASIFICACION DE LOS VINOS

Vinos Calmos o Naturales

Son aquellos que se hacen desde el mosto, y que es fermentado en forma natural, o con algún aditivo en cantidades controladas como levaduras, azúcar o cantidades muy pequeñas de sulfuros. Estos vinos son de una graduación alcohólica que va desde el 10% al 15%, ya que se les detiene la fermentación alcanzando estos valores. Son los habitualmente conocidos como blancos, tintos y rosados .

Vinos Fortificados o Fuertes

Reciben alguna dosis de alcohol, usualmente un brandy de uvas, en alguna etapa de su vinificación. Las interferencias controladas tipifican la producción y características de los vinos fuertes resultando el Vermouth, Jerez, Marsala, Madeira y Oporto. El contenido alcohólico de estas variedades va desde los 16º a los 23º (grados por volumen).

Vinos Espumantes

Son aquellos del tipo del Champagne, los cuales tienen dos fermentaciones. La primera que es la habitual del vino natural, y una segunda que tiene lugar en la botella. Algunos vinos naturales tienen cierta efervescencia llamada pétillement, pero esta es muy suave y no es causada como resultado de interferencias en el proceso de fermentación. Si se trata de vino espumoso, este se elabora según distintos métodos, siendo el más barato el de carbonatación forzada usando dióxido de carbono. Los de calidad son aquellos que no cuentan con aditivos y su segunda fermentación es alcanzada por añejamiento.

OBJETIVOS DEL PROYECTO

Objetivo General

Elaborar una bebida fermentada (vino) a partir del mucilago de cacao (Theobroma cacao) de la variedad CCN 51, producido en San Miguel Putumayo.

Objetivos Específicos

Determinar el proceso de extracción del mucilago de cacao (Theobroma cacao) de la variedad CCN 51.

Investigar las características físico químicas del mucilago de cacao cacao (Theobroma cacao) de la variedad CCN 51.

Desarrollar la formulación y los procesos requeridos para la elaboración de la bebida fermentada.

METODOLOGIA

1. OBTENCION DEL MUCILAGO DE CACAO

1.1. MATERIA PRIMA

Las mazorcas de cacao se recolectaran en la finca Santa Mónica, ubicada en la vereda Agua Blanca, Municipio de San Miguel, las condiciones geográficas y climáticas se describen a continuación:

Extensión 570,8 km

Clima Tropical humedo

Temperatura Máxima 28°C

Temperatura Mínima 18°C

Temperatura media anual 28°C

Latitud 0,34361100

Altitud 380 msnm

Humedad Relativa anual

Fuente: http://sanmiguel-putumayo.gov.co/informacion_general.shtml

Para el desarrollo del proyecto, las mazorcas se recolectaran 24 horas antes del procesamiento, durante el proceso de recolección de las mazorcas se tendrán en cuenta parámetros como: madurez (color amarillo rojizo) y apariencia física (libre de enfermedades y sin golpes).

1.2. EXTRACCION DEL MUCILAGO DE CACAO

Para desarrollar el proceso de extracción del mucilago del cacao se aplicara en siguiente proceso:

MAZORCAS DE CACAO CCN51

SELECCION

PESAJE

LAVADO Y DESINFECCION

CORTE

SEPARACION

ALMENDRAS MUCILAGINOSAS

EXTRACCION

CASCARA DE LOS FRUTOS

PLACENTA

1.3. SELECCIÓN: Se realizara la selección de las mazorcas, teniendo en cuenta criterios como color (amarillo-rojizo) y apariencia (libre de enfermedades y sin golpes).

1.4. PESAJE: Después de realizar el proceso de selección de las mazorcas, se procederá a efectuar el pesaje en una balanza digital.

1.5. LAVADO Y DESINFECCION: se prepara una solución desinfectante con agua clorada a 100 ppm, posteriormente aplicar el enjuague.

1.6. CORTE: para este procedimiento se utilizara un método convencional (cuchillo de acero inoxidable).

1.7. SEPARACION DE ALMENDRAS Y PLACENTA: Se extraen las almendras de cacao separándolas de la placenta de forma manual.

1.8. EXTRACCION DEL EXUDADO MUCILAGINOSO: según la bibliografía disponible de los diferentes métodos existentes para la extracción del mucilago de cacao el más recomendable es mediante el uso de una despulpadora, pues la gran capacidad de procesamiento permite extraer en menor tiempo y de forma controlada el mucilago. Algunas despulpadoras convencionales procesan 350 Kg/h.

1.8.1. CARACTERIZACION FISCOQUIMICA DEL MUCILAGO DE CACAO.

Para caracterizar fisicoquímica el mucilago del cacao, se desarrollara un análisis proximal en el cual se evaluara:

Solidos solubles Acidez titulable pH Proteína Humedad Grasas Ceniza Fibra Hidratos de carbono

EXUDADO DEL MUCILAGO DE CACAO

Energía Solidos totales Azucares totales

1.9 FORMULACION DEL MOSTO PARA LA FERMENTACION

Para el procesamiento de la bebida fermentada (vino) se ha observado que a nivel de laboratorio se puede diseñar un micro fermentador, con el cual se desarrollaran los diferentes ensayos de las formulaciones que se estime conveniente, el micro fermentador tendrá una capacidad de 500 ml, este se deberá tapar herméticamente con un tapón de caucho en la parte superior y acoplado a este una trampa de aire, mediante el uso de un tubo pyrex, con la finalidad de impedir el paso del oxígeno al interior del fermentador y permitir la salida del dióxido de carbono, producido en el interior del mismo, por acción de lasLevaduras en el mosto durante la fermentación.

En la parte inferior del fermentador se implementara una salida que permita la toma de muestras para los análisis de solidos solubles y pH y facilitar el trasiego del vino a las botellas, sin los sedimentos formados durante el proceso.

Fuente: Diana L. Peña. (2012)

2. ELABRACION DEL VINO DE CACAO

La elaboración del vino de cacao se desarrollara de acuerdo al siguiente diagrama de flujo:

ACONDICIONAMIENTOAZUCAR

EXUDADO DEL MUCILAGO DEL CACAO

2.1 Acondicionamiento del mosto: para adecuar el mosto es necesario adicionar azúcar, sin embargo este procedimiento se debe se desarrollar con algunos criterios, (arozarena,2003), establece la siguiente formula:

2.2 Sulfitado: según (Ruiz, 2011), para la elaboración de vino se debe adicionar 0,16 g/L mosto.

2.3. Inoculación: (arozarena, 2003), establece que para la inoculación es pertinente utilizar levadura seca rehidratada en una concentración de 0,15 g/L mosto.

2.4. Fermentación: para la fermentación del mosto, se mantendrá una temperatura de 25,5 °C, durante 10 días.

2.5 Trasiego: se desarrollara a temperatura ambiente, desde el fermentador hasta los envases.

SULFITADO

INOCULACION

FERMENTACION

TRASIEGO

ENVASADO

Meta bisulfito de sodio 0,16 g/L Mosto

VINO DE CACAO

Saccharomices cerevisiae 0,15 g/L

2.6. Envasado: el tipo de envase para el vino, es de vidrio tipo viñeras, el envase previamente se lavara y desinfectara.

CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES

ACTIVIDAD MES 1 N° SEMANA

MES 1 N° SEMANA

MES 3 N° SEMANA

MES 4 N° SEMANA

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

Diseño de formatos para el análisis de la información

x

Selección de la finca x

Determinación del tamaño de la muestra a recolectar

x

Recolección y clasificación de las mazorcar

x

Ensayos preliminares de extracción del mucilago

x x

Análisis fisicoquímico del mucilago de cacao

X

Procesamiento del mucilago de cacao para la elaboración del a bebida fermentada

x

Estandarización de la formulación a utilizada en la elaboración de la bebida fermentada

x

Análisis fisicoquímicos de la bebida fermentada

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Tratamiento de la información obtenida

x x

Análisis de la información

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Redacción del informe final

x x

Presentación y sustentación del trabajo de grado

x

BIBLIOGRAFIA

Fermentación alcohólica. La Guía de Química http://quimica.laguia2000.com/general/fermentacion-alcoholica#ixzz3Z6skXQKf.

Diana.L.Lasurriaga (2012)

(Arozarena, 2007)

Natural del cacao. Ideal en vinos. (Clarke, 2003)

(Ruiz, 2011)

PRODUCTO O RESULTADOS ESPERADOS

Generación de Nuevo Conocimiento

Resultado/Producto esperado

Indicador Beneficiario

Informe final que contenga el estudio de la elaboración de una bebida fermentada a partir del mucilago de cacao

Resultados obtenidosProductores del municipio de San Miguel y estudiantes de Ingeniería de alimentos

Fortalecimiento a la comunidad científica

Resultado/Producto esperado

Indicador Beneficiario

Tesis de grado Documento escrito Profesionales de Ingeniería de Alimentos

Apropiación Social del conocimiento

Resultado/Producto esperado

Indicador Beneficiario

Proceso estandarizado para la elaboración de una bebida fermentada

Documento escrito (procedimientos)

Comunidad en general

Impactos esperados

Impacto esperado Plazo (años) después de finalizado el proyecto:Corto (1-4)Largo (5-9)Mediano (10 a mas)

Indicador Verificable

Supuestos

Aprovechamiento del mucilago de cacao para elaborar bebidas fermentadas

Corto plazo Número de productores que procesan el mucilago de cacao

40

Generación de agro negocios

Largo plazo Numero de microempresas creadas

6

Comercialización del mucilago de cacao

Largo plazo Productores que comercializan el mucilago de cacao

150

Socialización y aprobación previa del proyecto

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Líder del grupo de investigación fecha:________________

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Coordinador zonal de investigación fecha:______________

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Líder de la Red de Investigación (Si aplica) fecha: _____________

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Comité de investigación escuela