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El objetivo del almacenamiento es guardar los granos por un periodo más o menos largo después de su cosecha y secado. Durante el almacenamiento se debe conservar la viabilidad de los granos que serán utilizados como semillas, las calidades requeridas por la molienda e industrialización y las propiedades nutritivas (Figura 37).
Figura 37. Planta de silos para el secado y almacenamiento de granos.
Durante el almacenamiento, la calidad del grano no se mejora a lo sumo se mantiene. Un buen almacenamiento no mejora la calidad si ésta se dañó la cosecha o el secado. Muchas quejas respecto a la mala calidad de los granos no se deben a un almacenamiento inapropiado, sino a una cosecha prematura (alto contenido de humedad), a una operación inadecuada de las cosechadoras (alta velocidad del cilindro), o a un proceso de secado demasiado rápido (alta temperatura de secado).
La principal fuente de pérdidas de calidad y cantidad de los granos durante el almacenamiento son los hongos, insectos y roedores. La respiración puede contribuir, en algunos casos, a la pérdida de materia seca; sin embargo, esta pérdida es mucho menor que la causada por los organismos vivos.
Prevención de hongos
El desarrollo de los hongos en granos de cereales puede ser controlado por medios físicos y químicos. Los ácidos propiónico y acético se usan para prevenir el desarrollo de los hongos en granos con alto contenido de humedad (20 a 35% b.h.). La cantidad de producto químico que se requiere para proteger al grano húmedo varía según su contenido de humedad, la temperatura del almacén, la cantidad de granos dañados y el período de almacenamiento.
El grano que fue tratado adecuadamente no se enmohece, pero su viabilidad baja a cero. En muchos granos, el embrión se torna marrón y se desprende un fuerte olor a ácido. Cuando los granos se secan tras varios meses de almacenamiento, el olor del ácido desaparece, pero la presencia del embrión marrón disminuye la calidad y el valor del producto. El tratamiento químico, aunque prolonga por un período de tiempo considerable el almacenamiento, sólo es apropiado para determinados usos de los granos.
La prevención del crecimiento de los hongos sin emplear productos químicos, se puede llevar a cabo controlando el contenido de humedad de los granos, la temperatura y el medio ambiente del almacenamiento. Para evaluar las condiciones de almacenamiento del grano, por lo general se utilizan tres criterios: generación de bióxido de carbono (CO2), capacidad germinativa y crecimiento visible de hongos.
Micotoxinas
Algunos hongos que se desarrollan en los granos tienen la capacidad de producir substancias químicas que son tóxicas para el ser humano y para los animales. Estos venenos químicos reciben el nombre de micotoxinas. Un grupo específico de micotoxinas, las aflatoxinas, ha sido considerado de gran peligro para los seres humanos y animales. La aflatoxina es producida por los hongos del género Aspergillus (particularmente Aspergillus flavus) cuyas esporas se encuentran muy diseminadas en la naturaleza. Cantidades muy pequeñas de aflotoxinas pueden causar graves enfermedades y a veces, hasta la muerte.
Los granos contaminados con estas toxinas no deben utilizarse en la alimentación. Para prevenir la formación de micotoxinas necesario inhibir el crecimiento de los hongos en los granos.
Para un período largo de almacenamiento, se debe tener la precaución de:
- que el contenido de humedad del grano almacenado sea bajo (menos de 13% para maíz, trigo, arroz, cebada, centeno y sorgo).
- que la temperatura del grano sea baja
- que también sea bajo el porcentaje de daños ocasionados durante la cosecha y el secado.
Cuando no se almacenan adecuadamente los granos, aparte de las aflatoxinas se pueden producir otras micotoxinas, que también son peligrosas para la salud humana y de los animales.
Control de insectos
Existen algunas prácticas de manejo que limitan o previenen el desarrollo de los insectos en los granos almacenados, como:
- limpiar y espolvorear con insecticida todo el depósito antes de almacenar el grano.
- almacenar los granos en depósitos bien construidos.
- almacenar sólo granos limpios.
- impedir la entrada de pájaros y roedores en los depósitos.
- fumigar y espolvorear los granos con insecticida en la época adecuada.
- mantener los granos lo más fríos posible.
- inspeccionar los granos a intervalos frecuentes.
Fumigación. Esta operación consiste en tratar el grano con un fumigante (insecticida gaseoso) bajo condiciones de hermeticidad. Durante la fumigación se debe tratar de alcanzar un 100 por ciento de mortalidad de los insectos en sus estados de huevo, larva o ninfa y adulto (figura 38).
Pulverización. Esta operación consiste en tratar la masa de granos con un insecticida líquido o en polvo, el cual puede ser aplicado por aspersión o en capas sucesivas. Esta práctica se recomienda cuando existen riesgos de infestaciones continuas en los granos (figura 39).
Control de roedores
Todo sistema de almacenaje de granos debe considerar la necesidad absoluta de establecer un programa continuo de combate de los roedores-plagas, ya que los roedores más comunes como el ratón casero y la rata, además de ser sumamente destructores y causar enormes daños, son también una fuente de infección y de enfermedades para los seres humanos y los animales domésticos.
Figura 38. Fumigación de granos a granel.
Migración de la humedad
En la masa de granos de un silo o de una bodega granelero, normalmente existen diferencias de temperaturas. Las capas de granos que se encuentran próximas a las paredes de los silos o a la superficie tienen una temperatura más alta o más baja, debido a que las estructuras de almacenamiento (de hormigón o metálicas) sufren los efectos de los cambios de temperatura del exterior. El aire intergranular de una masa de granos no es estático, pues está en continuo movimiento a través de las corrientes de convección originadas por la diferencia de densidad del aire caliente y del frío (Figura 40).
Figura 40. Representación esquemática de la migración de humedad en un silo. A: invierno: B: verano.
El movimiento del aire intergranular hace que los granos de las zonas frías se vuelvan más húmedos y los de las regiones más calientes, más secos. A este fenómeno se le denomina "migración de la humedad". Durante el invierno, el aire frío de la pared del silo baja, mientras que el aire caliente, más liviano, del interior del silo tiende a subir, formando una corriente de convección. Durante el verano, cuando aumenta la temperatura, la circulación del aire en el silo cambia de dirección porque las capas de granos que están junto a la pared y en la superficie se calientan más que las que están en el centro.
Cuanto mayor sea la diferencia de temperatura y el contenido de humedad de una masa de granos, más intensa será la migración de humedad, por lo que es necesario tomar las debidas precauciones. La migración de humedad, que es ocasionada por el movimiento natural del aire de los granos, puede ser prevenida por medio de la aireación que elimina las diferencias de temperatura.
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Los granos y cereales cosechados manual o mecánicamente siempre contienen impurezas. Para la conservación de los granos durante el almacenamiento es necesario considerar dos aspectos importantes de las impurezas; uno de ellos es el hecho de que su presencia hace más difícil la conservación de los granos, y el otro se refiere a la dificultad que presentan para la buena operación de las unidades almacenadoras. El exceso de impurezas influye en forma negativa en la conservación de los productos almacenados, porque normalmente son higroscópicas y tienden a humedecer los granos, además de ser un medio favorable para el desarrollo de insectos y microorganismos. Con respecto a la operación de las unidades almacenadoras, las impurezas afectan el rendimiento de las secadoras, dificultan el movimiento de los granos y crean una barrera para el paso del aire de secado. Las impurezas constituyen un riesgo de incendio cuando quedan depositadas en el interior de las secadoras, ya que pueden entrar fácilmente en combustión.
En el caso de la aireación y el control de los insectos, las impurezas son perjudiciales porque ocupan los espacios intergranulares, dificultando el movimiento del aire. En consecuencia, se puede concluir que un alto contenido de impurezas disminuye la eficiencia de las secadoras, dificulta la aireación de los productos almacenados y reduce la eficacia de los insecticidas y fumigantes.
Las impurezas que normalmente se encuentran en los productos agrícolas, por lo general. son fragmentos provenientes de la propia planta, como rastrojos, hojas, trozos de granos, ramas, pujas, etc. Asimismo, existen otras impurezas que no provienen de la propia planta, a las cuales se les denomina materias extrañas y que generalmente están constituidas por semillas silvestres, parte de otras plantas, además de terrones, arena, piedras, etc. (figura 1). Las impurezas presentes en los productos agrícolas son consecuencia del descuido durante el cultivo, principalmente en el control de malezas, y de los métodos utilizados para la cosecha. Con un poco de cuidado durante la cosecha es posible evitar el corte de partes innecesarias de la planta, lo que disminuye la cantidad de impurezas en el producto cosechado. Cuando la cosecha es mecanizada, es necesario regular bien la cosechadora para obtener un producto más limpio (figura 2).
Figura 1. Impurezas presentes en diversos productos.
Por lo general, cada país tiene su norma que establece los porcentajes máximos de impurezas para cada producto. Estas normas generalmente siguen las recomendaciones básicas que rigen las leyes del comercio internacional para la clasificación de granos y semillas (cuadro 1).
CUADRO 1: Contenido máximo de impurezas permitidas de acuerdo con el tipo de grano según el CONCEX, Brasil
| Tipos | Arroz con ciscara | Frijol | Maíz | Soja | Sorgo | Trigo | ||||||
| H% | I% | H% | I% | H% | I% | H% | I% | H% | I% | H% | I% | |
| 1 | 13 | 0,50 | 15 | 0,50 | 14,5 | 1,50 | 14 | 1,00 | 14 | 1,00 | 14 | 0,00 |
| 2 | 13 | 0,75 | 15 | 1,00 | 14,5 | 2,00 | 14 | 1,50 | 14 | 2,00 | 14 | 1,00 |
| 3 | 13 | 1,00 | 15 | 1,50 | 14,5 | 3,00 | 14 | 3,00 | 14 | 4,00 | 14 | 1,50 |
| 4 | 13 | 1,25 | 15 | 2 00 | - | - | 14 | 6,00 | - | - | - | - |
| 5 | 13 | 1,50 | 15 | 3 00 | - | - | - | - | - | - | - | - |
| 6 | 13 | 2,00 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
| 7 | 13 | 2,50 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
H = Contenido de humedad, base húmeda;
I = Contenido de impurezas.
La limpieza del producto en las unidades almacenadoras se realiza, por lo general, antes de pasar los granos por la secadora. Esta operación, que se denomina "pre-limpieza", deja un máximo de 2 por ciento de impurezas, facilita el secado, economiza tiempo y combustible, y disminuye el riesgo de incendios en la secadora. Después del secado se puede continuar eliminando las impurezas hasta que su contenido sea del 0,5 por ciento como máximo. Esta última operación se llama "limpieza" propiamente tal y permitirá una mejor conservación del producto durante el almacenamiento.
La determinación del contenido de impurezas de un producto se realiza a través de una muestra de granos. Esta determinación es importante porque proporciona información sobre las condiciones para el almacenamiento del producto. Los métodos que se emplean pueden ser manuales o mecánicos.
Método manual
El método manual consiste en separar las impurezas por medio de cernidores o zarandas manuales; por lo general se utilizan dos cernidores, uno sobre el otro. Los orificios del primer cernidor deben ser de un tamaño que permita el paso del producto y que no deje pasar las impurezas mayores. Los orificios del segundo cernidor deben retener los granos y deben dejar pasar las impurezas menores (Figura 3). En el Cuadro 2 se presentan las dimensiones de los orificios de las zarandas para cada producto.
Figura 3. Determinación manual del contenido de impurezas.
CUADRO 2: Dimensiones básicas de los cernidores recomendados para cada producto (en milímetros)
| Producto | Primera Zaranda | Segunda Zaranda |
| Maíz | 13 | 5 |
| Trigo Sarraceno | 14 x 10 | 3 |
| Frijol | 9 | 5 |
| Sorgo | 6 | 3 |
| Arroz | 4 x 12 | 1,75 x 22 |
| Soja | 9 | 3,165 |
Para determinar el contenido de impurezas por este método se procede de la siguiente manera.
Peso de la muestra original = 500 g
Peso total de las impurezas = 20 g
Por lo tanto:
Porcentaje de impurezas = [Peso de las impurezas (g) x 100] / Peso de la muestra (g)
Porcentaje de impurezas = [20 g x 100] / 500 g = 4 %
Método mecánico
El método mecánico para la determinación de impurezas consiste en pasar una muestra del producto por una pequeña máquina de limpieza. Esta máquina separa las impurezas más livianas utilizando una corriente de aire y usa un juego de zarandas para retirar las más pesadas. Por tratarse de un método mecánico, evita los errores que puedan ser cometidos por el operador y realiza una mejor separación de las impurezas del producto.
Para determinar el contenido de impurezas por este método se procede de acuerdo con los siguientes pasos.
La limpieza de granos y cereales consiste en la eliminación total o parcial de las impurezas, para facilitar su conservación durante el almacenamiento y para cumplir las normas sobre el contenido de impurezas en el momento de la comercialización.
La separación de las impurezas de los granos se basa en las diferencias que existen entre las propiedades físicas de los mismos y las impurezas. Cuando estas propiedades son similares o idénticas, las separación se torna difícil, como por ejemplo, cuando las piedras tienen el mismo tamaño que el grano que se está limpiando. En este caso, siempre que sea posible, la separación debe basarse en la propiedad cuya diferencia sea más pronunciada. Las máquinas de limpiara realizan la separación en función de tres características básicas: tamaño, forma y velocidad terminal. Las características de tamaño y forma de un producto interactúan durante el proceso de separación, por lo que es muy importante definir correctamente estas características.
Tamaño
Los granos tienen tres dimensiones: largo, ancho y grosor. En las máquinas de limpieza, para realizar la separación se utilizan únicamente las dimensiones de largo y grosor (figura. 4).
Figura 4. Dimensiones de varios granos: c = largo; I = ancho; y e = grosor.
Separación en función del ancho: Para separar los granos de un mismo ancho se puede utilizar una zaranda de orificios redondos, considerando que los granos tienen el mismo largo y espesor (figura 5).
Figura 5. Separación en función del ancho.
Separación en función del grosor. Los granos que poseen grosores diferentes pueden ser separados con una malla de orificios alargados u oblongos, si tienen el mismo largo y ancho (figura 6).
Figura 6. Separación en función del grosor.
Separación en función de la longitud. Los materiales o granos que poseen idéntico ancho y grosor pero diferentes longitudes, pueden separarse mediante el uso de un separador de disco o cilindro alveolado; no es posible separarlos por medio de limpiadoras de zarandas.
Forma
La elección del tipo de perforación de las mallas usadas como separadores en las máquinas de limpieza está relacionada con la forma del producto. De acuerdo con el tipo de granos e impurezas, es necesario elegir una malla apropiada a la forma del producto que se pretende separar.
Velocidad terminal (o resistencia al aire)
La velocidad terminal es una propiedad física muy utilizada en la separación de impurezas de un producto. Si el producto es sometido a una corriente de aire ascendente y comienza a flotar, la velocidad de la corriente de aire en equilibrio con las fuerzas del producto se conoce como "velocidad terminal" de ese producto. Si la velocidad del aire aumenta o disminuye, el producto tenderá a desplazarse.
Las máquinas de limpieza que utilizan la velocidad terminal para la separación de impurezas, someten al producto a una corriente de aire que tiene una velocidad menor que la velocidad terminal de los granos, por lo que las impurezas más livianas (como pujas y polvo) son impulsadas por la corriente de aire, facilitando su separación (Figura 7).
Figura 7. Separación de impurezas por medio del aire.
En las máquinas de limpieza, el ventilador aspira el aire, formando una corriente que al pasar por una capa delgada de granos elimina las impurezas más livianas y deja las más pesadas; éstas son separadas después por medio de mallas o zarandas. En las máquinas de limpieza más eficientes, se utiliza además una segunda aspiración de las impurezas después de que los granos han pasado por las zarandas, con la finalidad de lograr una limpieza más completa.
