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Capitulo X - Calidad de granos

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1. El concepto de calidad

El conocimiento o la determinación de la calidad de los granos está relacionado con el uso final de los mismos. Las exigencias de calidad que demandan las distintas aplicaciones que pueden tenr los granos son muy diferentes. No es lo mismo la calidad demandada de un grano de maíz destinado a semilla que uno reservado para forraje.

Es sabido que los granos reservados para ser empleados como semilla deben ser los de más alta calidad, entendiéndose en este caso su poder germinativo como el índice ideal de su medición. En una escala descendente se ubicarían los granos destinados a la molienda para alimentación humana, como puede ser la panificación y la producción de galletitas y fideos, así como elaboraciones especiales como la maltería y la preparación del arroz. En un escalón algo más bajo se encuentran algunas industrias procesadores, como la molienda seca y húmeda del maíz, la industria aceitera y otras. Y en una categoría inferior pueden encontrarse los granos para ser utilizados en la alimentación animal.

El deterioro de la calidad de los granos cuando son sometidos a secados severos ha sido una preocupación de todos los sectores interesados. El problema era serio porque se presentaban aspectos antinómicos, pues si se intentaba mantener una buena calidad se reducía la capacidad de producción de las secadoras y viceversa.

Afortunadamente, los adelantos introducidos en el diseño de estas máquinas y la adopción de métodos de secado más racionales han permitido mejorar ambos factores en una proporción más que satisfactoria.

Pero, sin embargo, existe todavía una situación que no favorece, como fuera de desear, la mejor utilización de todo el arsenal de innovaciones y recomendaciones destinadas a perfeccionar el secado de los granos. Se quiere significar que todavía no hay suficientes alicientes para que todos aquellos que manejan granos se convenzan de la necesidad de evitar el daño a los granos y mantener una alta calidad. Los adelantos tecnológicos que se aceptan son sólo aquellos que mejoran el rendimiento de los equipos y reducen los costos.

Si no se establecen premios o bonificaciones para quienes entreguen mercaderías buena calidad, entonces serán muy pocos los que se preocupen por ello.

En la mayor parte de las transacciones comerciales se privilegia el concepto de "cantidad", en lugar de "calidad", porque ello juega un papel importante desde el punto de vista económico.

El concepto de calidad se manifiesta en la comercialización de algunos cultivos, como girasol por ejemplo, donde el contenido de aceite constituye un rubro muy importante para fijar el precio. Pero en la mayoría de los granos no existen estímulos de esa naturaleza.

El trigo es un caso particular. Su utilización está íntimamente relacionada con la panificación, de manera que hay un factor de calidad de gran trascendencia para la producción de harinas. En la mayoría de los países europeos, Canadá y Australia, el trigo se clasifica por su calidad, ya sea por contenido de proteína, gluten o por parámetros de molienda y panificación, separándose así las partidas en depósitos diferentes.

Es que la demanda industrial se ha hecho muy selectiva, para diferentes usos, y está dispuesta a abonar precios diferenciales para mercaderías que necesita.

En nuestro país el trigo en general se almacena sin una separación por calidad excepto casos de arreglos especiales entre productores y molineros. Gran parte de la producción triguera, entonces, es una mezcla de variedades con un promedio general de peso hectolítrico, proteína, cuerpos extraños y propiedades molineras. Esta calidad media no es mala en particular, pero no podemos satisfacer con ella las necesidades de esos mercados cada vez más especializados por tipos o calidades definidas.

Con el maíz sucede algo similar. Tradicionalmente el maíz argentino "colorado duro", conocido como "plata", ha tenido una amplia aceptación internacional por su dureza, color, valor nutritivo y otras características. Pero el mejoramiento genético, con el objetivo de aumentar los rendimientos en kg por hectárea, le han incorporado algunas características de los maíces dentados, con lo cual se ha logrado este objetivo, a costa de perder una parte de su calidad natural.

Entonces, hoy en el mercado argentino se presenta una gran variedad entre los distintos cultivares sembrados. Están los más duros (muy córneos), los córneos, los semicórneos, los dentados harinosos y algunos tipos de menor importancia.

Sin embargo, esa diferenciación, que es fundamental para los usos actuales del maíz, no es aprovechada pues se mezclan todos los tipos, particularmente los córneos y semicórneos (también conocidos como "semidentados") y a veces con los dentados.

Las industrias pretenden partidas uniformes de grano, homogéneas en tipo, temario, color, propiedades intrínsecas, etc. Las mezclas no les permiten regular correctamente sus molinos y sus equipos, y reducen los rendimientos industriales.

Estamos convencidos de que el sistema argentino de acopio y comercialización deberá adaptarse tarde o temprano a estas tendencias, ofreciendo partidas de grano uniformes, de alta calidad. En el futuro va a ser muy difícil competir con "cantidad" de grano en los mercados internacionales, por lo que se debería hacer con "calidad".

El manejo postcosecha de los granos es motivo de modificaciones en la calidad de los mismos, y el secado artificial está considerado como uno de los principales causantes de ese deterioro. Pero este problema no es tan preocupante bajo las condiciones de Argentina porque casi un 40% del maíz se cosecha seco. Si se separaran racionalmente los lotes de maíz que ingresan al acopio naturalmente secos, se pueden almacenar en forma separada y tener muy buena calidad Actualmente, vuelven a tener una buena demanda mundial los maíces tipo "flint" o "plata", particularmente si son secados en forma natural y si el porcentaje de fisurado o cuarteado es bajo.

En otros depósitos se almacenaría el maíz secado adecuadamente y cuya humedad inicial no supere el 18%, que mantendría todavía una buena calidad y una buena aptitud para las industrias de la molienda seca y húmeda.

Los maíces que ingresaron muy húmedos a la secadora, y que fueron secados con severidad, podrían integrar otra categoría de calidad, inferior por supuesto, que puede tener su uso como alimento forrajero.

Los maíces dentados quedarían incluidos en un tipo especial, como ya sucede en la actualidad, pues son aptos para la industria de la molienda húmeda.

En definitiva, será el mercado quien fijará las distintas clasificaciones o categorías de maíces, cuyos precios tendrán sus correspondientes diferencias. Pero para ello, el sistema argentino de acopio y comercialización, deberá estar suficientemente prevenido y preparado.

 

2. El poso hectolítrico y otras mediciones

Desde 1991 la Junta Nacional de Granos incorporó a los estándares o bases de comercialización del maíz, la determinación del peso hectolítrico. Esta disposición oficial ha ocasionado una serie de discusiones y quejas entre los sectores interesados, ya que causa algunas modificaciones a prácticas arraigadas.

Sin embargo, la inclusión del peso hectolítrico es una medida que consideramos racional, porque ha demostrado ser un parámetro muy significativo para señalar la calidad del maíz (de Dios, 1987).

Los maíces secados correctamente, los maíces bien almacenados y conservados, tienen un paso hectolítrico superior a los maíces secados con violencia o almacenados en forma poco satisfactoria. Del mismo modo, las partidas cosechadas muy húmedas, tienen un peso hectolítrico más reducido.

Con todo ello, se tiende a dar mayor aliciente a los que se preocupan por mantener la calidad del grano, ya sea cosechando con menor humedad, ya sea manejando correctamente el grano en los procesos del acopio, ya sea produciendo maíces de buena calidad genética, como son los excelentes maíces que han destacado siempre en Argentina.

Otras mediciones que resultan muy apropiadas para evaluar la calidad de este grano son el test de flotación, la densidad real, la dureza, la relación de molienda, la susceptibilidad a la rotura, y otras más (de Dios et al, 1990).

En el Capitulo IX al referirse al secado de otros granos, se mencionan distintas mediciones o ensayos que se emplean con los mismos fines.

Durante el desarrollo de los diferentes capítulos de esta obra se han citado ya diversos problemas de calidad de granos, de suerte que en esta parte se hará referencia a los que no han sido incluidos hasta ahora.

 

3. Daños de secado

Son de distinta naturaleza y gravedad, y como se ha expresado en reiteradas ocasiones, dependen de la severidad con que se realiza el proceso, y del diseño de la secadora, amén de otros factores ya mencionados.

Los daños pueden clasificarse en:

- Daños visuales
- Daños económicos
- Daños industriales

Los daños visuales son diversos, como:

- Decoloración de los granos
- Oscurecimiento de los granos
- Cuarteado o fisurado

La decoloración es más evidente en algunos granos, como el maíz , y más en los híbridos colorados que en los dentados; la disminución del color no es evidente si se compara la coloración del mismo grano antes de ser secado. Sin embargo, hay que destacar que la pérdida de color puede ser más acentuada luego de un prolongado periodo de almacenamiento.

Los granos oscuros (de un color pardo) se producen por haber permanecido durante un tiempo bastante largo en algún lagar de la secadora, sobre todo en zonas donde pueden quedar atascados.

 

4. Cuarteado o fisurado

Este problema consiste en la aparición de fisuras o planos de clivaje en el interior de los granos debidos a procesos de transferencia de calor y humedad.

Este fenómeno es notable en granos de maíz y de arroz, menos común en el sorgo y de poca o nula importancia en otros granos.

En el caso del maíz se pueden observar visualmente por transparencia por una fuente de luz. Unos dispositivos simples, llamados disfanoscopios, permiten ver con facilidad dichos planos. Pero también se notan fácilmente a simple vista.

Estos planos significan que el grano está casi partido en su interior, pero no se disgrega porque lo sostiene el pericarpio. Cuando este grano es sometido a diversos movimientos, como transporte por elevadores, "redlers", roscas, o por caída libre de grandes alturas, se produce un alto porcentaje de rotura Cuanto mayor sea el porcentaje de granos cuarteados, mayor será la proporción que se rompa

Para maíz dentado amarillo, Paulsen y Hill (1985) han encontrado la siguiente relación entre el porcentaje de cuarteado y la susceptibilidad a la rotura

Y = 12,66 + 0,203 SC

donde Y = susceptibilidad a la rotura, en %

SC = porcentaje de cuarteado

Los datos se expresan para una humedad del grano de 14,5%

Gunasekaran et al (1985) encontraron que las fisuras en maíces dentados tenían un ancho entre 35 y 90 micrones, mientras que la profundidad de las mismas se hallaba entre 1,5 a 2 mm, o sea alrededor de la mitad del espesor del grano.

Son varias las causas que ocasionan este deterioro. La principal de ellas es el secado artificial de los granos, como ya se ha mencionado. Cuando este secado se hace a altas temperaturas del aire de secado, o cuando termina con bajas humedades del grano, o cuando el proceso es muy rápido, el porcentaje de fisurado aumenta considerablemente.

Experiencias llevadas a cabo por Marsans (1984) han probado que la humedad final es un factor decisivo en la formación de fisuras. Cuanto menor sea la humedad final a que es llevado el grano en la secadora, mayor es el porcentaje de granos fisurados.

Un momento grave es cuando el grano deja la parte de aire caliente e ingresa en la parte de enfriamiento. Esa brusca diferencia de temperaturas es la causante de upa parte del problema.

Si el grano se deja reposar unas horas antes de comenzar el enfriamiento, por ejemplo, empleando seca-aireación, las tensiones serán mucho menores y el fisurado se reducirá en gran proporción.

Algunas partidas de granos secadas severamente pueden tener el 100% de los granos fisurados. En nuestro país es posible tener un promedio de 60% de granos cuarteados del total de la producción nacional de maíz.

Ensayos realizados por Gauchat et al (1980) en secadoras de columnas han probado que los granos fisurados están siempre más secos que los sanos; para obtener fisurados de poca magnitud recomiendan temperaturas de 45°C del aire caliente. Si la humedad final se detiene a 15-16%, el grano presenta mayor resistencia para fisurarse y puede elevarse la temperatura hasta 60°C.

Los mismos autores informan que disminuyendo el tiempo de permanencia a no más de 45 minutos, el cuarteado se reduce grandemente. Si fuera necesario reducir más la humedad final, el proceso deberá hacerse en dos etapas: la primera con temperatura de 60°C y la segunda con 45°C.

Otra causa de fisurado de mucha menor magnitud, se observa en los granos de punta de espigas de maíz en plantas en pie en el campo. Generalmente, cuando el grano ya está maduro en la mazorca, la chala se abre en la punta y los granos allí quedan expuestos a la humedad de la noche y al calor del día, diferencias que provocan tensiones y el respectivo fisurado que no suele pasar del 2-3%.

Cuando el grano es cosechado, el cilindro trillador de la cosechadora golpea a algunos granos los que también se fisuran por impacto, sin romperse, pero no supera un total del 5-6%.

Aun granos de maíz cosechados manualmente, si son posteriormente humedecidos por alguna causa (por ejemplo sumergidos en agua por varias horas), al secarse posteriormente pueden fisurarse en alta proporción, hasta cerca del 100%.

Se ha podido observar en experiencias realizadas en la Estación Experimental Pergamino que esos planos de fisura suelen coincidir con los planos de separación entre los endospermas córneo y harinoso de los granos de maíz. Los granos donde predomina el endosperma córneo ("flint") son más propensos a este cuarteado.

Según experiencias de Sarwar (1989), las fisuras que se originan en el maíz son causadas más por una ganancia o pérdida rápida de humedad que por una diferencia excesiva de temperatura. De acuerdo a este mismo autor, las fisuras se producen durante un proceso de absorción de humedad, pero cuando se seca artificialmente, las fisuras se originan posteriormente al proceso de secado. Probablemente esta comprobación indicaría que el cuarteado se produce por el revenido de la humedad luego del secado más que por las temperaturas caliente y fría de la secadora.

 

5. Daños económicos

Pueden ser los siguientes:

- Sobresecado, que ya se trató en el Capítulo 1-9
- Mayor predisposición a la rotura. Los granos severamente secados, como ya se ha expresado, se rompen con más facilidad, aumentando los porcentajes de residuos que eliminan las limpiadoras.
- Mayor predisposición al ataque de hongos e insectos. Un secado violento produce, generalmente, la muerte de la mayoría de los granos, es decir, se disminuye casi totalmente el poder germinativo. En mediciones realizadas en el INTA Pergamino (de Dios y Puig, 1976) se han encontrado partidas de granos secados con menos de 10% de poder germinativo, y algunas con cero por ciento. Los granos muertos son más propensos, entonces, a ser atacados por hongos e insectos.

 

6. Daños industriales

El deterioro que sufren los granos y que afectan los procesos industriales ya se han tratado al mencionar el secado del trigo, arroz, soja y girasol (Capitulo IX). Ahora se hará referencia al maíz.

Sobre la molienda húmeda: los granos cuarteados producen un porcentaje de rotura elevado que se traduce por pérdida de solubles y de almidón durante el remojo.

El oscurecimiento de los granos se debe esencialmente a la reacción de Maillard, que asocia los azúcares libres con ciertos aminoácidos, y que es favorecida por altas temperaturas, cuando la humedad disminuye. Estos granos oscuros son un signo de una profunda deteriorización de la calidad.

El germen de grano, rico en aceite, secado a elevada temperatura, puede perder una parte del aceite que se difunde en el endosperma. Posteriormente el rendimiento en aceite será menor y el almidón quedará con un porcentaje de materia grasa mayor de lo permitido.

Al mismo tiempo se degradan las proteínas, que aumentan su densidad, y aprisionan fuertemente a los gránulos de almidón. Por esta razón luego de la separación del almidón del gluten se hace más dificultosa durante la maceración. A su vez el almidón disminuye su densidad. Al igualarse las densidades del almidón y de las proteínas (gluten), resulta difícil separar arabas fracciones, que es un paso fundamental en la molienda húmeda.

Para una calidad satisfactoria para este proceso industrial se requiere:

- Temperaturas del aire de secado no superiores a 100°C. Sin embargo, esos valores son variables dependiendo del diseño de la secadora, de las condiciones de la temporada, del tipo de grano, etc.
- Caudales de aire no excesivos.
- Métodos de secado aconsejados: seca-aireación, y secado en dos pasadas.
- Cosecha de maíz a humedades no superiores a 20%.
- Reducir al mínimo el período de prealmacenamiento antes de secar.

Para determinar el grado de deterioro que ha experimentado el maíz a causa del secado artificial y que afecta a la industria mencionada, en Francia llevan a cabo dos análisis (Le Bras, 1989): el test de turbidez y el test de sedimentación. El primero permite estimar con rapidez la cantidad de proteínas termosensibles desnaturalizadas por el secado. El test de sedimentación pone en evidencia, por decantación natural, las dificultades de separación del almidón que pueden aparecer en un maíz secado a alta temperatura.

Con respecto a la molienda seca del maíz, los granos mal secados reducen el rendimiento y el tamaño adecuado de los "grits" (trozos), muy empleados en la elaboración de alimentos para desayuno. Igualmente resulta difícil en las sémolas o harinas de maíz eliminar parte de las fracciones grasas, que desmejoran su calidad. Esto último es particularmente importante en los "grits" que se usan en la producción de cerveza.

 

7. Efecto sobre los alimentos balanceados

El secado artificial en general, no tiene una gran incidencia sobre el valor nutricional de los granos para alimentación animal. Puede decirse que DO afecta mayormente los contenidos de proteína, materias grasas y otros constituyentes, siempre que las temperaturas de secado o los tiempos de permanencia en la secadora no sean desmesuradamente elevados. Pueden, eso s{, aparecer algunas deficiencias en ciertos aminoácidos esenciales, como lisina (que se trata por separado) o en ciertas vitaminas, pero en la producción de alimentos balanceados, estas carencias pueden resolverse con la adición de otros cereales, subproductos e ingredientes.

Sin embargo, muchos fabricantes de alimentos balanceados manifiestan que esa incorporación de elementos faltantes les significa un costo adicional importante y que desde el punto de vista económico es preferible disponer de cereales de alta calidad.

 

8. Pérdida de lisina

La lisina es un aminoácido importante en la alimentación animal, en particular para los monogástricos (cerdos y aves). Diversos ensayes realizados, entre otros por Mülhbauer et al (1976) y por Borrás et al (1988) demuestran que se puede perder más del 10% del total de la lisina disponible y que la causa principal seria un prolongado tiempo de permanencia del grano a altas temperaturas de secado. Si el grano alcanza temperaturas cercanas a 120°C, pero por menos de 10 minutos, la pérdida será inferior a 10%; pero a temperaturas de grados menores, por ejemplo 80°C, si el tiempo se prolonga dos o más horas, la pérdida de lisina puede ser aún más alta.

 

9. Peso hectolítrico

El secado artificial siempre produce una reducción del peso hectolítrico del maíz, y de otros granos. En el caso del maíz, las partidas secadas en secadoras comerciales (de Dios, 1987) alanzaron valores máximos de 77 kg/hl, mientras que los mismos maíces secados naturalmente llegaban hasta 81 kg/hl, siempre ambos grupos llevados a 14% de humedad.

 

10. Contaminación de los granos

El proceso de secado puede originar ciertas contaminaciones en los granos cuando los generadores de calor no trabajan correctamente. Si los quemadores están bien diseñados y regulados, dichas contaminaciones son casi imperceptibles en el sistema de combustión directa. En caso contrario se pueden producir las siguientes:

- Por gotitas de combustible, por mala combustión, que conduce también a olores indeseables.
- Por compuestos orgánicos, como el benzopireno, o por compuestos inorgánicos, como restos de arsénico, plomo, cadmio, cromo, mercurio, o derivados como nitratos y nitritos. El benzopireno es un hidrocarburo aromático policíclico que, según constancias médicas, puede causar problemas cancerígenos.
- Por óxidos de azufre, los cuales si bien no afectan a los granos, pueden corroer las partes metílicas de las secadoras, sobre todo en la parte superior de las mismas, donde hay abundancia de humedad, lo que facilita la producción de ácidos corrosivos. Este problema no es tan serio en las condiciones argentinas pues los combustibles líquidos que se utilizan tienen bajos contenidos de azufre.

Otra contaminación peligrosa son las micotoxinas producidas por los bongos, pero este tipo de problema no se origina en el secado, sino principalmente por el prealmacenamiento de granos húmedos. El secado destruye los hongos, pero no elimina las micotoxinas, que pueden permanecer en los granos. Sin embargo, al secar los granos se impide que se sigan formando.

Otros tipos de contaminaciones en los granos son los residuos de plaguicidas o pesticidas, en particular los compuestos clorados, que han sido explícitamente prohibidos en la mayoría de los países. Estos residuos no se originan por acción del secado, sino durante los trabajos de producción en las fincas rurales, o en la lucha contra los insectos de los granos almacenados.

En un trabajo publicado por Mwaura et al (1983) se describen las técnicas para la determinación de los diferentes contaminantes producidos durante el secado de los granos con diferentes biomasas, y un diseño de un horno especial para reducirlos.

 

11. Temperaturas máximas

En Estados Unidos (MWPS-13, 1987) se recomiendan las siguientes temperaturas máximas del aire de secado:

- Para semilla 43°C
- Cebada cervecera (en secadoras continuas) 49 a 54°C
- Legumbres comestibles 38°C
- Soja (en secadoras continuas) 60°C
- Soja (en silo secador) 43°C
- Trigo, centeno, avena, para molienda:  
· en secadoras continuas 71°C
· en silo secador 49°C
- Maíz (secadoras continuas o en tandas) 93 a 104°C
· con seca-aireación 116 a 121°C
· secadoras continuas de flujo concurrente 121 a 149°C

 

Bibliografía

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de DIOS, C.A. 1987. El peso hectolítrico del grano (maíz). Carpeta de Producción Vegetal, INTA Pergamino, tomo VIII, 2 p.

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GAUCHAT, J.M., FERAUDO, H.P. y NEME, S.N. 1980. Influencia de la temperatura, cantidad de aire y tiempo de exposición sobre el fisurado producido en el grano de maíz por el secado artificial. n Congreso Nacional de Maíz, AIANBA, Pergamino, octubre: 347-351.

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MUHLBAUER, W., HUSS, W., KUPPINGER, H. 1976. Rapid colorimetric method for detecting protein damage in drying maize kernels at high air temperaturas. Grundl. Landtecknik, 26 (4): 128-134.

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