El trigo es una planta anual de crecimiento invierno-primaveral, que, debido a su gran diversidad genética, puede crecer y reproducirse en ambientes muy diferentes entre sí. Este cultivo se extiende ampliamente en muchas partes del mundo, quizás por ser una especie que tiene un amplio rango de adaptación y por su gran consumo en muchos países. Tan es así, que en la actualidad ocupa el primer lugar entre los cuatro cereales de mayor producción mundial: trigo, arroz, maíz y cebada.
El trigo es uno de los principales granos para la alimentación, el cual junto con el maíz y el arroz se producen en muchos países. Después del maíz, el trigo también es muy importante para la dieta alimentaria del pueblo mexicano. Con él se elaboran varios productos de consumo masivo, como panes, tortillas, pastas, galletas, atoles, papillas, obleas y pasteles.
El valor técnico y económico del secado es que reduce rápidamente los contenidos de humedad del producto recién cosechado, llevándolo a niveles en que se evitan procesos de deterioro como respiración, oxidación de carbohidratos, fermentación intracelular y desarrollo de bacterias, mohos y otras plagas que generalmente son acompañadas de calentamiento natural.
Los granos y semillas se encuentran entre los pocos seres vivientes capaces de sobrevivir en condiciones excesivamente secas, su rango de humedad varía entre 5 y 40 %. En condiciones de baja humedad el grano normalmente vive en un estado de extremadamente bajo metabolismo, y cuando las condiciones se vuelven favorables las tasas metabólicas aumentan, con el resultado fisiológico normal de la germinación.
SECADO DEL GRANO
Los granos de cereales son altamente higroscópicos, esto significa que constantemente tienden a equilibrar su contenido de humedad con la humedad del ambiente, absorbiendo o liberando agua de acuerdo a la humedad relativa, o lo que es lo mismo a la presión de vapor de agua del ambiente.
La higroscopicidad de los granos es descrita por isotermas de sorción y desorción figura 1. Estas curvas generalmente sigmoides expresan la relación entre el contenido de humedad del grano y la humedad relativa del aire en equilibrio con el producto. La humedad relativa de equilibrio se puede expresar en términos de actividad del agua (Wa) y la humedad relativa por medio de la relación:
Imagen 1. Curvas de absorción de humedad del grano de trigo
Cuanto más baja sea la humedad relativa del aire mayor será su capacidad de secado, porque podrá recibir mayor cantidad de agua antes de que se establezca el equilibrio. Por otra parte, quien controla la humedad relativa del aire es la temperatura. Cuanto mayor es la temperatura, menor es la humedad relativa del aire y por lo tanto mayor será su capacidad de secado. El potencial o la capacidad de secado del aire se expresa en g de agua evaporada por kg de aire seco.
El proceso de secado se puede realizar naturalmente usando aire del ambiente o artificialmente forzando mecánicamente el pasaje de aire, calentado o no.
Secado con aire caliente
La base del secado de granos con aire caliente es la reducción de la humedad relativa del aire a un nivel muy bajo, a través de un aumento de la temperatura. El agua evaporada del grano es absorbida y removida por el aire (transferencia de masa del grano al aire).
Todos los granos y semillas son altamente sensibles a las altas temperaturas y el riesgo de que el material se sobrecaliente durante el proceso de secado está siempre latente. Los dos principios que deben ser cuidadosamente atendidos son: primero que el secado debe ser suficiente para remover el agua sin subir sustancialmente la temperatura del grano. Y segundo que cuanto más alto sea el contenido de humedad del grano mayor será la probabilidad de daño térmico.
Si la temperatura del grano llega a igualar se con la temperatura del aire caliente seguramente se producirá daño. El rango crítico puede ir desde 21 °C para los granos más sensibles hasta 70°C para los granos menos sensibles.
Imagen 2. Proceso de secado del grano para almacenaje
ALMACENAMIENTO DEL GRANO DE TRIGO
Dada la estrecha relación entre el agua y todos los procesos involucrados en la pérdida de calidad de los granos almacenados, uno de los aspectos fundamentales es una correcta determinación del contenido de humedad de los mismos. En una planta de almacenamiento la determinación del contenido de humedad en granos se justifica desde dos puntos de vista diferentes:
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Desde el punto de vista comercial.
Los cereales pueden ser aceptados o rechazados según su contenido de humedad. En algunos países se aplican descuentos al productor cuando los contenidos de humedad son muy elevados, y se pueden evaluar costos de secado al recibir el material.
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Desde el punto de vista tecnológico.
La determinación de los contenidos de humedad permite clasificar las partidas que pueden almacenarse directamente y las que deben secarse previamente. El monitoreo del contenido de humedad en los granos permite asegurar un manejo racional del almacenamiento y en consecuencia prevenir y controlar las pérdidas postcosecha. Por otra parte, la medición de la humedad permite a las agencias de almacenamiento aconsejar al productor acerca de los momentos óptimos de cosecha.
El lugar que destinemos para el almacenamiento de nuestra cosecha debe proveer las condiciones de humedad, temperatura y ventilación adecuadas para evitar que nuestro grano se deteriore. Previo al almacenamiento preocúpese de que el lugar esté limpio, libre de cualquier plaga, como roedores y/o insectos que puedan causar pérdidas. Preocúpese que el personal que realice la limpieza y desinfección del lugar aplique el producto necesario bajo las condiciones de seguridad recomendadas específicamente para aquel agente.
La norma del CODEX para el trigo y el trigo duro menciona los porcentajes del contenido de humedad como: Nivel máximo Trigo 14,5 % m/m y Trigo duro 14,5 % m/m. y menciona que, para determinados destinos, por razones de clima, duración del transporte y almacenamiento, deberían requerirse límites de humedad más bajos. Se pide a los gobiernos que acepten esta Norma que indiquen y justifiquen los requisitos vigentes en su país.
CAUSAS DEL DETERIORO DE LA CALIDAD DURANTE EL ALMACENAMIENTO DE GRANO SECO
Calentamiento
El calentamiento puede iniciarse por respiración o reacciones químicas producidas por el grano, y agravarse con el desarrollo y la actividad de insectos y hongos.
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Reacciones químicas de degradación como:
- Desnaturalización de las proteínas: las proteínas y los ácidos nucleicos modifican sus estructuras lo que resulta en una pérdida de sus propiedades funcionales, como solubilidad, actividad enzimática.
- Modificaciones fisicoquímicas del almidón: (no enzimáticas): se producen a alta temperatura por el quebrado de los gránulos de almidón.
- Destrucción de las vitaminas: especial mente la vitamina B1 aunque su efecto es limitado en el caso del trigo
- Oxidaciones: varios tipos de oxidación pueden ocurrir durante el almacenamiento, algunas de las cuales son muy rápidas y extremadamente peligrosas como rancidez, pirólisis, combustión espontánea, explosiones de polvo, etc.
- Deterioro enzimático Se debe esencialmente a la acción de las enzimas del propio grano.
Hongos
Los hongos tienen gran poder de propagación y como cualquier otro ser viviente son capaces de una vigorosa respiración, con considerable liberación de dióxido de carbono, calor y humedad.
- Hongos de almacenamiento: Los hongos de almacenamiento, incluyen numerosas especies de Aspergillus y Penicillum, e infestan el grano luego de la cosecha, por esporas contenidas en la maquinaria y edificio de almacenamiento. Estos hongos no requieren agua libre y pueden germinar, respirar y crecer rápidamente con contenidos de humedad bajos (15 %).
Imagen 3. Grano de maíz contaminado con aspergillus
Hongos de campo: Dentro de los hongos de campo el más perjudicial es el Fusarium. El nivel de infección aumenta con la permanencia de condiciones húmedas, especialmente cuando las temperaturas son mayores a los 25 °C.
La humedad es un factor determinante en el desarrollo de estos microorganismos, pero en realidad, la humedad relativa óptima para el desarrollo de los hongos es de alrededor de 85 %. Por debajo de 75 % la actividad decae y a 65% solo especies muy xerofílicas son capaces de crecer muy lentamente. Es por esto que un contenido de humedad que esté en equilibrio con una humedad relativa de 70 % es considerado seguro para el almacenamiento.
La temperatura de almacenamiento juega un importante rol en el desarrollo de los hongos. Granos almacenados con un contenido de humedad de 18 % pueden mantenerse libres de hongos si la temperatura se mantiene alrededor de los 10 °C, pero a 20 °C los mismos granos probablemente sufran calentamiento.
Ácaros
Los ácaros penetran en el grano y consumen el embrión, dejándolo inútil e inaceptable hasta para el molido. Las condiciones ambientales óptimas para una alta tasa de producción de huevos son: entre 80 y 90 % de humedad relativa y 25 °C de temperatura. El ácaro de mayor importancia económica es el Acarus siró y le sigue Glycyphagus destructor.
Imagen 4. Acarus siró.
Insectos
Los insectos obtienen de los granos el agua que necesitan para sus procesos vitales por lo que la humedad en el grano es un factor crítico en cualquier etapa de su ciclo evolutivo, independientemente de la temperatura del medio ambiente.
Si el contenido de humedad de los granos es bajo, obtienen el agua de una mayor ingesta. La humedad relativa óptima para su desarrollo es de 70 %.
Imagen 5. Taladrillo del grano, Rhizopertha dominica dañando el grano de trigo.
Los equipos necesarios para monitorear las condiciones ambientales en el proceso de secado y almacenamiento del grano de trigo tales como: humedad del grano, humedad relativa y temperatura del ambiente, los puedes obtener en Proain Tecnología Agrícola, donde te ofrecemos los equipos de mayor calidad para que tus datos sean confiables.
MEDIDOR DE HUMEDAD DE GRANO MTPRO AG081258
REGISTRADOR DE TEMPERATURA Y HUMEDAD RELATIVA HOBO MX2301
Bibliografía
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Wilson Hugo, M. G. (2000). Tecnología de Almacenamiento de Granos de Trigo, Serie Técnica No. 107. Uruguay.