DETERMINACIÓN DEL CONTENIDO DE HUMEDAD DE LOS GRANOS DE SOYA (Glycine Max) UTILIZANDO MÉTODOS DIRECTOS E INDIRECTOS DE MEDICIÓN

DETERMINACIÓN DEL CONTENIDO DE HUMEDAD DE LOS GRANOS DE SOYA (Glycine Max) UTILIZANDO MÉTODOS DIRECTOS E INDIRECTOS DE MEDICIÓN

María Alejandra Ciro Fernández1, Angie Paola Chaparro Fonseca1, Lizeth Carolina Garzón Velazco1, Astrid Carolina Perafan Vergara1

1 Universidad Nacional de Colombia - Ingeniería Civil y Agrícola – Sede Bogotá, Colombia.

RESUMEN 

La determinación del contenido de humedad de los granos tanto durante la cosecha y el almacenamiento brinda información fundamental para establecer criterios de calidad y comercialización. De acuerdo con lo anterior, el objetivo de este trabajo fue comparar diferentes determinadores de contenidos de humedad para el grano de soya (Glycine Max). Métodos directos con los equipos: Motomco-919, Universal, Steinlite-400G y GAC 2500-agri; con promedio 12.77%, 16.43%, 12.76% y 14.10% respectivamente; e indirectos con el método de la estufa; con promedio 12.32%. Obteniendo que el método Steinlite-400G otorga la mejor correlación con el método directo de la estufa.

Palabras Claves: Almacenamiento, bulbo húmedo, bulbo seco, grano oleaginoso.

INTRODUCCIÓN

La soya (Glycine max) es originaria de China y su expansión a gran escala se dio en la cuarta década del siglo XX en Estados unidos; país que lidera la producción mundial desde 1954 (Ridner, 2006). La soya se ha convertido en la oleaginosa más importante a nivel mundial debido a su alto contenido de proteínas (30-50%) y aceite vegetal (14-24%) en sus semillas (Dhingra et al., 2001); por esta razón la soya es la base proteica de una gran variedad de alimentos tanto para humanos como para animales y materia prima para diferentes productos como colas, esmaltes, grasas industriales entre otros. (Ortiz et al. 2004).

Unas de las razones por las cuales se incrementado el cultivo de soya y se ha implementado como opción de cultivo rotativo es debido a que la soya como leguminosa es capaz de fijar nitrógeno atmosférico, de manera que a la hora de realizar su cultivo requiere de menos fertilizantes nitrogenados, además su cultivo detiene el desarrollo de plagas en los cereales (Ortiz et al. 2004).

A nivel mundial la producción de soya en el 2018 fue de 367,9 millones de toneladas cuyo principal productor fue Estados Unidos con 123,7 millones de toneladas seguido de Brasil con 117,0 millones de toneladas, Argentina con 55,0 millones de toneladas y China con 15,9 millones de toneladas (Minagricultura, 2019). En Colombia, la soya se siembra en la altillanura del piedemonte del Meta y el Valle del Cauca, con una producción de 58.726 toneladas para el 2019 (Minagricultura, 2019).

El contenido de humedad es el factor más importante para controlar, debido a que este influye en la actividad fisiológica y biológica, la temperatura del grano y otros factores que determinan si un grano puede almacenarse de manera correcta e inocua conservando su calidad (Banderas, 2012); por otra parte, éste también tiene una gran importancia comercial debido a que el precio del grano varía de acuerdo con su humedad (Leda, 1993). La determinación del contenido de humedad se debe hacer en todas las etapas de manejo comprendidas desde la cosecha hasta el consumo final, con el fin de garantizar la buena calidad del grano (Leda, 1993). Soza et al 2014, encontró que el contenido de humedad también es importante a la hora de realizar la trilla de los granos de soya debido a que su disminución influye en el aumento del daño mecánico durante la actividad. Adicionalmente, el grano de soya pierde con facilidad su poder germinativo como semilla, especialmente bajo condiciones inadecuadas de temperatura y contenido de humedad que favorecen su deterioro (Ortiz et al. 2004).

La soya tiene un contenido de humedad que va del 12% al 15% al momento de la cosecha, de manera que cuando se tienen contenidos superiores a 13% se debe realizar un proceso de secado para reducir el riesgo de deterioro debido a la respiración de la semilla, la proliferación de hongos, el calentamiento espontáneo y la reducción de la germinación (Silos Cordoba, 2020). De acuerdo con la NTC 484 de 2021 la soya para consumo humano no debe contener más del 12% de humedad; según Abadía et al 2013, el contenido adecuado de humedad para el almacenamiento seguro es de 12% a una temperatura de 25°C y 67% de contenido de humedad relativa, señalando que a medida que aumenta la temperatura de almacenamiento el contenido de humedad del grano debe ser menor.

Existe una gran variedad de métodos para la determinación del contenido de humedad entre los que se encuentran los métodos directos y los métodos indirectos (Leda, 1993). Los métodos directos son aquellos métodos con los que es posible determinar la cantidad de agua removiendo la humedad de una muestra sólida; como el método de la estufa, el método por titulación de Karl-Fischer, método de la destilación, secado por radiación microondas y secado por radiación infrarroja (INM, 2020). Por su parte, cuando se usan medidores que relacionan el contenido de humedad con el cambio en una propiedad higrométrica (óptica, eléctrica, entre otras), se dice que es un método indirecto; entre éstos se encuentran los métodos eléctricos (capacitivos o resistivos), espectroscópicos y los que se basan en la humedad relativa ambiental (Usando isotermas de sorción) (INM, 2020).

Por lo anterior, el objetivo de esta práctica fue determinar el contenido de humedad de la soya suministrada en el laboratorio, haciendo uso de métodos directos e indirectos y diferentes equipos a fin de comparar los resultados obtenidos y determinar el mejor método a la hora de realizar la determinación del contenido de humedad de la soya.

MATERIALES Y MÉTODOS

Para el desarrollo de los experimentos se hizo uso de granos de soya (Glycine max). El grano utilizado se encontraba desgranado, en óptimas condiciones; envasado en un recipiente; y almacenado en un cuarto frío del laboratorio de postcosecha del Departamento de Ingeniería Civil y Agrícola ubicado en el edificio 411 de la Universidad Nacional de Colombia, Sede Bogotá.

Para la medición se realizaron tres repeticiones por cada equipo a ensayar, teniendo en cuenta la calibración y recomendaciones de los mismos, con el fin de no alterar los resultados.

Equipos y materiales:

Los equipos utilizados fueron una balanza marca Mettler Toledo de precisión ±0.1g cuyo rango de medición máximo y mínimo es de 3100g y 5g respectivamente, una balanza marca Precisa con una precisión de ±0.0001 g cuyo rango de medición máximo es de 220 g; y una estufa de convección forzada marca Binder con rango de temperatura desde 10°C por encima de la temperatura ambiente hasta 300°C y desviación de temperatura ambiente a 150°C de ±1.7K.

Determinador de humedad MOTOMCO modelo 919: Este método es considerado indirecto con el fin de medir humedad; usa las propiedades dieléctricas de los granos y opera mediante los fundamentos de la capacitancia.

Para determinar el contenido de humedad del grano primero se fija la tolva receptora, se gira la perilla F hacia la posición C, se coloca el dial en 53,53 o 63 según la especie de grano y después se procede a girar la perilla izquierda inferior hasta que el dial alcance el punto más bajo. Se procede a fijar la perilla F en la posición OPR, se toma 250 gramos de granos de soya y se colocan en la tolva receptora para medir la temperatura. Después se acciona la válvula para dejar caer la muestra, por consiguiente, se gira la perilla derecha hasta que el dial este en la posición más baja del lado izquierdo, se realiza la lectura del dial para luego consultar la respectiva corrección de temperatura para los granos de soya de acuerdo con las tablas de calibración del equipo. Por último, se saca la muestra del determinador y se realizan 2 ensayos más con muestras del mismo gramaje.

Determinador Universal de humedad: Para la operación primero se inicia el equipo y se realiza la calibración de este, la cual se realiza al colocar el indicar en la escala 0 – 47, la aguja debe marcar cero en la escala. Cuando se coloque en la escala de 47 – 100, la aguja debe marcar fuera de la escala al accionar la palanca del generador a 160 r.p.m.

Después se pesan 60 gramos de semillas de soya y se depositan en el recipiente del determinador de humedad universal. Al ingresar la muestra, se ubica y fija el recipiente en la cámara de compresión.

Enseguida, el determinador de humedad realiza la compresión de la muestra y se puede medir la temperatura. Después, se gira la manivela del generador a 160 r.p.m y se lee la carga eléctrica en la escala 0 – 47. La carga eléctrica se revisa con base a la posición de la aguja, si esta queda fuera de la escala se cambia la posición con el fin de revisar entre 47 – 100.

Al obtener la lectura de temperatura y la carga eléctrica, se decide ir al dial y en la escala inferior se señala las dos lecturas con el fin de hacerlas coincidir hasta que queden frente a frente y obtener la humedad final del grano.

Se procede a realizar tres intentos con el mismo gramaje de la semilla de soya descrito anteriormente con el fin de comparar los datos obtenidos.

Determinador de humedad STEINLITE: Este equipo modelo 400G, utiliza las propiedades dieléctricas del grano, es decir la capacitación, para determinar el contenido de humedad.

Primero se inicia el equipo, se coloca el selector en el botón rojo y se ajusta la aguja del contador a 45 (línea roja). Después se pesa y deposita la muestra del grano de soya en la tolva hasta que nos indique que la cantidad de muestra es la correcta para iniciar el proceso, lo cual se visualiza con un indicador verde en la pantalla.

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