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Contenido de cadmio en granos de cacao

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El taller ‘Cacao libre de cadmio’, organizado por el CIAT, CIRAD, y la AFD, se lleva a cabo del 12 al 14 de marzo en la sede del CIAT en Palmira,y tiene como objetivo integrar un consorcio de actores y disciplinas claves de la región, así como elaborar un proyecto de investigación aplicada que dé respuesta a este problema que afecta a los cacaoteros de Colombia, Perú y Ecuador. http://ow.ly/J43p30iU0UZ

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Contenido de cadmio en granos de cacao

  1. 1. CONTENIDO DE CADMIO EN GRANOS DE CACAO Plan de atención a 20 mil familias de agricultores en el ámbito de la Alianza Cacao Perú
  2. 2. Análisis del contenido de Cadmio Centro de Investigación: UNALM País. Perú Personas e instituciones involucradas en la investigación en Cadmio: Alianza Cacao Perú Aliados/socios: ICAM, Romex Agencia de financiamiento: USAID Perú Cacao libre de Cadmio Taller regional Colombia – Ecuador - Perú Cali, marzo 12-14, 2018
  3. 3. Objetivo(s) de la investigación Cacao libre de Cadmio Taller regional Colombia – Ecuador - Perú Cali, marzo 12-14, 2018 • Determinar la relación del contenido de Cadmio suelo, hojas y granos. • Determinar la relación del contenido de Cadmio en granos y chocolates en sus diferentes formulaciones.
  4. 4. Metodologías y Resultados de investigación sobresalientes (1) Cacao libre de Cadmio Taller regional Colombia – Ecuador - Perú Cali, marzo 12-14, 2018 • Análisis en laboratorio de muestras de suelo, hojas, granos. • Análisis comparativo de diferentes análisis de granos y licor.
  5. 5. Ubicación de Parcelas con plantas que tengan presencia de Cadmio. P r á c t i c a s p e r m i t a n b a j a r C d e n g r a n o Se considera análisis: • 1440 análisis de Suelo (profundidad de 0- 10 cm y 10-20 cm), • 1440 análisis de hojas (tercio medio y tercio superior) • 1440 análisis de frutos. • En total se deberán realizar 6,480 análisis. 80 parcelas por oficina regional. 3 plantas por parcela
  6. 6. Determinar la relación de Cd en el suelo y en la planta: parte foliar y almendras, bajo diferentes sistemas de producción. P r á c t i c a s d i s m i n u c i ó n C d 1 Hojas: Suelos: Mazorcas: MA Suelos Hojas Mazorcas Cáscara El árbol de cacao, posee 80% del volumen radicular(absorbentes) en los primeros 20 cm de profundidad. Suelo Hojas Testa Cotiledón 0.26 1.22 < 0.05 <0.05 0.114 0.79 0.17 <0.05 Almendras Testa/ Cáscara
  7. 7. Cadmio extractable del suelo (solución de Mehlich-3) Determinado en 80 parcelas de las Oficinas Regionales de Huánuco, Ucayali y San Martín (1440 análisis) * 10% muestras con valores por debajo del límite de detección
  8. 8. Cadmio total en almendras Determinado en 90 parcelas de la Oficina Regional Huánuco, Ucayali y San Martín (205 análisis) * 51 muestras con valores por debajo del límite de detección
  9. 9. Cadmio total en hojas Oficina regional Corredor Número de parcelas Cd total en hojas (mg/kg) Huánuco Tocache 15 1.24 San Martín Bellavista 4 3.00 Chazuta 11 1.41 Hua 17 4.37 LD 3 0.99 MC 12 4.26 Pongo Caynarachi 3 5.49 Determinado en 65 parcelas de las Oficinas Regionales de Huánuco y San Martín (400 análisis) * 9 muestras mostraron valores por debajo del límite de detección
  10. 10. Estudio de presencia de Cd en mazorcas (cáscara, mucílago y testa ) cultivados en suelos con contenido de Cd variable. P r á c t i c a s d i s m i n u c i ó n C d XXX El análisis se realizó en la UNALM a partir de mazorcas frescas provenientes de San Martin. Código de muestra Cáscara de mazorca Mucílago Testa Mazorca 1 0.62 0.38 0.73 Mazorca 2 0.81 0.53 0.79 Mazorca 3 0.93 0.39 0.59 Mazorca 4 0.60 0.50 0.83 Mazorca 5 0.42 0.35 1.00 Mazorca 6 0.54 0.52 0.81 Mazorca 7 0.59 0.66 0.93 INIAP: Se encontró que el mucílago tiene 4.5 veces más Cd que la testa y 5.7 veces más que almendras.
  11. 11. Estudio de presencia de Cd en granos con cáscara (testa + cotiledón) y grano sin cáscara(sólo cotiledón) de cacao cultivados en suelos con contenido de Cd variable. P r á c t i c a s d i s m i n u c i ó n C d Análisis en INASSA y UNALM. Se contaminan los granos en la etapa del beneficio y secado? Se mueve el Cd, durante el fermentado, de testa a cáscara? Granos de cacao fermentado en forma tradicional y centralizada Semillas de cacao lavado y secado (sin fermentar) Granos con Cáscara** Granos Sin Cáscara*** Granos con Cáscara** Granos con Cáscara* 1 San Martín 0.65 0.11 San Martín 0.15 0.30 2 San Martín 0.91 0.68 San Martín 0.55 0.35 3 San Martín 0.82 0.33 San Martín 0.50 0.10 4 San Martín 1.02 0.40 San Martín 0.65 0.30 5 San Martín 0.97 0.56 San Martín 0.80 6 San Martín 0.62 0.26 San Martín 0.60 7 San Martín 0.68 0.49 San Martín 0.30 8 San Martín 0.85 0.86 San Martín 0.20 9 San Martín 0.74 0.47 Lugar de procedencia Niveles de Cadmio (ppm) M-06-SM Código de Muestra Lugar de procedencia Niveles de Cadmio(ppm) Código de Muestra M-01-SM M-02-SM M-03-SM M-04-SM M-05-SM M-07-SM M-08-SM
  12. 12. Cadmium issues 12 Latin America Situation - Perú Cadmium ICAM 0,0% 5,0% 10,0% 15,0% 20,0% 25,0% 0,1 - 0,2 0,2 - 0,3 0,3 - 0,4 0,4 - 0,5 0,5 - 0,6 0,6 - 0,7 0,7 - 0,8 0,8 - 0,9 0,9 - 1 1 - 1,1 1,1 - 1,2 1,2 - 1,3 1,3 - 1,4 1,4 - 1,5 1,5 - 1,6 1,6 - 1,7 1,7 - 1,8 1,8 - 1,9 1,9 - 2 2 - 2,1 2,1 - 2,2 2,2 - 2,3 2,3 - 2,4 Perù
  13. 13. Probables contenidos de Cd en chocolates a diferentes concentraciones de cacao y polvo de cacao. P r á c t i c a s d i s m i n u c i ó n C d Fuente: Alianza Cacao Perú. ICAM 30% 40% 49% 1 ppm 0.3P 0.4 0.49 0.8 ppm 0.24P 0.32 0.392 0.6 ppm 0.18P 0.24P 0.294P 0.4 ppm 0.12P 0.16P 0.196P Concentración de sólidos de cacaoContenido de Cd en grano con Para chocolate con leche con ≥30% y < 50% de sólidos de cacao seco en total: 0.3 mg/kg. Cocoa Solids 45% Target Acceptable limit Cocoa mass 42% 0,3 mg/kg 0,714 mg/kg Cocoa butter 3% 0.09 mg/kg 0.22 mg/kg 0.23 mg/kg
  14. 14. Probables contenidos de Cd en chocolates a diferentes concentraciones de cacao y polvo de cacao. P r á c t i c a s d i s m i n u c i ó n C d Fuerte: Alianza Cacao Perú. ICAM. Parachocolateconlechecon≥50%desólidosdecacaosecoentotal:0.8mg/kg. 50% 60% 70% 80% 2.0ppm 1.00 1.20 1.40 1.60 1.8ppm 0.90 1.08 1.26 1.44 1.6ppm 0.8P 0.96 1.12 1.28 1.4ppm 0.7P 0.84 0.98 1.12 1.2ppm 0.6P 0.72P 0.84 0.96 1.0ppm 0.5P 0.6P 0.7P 0.8P ContenidodeCd engranocon cáscara Concentracióndesólidosdecacao 0.24 mg/kg 0.38 mg/kg 0.58 mg/kg 0.19 mg/kg
  15. 15. Probables contenidos de Cd en chocolates a diferentes concentraciones o formulaciones. P r á c t i c a s d i s m i n u c i ó n d e C d Fuente: Alianza Cacao Perú ICAM 1.6 2.0 Contenido de Cd en grano con cáscara Contenido de Cd (ppm) polvo consumo directo (cocoa). 0.2 ppm 0.3 ppm 0.6 ppm 0.8 ppm 1.0 ppm 0.4P 0.6P 1.2 Polvo de cacao que se vende al consumidor final o como ingrediente para el polvo de cacao expulsado para el consumidor final (chocolate bebible): 0.6 mg/kg 1.25 mg/kg
  16. 16. En conclusión, EN LA INDUSTRIA: • La eliminación de la testa tiende a disminuir el contenido de Cadmio en el grano. • El proceso de obtención de torta debería de considerar un protocolo que disminuya el contenido de Cadmio. EN TERRENO O CAMPO: • No existe una relación directa del contenido de cadmio en el suelo y grano. • Posiblemente exista factores de contaminación, solubilización o reciclaje del Cadmio que harían más favorable la disponibilidad de Cadmio. • Suelos pobres (con poco Cd pero dispuesto) • Desbalance nutricional (darle a las plantas lo que necesitan) Funete: Fincas de cacao- Ecuador P r á c t i c a s d i s m i n u c i ó n C d :
  17. 17. Propuestas de investigación a corto plazo (Objetivos y Actividades para desarrollar conocimiento o soluciones aplicables al corto plazo) • Determinar factores de contaminación, solubilización o reciclaje del Cadmio que harían más favorable la disponibilidad de Cadmio. • Determinar nuevos protocolos de pos cosecha que permitan disminuir los contenidos de Cadmio en los granos. • Determinar un protocolo de eliminación de testa de granos. Muchas industrias tienen distintos protocolos. Cacao libre de Cadmio Taller regional Colombia – Ecuador - Perú Cali, marzo 12-14, 2018
  18. 18. A nivel de cosecha y poscosecha • Pruebas de disminución de la concentración de Cadmio en testa y cotiledón del grano con diferentes prácticas factibles de llevar a cabo en la zona de producción. Funete: Fincas de cacao- Ecuador P R O B L E M A S E N T E R R E N O O C A M P O :
  19. 19. Alternativas: Carbón líquido + Avibiol M E J O R A R L A R Q U I E Z A D E L O S S U E L O S 1 La adsorción específica se produce por la afinidad de algunos cationes metálicos por un sitio particular de adsorción, por esta razón los metales son adsorbidos específicamente en cierto orden de preferencia, por ejemplo Cd<Zn<Cu<Pb; por lo tanto, los metales no siempre están afectados por la competencia de otros cationes (Alloway, 1995). (COOH) (COOM)n R + )M+ + (n (OH) (OM)m Siendo: R – Una matriz orgánica del Carbón Líquido; COOH – Grupos funcionales carboxílicos; OH - Grupos funcionales hidroxílicos M+ - Cationes univalentes (Hidróxidos de cationes metálicos) tales como Cd (OH)+ y otros. Próximos pasos: Determinar material, T°, dosis de Carbón activo Dosis 1ra Aplicación Avibiol 80 Lt/ha Carbon Liquido 6 Lt/ha Agua 1100 Lt 2da y 3ra Aplicación 4 meses despues 6 meses despues Avibiol 80 Lt/ha 80 Lt/ha Carbon Liquido 6 Lt/ha 6 Lt/ha Agua 1100 Lt 1100 Lt
  20. 20. Diagramación de desarrollo de raíces. P r á c t i c a s d i s m i n u c i ó n C d 1 Fuente: Elaboración propia
  21. 21. C A D M I O . 1 El Cd2+ tiene un radio iónico similar al Ca2+ y lo sustituye en Minerales. • YARA realiza pruebas en la zona de Tingo María en un suelo que contiene 7ppm, aportando niveles crecientes: (0, 100, 200 y 300 kg de Nitrabor/ Hectárea). • Nitrabor contiene 15.5%N- 26%CaO-0.3%B. Y ver sí disminuye el nivel de concentración de Cd en los granos de cacao. Esta misma prueba, tienen planificado realizar en Juanjui. Pruebas de Balance nutricional de minerales que permitan establecer una disminución de Cd en granos de cacao
  22. 22. • Establecer la etapa de producción más sensible a la contaminación(origen antrópico), así como las prácticas que puedan solubilizar este elemento (origen geológico). 1 Pie de página, anotaciones. (Arial 9pt) P r á c t i c a s d i s m i n u c i ó n C d : Frutos cuajados Frutos en crecimiento Frutos maduros ¿Qué se puede lograr como Alianza Cacao Perú?
  23. 23. Estudios de la plantaciones con Cadmio P r á c t i c a s d i s m i n u c i ó n C d : 7 meses 3 años 4 años > 15 años2 años
  24. 24. P R O B L E M A S E N T E R R E N O : 1 Análisis en la UNALM. 2017 ABSORCIÓN DE CADMIO POR LAS PLANTAS ANÁLISIS FOLIAR (HOJAS) Especie Cd (ppm) Rabo de zorro 0.27 Helecho 0.21 Cacao < 1 año 2.78 Frejol de palo 0.58 Cudzu 0.47 Commelina 0.66 Cacao > 1 año 0.97 Sistema de producción tradicional: Cd(ppm) en suelos: 0.66 y 0.92
  25. 25. Relación entre el cadmio total y el mes de muestreo en almendras P r á c t i c a s d i s m i n u c i ó n C d 1 Fuente: UNAS A mayor edad, la planta absorbe menos elementos minerales. A menor edad, y con mayor cabellera radicular, absorbe menos cadmio.
  26. 26. C A D M I O . 1 A cargo de TABSAC • Determinar la eficacia de los hongos formadores de micorrizas arbusculares (HFMA) tanto de cepas nativas como importadas asociadas a plantas captadoras de cadmio. Absorción por asociación Micorricica
  27. 27. ABSORCION DE MICORRIZAS Y PLANTAS C A D M I O . 1 A cargo de TABSAC Asociación micorrícica con Amaranthus h. Propagación de micorrizas nativas
  28. 28. C A D M I O . 1 A cargo de UNALM A nivel de almendra se obtuvieron los siguientes resultados: • A mayor Ca es menor el Cd • A mayor Mg es menor el Cd • A mayor P es menor el Cd • A mayor Zn es menor el Cd • A mayor Fe es menor el Cd Determinar la extracción total a devolver a la planta. Pruebas de Balance nutricional de minerales que permitan establecer una disminución de Cd en granos .

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