CÁLCULOS BASE PARA DISEÑO DE INFRAESTRUCTURA PARA EL BENEFICIO DE CACAO EN CENTROS DE ACOPIO

El Beneficio del cacao son la serie de operaciones sucesivas que comienzan con la cosecha y apertura de las mazorcas maduras para la obtención de las almendras de cacao (desgrane), continúa con la fermentación, secado y limpieza, terminando con la selección, clasificación y almacenamiento. El beneficio se hace con la finalidad de mejorar la calidad del grano cacao.

Este artículo comenta acerca el diseño de los cajones de fermentado y patios de secado, las medidas y capacidades de infraestructura para el beneficio y recomendaciones para lograr un producto final de excelente calidad.

La selección para el sistema de beneficio apropiado, debe hacerse en base a la máxima producción mensual de la finca cacaotera, que generalmente equivale a un 25% de su producción total anual. 

Se puede considerar si la  región cacaotera donde nos encontramos presenta comportamiento de cosecha bimodal, con dos picos y porcentajes aproximados de 60 y 40% del total y 15% para el mes de máxima producción; o en una región con comportamiento modal donde el 80% de la producción anual se concentra en un solo pico de cosecha, donde el mes de máxima producción presenta aproximadamente 20% del total.

PASOS DEL PROCESO DE POSCOSECHA DE CACAO.

COSECHA O RECOLECCION

Consiste en recolectar y abrir las mazorcas maduras y sanas, sacar los granos de cacao y colocarlos a fermentar.  En la costa de Aragua en Venezuela se mide la cantidad de Grano en tobos o cuñetes plásticos (que equivale a 20 Kg. aproximadamente) y se vierten en sacos o bolsas plásticas. La unidad de medida tradicional que se utiliza en el  campo es la Fanega que equivale a 7 latas (cuñetes) o 140 Kg, de cacao fresco.

FERMENTACION DEL CACAO

La fermentación se hace para inducir las modificaciones bioquímicas, que producen cambios deseables en el color, sabor y la consistencia del grano de cacao.

SECADO DEL GRANO

El proceso de secado tiene como finalidad fundamental bajar el % de humedad de 56-60% a 6-7%, siempre por debajo del 8% para asegurar buenas condiciones de almacenamiento, evitando el crecimiento de hongos y el ataque de los insectos. Para saber más revisa el artículo Poscosecha Cacao FUNDAMENTOS DE LA POSCOSECHA DE CACAO.

LIMPIEZA Y CLASIFICACION

Las labores de limpieza y clasificación se pueden hacer simultáneamente por medio de zarandas; si es poca cantidad se hace a mano. La clasificación se hace por tamaño, color externo y en base a características externas e internas.

ALMACENAMIENTO

El cacao en grano ya beneficiado, se coloca en sacos de 61 Kg, luego son llevados al almacén, aunque también pueden almacenarse a granel.

Las instalaciones de almacenamiento de cacao deben tener el piso y en lo posible las paredes de madera, para aislarlo de la humedad del suelo, de no poseer este requisito los sacos de cacao deben colocarse sobre estibas de madera y con una distancia de 1 m entre ellas y a 1 m de las paredes.

No se puede guardar en la misma área donde está el cacao almacenado insecticidas, fungicidas, combustibles o productos vegetales de olores fuertes. Es importante mantener la humedad relativa por debajo al 70% y contar con un plan de control de posibles ataques de plagas (insectos, roedores) y hongos.

COMERCIALIZACIÓN

En el mercado mundial de cacao, este se clasifica en dos grandes categorías: “basic beans” en Estados Unidos o “bulk beans” para Europa que se utilizan para la fabricación de manteca de cacao y de productos con gran cantidad
de chocolate y la segunda categoría llamada “cacao fino” o “de aroma” (“flavor beans”) utilizada para otorgar características especiales de aroma, sabor o color en chocolates y bombonería fina.

Las exigencias mínimas para considerar a un cacao como de buena calidad son: presentar sabor básico a cacao, tener buen nivel de astringencia, sin acidez excesiva, ausencia de olor a humo o podrido, tamaño uniforme de las almendras, contenido de humedad de ± 7%, libres de bacterias, insectos, ratas y que cumpla las regulaciones pertinentes en cuanto a niveles de cadmio, ocratoxina “A” y contaminación por pesticidas.

Te recomiendo leer el post LOTES DE CACAO – ASPECTOS PRE Y POSCOSECHA DE LA PRODUCCIÓN QUE AFECTAN SU CALIDAD. 

DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE INFRAESTRUCTURA PARA LA FERMENTACIÓN

FERMENTADOR TIPO CAJA O TRINITARIO

Son cajas hechas de madera que no transmitan malos olores. Cada región cacaotera presentará especies autóctonas que tradicionalmente son usadas para estos fines o que potencialmente puedan ser usadas. En Venezuela se emplea maderas de Apamate (Tabebuia rosea), Saqui-saqui (Bombacopsis quinata), Samán (Samanea saman) u otro tipo de madera dulce.

MADERAS PARA INFRAESTRUCTURAS DE FERMENTACIÓN Y SECADO

Es indispensable usar maderas que cumplan los siguientes requisitos:

• Preferiblemente blancas
• Totalmente Secas
• Libre de olores y sabores
• No es recomendable la aplicación de químicos para su tratamiento

¿SE PUEDEN USAR CAJAS PLÁSTICAS PARA FERMENTAR CACAO?

Álvarez,  et al (2010) , al comparar cajones de madera y cestas plásticas logró un porcentaje de fermentación de 84% y 83% respectivamente, concluyendo que el uso de las cestas plásticas, por su bajo costo, durabilidad, operatividad y haciendo un adecuado manejo poscosecha pudiese ser considerado como una acertada recomendación para lograr un buen grado de fermentación.

Sin embargo, estos investigadores recomiendan que se debe continuar con los estudios a fin de explicar con mayores detalles lo que acontece con estos sistemas de fermentación de bajo costo y operativos en su uso por parte de los productores de cacao.

Para conocer de otras alternativas a los cajones de madera para fermentar cacao revisa BENEFICIO DEL CACAO, MÉTODOS DE FERMENTACIÓN.

CONSIDERACIONES PARA LA CONSTRUCCIÓN DE CAJONES DE FERMENTACIÓN

El diseño de los cajones de fermentación debe tener las siguientes características.

• Construido en madera
• Adecuados bajo techo y protegidos de la lluvia
• Ubicados de 15 a 20 cm levantados del piso
• Con una rejilla de madera en el fondo, de tablas de 5 a 8 cm de ancho, separadas unos 3 mm o agujeros de ½ cm de diámetro para facilitar el drenaje
• Profundidad máxima de 70 cm*
• Ancho máximo de 80 cm*

*Esto facilita la logística en las labores de los cajones.

El número de cajas dependerá de la producción de la finca, para ello se debe considerar la máxima producción en el año, también dependerá del tipo de cacao a fermentar. Se recomienda éste método para cantidades superiores a los 400 Kg de cacao fresco en cada recolección, ya que cantidades menores son difíciles de fermentar por este sistema.

En general las cajas se hacen de 1 m³, que se llenan hasta los 80-90 cm de altura, dando una capacidad de 800-850 Kg de cacao fresco. Las tablas deben ser lo suficientemente gruesas (3 a 4 cm) para que exista un buen aislamiento con el exterior, deben quedar bien ajustadas entre sí, colocándose a mano para retirarlas fácilmente al momento de remover el cacao.

El fondo estará formado por una rejilla de madera, de tablas de 5 a 8 cm de ancho, separadas unos 3 mm o agujeros de ½ cm de diámetro para facilitar el drenaje y el paso de la corriente de aire que circula en forma ascendente, lográndose un rápido aumento de la temperatura y un mayor porcentaje de fermentación. El fondo del cajón debe quedar a unos 10-20 cm de la superficie del suelo, éste último deberá tener cierta inclinación y un acanalado para la salida de los exudados de la fermentación.

MEDIDAS DE CAPACIDAD DE LOS CAJONES DE FERMENTACIÓN

Para el cálculo de las medidas de capacidad de los cajones deben tomase en cuenta cuatro factores principales: 

a) la profundidad máxima de los cajones debe ser de 70 cm, 

b) el ancho máximo es de 80 cm, para mejor comodidad a la hora de manipular la masa de cacao durante los volteos; 

c) la producción total anual de la finca, que en caso de ubicarse en una región con comportamiento bimodal, donde existen dos picos de cosecha con porcentajes aproximados de 60 y 40% del total, en cuyo caso se tomara un factor de 0,15 (15%); o en una región con comportamiento modal donde el 80% de la producción anual se concentra en un solo pico, se tomará un factor de 0,20 (20%) y 

d) 1 kg de cacao seco requiere de aproximadamente 0,003 m³ en el cajón de fermentación.

 Para una finca donde se produzca por ejemplo 2000 Kg de cacao seco al año, que se encuentre ubicada en una zona con comportamiento de producción bimodal (dos picos de cosecha con aproximadamente 60 y 40% del total), donde tomamos un factor de cosecha total de 0,15 se hacen los siguientes cálculos:

Cosecha x Porcentaje

2500 Kg totales secos x 0,15 = 375 Kg secos

Kg secos x Factor de 0,003 m³

375 Kg x 0,003 m³ = 1,125 m³

Largo del cajón = m³ / (ancho x profundidad)

1,125 m³ / 0,80 m x 0,70 m = 2 m

En un diseño de infraestructura lineal nuestros cajones de fermentación serian como lo muestra la figura siguiente…

Si tenemos en cuenta los tres compartimientos en que tradicionalmente se divide una batería de cajones lineal tenemos que cada compartimiento tiene 80x70x66,6 cm con una capacidad cada uno para fermentar 125 Kg de cacao seco que serían aproximadamente 375 kg de cacao fresco o en baba. 

Es importante que en nuestras unidades productivas tengamos en cuenta la planificación de la cosecha, sabiendo que estos 375 Kg secos (1125 Kg en baba) no los puedo cosechar el mismo día, distribuyéndolos en dos o tres días para poder hacer los volteos que requiere el proceso de fermentado y así aprovechar más eficientemente el cajón.

Cosecha x Porcentaje

2500 Kg totales secos x 0,20 = 500 Kg secos

Kg secos x Factor de 0,003 m³

300 Kg x 0,003 m³ = 1,5 m³

Largo del cajón = m³ / (ancho x profundidad)

1.5 m³ / 0,80 m x 0,70 m = 2,67 m                

En un diseño de infraestructura lineal nuestros cajones de fermentación tendrían las siguientes dimensiones

Aparte de  tener mínimo 3 cajas de fermentación, donde cada vez se utilizarán 2 y una queda libre, se debe considerar la construcción del galpón donde ellas van a estar. Recordemos que para lograr una optima fermentación se debe evitar que las condiciones ambientales enfríen la masa de cacao, por lo que debe estar correctamente protegida del frío de la noche, la lluvia o el viento. 

RECOMENDACIONES ADICIONALES PARA UN CORRECTO BENEFICIO

• La fermentación se debe realizar bajo techo y protegida de las condiciones ambientales, para mantener estables la temperatura y %HR.
• En los cajones de madera se busca como mínimo una fermentación del 70%, el resto se logra durante secado.
• Si se realiza secado artificial las temperaturas no deben pasar lo 60°C.
• Durante las operaciones de beneficio los trabajadores del centro de acopio deben hacer uso de elementos de protección personal.
• Tener un programa de limpieza y mantenimiento de la infraestructura de beneficio.
• El grano de cacao por su condición de higroscópico, en su manejo requiere protocolos de asepsia pertinente para las labores de beneficio y almacenamiento.

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BIBLIOGRAFÍA 

📖ÁLVAREZ, C; TOVAR, L; GARCÍA, H; MORILLO, F; SÁNCHEZ, P; GIRÓN y DE FARIAS, A. Evaluación de la calidad comercial del grano de cacao (Theobroma cacao L.) usando dos tipos de Fermentadores. Revista Científica UDO Agrícola 10 (1): 76-87. 2010.

📖Bautista, J. y Urrega, J.[Mundo cacao]. (Junio 2021). ¿Cuál es la Infraestructura ideal para fermentación y secado de cacao?. [Archivo de Vídeo]. https://www.youtube.com/watch?v=NeKHUjMsq9M&t=2880s