“Anteriormente se comentaba acerca del aporte de los cereales en la dieta diaria humana, ahora, desde el punto de vista productivo, comprenderemos la importancia y cuidados que deben tenerse para conseguir un buen producto para consumo”.

Por: Dr. José Octavio Rodiles López,

Dr. Rafael Zamora Vega,

QFB. UMSNH. Michoacán, México.

Los granos normalmente son almacenados durante un determinado tiempo, después son industrializados, principalmente en forma de harina, mediante un proceso de molienda. Cabe señalar, que estos granos poseen una serie de enzimas tipo amilasas que destruyen el almidón, con ello, cambian sus propiedades sensoriales como nutritivas, y presentan mayor actividad a humedades mayores al 15%, por lo que estos deben ser almacenados a humedades menores. Así mismo, el grano entero contiene antioxidantes naturales, pero el grano procesado tiende a perder dichos compuestos, por tanto, este es muy susceptible a la oxidación de los aceites y generar problemas de rancidez.

Los cereales, son molidos en forma de harina para incrementar su vida de anaquel. Hoy en día, la mayoría de las harinas comerciales normalmente son fortificadas con vitaminas y minerales, con ello aumentan su valor nutritivo. Las llamadas harinas refinadas se hacen con el cereal sin testa, cáscara y germen, como subproducto se obtiene el llamado salvado que incluye la testa y cáscara. Además, la tendencia actual es la elaboración de harinas integrales que se hacen con el cereal completo, para aumentar su contenido de fibra dietética que se pierde en las harinas refinadas. El procesamiento de los cereales, tiende a disminuir su valor nutritivo, sin embargo, en ocasiones es benéfica, ya que elimina compuestos que alteran el valor nutritivo de los mismos. Se dice que entre más blanca es una harina, menor valor nutritivo tendrá.

La mayoría de los cereales en países del tercer mundo, sufren una gran merma, principalmente por infestación de microorganismos e insectos, así como una cosecha temprana y por malos sistemas de procesamiento.

Los granos sufren una serie de tratamientos, desde la siembra hasta la obtención de la harina, que incluyen siembra, cosecha, almacenamiento, ventilado, limpieza, descascarillado, templado, molienda y procesamientos secundarios.

Almacenamiento

Las diferentes formas de almacenar los granos incluyen almacenes al aire libre, bolsas de plástico o costales, almacenes cerrados hechos de diferentes materiales con sistemas de carga y descarga, así como los llamados silos. El grano también se almacena en vasijas de barro y fosas en tierra. Cabe señalar que se han reportado explosiones en los sitios de almacenamiento cerrados, debido a partículas o polvos suspendidas en el aire. Esto se puede evitar realizando el proceso de ventilado.

Un almacén es un lugar físico, donde se depositan los cereales y existen diferentes diseños como capacidades de estos. Su objetivo primordial, es preservar la integridad del grano y en segundo término estandarizarlos, clasificarlos y seleccionarlos para darles un valor comercial apropiado. El diseño, depende del volumen a almacenar, condiciones climatológicas, disponibilidad de recursos humanos, económicos y el tipo de control usado para evitar plagas.

Los almacenes de gran tamaño, pueden estar equipados con muelles de carga para la carga y descarga de camiones, furgones de trenes, contenedores de barcos o hasta aviones.

El valor económico del grano recién cosechado, depende principalmente de su contenido de humedad, cantidad de material extraño y la evidencia de contaminación por insectos u hongos. El punto clave en el almacenamiento es el contenido de humedad. El control de esta, contempla evitar contacto con el agua de lluvia, el movimiento y la rotación del grano dentro del almacén, proceso conocido como ventilado. Un buen almacén puede conservar el grano por varios años.

Las instancias gubernamentales fijan el grado de calidad en los granos. Fijar los límites de calidad, permite un negocio justo entre comprador y vendedor. La primera clasificación se basa en determinar si el grano será para consumo humano o para consumo animal. Un factor importante, es determinar la presencia de hongos, ya que éstos pueden generar sustancias que causan intoxicaciones en humanos y animales, llamadas aflatoxinas.

Inmediatamente a la recepción del grano, se hacen una serie de estudios de calidad, que incluyen la dimensión del grano, la humedad, el peso hectolitro, el material extraño y la presencia o ausencia de aflatoxinas, que determinaran los precios de compra. Los granos con humedades mayores al 14%, son castigados económicamente porque requieren un manejo adicional, ya que éstos deberán ser parcialmente deshidratados.

El peso hectolitro, también conocido como peso Bushel, es el criterio más utilizado para medir la calidad de los granos. Esta es una medida de densidad aparente del grano; se determina el peso del grano en un volumen estándar de 100 litros. Este factor, se relaciona con la textura del endospermo y el contenido de proteína. Los granos dañados por insectos, tienen un peso hectolitro más bajo del normal, así mismo, los granos con alta humedad también tienen un peso hectolitro menor y los granos con alta cantidad de proteína tienen valores mayores al normal. Por ejemplo, el peso hectolitro del maíz es de 25.40Kg y para el trigo de 27.21Kg.

Se define como materia extraña, a todo aquel material presente en el lote del grano que es ajeno al mismo de manera natural. Ejemplos: otros granos, piedras, tejidos vegetativos, exoesqueletos de insectos, etc. La materia extraña, sirve de sustrato y protección a los insectos y la calidad de la molienda también se ve disminuida en: color, olor, sabor. Por otro lado, se consideran granos dañados a aquellos que muestran alguna evidencia visual que no aparece en los granos sanos: daños por insectos, daños por calor, grano germinado, germen dañado, grano con hongos, daño por heladas, grano chupado, etc.

Limpieza

Los granos destinados para alimento de animales normalmente no se limpian, ya que implica gastos adicionales. La limpieza incrementa la categoría del grano, porque se uniformiza su calidad. La finalidad es evitar granos con deterioro físico o contaminación con aflatoxinas.

Se debe evitar la presencia de metales o piedras, porque estos pueden dañar físicamente a los equipos de molienda. La limpieza se practica usando sistemas de aspiración y cribas. En los sistemas de aspiración, se utilizan flujos de aire forzado y eliminan cuerpos que son más ligeros que los granos. Los sistemas de cribas, son mallas que están diseñadas para eliminar aquellas sustancias más grandes o pequeñas que los granos.

Ventilado

Consiste en el movimiento ocasional de los cereales dentro del almacén, para evitar el aumento de humedad. Así mismo, favorece el desarrollo de dióxido de carbono que puede limitar el desarrollo de microorganismos, insectos y roedores.

Aireación y Secado

El grano con exceso de humedad será rápidamente dañado y disminuirá su vida de anaquel. Se usan normalmente dos sistemas para dicho control: aireación o secado. En la aireación, se usan ductos subterráneos donde un flujo de aire emana de abajo hacia arriba. El calor se distribuye por todo el lote y la temperatura se mantiene uniforme en todo el lote. El proceso es más efectivo cuando el grano es rotado o movido. El secado se usa para reducir la humedad del grano. Existen gran variedad de secadores que pueden trabajar en lote o en forma continua y normalmente usan aire caliente. La operación dependerá del tamaño del lote, la humedad del grano y la humedad deseada. El grano debe ser secado a bajas temperaturas para evitar fisuras en el endospermo y daños en el germen. Se sugiere una temperatura máxima de 45°C.

Deterioro de los granos

La FAO (Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura), reporta hasta un 50% de pérdida en cereales en países en vías de desarrollo por un mal almacenamiento, este problema se agrava en países tropicales y subtropicales. La temperatura, es un factor crítico en el desarrollo de plagas y el problema se incrementa con altas humedades.

Los principales factores son la temperatura y humedad relativa en el almacén, ya que una alta humedad y una alta temperatura aceleran los procesos de respiración en el grano y con ello un cambio en sus propiedades sensoriales y nutritivas.

Se habla de un deterioro intrínseco y un deterioro extrínseco. El primero, se debe a que el grano respira durante el almacenamiento y los componentes químicos son degradados para proporcionar la energía necesaria para el proceso de germinación. Por otro lado, el segundo, es causado por microorganismos, insectos, roedores y aves, que atacan, consumen, contaminan y dañan al producto. La humedad crítica en el grano es de 14.5%, ya que valores superiores favorecen los procesos de degradación.

El grano pierde peso por alteraciones físicas y químicas. Las pérdidas físicas incluyen: el consumo del grano por insectos, hongos y roedores. Las mermas por alteraciones químicas ocurren por el proceso de respiración. El grano genera CO₂ por respiración y se libera en forma de gas con la consecuente pérdida de peso. También se generan metabolitos volátiles que también se evaporan. Así mismo, los granos dañados son más susceptibles a quebrarse y fisurarse durante el manejo, transporte y distribución.

El daño metabólico se da a nivel de carbohidratos, proteínas y lípidos. A nivel de carbohidratos se realiza un proceso autocatalítico, así como el ataque por hongos. El almidón es hidrolizado a maltosa o glucosa, que pueden fermentar. Cuando hay daño en carbohidratos la viscosidad del grano disminuye. Por otro lado, los lípidos son la fracción que presenta los cambios más drásticos. Los granos mal preservados tienden a disminuir su concentración de lípidos y los hongos degradan fuertemente a estos nutrientes. Se presentan fenómenos de rancidez oxidativa e hidrólisis, con la consecuente producción de ácidos grasos libres, los cuales generan olores indeseables. El germen es muy susceptible de ser atacado por enzimas llamadas lipasas, las altas humedades y temperaturas incrementan su actividad. El contenido de proteínas es el que menor daño presenta durante el almacenamiento.

La humedad es el factor que más influye en la velocidad de deterioro del grano. El grano es higroscópico. El grano puede llegar con baja humedad al almacén, pero si la humedad de éste es alta, el grano absorberá rápidamente agua. Una alta humedad en el almacén también promueve la germinación de esporas de hongos; así, la humedad en el almacén debe ser menor al 65%. Se dice que una humedad de 65% en el almacén, genera una humedad máxima en el grano de 14.5%.

Desde un punto biológico, los granos dentro del almacén pueden ser atacados por microorganismos, insectos o roedores.

El principal daño por microorganismos es vía hongos, estos pueden generar sustancias tóxicas, llamadas micotoxinas, siendo las más peligrosas las llamadas aflatoxinas, ya que son altamente tóxicas y podrían generar problemas de tipo cancerígeno. Los hongos dentro del almacén necesitan humedades entre 15-20% y una temperatura mínima de 20°C. Los principales efectos por ataques de hongos son una baja en el poder de germinación, decoloración, pudrición, formación de toxinas, focos de calentamiento y malos olores. Las micotoxinas pueden ser ingeridas por el ganado y ser transmitidos a los seres humanos. Algunas aflatoxinas son: Zeralenona, afecta los caracteres secundarios sexuales, el desarrollo del feto y la viabilidad de los recién nacidos. Se encuentra principalmente en el maíz, pero se desarrolla en otros cereales. Tricotecenos, se presenta en maíz con alta humedad y causa disminución en los glóbulos blancos, hemorragias, pérdida de la medula ósea y cáncer en el esófago. Vomitoxina, afecta maíz, trigo y cebada. Los animales pierden peso por constante vómito. Fumonisinas, ataca principalmente equinos causando su muerte, se piensa que en humanos puede causar cáncer de esófago e hígado. Ocratoxinas, causan nefropatías y hasta la muerte en humanos.

Los insectos, son animales invertebrados pertenecientes al filo de los artrópodos. La mayoría de los insectos son ovíparos y los huevos son depositados dentro del cereal. Los insectos, presentan un desarrollo de metamorfosis: huevo, larva, pupa e imago. La mayoría de los insectos, tienen la capacidad de invernar y causar daños en las estaciones del año en que las condiciones ambientales son mejores. Las principales pérdidas de cereales en el mundo, son efecto directo de los insectos. Además de alimentarse, los insectos generan contaminación en el grano y productos procesados por heces fecales, ácido úrico, telarañas y fragmentos corporales. Existen insectos monófagos y polífagos. Los primeros se alimentan con un solo tipo de grano y los segundos, pueden atacar diferentes cereales. Los cereales con humedades menores al 9%, evitan el desarrollo de insectos.

El mejor control, es evitar que la materia prima llegue con insectos. Las bodegas deben limpiarse y fumigarse antes de que el grano entre al almacén. El control químico se efectúa con insecticidas o con fumigantes. El gran problema es, que los insectos se han adaptado a estas sustancias químicas y cada vez son más resistentes. El uso de estas sustancias también genera grandes problemas ecológicos, ya que estas sustancias pueden llegar al aire, agua o tierra y transmitirse a plantas, animales e inclusive a humanos.

Los insecticidas, son compuestos químicos utilizados para matar insectos principalmente, mediante la inhibición de enzimas vitales para su desarrollo. Hay insecticidas naturales y sintéticos. Entre sus características encontramos gran especificidad, baja toxicidad en humanos, baja dosis letal y bajo costo, pero son de lenta acción. Hay insecticidas específicos para cada etapa del desarrollo metamórfico del insecto. Entre los principales insecticidas están: malatión, piretrinas y metoxicloro.

Por otro lado, los fumigantes son sustancias que a temperatura ambiente son gases y que pueden penetrar en todas las áreas del almacén y matar prácticamente a toda la población de insectos. Sus desventajas principales son: que se requieren equipos especiales y son altamente tóxicos para las personas que los aplican. Estos actúan a nivel de sistema nervioso. Sus características son: rápida acción, altamente volátil, alta toxicidad para insectos y humanos, fácil de oler y percibir, anticorrosivo, no explosivo y poco inflamable. Los principales fumigantes son: bromuro de metilo, fosfuro de aluminio, y tetracloruro de carbono.

También se usan atmósferas modificadas para el control de insectos y microorganismos. Este, consiste en crear una atmósfera única dentro del almacén, en presencia o ausencia de oxígeno y otros gases. El gran problema son los altos costos de instalación. El uso de atmósferas controladas, evita el uso de sustancias químicas y con ello ser parte de la llamada agricultura orgánica. Las tecnologías alternativas o emergentes se basan en procesos de irradiación y sonificación.

El control biológico, incluye el uso de insectos que son predadores naturales de la plaga a eliminar. Estos insectos benéficos son estériles, pero con el inconveniente que cuando muere el insecto benéfico, se dejan residuos de este en el grano. Se usan también feromonas, que son hormonas sexuales que atraen a los insectos para después eliminarlos. También se usan reguladores del crecimiento, que son compuestos no tóxicos para animales o humanos. Se caracterizan por inhibir el desarrollo natural del insecto. También se puede manipular el genoma del cereal. Se le agregan genes que producen ciertas sustancias que son desagradables para el insecto, por lo cual, no lo consumen. Esta modificación genética no es percibida por humanos o animales.

La fauna nociva incluye aves y roedores. Los roedores dañan millones de toneladas de alimento cada año. Estos animales también causan daños a las instalaciones y equipos de las plantas industriales, ya que su pelo, heces y orina, generan graves problemas microbiológicos. Los roedores consumen diario hasta un 10% de su peso vivo. Hay que contratar siempre a un profesional en el control de plagas. Éste debe estar autorizado por la Secretaria de Salud y tener su licencia vigente. Debe haber un programa escrito de sus actividades y proporcionar las fichas técnicas, así como hojas de seguridad en caso de un contratiempo. Debe existir un croquis de la ubicación de cada una de las trampas y tipo de sistemas de control, así como implementar acciones preventivas y correctivas. Lo importante en el control de fauna nociva es que siempre es mejor prevenir que controlar.