Estudio de pérdidas de calidad de granos de cebada cervecera durante el almacenamiento

Abstract

La pérdida de calidad industrial de los granos de cebada cervecera (Hordeum vulgare L.) durante el almacenamiento representa un desafío crítico para su uso en la industria maltera. Esta tesis aborda dicha problemática mediante un enfoque integrado que combina estudios de respiración, dinámica de dióxido de carbono (CO₂) y energía germinativa, con el objetivo de comprender los procesos que afectan la calidad del grano y desarrollar herramientas predictivas y prácticas para su conservación. Se realizaron ensayos en condiciones controladas y a escala productiva real, evaluando el impacto de variables como la temperatura, la humedad, el cultivar y la zona de producción. Se caracterizaron las tasas de respiración en distintas condiciones ambientales, se desarrollaron modelos predictivos específicos y se cuantificaron las pérdidas de materia seca. Asimismo, se diseñó una técnica de inyección controlada de CO₂ en escala piloto, replicada luego en silos bolsa a campo, para emular procesos de descomposición y analizar la dinámica del gas bajo diferentes escenarios. También se analizó la cinética de pérdida de energía germinativa y se construyeron modelos para anticipar su evolución durante el almacenamiento. Los resultados muestran que la temperatura y la humedad elevadas aumentan la respiración y aceleran la caída de energía germinativa. Además, se evidencian diferencias significativas entre cultivares en la conservación de la energía germinativa, lo que refuerza la necesidad de estrategias de manejo diferenciadas. Esta tesis aporta significativamente al ámbito científico y tecnológico, optimizando el manejo poscosecha de la cebada cervecera. Los modelos predictivos desarrollados permiten minimizar la pérdida de materia seca y conservar la energía germinativa, mientras que el uso del dióxido de carbono como indicador eficaz de descomposición mejora los sistemas de monitoreo en silo bolsa. Estos avances resultan de gran valor para productores, acopiadores y la industria maltera, ofreciendo herramientas precisas para la conservación de la calidad del grano.

The industrial quality loss of malting barley grains (Hordeum vulgare L.) during storage represents a critical challenge for their use in the malting industry. This tesis addresses this issue through an integrated approach that combines studies of respiration, carbon dioxide (CO₂) dynamics, and germination energy, aiming to understand the processes that affect grain quality and to develop predictive and practical tools for its preservation. Experiments were conducted under controlled conditions and at real production scale, evaluating the impact of variables such as temperature, moisture, cultivar, and production area. Respiration rates under different environmental conditions were characterized, specific predictive models were developed, and dry matter losses were quantified. In addition, a controlled CO₂ injection technique was designed at pilot scale and later replicated in field-scale silo bags to emulate decomposition processes and analyze gas dynamics under various scenarios. The kinetics of germination energy los were also analyzed, and models were built to anticipate its evolution during storage. The results show that high temperature and moisture increase respiration and accelerate the decline of germination energy. Furthermore, significant differences were observed among cultivars in their ability to retain germination energy, highlighting the need for differentiated management strategies. This thesis contributes significantly to the scientific and technological field by optimizing postharvest management of malting barley. The predictive models developed help minimize dry matter losses and preserve germination energy, while the use of carbon dioxide as an effective indicator of decomposition enhances monitoring systems in silo bags. These advances are of great value to producers, grain handlers, and the malting industry, offering precise tools for maintaining grain quality.