1. Contenido de agua
2. Impurezas y materia extraña
3. Semillas objetables
4. Peso hectolítrico
5. Granos y fracciones de grano
6. Granos dañados
7. Granos defectuosos
8. Tiempo de cocción
Al realizar una evaluación de la calidad de un lote de granos, se deben especificar algunas características de cada grano individual en la muestra analizada, así como de otras condiciones generales del lote.
Cada grano individual puede ser del tipo, color, forma y tamaño que se espera para el lote y estar sano, o puede tener algunas variaciones causadas por razones genéticas, agentes biológicos, físicos o efectos mecánicos. Según sea la condición y el origen de su variación con respecto a los granos sanos, se le va a clasificar como un grano contrastante, dañado o defectuoso
En el lote en general se analizan otras condiciones como la presencia de materiales que no sean el grano en cuestión, infestaciones, presencia de sustancias u olores indeseables, el contenido de agua, paso hectolítrico, acidez, calidad molinera y otras. Como ya se ha mencionado, para hacer un buen sistema de evaluación de calidad y evitar discrepancias con los resultados obtenidos con otros sistemas, es indispensable tener muy claro a que nos estamos refiriendo al mencionar algunas de estas condiciones de los granos.
Otro aspecto sumamente importante en la evaluación de la calidad de un lote de granos es que, por aspectos prácticos, la mayoría de los factores de calidad se deben evaluar en una muestra, que es una pequeñísima porción de grano tomada del lote. Para que los datos derivados de esa muestra de grano puedan ser aplicados a toda la masa de grano del lote, la muestra debe ser representativa de lote o sea tener la misma composición que la composición promedio del lote. Como es fácil de comprender si no se es extremadamente cuidadoso en la toma de muestras de los lotes para que estas sean representativas de los mismo, por más esfuerzos que se hagan para realizar un buen análisis a nivel de laboratorio, los resultados que se obtengan no serán aplicables al lote completo. Las consecuencias de un mal muestreo son igualmente perjudiciales que las de un mal análisis posterior.
Seguidamente se presentan algunas definiciones generales sobre características que describen la condición en que se encuentra un lote de granos y en la sección II de esta publicación se presentan algunas propuestas específicas de definiciones.
El contenido de agua en un lote de grano es comúnmente conocido como contenido de humedad o simplemente humedad del grano.
Este término se refiere a la relación que existe entre la cantidad de agua y la de materia seca en el grano. Para efectos de comercialización, normalmente se habla de la relación entre la masa del agua contenida en el grano con respecto a la masa de la materia seca más el agua del mismo, expresada como un porcentaje. A esta relación se le conoce como porcentaje de contenido de agua en base húmeda
El contenido de agua es una de las características más importantes en los granos, por su efecto en los mismos durante los diferentes procesos de cosecha y poscosecha. Es necesario conocer el contenido de humedad para determinar el mejor momento de cosecha, para los procesos de secado, durante el almacenamiento y para el procesamiento de los granos. Por su estrecha relación con el crecimiento de microorganismos e insectos en los granos, es indispensable tener un control adecuado del contenido de agua en los mismos para disminuir los daños producidos por estos organismos. Otros tipos de deterioro de la calidad, como los cambios en el tiempo de cocción de los frijoles, también dependen en gran parte de los niveles de humedad. Además de todo esto, el comprador, además de otras características de calidad del grano, no está interesado en adquirir con el grano más agua que el mínimo indispensable para el manejo y procesamiento adecuado.
Aunque anteriormente se acostumbraba incluir el contenido de agua como un requisito para que un lote pudiera o no ser incluido dentro de determinada clase comercial, esto se ha dejado de hacer así. La razón de este es que el contenido de agua, a diferencia de otros factores como la presencia de granos donados, es relativamente fácil de modificar. El nivel de humedad, aunque es sumamente importante, es mas bien una condición del grano en la que los compradores y vendedores se ponen de acuerdo en una transacción comercial.
En realidad el contenido de agua en los granos, aunque es un concepto relativamente sencillo de entender, es bastante difícil de determinar correctamente. El agua que se encuentra en los granos está en diferentes grados de adhesión a la estructura (materia seca) de los mismos por lo que su separación, para efectos de análisis no es sencilla. Además, en los granos hay otras sustancias volátiles que interfieren en los resultados de algunos de los métodos de análisis. En los métodos de análisis en los que se utiliza alguna característica del grano que varíe con el contenido de agua para estimar la humedad de los mismos, como la capacitancia, se tiene el problema de que esta relación no es constante.
En general los métodos de análisis de humedad se basan en reacciones químicas (Karl Fishel), separación física del agua ya sea por desecación (métodos del horno) o por destilación (Brown Duvel), propiedades dieléctricas de los granos (Motomco y muchas otras marcas), por resistencia eléctrica (medidor Universal) y otras propiedades de los mismos (Rayos Infrarrojos). Entre tanta variedad de métodos de análisis, con los que se obtienen a veces resultados muy diferentes entre si, lo más importantes es seleccionar uno o varios que tengan características deseables como la facilidad de ejecución y que den resultados reproducibles. Por toda esta variabilidad en los métodos de análisis es común aceptar como definición del contenido de agua, los resultados obtenidos con determinada metodología estándar de análisis. Unos de los métodos muy utilizados como estándares son los de desecación de muestras en hornos como los del adoptados por la AACC (American Association of Cereal Chemist), haciendo normalmente referencia a que se puede utilizar cualquier otro método que de resultados similares a estos. En estos métodos de horno del AACC se pone a secar una muestra de grano en hornos hechos para este propósito. La pérdida de peso de las muestras se considera como el agua contenida en esas muestra. El equipo, tamaño y preparación de la muestra, temperatura, tiempo de secado y otras condiciones del análisis, están bien definidos en estas metodologías.
En la comercialización de grano se cometen muchos errores de evaluación del contenido de agua porque se confía demasiado en equipos electrónicos de medición. Con mucha frecuencia estos equipos no se utilizan en forma apropiada y además no se les da el mantenimiento adecuado. Dentro del mal manejo de los mismos se encuentra el hecho de utilizar tablas de conversión, internas o externas, que han sido hechas para cultivares de granos con características y condiciones de crecimiento diferentes a los nuestros. Estas tablas deben ser adaptadas a la características de los granos locales para lo cual se deben hacer pruebas para los diferentes granos y cultivares, para establecer la relación verdadera entre las lecturas obtenidas en los equipos electrónicos de medición con los contenidos de humedad estimados con algún método estándar como los del horno.
En un lote, además de los granos propiamente dichos se pueden encontrar materiales muy variados de diferentes orígenes. Se pueden encontrar por ejemplo partes de la propia planta productora del grano o de otras plantas o malezas que crecen con el cultivo. Pueden haber materiales del suelo como piedras y terrones o diferentes tipos de materiales provenientes de equipos de cosecha, de limpieza o de transporte que no hayan sido sometidos a una limpieza apropiada.
El concepto más general de lo que considera como impurezas o materias extrañas es que se trata de todo material que no sea el grano con que se está trabajando. Sin embargo existen muchas posibles variantes a esta definición básica, especialmente de acuerdo con las características propias de cada grano en cuanto a su procesamiento y utilización.
Una de estas variantes se encuentra por ejemplo en el maíz donde, de acuerdo con su forma de procesamiento, estos dos términos se puede tomar como factores separados. En unas formas de procesamiento de este grano se separan primeros los materiales muy finos y los mas grandes que el grano por medio de cribas y corrientes de aire. Estos materiales, que se pueden llamar impurezas, tienen poco o ningún valor comercial y por eso pueden considerarse muy negativos en cuanto a valoración de la calidad total del lote. Por otra parte existen otra fracción de la masa del grano compuesta por granos quebrados y otros materiales, como pedazos de olote, que por su tamaño y densidad solo son separados en un proceso posterior donde se utilizan cribas con perforaciones mayores. A esta fracción se le ha llamado materia extraña o, más correctamente, grano quebrado y materia extraña. Por su alto contenido de granos quebrados esta parte del grano tiene un valor comercial importante, mayor o menor según el destino final del grano, por lo que no se debería incluir dentro de las impurezas.
A nivel internacional prevalecen normas orientadas principalmente a evaluar la calidad de maíz destinado para forraje por lo que no consideran varios factores que son importantes cuando el grano es para consumo humano. Sin embargo, a falta de otras normas se siguen aplicando en los granos para consumo humano, normas que fueron hechas para granos para forraje. En una norma de maíz para consumo humano sería importante por ejemplo hacer la separación entre impurezas, materias extrañas y granos quebrados pequeños y grandes.
En los frijoles también se encuentra una variante interesante. En este caso, además de materiales que no son frijol y ocasionalmente pedazos pequeños de granos de frijol, se presentan también granos pequeños de frijol que normalmente van a ser separados de la masa de grano para uniformizar el tamaño de los mismo. Tenemos entonces que en este caso se incluyen dentro de las impurezas a granos completos de frijol. En el caso del maíz también pueden aparecer algunos granos completos poco desarrollados dentro de la fracción de granos quebrados y materia extraña.
Aparte de que se haga o no la diferencia entre impurezas y materias extrañas y granos quebrados, se podría utilizar cribas con perforaciones de diferentes tamaños para la separación de estas fracciones. Se ha mencionado por ejemplo el uso de cribas con perforaciones de 4,76 mm (12/64") para la limpieza de granos grandes y medianos de frijol y maíz y de 3,18 mm (8/64") para los granos pequeños.
Con respecto a la separación de los términos de impurezas y materias extrañas también se podría hacer una separación mayor de lo mencionado como materias extrañas, tomando como materias extrañas solamente a lo materiales diferentes al grano en análisis y que no fueran separados como impurezas. En este caso los granos quebrados no se incluirían como impurezas sino que quedarían como tales, como granos quebrados
Otras variantes que se encuentran en las definiciones de estos términos son por ejemplo el separar, como factores aparte, a los granos de otras especies cultivadas y a semillas de malezas cuya presencia es objetables en el grano. Es característico en arroz por ejemplo tomar muy en cuenta la presencia de semillas objetables por el efecto detrimental que tienen en la calidad final del arroz, por lo que estas semillas no deben ser separadas junto con el resto de las impurezas.
El término de semillas objetables es más utilizado en el caso del arroz, porque cualquier semilla de malezas que aparezca en el arroz elaborado produce mucho rechazo en los consumidores. En los otros granos, por el tamaño de los mismo o por el procesamiento que se le da, las semillas de malezas son fácilmente eliminadas o no son detectables en los productos finales. En estos casos, estas semillas se pueden incluir dentro de las impurezas.
En las definiciones de semillas objetables es muy importantes tener presente que lo que se quiere evaluar es la presencia de semillas indeseables que, luego de la limpieza y el procesamiento habitual del grano, aún permanezcan en el mismo. De esta forma, en arroz por ejemplo, las semillas de maleza que se puedan separar durante la limpieza no deben ser consideradas como semillas objetables.
El término de poso hectolítrico se refiere al concepto de "densidad aparente" del grano Se habla de densidad aparente porque es una relación entre la masa y el volumen de una muestra de grano, considerando dentro de este volumen no solamente el espacio ocupado por los granos propiamente dichos sino también el volumen de los espacios intergranulares. Por hacer referencia a un volumen fácilmente comprensible para los usuarios, se acostumbra expresar los resultados de este análisis en libras por bushel en el sistema de USA y en kilogramos por hectolitro o por metro cúbico en el sistema métrico decimal
El uso más general que se le da al dato de la densidad de los granos es la estimación del peso de un volumen determinado de grano en los procesos de control de existencias. Sin embargo, en algunos granos como el trigo existe una relación muy estrecha entre la densidad y las características de calidad de las harinas obtenidas con estos granos. En otros granos existe menos o ninguna relación entre la densidad y la calidad industrial del grano*
El principio del análisis de la densidad del grano es llenar, en forma uniforme, un recipiente de un volumen determinado y pesarlo. En los equipos comerciales se encuentran los sistemas para tomar en cuenta el volumen y peso del recipiente y hacer la conversión del peso y volumen del grano a un dato usual como los mencionados de libras por bushel o kilogramos por hectolitro. Es común utilizar en estos equipos recipientes de cerca de un litro de capacidad, aunque, por la variabilidad de este análisis, entre mas grandes sean los recipientes más confiables son los resultados.
Es muy difícil encontrar una masa de grano donde no haya granos a los que se les haya fracturado una parte de los mismos. Por esto normalmente vamos a encontrar; junto con los granos sin fracturas, pedazos de grano de diferentes tamaños con respecto a los granos completos. La mayor o menor presencia de pedazos de grano y el tamaño de estos pedazos, son muy importante para algunos procesos industriales y para el consumidor final, en el caso del consumo de grano entero como el arroz y el frijol. También se afectan las medidas de conservación por la mayor dificultad para que pasen a través de la masa de grano, los fumigantes o las masas de aire para secamiento o enfriamiento. Los procesos industriales, como la cocción del maíz para la fabricación de harinas, son también muy afectados por la presencia de granos quebrados.
Dentro de las definiciones necesarias para describir la composición de un lote en cuanto a la presencia de granos completos y fracturados normalmente se tendría algo similar a lo siguiente:
A. Granos completos. Serían granos a los que no se les ha fracturado ninguna de sus partes. Este concepto se utiliza dentro de otras definiciones de fracciones de grano para hacer referencia al tamaño de un grano que no se ha fracturado. También se hace referencia a este tipo de grano como granos de tamaño original, granos sin fracturar, grano sano, grano normal y otros. Los granos completos son un tipo de grano entero cuando se acepta una definición para grano entero como la descrita a continuación.
B. Granos enteros. El hacho de que a algunos granos se les haya quebrado una parte pequeña de los mismo no afectan demasiado sus características para el procesamiento, almacenamiento o conservación. Por esto dichos granos son considerados como aceptables y se les incluye dentro de un grupo de pedazos de grano grandes y granos completos que, en varios sistemas se conocen como granos enteros. Es usual definir como granos enteros los que son iguales o mayores a determinada fracción de un grano completo. Es muy utilizada la fracción de 3/4 (75%) del grano, para separar los granos enteros de los quebrados. Sin embargo esto puede variar dependiendo del uso que se le va a dar al grano. En maíz por ejemplo, cuando el grano es para consuno animal normalmente se aceptan como granos quebrados solamente los que pasen a través de una criba determinada (como la 12/64"), mientras que cuando el grano es para consumo humano a voces se toman como enteros sólo aquellos granos a los que les falte 1/4 o menos de su tamaño original.
C. Granos quebrados. En principio un grano quebrado es aquel al que se le ha fraccionado alguna parte del mismo. Sin embargo, como se mencionó en la definición anterior, granos a los que les falta una pequeña parte del mismo normalmente se incluyen dentro de los granos enteros dejando como quebrados a aquellos pedazos de grano de menor tamaño. Por lógica, si se acepta que un grano entero es el tiene 3/4 o más del tamaño de un grano completo, un grano quebrado será el que sea menor de 3/4 de una grano completo. Como también se mencionó, en granos como el maíz se ha utilizado también el término de granos quebrados solamente para pedazos de grano más pequeños como los menores de 1/2 grano y otras fracciones
En frijol se presenta el fenómeno de la división del grano en los dos cotiledones. Aunque a veces se consideran por aparte a los granos con los cotiledones separados y a los granos quebrados, en realidad ambos tienen un efecto similar y cada cotiledón en realidad se puede considerar simplemente como un grano quebrado. En frijol también se presenta la característica de que algunos granos pueden perder parte de su testa y, como esto es muy visible, estos granos pueden considerarse también como quebrados.
Dentro de los granos quebrados también se pueden distinguir diferentes tamaños. En el caso del arroz por ejemplo, se han separados los granos quebrados grandes los granos quebrados pequeños, considerando a los primeros como aquellos granos con tamaños entre 1/2 y menos de 3/4 de grano y a los segundos como granos con tamaños de 1/4 a menos de medio grano.
Durante el análisis, la separación de granos enteros y quebrados se puede hacer en forma visual o por medio de cribas. Cuando se usa una definición en la que se específica una porción del grano completo, la separación debe ser visual. Aunque en estos casos es usual ayudarse con cribas, el criterio final para separar los granos enteros de los quebrados y para la separación de los granos quebrados grandes y pequeños, es la evaluación visual de los granos en análisis. Para la separación de fracciones pequeñas de granos es preferible establecer el uso de cribas dentro de la definiciones.
En forma general se considera que un grano está dañado cuando presenta cambios evidentes en el color, olor o estructura y que estos cambios hayan sido provocados por la acción de agentes biológicos (microorganismo o plagas), por exposición a altas temperaturas durante el secado o por autocalentamiento, por bajas temperaturas (en el campo) o por otras causas no mecánicas. Sin embargo, en algunas definiciones se incluyen también las causas mecánicas, que normalmente son las que provocan el quebramiento de los granos, considerando entonces estos como granos dañados, aunque lo más frecuente es considerar a los granos quebrados como un factor aparte. Una razón para esto podría ser que, si se quisiera hacer, es relativamente fácil separar a los granos quebrados, lo que no sucede con otros granos como los dañados. Además, es diferente el efecto visual, la aceptación o las características para la industrialización (por ejemplo la acidez en las harinas), que tiene un grano dañado y uno quebrado.
Dentro de los granos dañados se pueden diferenciar varios tipos según el agente causante del daño y, a veces, el grado de daño que hayan sufrido los granos.
Así por ejemplo es común expresar como un factor separado a los granos dañados por insectos debido al rechazo normal en las personas a consumir granos y subproductos que hayan estado expuestos a la actividad de los mismos. También ya se han establecido regulaciones en cuanto a la presencia de residuos de cuerpos de insectos en harinas y otros productos, por lo que productos obtenidos de lotes de granos con daños de insectos podría tener problemas para cumplir con estas reglamentaciones.
También resulta muy importante, por el impacto visual que tienen y por cambios en su calidad industrial, los granos dañados por calentamiento. Aún un ligero autocalentamiento por exceso de humedad puede provocar un aumento en acidez de los granos como el maíz que le cambia las características organolépticas y de conservación de sus derivados. En el arroz se produce inicialmente un amarillamiento en los granos que produce un impacto visual de rechazo muy grande. Cuando el calentamiento es mayor los cambios de color son aún mayores produciéndose granos de colores muy oscuros que son fuertemente castigados en los sistemas de comercialización. En frijol, se producen granos con problemas de cocción que tienen un efecto muy importante en los resultadas del análisis de esta característica.
Es común incluir los otros tipos de daños en un solo grupo. Entre estos se consideran por ejemplo a los granos germinados, los que presentan manchas normalmente provocadas por microorganismos, los que tienen crecimiento de hongos en forma interna, los decolorados, etc.
No siempre se hace una diferencia clara entre lo que se consideran granos defectuosos y los granos dañados. En las publicaciones del CODEX se ha utilizado el término de defectos en forma más genérica considerando como defectos en lote la presencia de granos dañados, granos quebrados, otros granos, materias extrañas y suciedad.
Cuando se han separado estos dos términos se consideran defectuosos los granos, no dañados, que presentan alguna diferencia con respecto los granos típicos en la muestra. El origen de estas diferencias pueden ser genéticas, de formación del grano, por almacenamiento prolongado, o por algún proceso que le provocado algún cambio al grano pero sin que se llegue a considerar dañado.
Algunos granos defectuosos son por ejemplo los granos rojos, yesosos o mal pulidos en arroz. Cuando se está analizando arroz blanco un grano defectuoso sería también un grano precocido o un grano en cáscara. En algunos casos también son considerados como defectuosos los granos de frijol que tienen la testa empollada o arrugada, otros granos pueden presentar manchas provocadas por factores ambientales o una decoloración general. Los granos inmaduros son a voces considerados defectuosos.
En ocasiones se han mencionado a los granos quebrados como defectuosos aunque pareciera más lógico considerar que en el lote hay granos enteros y quebrados y que estos pueden estar sanos, dañados o presentar algún defecto.
En realidad no pareciera que tenga tanta importancia hacer una separación muy elaborada de lo que se pueda llamar daño o defecto, verdaderamente importante es que existan definiciones concretas sobre las diferentes características que presentan los granos. En cada sistema se le puede dar diferente importancia a cada tipo de dono o defecto y agrupar el resto en una categoría como "otros danos o defectos".
En su concepto básico, el tiempo de cocción es el tiempo necesario los granos de una muestra estén cocidos. Existen sin embargo varios detalles inherentes a su determinación que se deben tomar en cuenta a momento de hacer una definición.
Aunque el dato del tiempo de cocción puede ser importante en algunos granos como el maíz, donde en algunos procesos de fabricación de harinas se requiere del cocimiento del grano, en donde este dato adquiere una gran importancia es en el frijol. En este grano el tiempo de cocción se puede aumentar mucho durante el almacenamiento. En general, entre mayor sea contenido de agua del grano y mayores sean la temperatura y tiempo de almacenamiento, mayor es el aumento del tiempo de cocción del frijol.
Los aumentos en el tiempo de cocción de los frijoles provocan desde diferentes grados de pérdida de valor nutritivo, lo cual, aunque son sumamente importantes pasan normalmente desapercibidos, hasta la pérdida total del grano cuando su tiempo de cocción es tan prolongado que es resulta totalmente inaceptable para cualquier uso. Grados intermedios de aumentos en tiempo de cocción provocan grandes cambios en la aceptación y precio de los mismos.
En forma general el análisis del tiempo de cocción del frijol consiste en sumergir una muestra de grano en agua hirviendo y determinar el tiempo necesario para que los granos estén cocidos. Para hacer esto, primero es necesario definir que es un grano cocido. Existen dos definiciones primarias de un grano cocido que son las que a su vez identifican dos métodos básicos de determinación de tiempo de cocción. Por una parte tenemos una definición tradicional, derivada de la forma cotidiana de evaluar los frijoles para consumo en los hogares, que es probar la textura de los granos apretándolos entre los dedos índice y pulgar. La otra definición que se ha utilizado es que un frijol está cocido cuando es penetrado por una varilla metálica, de determinado paso, con un extremo puntiagudo. Este es el principio utilizado en el equipo Mason Cooker, que ha tenido bastante aceptación, principalmente entre los científicos que han estudiado este fenómeno de la variación en el tiempo de cocción del frijol.
Aunque el método del Mason Cooker da resultados más reproducibles, este equipo no está disponible en los laboratorios de evaluación comercial de granos. Mientras esta situación continúe será necesario seguir utilizando el otro método, tratando de homologar los diferentes aspectos involucrados en el mismo como textura final de los granos, porcentaje de granos cocidos al final de la prueba, altitud del lugar donde se realicen los análisis y otros.
Una de las variantes que tiene más efecto sobre los resultados de esta prueba de cocción es la altitud del lugar donde se realice la prueba debido al hecho bien conocido de que, por las diferencias en presión atmosférica, el agua tiene diferente temperatura de ebullición a diferentes altitudes. En una definición será necesario hacer referencia a una altitud, probablemente al nivel del mar, y hacer las correcciones correspondientes a los resultados de pruebas que fuera necesario hacer en otros lugares. Antes de que haya un consenso sobre la forma de hacer esta corrección, los laboratorios oficiales serían los responsables de hacer estas conversiones, basados en pruebas de cocción realizadas al nivel del mar y en los lugares donde estén ubicados los laboratorios (si no fuera al nivel del mar).
