obtención y clasificación de los nibs de cacao

Obtener licor de cacao en condiciones requeridas por el proceso productivo

Nancy Margot Forero Saiz Mayra Liseth Cediel Moreno

Leonor Rincón Cardenas

Instructor Oscar Julián Gelvez Lozano

Ingeniero de Alimentos

Transformación de cacao y elaboración de productos de chocolatería industrial

SENA C.A.S.A Regional Santander

Abril 2011

INTRODUCCION

El proceso de obtención de nibs de excelente calidad con la finalidad de obtener grageados, se llevó a cabo con una serie de controles cuidadosos. Un bache de 40 kilos se distribuyó en lotes de 5 kilos por grupos del cual se tomaron 1.717 gramos para separar manualmente la cascarilla, que pesó 36 gramos, equivalente al 2.05%. Esto garantiza la calidad de nibs, que prácticamente quedan sin impurezas. Se llevó a la grageadora un kilo de estos nibs.

OBJETIVO

Esta práctica tiene como finalidad experimentar un nuevo producto para observar su aceptación en el consumidor. Puede dificultarse un poco cambiar sus hábitos, puesto que generalmente consume chocolate con leche o chocolate de taza. Se toman estas acciones basadas en la información obtenida de las tendencias del mercado, porque en otros ámbitos son muy consumidos y nuestra meta es incursionar en nuevos mercados.

PROCEDIMIENTO PARA LA OBTENCION DE NIBS Recepción y clasificación de grano de cacao beneficiado. El grano utilizado fue donado por la empresa Girones el día que visitamos la empresa. Se depositóen el cuarto de recepción de materias primas, donde el grano llego en bultos de fique, bien sellados. Se le realizo la prueba de corte y las pruebas fisicoquímicas correspondientes.

COMPONENTES

%

Peso de 100 habas (gr) 120

Peso del grano (gr) 1.2

% Impurezas 1.28

% Granos pizarrosos 4

% Grano mohosos 2

% Granos germinados 2

% Granos dañados por insectos 2

% Grano parcialmente fermentado 13

% Grano bien fermentado 65

% Pasilla 12

% de insectos vivos en 1000 Gramos 5

COMPONENTE %

Humedad cacao beneficiado 7.6

Ceniza (cascarilla sin tostar) 10.5

Ceniza (Almendra sin tostar) 3.64

Ceniza grano beneficiado (alm + cascarilla) 4.17

Ceniza grano tostado 4.9

Grasa cacao beneficiado 3.4

Proteínas

Acidez Grano beneficiado 0.5

Acidez grano tostado 0.4

Limpieza y clasificación. Se realizo por medio del equipo de clasificación marca PENAGOS CLAUSEN, cuenta con una tolva de recibo, elevadores de cangilones, tamices de tres diámetros, elimino todo tipo de material extraño para mantener la calidad del producto final. El porcentaje obtenido de material extraño fue del 3.61%, el cual contenía, diferentes granos de cereales, hojas, café, entre otros. El grano fue clasificado en tolvas respectivas así: Tolva 1 grano pequeño Tolva 2 grano grande Tolva 3 grano mediano

Limpieza y Clasificación del Grano

Peso inicial (Kg) 88.32

Peso material extraño (Kg) 3.19

Peso total grano 85.13

Tostado. Se tostó el grano grande (Tolva 2) en un bache de 40 kg, facilitándose la remoción de la cascarilla así como, la eliminación de compuestos aromáticos indeseados, se realizo en la tostadora; marca PENAGOS CLAUSEN. Con el objetivo de lograr un aroma óptimo, disminución de la humedad en el grano y reducción de la dureza de la almendra de cacao para facilitar la trituración y finalmente la separación de la cascarilla que recubre a los Nibs de cacao, se tomaron cinco (5) muestras de tostión de aproximadamente 100 gramos, tomándose la primera a los 20 minutos y las siguientes cada 10 minutos, para analizar la perdida de la humedad Vs temperatura constante (150°C).

Humedad (%)

Tiempo transcurrido

7.65 % 0

4.02 % 20 minutos

2.89 % 30 minutos

2.78 % 40 minutos

2.34 % 50 minutos

2.61 % 60 minutos

Tostadora de cacao

Descascarillado:El descascarillado se realizo en la descascarilladora, marca PENAGOS CLAUSEN, obteniendo los Nibs y la cascarilla por separado, para poder determinar el rendimiento operacional. Una vez que el cacao ha sido tostado, se descascarillo a una temperatura de 30 a 35ºC. La descascarilladora está provista de una turbina central que por fuerza centrífuga tira los granos contra placas metálicas (martillos) fijadas en la pared del cilindro donde se rompen. El cacao quebrado junto con su cáscara cae sobre una zaranda inclinada con tamices de diferente abertura y por medio de un flujo de aire es separada la cascara del cacao troceado.

ANALISIS FISICOQUIMICODEL CACAO DETERMINACION DEL PORCENTAJE DE NITROGENO Y PROTEINA

Fecha Abril 5 de 2011 Código Muestra M53

Método Kjeldahl

Nombre Muestra

Cacao Beneficiado

CONCEPTO MUESTRA A MUESTRA B

Peso Muestra (g) 0,5094 0,5039

Volumen Acido (ml) 15 ml 15 ml

Normalidad Acido 0,0685 N 0,0685 N

Nitrógeno (%) 2,82 2,85

Proteína (%)

Promedio Nitrógeno (%) 2,83

Promedio Proteína (%)

PASO 1 DIGESTION

Pesar aproximadamente 0,5 g de muestra sobre papel de filtro, dos veces cada muestra.

Colocarlas en sendos tubos digestores y uno en "blanco". A cada tubo, adicionar una

pastilla Kjeldahl y 15 ml de H2SO4 (la pastilla destruye lo que no sea proteína)

Colocar el sello hermético a la Unidad de Digestión y ubicarla en su base.

Prender el Scruber que contiene Carbonato de Sodio y absorbe los vapores de lo que se destruye

Subir la temperatura de la unidad cada 15 minutos Calentar hasta que la solución presente un color verde transparente, durante más o menos media hora. Dejar enfriar

PASO 2 DESTILACION

Retirar los tubos del Digestor, colocar primero un tubo vacío para lavarlo con vapor

Cerrar la compuerta de seguridad del Destilador. Al lado del tubo colocar un erlenmeyer en la

base, que recibe el vapor que se genera por el lavado del tubo. El tubo, que está caliente, se

50 ml de agua destilada, 85 ml de NaOH y 50 ml H3CO3, y al erlenmeyer 2 gotas de

indicador mixto, a donde llega agua con NaOH (base) que se titula con un ácido H2SO4 El contenido de los tubos que es de color verde, cambia a rosado

PASO 3 TITULACION

Fecha Abril 5 de 2011 Código Muestra M53

Nombre Muestra

Cacao Beneficiado

CONCEPTO TUBO EN BLANCO MUESTRA A MUESTRA B

Agente Titulante H2SO4 H2SO4 H2SO4

Concentración 0,0685 0,0685 0,0685

Volumen Inicial 50 ml 50 ml 50 ml

Volumen Titulación 0,44 ml 13 ml 12,83 ml

Acidez (%)

Acidez Promedio

A mayor agente titulante, mayor proteína

DETERMINACION DEL PORCENTAJE DE ACIDEZ

Fecha Abril 5 de 2011

Código Muestra M 50

Nombre Muestra Grano Tostado



Agente Titulante KOH KOH

Concentración 0,0844 N 0,0844 N

Volumen Inicial 25 ml 25 ml

Volumen Titulación 4,5 ml 4,6 ml

Acidez (%) 0,4 0,4

Acidez Promedio 0.4 %

DETERMINACION DEL PORCENTAJE DE ACIDEZ

Fecha Abril 5 de 2011 Código Muestra M 53

Nombre Muestra

Cacao Beneficiado



Agente Titulante KOH KOH

Concentración 0,0844 N 0,0844 N

Volumen Inicial 25 ml 25 ml

Volumen Titulación 5,5 ml 5,2 ml

Acidez (%) 0,5 0,5

Acidez Promedio 0,5 %

DETERMINACION DEL PORCENTAJE DE HUMEDAD


Método Estufa 105°C Nombre Muestra Grano Tostado


PC(g) 3,0420 2,9796

PC+PM (g) 8,0920 8,0494

PM(g) 5,050 5,0698

PC + PRS (g) 7,9134 7,9628

PRS 4,8714 4,9832

Humedad % 3,53 1,70

Promedio Humedad (%) 2,61 %



Método Estufa 105°C Nombre Muestra

Cacao Beneficiado


PC(g) 3,0278 3,0341

PC+PM (g) 8,0764 8,0714

PM(g) 5,0486 5,0373

PC + PRS (g) 7,7265 7,6495

PRS (g) 4,6987 4,6154

Humedad (%) 6,93 8,37




Método Estufa 105°C Nombre Muestra Grano 20' tostión


PC(g) 3,0340 3,0132

PC+PM (g) 8,2386 8,1076

PM(g) 5,2046 5,0944

PC + PRS (g) 8,0339 7,9026

PRS (g) 4,9999 4,8894

Humedad (%) 3,93 4,11






PC(g) 3,0286 3,0737

PC+PM (g) 8,0692 8,1060

PM(g) 5,0406 5,0323

PC + PRS (g) 7,9331 7,9510

PRS (g) 4,9045 4,8773

Humedad (%) 2,70 3,08






PC(g) 3,0848 3,0188

PC+PM (g) 8,0962 8,0467

PM(g) 5,0114 5,0279

PC + PRS (g) 7,9595 7,9037

PRS (g) 4,8747 4,8849

Humedad (%) 2,72 2,84






PC(g) 3,0299 3,0451

PC+PM (g) 8,1137 8,0586

PM(g) 5,0838 5,0135

PC + PRS (g) 8,0027 7,9329

PRS (g) 4,9728 4,8878

Humedad (%) 2,18 2,50


DETERMINACION DEL PORCENTAJE DE GRASA POR HIDRÓLISIS

En tubos disgregadores pesar 3 a 4 gramos de muestra. Disolver en 50 ml de HCl

Preparar a cada tubo cama a la Frita con una primera capa de 25 g

de arena de cuarzo. Una segunda capa con 25 g de Celite (Tierras Diatónicas)

Sobre la Unidad de Hidrólisis, a tantos tubos de precipitado con muestra como camas a la frita

se agregan 50 ml de HCl 4N. Agitar y agregar otros 50 ml de HCl 4N enjuagando muy bien

Colocar cada vaso en el portatubos. Montar cada tubo en su correspondiente cama cerrando

para que funcione el vacío. Prender equipo en función "Hidrólisis". Subir cada 30'. Levantar

los tubos cuando hacen burbujas para evitar derrames hasta estabilizar la muestra.

Después de 30' conectar la Bomba de Vacío subiendo los tubos cuyo contenido pasa a la

cama de frita.

DETERMINACION DEL PORCENTAJE DE GRASA


Método Hidrólisis Nombre Muestra Cascarilla


PM(g) 3,0658 3,0271

P Vaso (g) 85,9456 85,9451

P Vaso+grasa (g) 86,1360 86,3142

P Grasa (g) 0,1904 0,3691

% Grasa 6,2 12,1

Promedio Grasa (%) 9,1 %



Método Hidrólisis Nombre Muestra

Almendra sin tostar


PM(g) 3,0533 3,0239

P Vaso (g) 86,9375 86,9895

P Vaso+grasa (g) 88,1334 87,9144

P Grasa (g) 1,1959 0,9249

% Grasa 39,1 30,5




Método Hidrólisis Nombre Muestra

Cacao Beneficiado


PM(g) 3,0178 3,0247

P Vaso (g) 86,3707 87,2135

P Vaso+grasa (g) 87,2474 87,9250

P Grasa (g) 0,8767 0,7115

% Grasa 29,0 23,5



METODO EXTRACCION Conectar y encender equipo de extracción. Levantar condensadores. Colocar cada muestra

bajo cada condensador, ajustar girando y bajar. Levantar compuertas de vidrio. Sobre cada

placa colocar un vaso Bucher previamente llenado hasta la marca con

el solvente Hexano que se calienta, se evapora y por condensación cae sobre la muestra

El calentamiento funciona por rayos infrarrojos durante 3 1/4 horas. Dejar enfriar una hora



Método Extracción Nombre Muestra Grano tostado


PM(g) 3,1095 3,1306

P Vaso (g) 86,1092 86,565

P Vaso+grasa (g) 86,2421 86,6492

P Grasa (g) 0,1329 0,0842

% Grasa 4,2 2,6

Promedio Grasa (%) 3,4

NTC 1252

(%) Cascarilla presente en nibs Cantidad de nibs (g) Integrantes de grupo

2.0 % 5801.4 Nancy, Mayra y Leo

5.15 % 5000 Heidy, Trinidad, Edgar y Leidy

2.52 % 5000 Mónica Rubio

2.1 % 5000 Lisseth y Juliana

3.4 % 5000 Cristian y Yuly

2.4 % 5000 PROMEDIO

RENDIMIENTO DE NIBS

PESO DEL GRANO = 88.32Kg

Total residuos = 3.19 kg

88.32 - 100% 3.19--X

X= 3.6% residuos o mugre total

…………………………………………………………

88.32 kg – 3.19 kg = 85.13kg

85.13 -100% 40 --- X X= 46.58% …………..total de grano que ingresa a la tostadora ………………………………………………………. 3.19 g 100% X 46.58 X= 1.48%............porcentaje de impurezas correspondiente a los 46.58% que ingreso a la tostadora ……………………………………………………..

Grano tostado: 46.58%

Grano sin tostar: 53.42%

Rendimiento: 40 Kilogramos

- 9 Kilogramos cascarilla

31 Kilogramos…….PRODUCTO FINAL

………………………………………………………….

41.48 Kilogramos 100%

31 Kilogramos X

X= 74.7 %...........Rendimiento final

PROCEDIMIENTO PARA LA OBTENCION DE NIBS GRAGEADOS Se deposita un kilogramo de nibs dentro del recipiente giratorio de la grageadora. Se pone en movimiento, previa programación de velocidad (40 RPM) y temperatura ambiente. Se introduce la boquilla de ventilación dentro de la boca del recipiente y lentamente se adiciona la cobertura a 45°C sin atemperar por una hora aproximadamente o hasta obtener el grosor adecuado. Durante el proceso, se separan manualmente para que no se peguen. Se retiran los nibs recubiertos en una bolsa y se lleva a enfriamiento por 15 minutos. Se retiran todos los residuos de cobertura que quedaron en el interior Se llevan nuevamente los nibs a la grageadora, se baja la velocidad a 30 RPM, se les aplica goma Guar y luego laca grado alimenticio para dar brillo.

ANEXOS

Anexo IA

Ficha técnica de la clasificadora

Preparado por:

Leonor Rincòn - Nancy

Forero

Energía Eléctrica

Velocidad

DIARIO

SEMANAL

SEMESTRAL

CORRECTIVO

FRECUENCIA

TIPO DE LIMPIEZA

UTENSILIOS LIMPIEZA

ACCIONES

PRELIMINARES

PROCEDIMIENTO DE

LIMPIEZA

PROCEDIMIENTO DE

DESINFECCION

CLASIFICADORA DE GRANO DE CACAO

Competencia

Obtenciòn de

Licor de

Cacao

Aprobado por: Ingeniero Oscar Julián Gelvez

Modelo M600

Marca Penagos&Clausen

NOMBRE DEL EQUIPO CLASIFICADORA

Descripcion Física

Cuenta con una tolva de recibo, elevadores de

cangliones, tamices de diferentes diámetros,

motor, cintas transportadoras a la siguiente

etapa

Código de Inventario 1146

ESPECIFICACIONES TECNICAS

Capacidad 100 Kg/hora

Serial SO124

Función

Eliminar impurezas, granos dobles, cuerdas,

materiales ferrosos, vidrios, pedazos de

madera, etc. Se clasifica el grano por tamaño

para garantizar un tostado homogéneo

Potencia 1,5 Hp

SERVICIOS QUE REQUIERE

INSTRUMENTOS DE MEDICION CON QUE CUENTA EL EQUIPO

Voltaje 220 V

Velocidad 1660 RPM

Seguidamente la opción "Motor de Bandas" 1,2,3 y por último la opción

"Clasificadora"

d. Poner en funcionamiento el motor de la clasificadora con el botón verde

e. Terminado el proceso, deseleccionar las opciones en el PLC inversamente

INSTRUCCIONES DE USO

a. Verificar que no haya ningún elemento extraño dentro del equipo

b. Encender el PLC (Control Lógico Programable).

c. Trabajar en la opción manual, seleccionar la opción "Motor Elevadores" 1,2,3.

PROCEDIMIENTO DE LIMPIEZA Y DESINFECCION

Antes y después de cada proceso

Manual

FRECUENCIA Y TIPO DE MANTENIMIENTO

PREVENTIVO

No es necesario

Limpieza de partes externas e internas en los

tamices de clasificación para evitar

taponamientos

Realizar el cambio de la corres del motor y

cambio de tamices

Esponjas, escobillas, toallas de papel

Asegúrede de que el equipo de encuentra apagado

Retire con la escobilla todos los sólidos (granos) que quedan

en los espacios y el polvo de la parte exterior de la

clasificadora. Pase un trapo seco retirando la última

suciedad. Realice el funcionamiento de la clasificadora sin

grano, dejándola actuar p

Aplique desinfectante sobre las superficies de entrada y

salida. Deje actuar cinco a diez minutos. Esparcir con papel

dejando las superficoes secas.

AGENTES UTILIZADOS CONCENTRACION

Solución DesinfectanteSin diluir. Contiene Amonio Cuaternario de

cuarta generación. No necesita enjuague

Cuando sea necesario

Anexo IB

Ficha técnica de la tostadora

Preparado por: Leonor -

Mayra - Nancy

Energía Eléctrica Si Si

Velocidad Si Si

DIARIO

SEMANAL

SEMESTRAL

PREVENTIVO

No es necesario

Temperatura

Limpieza de partes externas e internas en el

área de enfriamiento del grano y sus bandas

transportadoras. Cerrar la pipeta del gas.

Revisiones periódicas según las necesidades

d. Encender la tostadora y el ventilador

e. Esperar tiempo prudencial y revisar el tostado del grano.

f. Obtenido el punto de tostión deseado, apagar ventilador y quemador de la tostadora y

abrir la compuerta para el paso del grano al área de enfriamiento

g. Encender área de enfriamiento y ventilador y graduar la temperatura entre 40 y 45ºCh. Abrir compuertas de enfriamiento y encender bandas transportadoras, elevadores y

tolvas.i. Finalizado el proceso, apagar completamente la tostadora y dejar activa la "Parada de

Emergencia".


Potencia



Gas Propano


a. Verificar que no haya ningún elemento extraño dentro del equipo b. Desactivar la "Parada de Emergencia", encender la tostadora, girar la perilla del

quemador

c. Seleccionar el parámetro de temperatura. Graduar la temperatura requerida




Voltaje 220 V

Velocidad 1720 RPM

Modelo T120


Serial SO123

Función

Disminuir la humedad del grano, lograr un aroma

óptimo, reducir la dureza de la almendra para

facilitar la trituración y separación de la cáscara

que recibre los nibs.

TOSTADORA DE GRANO DE CACAO

Competencia

Obtenciòn de

Licor de

Cacao


NOMBRE DEL EQUIPO TOSTADORA

Descripcion FísicaCuenta con un área de tostión del grano entre

150ºC y 180ºC, una área de ventilación del

grano, un motor y una banda transportadora

SEMESTRAL

CORRECTIVO

FRECUENCIA

TIPO DE LIMPIEZA



Solución Desinfectante Sin diluir. Contiene Amonio Cuaternario de

cuarta generación. No necesita enjuague



Manual

PREVENTIVO

Anexo IB

Ficha técnica de la descascarilladora

Preparado por: Leonor

Rincòn - Nancy Forero-

Mayra Cediel

Energía Eléctrica Si Si

Velocidad Si Si

DIARIO

SEMANAL

SEMESTRAL

CORRECTIVO

FRECUENCIA

TIPO DE LIMPIEZA

UTENSILIOS LIMPIEZA

ACCIONES

PRELIMINARES

PROCEDIMIENTO DE

LIMPIEZA

PROCEDIMIENTO DE

DESINFECCION

DESCASCARILLADORA DE GRANO DE CACAO

Competencia

Obtenciòn de

Licor de

Cacao


Modelo DC150


NOMBRE DEL EQUIPO DESCASCARILLADORA

Descripcion Física Cuenta con una tolva de recibo, un motor, un tornillo

sinfín, un tamiz, un ventilador, cuchillas de reducción




Serial SO125

Función

Trituración de las almendras de cacao en partículas

de diferentes tamaños llamadas nibs, separables

entre sí por medios mecánicos.

Potencia


Aire

Voltaje 220 V

Velocidad 1660 RPM

b. Activar el motor de la banda transportadora 5 y del elevador 4.

c. Encender la descascarilladora con el grano en la tolva.

d. Finalizado el descascarillado, apagar completamente el equipo.


Tolva Báscula


a. Verificar que no haya ningún elemento extraño dentro del equipo



Manual


PREVENTIVO

No es necesario

Limpieza de partes externas e internas, las tolvas de

recibo, el tornillo sinfín, su tamiz y las bandas

transportadoras.


Esponjas, escobillas, toallas de papel

Asegúrede de que el equipo de encuentra apagado

Retire con la escobilla todos los sólidos (granos) que quedan en los

espacios y el polvo de la parte exterior de la descascarilladora.

Pase un trapo seco retirando la última suciedad.

Aplique desinfectante sobre las superficies de entrada y salida.

Deje actuas cinco a diez minutos. Esparcir con papel dejando las

superficoes secas.


Solución Desinfectante Sin diluir. Contiene Amonio Cuaternario de cuarta

generación. No necesita enjuague

CONCLUSIONES

El conocimiento teórico debe ir de la mano de la práctica y servir de guía para

los diferentes procesos, sin embargo ocurren variaciones de la literatura a la

realidad, procesos que se deben estandarizar y adecuarlos a las condiciones

del momento.

Como bien se están estandarizando los diferentes procesos es conveniente el

registro y fabulación de datos para optimizar rendimientos mejorándose de esta

forma la calidad.

El seguimiento a cada uno de los procesos nos permite tener bajo control

puntos críticos claves en la calidad del producto.

La estandarización de los procesos debe ser una herramienta primordial que

nos permita entrar en mercados competitivos e innovadores y aprovechando

las ventajas como productores y otros recursos naturales que nos provee la

ubicación geográfica.

GLOSARIO

Cacao en grano: Semilla completa y fermentada, limpia y seca de la especie Theobroma Cacao. Fermentación del cacao: Proceso adecuado a que se somete el grano de cacao para mejorar su sabor, su aroma y facilitar su secado Grano bien fermentado:Grano bien fermentado: Grano de cacao cuyo proceso de fermentación hasido completo y que presenta las siguientes características: cáscara o tegumentode color marrón, rojizo o pardo rojizo, que se desprende fácilmente de laalmendra. Las almendras de color marrón o pardo rojizo oscuro (color chocolate),con alvéolos bien definidos de forma arriñonada, con olor agradable y sabormedianamente amargo Grano insuficientemente fermentado: Grano de cacao con fermentación incompleta, con cotiledones color violeta o marrón, estructura semicompacta y cáscara difícilmente separable. Grano pizarroso: Grano de cacao sin fermentar que presenta un color interior gris negrusco y estructura completamente compacta. Pasilla: Conjunto de granos de cacao planos tan delgados que dificulta su corte longitudinal. Grano infestado por insectos: grano de cacao invadido de insectos dañinos al mismo, o que presente residuos de infestación como huevos, larvas y filamentos. Grano infestado por hongos (grano mohoso): grano de cacao con ataque de hongos en la almendra, visible a simple vista. Materias o cuerpos extraños: cualquier sustancia diferente al grano de cacao. Grano germinado: grano de cacao cuya testa ha sido perforada o quebrada debido al crecimiento de la radícula. Grano múltiple: Unión de 2 o más granos debido a ataques de hongos en la mazorca. Licor de cacao: Producto obtenido por desintegración mecánica del grano de cacaodescascarillado y sin germen, sin quitar ni añadir ninguno de sus componentes.

obtención y clasificación de los nibs de cacao

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