ECONOMÍA DEL ARROZ: VARIEDADES Y MEJORA
Josep Maria Franquet Bernis
Cinta Borràs Pàmies
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5.10 Efectos de la humedad en la conservación del arroz-cáscara
5.10.1 Introducción
El arroz cáscara se almacena con cierto contenido de humedad (normalmente el 14%) y no totalmente seco; continua la respiración y, con motivo de esto, prosigue y perfecciona la maduración que se completa tanto más cuanto más largo es el período de reposo o de envejecimiento. Mediante la respiración se consumen principalmente oxígeno y azúcares, y se libera CO2 acompañado de agua en forma de vapor(1) .
En los silos de almacenamiento, el arroz se puede alterar o destruir por causas físico-químicas o bien puede ser invadido por parásitos animales y vegetales.
Las causas que pueden favorecer la modificación y deterioro del arroz, como de otros productos alimenticios, se atribuyen esencialmente, y en primer lugar, al exceso de humedad del producto o de los locales en los que se almacena; este factor provoca y aumenta el desarrollo de parásitos, promueve la proliferación y vegetación de hongos y bacterias e inicia alteraciones enzimáticas, hasta entonces latentes.
5.10.2 Transformación físico-química y del valor nutritivo durante el período de almacenamiento
La excesiva humedad puede constituir una importante causa de deterioro de los cereales almacenados o ensilados. En efecto, en un sistema biológico complejo, como es el de una cariópside, constituido por varias substancias, el agua se encuentra presente bajo formas diferentes, a saber:
<<agua libre>>, es la que se encuentra retenida en los espacios intercelulares o intergranulares o en los poros del material.
<<agua absorbida>>, se encuentra más estrechamente unida a la materia orgánica absorbente, con una interacción estrecha entre las moléculas de agua y las de la materia orgánica, por lo que las propiedades de la primera influyen sobre la segunda.
<<agua de constitución>>, forma, por el contrario, parte integrante de la molécula orgánica.
En las dos últimas formas el agua está <<fija>>, es decir, retenida por fuerzas superiores a la simple cohesión entre moléculas de agua, probablemente químicamente por enlace iónicos; más allá de tal fuerza de cohesión, el agua es libre. El primer y segundo tipo de agua, con el secado, tienen que alcanzar un nivel mínimo, a fin de que el producto se pueda conservar de forma sana en el almacén. El deterioro de los granos conservados, como consecuencia de la humedad excesiva, puede también suceder aunque el cereal tenga un contenido inferior al límite considerado de seguridad: 12-13% en algunas normas legislativas; 14’5% para otras, como las de la UE.
La alteración puede en efecto producirse cuando se provocan o verifican en el producto almacenado diferencias marcadas de temperatura; la humedad relativa del aire que circula por el arroz almacenado tiende a equilibrarse con la humedad propia del grano; ahora bien, ya que la cantidad de agua presente, en forma de vapor, en el aire, aumenta al crecer la temperatura, en el momento que dicho aire se desplaza de la parte más caliente de la masa a una más fría cede una cierta cantidad de agua a los granos para restablecer el equilibrio de la tensión de vapor: el agua se condensa, de esta forma, sobre los granos y sobre las paredes de los recipientes fríos.
La humedad del ambiente y del arroz cáscara puede aumentar, pues: a) por medio del producto, seco y limpio de forma insuficiente; b) por infiltración a través de las paredes; c) mediante el aire ambiente húmedo, caracterizado por una elevada tensión de vapor, y como consecuencia de caídas rápidas de temperatura que determinan condensaciones; d) por el metabolismo de los insectos presentes; e) por el metabolismo propio del arroz; f) por el metabolismo de los hongos.
El contenido de agua de la masa del arroz cáscara tiende a estar en equilibrio higroscópico con el aire ambiente a un nivel que es función de la humedad y temperatura del mismo. El equilibrio se alcanza lentamente por la inercia de la masa y está sujeto a variaciones, lentas si las temperaturas son bajas y más rápidas en caso contrario.
El arroz almacenado a granel no es homogéneo; pequeñas o grandes cantidades de la masa son más húmedas; la presencia de materias extrañas de mayor higroscopicidad o con un mayor contenido de agua crean las condiciones más favorables para el desarrollo de parásitos o de fermentaciones. Las mismas diferencias de temperatura de la masa de arroz pueden provocar movimientos de convección de los flujos de aire que aumentan la aparición de puntos, con una humedad más elevada, en la masa de arroz aparentemente uniforme.
La presencia de agua determina la activación de los diversos enzimas: amilolíticos, lipásicos y proteolíticos del arroz cáscara o de los hongos, que actúan sobre el almidón, grasas y elementos nitrogenados de la cariópside; se inicia la descomposición de la materia orgánica con producción de anhídrido carbónico, de productos varios de descomposición y de agua, que cataliza el proceso; la falta de oxígeno o anaerobiosis, que se determina en el ambiente a causa de estos fenómenos, frena el curso de la acción destructiva.
5.10.3 Los índices de deterioro
Para la medida del grado de deterioro del arroz, como de otros cereales, se utilizan algunos índices de carácter físico, químico y biológico. Los índices físicos son: el aspecto, la temperatura, el olor, la presencia de granos dañados y los insectos.
Los índices químicos consisten en: el aumento de los azúcares reductores y la disminución de las vitaminas. Los biológicos son: el aumento de la carga fúngica y la bacteriana, y para el arroz cáscara la reducción de la energía germinativa y la germinabilidad de las semillas.
Por lo que se refiere a los índices físicos, veamos que el aspecto del arroz dañado, al perder el brillo, adquiere un color opaco y pardo-negruzco, síntoma que introduce la sospecha de otro daño más grave. La temperatura elevada, detectada por las sondas termométricas instaladas en el interior de las celdas, es índice de fermentaciones en marcha y síntoma de la presencia de hongos y, bastante probablemente, también de insectos, causa y efectos de humedades altas. Los olores anormales provienen de las fermentaciones de origen fúngico o enzimático; el olor a moho se deriva probablemente de la presencia de hongos Actinomicetos. Por lo tanto, las citadas causas modifican las características de cierto número de granos que, al ser distintas de las normales, hacen posible la clasificación por intensidad y tipo de daño.
En cuanto a los índices químicos, se sabe que el aumento de acidez se deriva del aumento de la concentración de iones hidrógeno, con la simultánea presencia e incremento de: a) ácidos grasos libres; b) fosfatos ácidos; c) aminoácidos. El primero de estos índices es el más marcado y evidente desde las primeras fases del deterioro del arroz, por lo que se utiliza el análisis de la cantidad presente en el producto en mal estado; la acidez de las grasas se define y analiza como el número de mg. de hidróxido de potasio necesarios para neutralizar los ácidos grasos libres (referido a 100 g de arroz seco) extraídos con éter de petróleo o benceno.
Por la acción del enzima invertasa u otros enzimas, los azúcares reductores, presentes en el producto conservado con un contenido alto de humedad, disminuyen transformándose en azúcares no reductores. Las invertasas se producen por la presencia y desarrollo de hongos sobre los granos de arroz y los índices biológicos se derivan de la acción y efecto de la microflora huésped de la masa de arroz.
5.10.4 Los microorganismos
La población microbiana está representada por una bastante amplia y diferenciada serie de hongos y bacterias, comprendidos los actinomicetos, que se encuentran como parásitos y saprofitos en el terreno, la atmósfera, las plantas y los animales. El tipo y cantidad de la microflora presente en el arroz se encuentra en relación directa con el ambiente climático en el que se produjo el cereal, con el que se elaboró y con las condiciones de conservación. Las esporas de los hongos, es decir, los órganos responsables de su propagación, se alojan inevitablemente en cualquier parte; la germinación y el desarrollo vegetativo del micelio se verifica bajo condiciones térmicas y de humedad diferentes para cada especie de hongo; las condiciones medias idóneas para la vegetación de los microorganismos más comunes y perjudiciales son los siguientes: humedad relativa superior al 90% y temperatura comprendida entre los 20 y 40ºC. En su desarrollo, hongos y bacterias consumen, por su actividad enzimática, substancias alimenticias a expensas del arroz y producen agua; por su actividad metabólica aumentan la temperatura de la masa de arroz, originan la aparición de sabores y olores desagradables y producen substancias tóxicas llamadas micotoxinas, entre las cuales las más conocidas y peligrosas son las <<aflatoxinas>> B1, B2, G1 y G2.
Las bacterias se clasifican en 5 órdenes de Schizomycetos; penetran en los tejidos por las aberturas naturales o provocadas por los insectos y producen substancias gomosas.
Las especies fúngicas más tóxicas por la producción de aflatoxinas pertenecen a los géneros : Aspergillus, Penicillium, Fusarium, Mucor, Rhizopus y Paecilomyces.
Las aflatoxinas B1-B2-G1-G2, las más conocidas por su gran toxicidad, son producidas principalmente por Aspergillus flavus, A. parasiticus y Penicillium puberulum. Las aflatoxinas pueden provocar alteraciones del hígado y los riñones y, de forma secundaria, también de otros órganos humanos.
En el ámbito de la misma especie fúngica pueden existir variedades capaces de producir las citadas micotoxinas y otras no; además, no todos los hongos metabolizan productos tóxicos, incluso cuando el arroz aparezca alterado.
En cualquier caso, el arroz conservado y mantenido con un máximo del 14’5% de humedad se encuentra absolutamente protegido; en éste no se producen micotoxinas, salvo inmisiones indeseables de agua u otras contaminaciones accidentales.
5.10.5 Protección del arroz almacenado frente a los parásitos
Con referencia a los agentes capaces de alterar el producto, como el exceso de humedad, los parásitos fúngicos o los insectos, durante el período inmediatamente posterior a la recolección, el riesgo de deterioro es solamente el que se deriva del secado insuficiente e inadecuado del arroz-cáscara, o bien de la penetración del agua de lluvia (por la cubierta o las paredes) en el interior de las celdas de los silos metálicos; la humedad puede también iniciar cierta actividad enzimática por causas endógenas o bien con motivo de los hongos saprofitos y parásitos que se encuentran en el interior o exterior de la cascarilla(2) .
Habrá que tener especial cuidado y vigilancia del arroz ensilado, dada su proclividad a contraer infestaciones diversas. Los estratos inferiores del producto se hallan comprimidos y expuestos a presiones importantes, al tiempo que se producen acumulaciones de humedad derivadas de la formación de vapor de agua y condensaciones del mismo, que pueden elevar la temperatura y provocar la fermentación del cereal almacenado. Ello exige el control ambiental exhaustivo del interior de las celdas mediante los instrumentos adecuados.
5.11. La aplicación de nuevas tecnologías
Como en los demás campos, la agricultura está sufriendo una serie de transformaciones consistentes en la informatización de muchas de sus tareas. Como consecuencia de ello, el sector arrocero español posee probablemente el parque de maquinaria más nuevo y tecnológicamente más avanzado que se utiliza en la agricultura extensiva.
Desde hace ya varios años se ha generalizado el uso de equipos de nivelación láser, que permiten a los agricultores manejar el agua de riego, permitiendo un riego más homogéneo y la utilización del agua de forma más racional. El sistema consiste en un emisor de rayo láser montado sobre un trípode que permanece estático y, que de forma continuada, va describiendo un plano virtual con la misma cota del terreno. Mientras tanto, un receptor montado sobre un apero (niveladora-arrobadera) recibe esta señal láser que la transforma y traslada al operador. Éste supervisa en todo momento la información de cota del terreno donde se encuentra y, de forma automática o manual, puede corregir la altura levantando o bajando el apero. De esta forma, se obtiene la pendiente deseada para la parcela. Con la nivelación mediante láser se consigue controlar mejor los niveles del agua dentro de la parcela, de forma que se facilita la nascencia del cultivo.
Otro medio tecnológico del que se está extendiendo su uso en los últimos tiempos es el G.P.S. (Sistema de Posicionamiento Global), unido al desarrollo de la tecnología espacial, ya que depende de una red de satélites artificiales que giran alrededor de la Tierra e intercambian continuamente información con la misma. El sistema consiste básicamente en un receptor de señal de satélite. Tras recibir la señal de más de tres de ellos, informantes de posiciones conocidas, el aparato receptor calcula su posición mediante operaciones de triangulación y otras de corrección.
De esta forma, continuamente podemos conocer nuestra posición con gran exactitud. En el sector arrocero se hace uso de esta tecnología en aquellas labores donde es necesario mantener una línea recta, como es el caso de aplicaciones fitosanitarias o de labores de siembra. Tras montar un receptor de G.P.S. sobre nuestro tractor y con un ordenador de a bordo, el operador está continuamente informado del rumbo que sigue en ese momento y la desviación con respecto a otro predefinido por él.
Durante los tratamientos fitosanitarios, una vez definida la anchura de trabajo, la aplicación resulta completamente homogénea, con el ahorro consiguiente de producto fitosanitario que ello conlleva, evitando los solapamientos de tratamiento y la consecuente aparición de fitotoxicidad en el cultivo. Durante la operación de siembra proporciona homogeneidad en el reparto de la semilla. Igualmente, en las labores de preparación del terreno, facilita sobre todo las que se realizan durante la noche o bien en lugares de poca visibilidad. De esta forma, se rentabiliza la maquinaria y se racionalizan los productos agroquímicos y las semillas.
En otro sentido, el campo de las telecomunicaciones se instala también en la agricultura arrocera cuando se hace necesario un intercambio de información rápida y fiable. Concretamente, un servicio de mensajería vía teléfono móvil, el cual permite, a modo de estación de avisos, informar a los agricultores de cualquier incidencia que pudiera producirse durante el desarrollo del cultivo o cualquier información que el técnico de campo quiera dirigir hacia un agricultor concreto. En algunas zonas, esta tecnología ya fue una realidad durante la campaña arrocera de 2003.
A nivel más bien administrativo, se puede destacar también el Sistema de Información Geográfica (S.I.G.), que se define como aquella base de datos referenciada a objetos que se pueden interpretar y analizar de forma geográfica.
Así pues, utilizando los sistemas informáticos adecuados, se puede saber en todo momento dónde se encuentra una parcela, su superficie, sus coordenadas UTM del centro de la imagen, referencias catastrales (provincia, municipio, polígono, parcela y fecha de vuelo), a quién pertenece, qué técnico de campo la supervisa, qué ha ocurrido durante la campaña, etc. De esta forma, se pueden analizar datos de tipo agronómico o administrativo y facilitar, por tanto, el análisis y la gestión de la información. Todo ello repercute en el agricultor a través de los técnicos de campo o bien de los boletines informativos.
De hecho, el SIG es una herramienta computacional que permite integrar información referenciada espacialmente con bases de datos, proporcionando de una forma cómoda información en una plataforma con alto impacto visual y gran capacidad de síntesis informativa. A su vez, el SIG puede crear herramientas desarrolladas específicamente para ciertos subsectores, como es el caso del arroz, destinadas a implementar el riego y el drenaje mediante la integración de variables de recursos naturales, infraestructuras, medio ambiente y otras.
