Cacao Fino de Aroma, la diferenciación como recurso de sostenibilidad para el agricultor
FACTORES DE DIFERENCIACIÓN Investigación Desarrollo agrícola Trabajando juntos comercialización
GRANJA LUKER (desarrollo agrícola) Investigación Transferencia de tecnología Entrenamiento Material vegetal
GRANJA LUKER (desarrollo agrícola) Condicionantes económicos estructurales. Baja productividad Heterogeneidad en la calidad (cosecha y beneficio) Baja rentabilidad. Principal logro! Con más de 50 años de Investigación aplicada, hemos desarrollado un modelo de producción de cacao rentable y sostenible para los agricultores.
ELEMENTOS Paquete tecnológico de producción de Cacao bajo SAF. Caracterización química aromática de los clones. Mejoramiento genético.
SISTEMA AGROFORESTAL
SISTEMA AGROFORESTAL
MODELO DE SISTEMA Cacao, Plátano,Frutales y Maderable
Afinidad Sexual Componente básico
1 MODELO AGROFORESTAL: COMPATIBILIDAD 1
Caracterización Quimica del Cacao
Caracterización de Cacao Colombiano PROCESAMIENTO DE UNA MUESTRA Codificación de las muestras (10 min) Recepción de la muestra Almacenamiento de muestras a 4 C Obtención del licor y empacado (10 min) Separación del licor de cacao (16 horas) Compuestos aromáticos SPME/GC/MS (2.5 horas) Minerales (AA) (11 horas) Proteína total (CHN) (15 min) Tiempo Total para cada muestra: 138 horas (5.7 días) Obtención de la Cocoa (30 min) Fibra dietaria Método gravimétrico (2 días) Carbohidratos HPLC/IR (2 horas) Neurotransmisores (Teobromina y Cafeína) HPLC/PDA (2 horas) Capacidad antioxidante (VCEAC) UV/VIS (8 horas) Obtención de la manteca de cacao (12.5 horas) Punto de fusión PFD (15 horas) Ácidos grasos GC/MS (2.5 horas) Vitamina E HPLC/PDA (45 min) Triglicéridos GC/FID (1.5 horas) Capacidad antioxidante (ORAC) Espectrofluorometro (8 horas) Polifenoles totales UV/VIS (4 horas) Flavonoides total UV/VIS (3 horas)
Durante el proyecto CARACTERIZACIÓN DEL CACAO COLOMBIANO, hemos procesado más de 3.500 muestras que representan más de 483.000 horas de trabajos. Estamos construyendo una base de datos sólida
RELACIÓN TEOBROMINA/CAFEÍNA VS CAFEÍNA FORASTERO Forastero area FINE FLAVOUR COCOA Trinitario area Criollo area
CLONES EVALUADOS 1 CCN-51 2 EET-8 3 FSV-41 4 ICS-1 5 ICS-60 6 ICS-95 7 ICS-39 8 LUKER-40 9 SCC-61 10 TSH-565
RELACIÓN TEOBROMINA Y CAFEÍNA 14.00 Relación Teobromina/Cafeína 12.00 10.00 Forasteros 8.00 Trinitarios 6.00 4.00 Criollos 2.00 0.00 0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 0.45 Cafeína CCN-51 EET-8 FSV-41 ICS-1 ICS-60 ICS-95 ICS-39 LUKER-40 SCC-61 TSH-565
Fermentados Score 7 6 5 4 3 2 1 0 CACAO ACIDEZ ASTRING AMARGO FRUTAL FLORAL CCN-51 EET-8 FSV-41 ICS-1 ICS-60 ICS-95 ICS-39 LUKER-40 SCC-61 TSH-565 NUEZ MOHO VERDE PANELA/MALTA OTROS Sin Fermentar Score 8 7 6 5 4 3 2 1 0 CACAO ACIDEZ ASTRING AMARGO FRUTAL FLORAL NUEZ MOHO VERDE PANELA/M ALTA OTROS
Caracterización Básica Porcentaje de grasa g grasa total/ 100 g licor de cacao 60 58 56 54 52 50 48 46 44 42 40 CCN-51 EET-8 FSV-41 ICS-1 ICS-60 ICS-95 ICS-39 LUKER-40 SCC-61 TSH-565 Fermentados 56.21 55.15 55.09 56.25 55.71 52.92 54.56 56.32 56.72 57.29 Sin fermentar 51.76 52.78 49.84 52.69 53.54 50.40 52.81 54.23 53.41 51.10
Caracterización Básica Índice de grano 2.50 2.00 gramos por grano 1.50 1.00 0.50 0.00 CCN51C EET 8 FSV41 ICS 1 ICS 60 ICS 95 ICS39 LUKER 40 SCC61 TSH 565 Fermentados 1.38 2.08 1.88 1.67 2.04 1.26 2.05 1.32 1.81 1.12 Sin fermentar 1.34 2.02 1.89 1.50 2.06 1.52 1.52 1.39 1.48 1.20
VOLÁTILES: LINALOOL 800000 L-Linalool Fermentados Area 600000 400000 200000 0 TSH565 CCN51 EET8 FSV41 ICS1 ICS60 ICS95 ISS39 LUK40 SCC61 800000 L-Linalool Sin Fermentar Area 600000 400000 200000 0 TSH565 CCN51 EET8 FSV41 ICS1 ICS60 ICS95 ISS39 LUK40 SCC61
VOLÁTILES: CHOCOLATE Fermentados 3500000 3000000 2500000 2000000 1500000 1000000 500000 Area 0 Pyrazine, methyl- 2,6-dimethyl pyrazine TSH565 CCN51 EET8 FSV41 ICS1 ICS60 ICS95 ISS39 LUK40 SCC61 Clon Sin Fermentar Area 3500000 3000000 2500000 2000000 1500000 1000000 500000 0 Pyrazine, methyl- 2,6-dimethyl pyrazine Pyrazine, trimethyl- TSH565 CCN51 EET8 FSV41 ICS1 ICS60 ICS95 ISS39 LUK40 SCC61 Clon
VOLÁTILES: MALTA Fermentados Area 30000000 25000000 20000000 15000000 10000000 5000000 0 Butanal, 2-methyl- TSH565 CCN51 EET8 FSV41 ICS1 ICS60 ICS95 ISS39 LUK40 SCC61 Clon Sin Fermentar 30000000 25000000 20000000 15000000 10000000 5000000 Area 0 Butanal, 2- TSH565 CCN51 EET8 FSV41 ICS1 ICS60 ICS95 ISS39 LUK40 SCC61 Clon
VOLÁTILES: FRUTAL 12000000 Fermentados 10000000 8000000 6000000 4000000 Area 2000000 0 Ethyl Acetate TSH565 CCN51 EET8 FSV41 ICS1 ICS60 ICS95 ISS39 LUK40 SCC61 Sin Fermentar 25000000 20000000 15000000 10000000 5000000 Methyl Acetate Area 0 TSH565 CCN51 EET8 FSV41 ICS1 ICS60 ICS95 ISS39 LUK40 SCC61 Clon
REGIONES PRODUCTORAS Arauca Santander Tumaco Huila Peru
ANÁLISIS QUÍMICO Butanal, 2-methyl- (malta, cocoa) 2-Heptanol (herbal) 1,3E+08 Butanal, 3-methyl- (malta, cocoa) 1,1E+08 Ethyl Acetate (frutal) 8,8E+07 Propanoic acid, 2-methyl- (rancio, mantequilla) 6,8E+07 Methyl Acetate (frutal) 4,8E+07 Pentanoic acid (rancio, mantequilla) 2,8E+07 Componentes volátiles del sabor 2-Furancarboxaldehyde (tostado) 8,0E+06-1,2E+07 Disulfide, dimethyl (suave - dulce) Furan, 2-methyl- (tostado) Pyrazine, trimethyl- (Tostado) Disulfide, dimethyl (picante) Pyrazine, 3-ethyl-2,5-dimethyl- (Tostado - Nuez Carbon disulfide (picante) Pyrazine, 2-ethyl-3,5-dimethyl- (Tostado - Nuez) L-Linalool (verde - maderoso) Zone 1 Zone 2 Zone 3 Method: SPME / GS-MS
PRESENTACIÓN DE RESULTADOS Secuenciación del Genoma de 14 variedades de Cacaos de Casa Luker. Granja Luker. Palestina, Caldas. Julio 6 de 2015. Centro Internacional de Agricultura Tropical-CIAT, www.ciat.cgiar.org
EQUIPO DE TRABAJO Dr Joe M Tohme Dir Agrobiodivesity Research CIAT Dr Gerardo Gallego Coordin lab Agrobiodvi CIAT Dr Jhon Ocampo Inv Asociado CIAT Juan Carlos Arroyave G. Gerente Desarrollo Agricola Casaluker Dr Alberto Agudelo Dir técnico Casaluker. Dr Mauricio Salazar Dir Capacitacion e Investigacion Casaluker. Centro Internacional de Agricultura Tropical-CIAT, www.ciat.cgiar.org
Colecta Material Granja Luker Vereda: Santagueda Municipio: Palestina Departamento: Caldas, Colombia Altura: 1023 msnm 5 4 25,95 N, -75 41 4,71 W Ing. Luis A. Agudelo Ing. Luis A. Agudelo Centro Internacional de Agricultura Tropical-CIAT, www.ciat.cgiar.org
MATERIALES SELECCIONADOS 1 LUKER- 40 2 LUKER- 50 3 FSV-41 4 FEAR -5 5 FEC-2 6 FSV-155 7 CAU-37 8 TSH-565 9 ICS-1 10 ICS-60 11 ICS-39 12 CCN-51 13 IMC-67 14 P-7
Uso de Biotecnología? Ejemplos de marcadores que han ampliado nuestro conocimiento Microsatelites para entender origen y acervos genéticos: Motamayor et al. 2002 Microsatelites para entender origen y acervos genéticos: Motamayor et al. 2003 Microsatelites para prioridades de colecta: Faleiro et al. 2004 Microsatelites para evaluación de flujo genético y autopolinización: Sereno et al. 2006 Microsatelites para evaluación de diversidad genética E Perú: Zhang et al. 2006 Fuente: Centro Internacional de Agricultura Tropical-CIAT, www.ciat.cgiar.org
REVISIÓN DE LITERATURA SECUENCIACIÓN DEL GENOTIPO CRIOLLO DE BELIZE (B97-61/B2) Nature Genetics VOLUME 43 NUMBER 2 FEBRUARY 2011
SECUENCIACIÓN DEL CULTIVAR MATINA 1-6 Genome Biology 2013
Muestras de cacao recolectadas en Granja Luker Muestra Código Autoincompatible Autocompatible Característica Agronómica 1 P7 X Altamente susceptible Monilia 2 TSH565 X Altamente susceptible Monilia 3 FSV41 X Almendra Blanca 4 Luker 50 X Almendra Blanca 5 FSV 155 Almendra Blanca 6 ICS39 X Cacao Fino, Buen rendimiento Industrial 7 FEC 2 X Resistente/tolerante Monilia 8 CAU37 X Resistente/tolerante Monilia 9 IMC67 X Resistente Ceratocystis 10 Luker40 X Alta Precocidad 11 CCN51 X Alta Precocidad 12 ICS60 X Buana Productividad/ baja Precocidad 13 ICS1 X Buena Productividad/ baja Precocidad 14 FEAR5 X Muy dulce/ frambuesa/triunfador salon Chocolate París
Genoma-Analisis F st CAU37
Todas las 14 variedades- Fst
DENDOGRAMA CACAOS Construido a partir de los 5 millones de marcadores SNPs
RESULTADOS Fuente de Genes Candidatos para Mejoramiento de Cacao Un total de 10 millones de SNPs se identificaron inicialmente a partir de la alineación de la secuencia de referencia de cacao con las secuencias de los genomas de Casa Luker. De estos, aproximadamente 5,5 millones fueron retenidos después de filtrar teniendo en cuenta diferentes criterios según análisis Bioinformático.!Más herramientas y Posibilidades para Mejoramiento Asistido! -Selección Genómica y explotación del recurso genético
RECOMENDACIONES Clásicas Aumentar la densidad de árboles/ Ha. Rejuvenecer las plantaciones con árboles Nuevos (este reemplazo debe hacerse con clones más productivos) Nuevas Los clones nuevos deben dar cacao de Calidad y productividad para competir. Promover los polinizadores o introducir otros. Colocar donadores de polen. Compatibles. (3 amenazas: escoba de brujas, moniliasis, pudrición por Phytophtora) Centro Internacional de Agricultura Tropical-CIAT, www.ciat.cgiar.org
LUKER 40 Origen: Colombia Seleccionado por (año): Granja Luker (2.000) Pedigri: ICS1 X IMC6 Apariencia: Tamaño intermedio Rendimiento (kg/ha) 2.000 Índice de mazorca 18 Índice de grano 1.4 gr Compatibilidad A.C
LUKER 50 Origen: Colombia Seleccionado por (año): (2.000) Pedigri: ND Apariencia: Tamaño intermedio Rendimiento (kg/ha) 2.000 Índice de mazorca 18 Índice de grano 1.8 gr Compatibilidad A.C
ICS 60 ICS 1
TSH565 ICS 39
TSH565
ICS39
Cómo podemos hacer sostenible y rentable el cultivo de cacao? Cambiando el modelo de producción!
Proyectos empresariales (ancla) como dinamizadores de regiones
NÚCLEO PRODUCTIVOS REGIONALES Asoc. Pequeños productores Trazabilidad Estandarización Calidad Confiabilidad productividad Acopio cosechas CULTIVOS EMPRESARIALES DE CACAO ( Ancla) Material vegetal Soporte técnico
Capacitación a Agricultores y Asociaciones de Productores de Cacao
Elementos del Modelo Compra de cosecha: Modelo inclusivo en la comercialización Centrales de beneficio comunitarias. Punto de compra de cacao en la Región