UNIVERSIDAD RAFAEL LANDÍVAR FACULTAD DE CIENCIAS AMBIENTALES Y AGRÍCLAS LICENCIATURA EN CIENCIAS AGRÍCLAS CN ÉNFASIS EN CULTIVS TRPICALES EVALUACIÓN DE DIEZ HÍBRIDS DE MAÍZ (Zea mays, Poaceae) GRAN BLANC, EN PRDUCCIÓN Y CALIDAD DE GRAN, PARA LA INDUSTRIA DE HARINAS, EN ALDEA PLAYITAS, CHISEC, ALTA VERAPAZ TESIS WALTER ANIBAL CHARUC MX 20876-02 ESCUINTLA, FEBRER DE 2012 SEDE REGINAL DE ESCUINTLA
UNIVERSIDAD RAFAEL LANDÍVAR FACULTAD DE CIENCIAS AMBIENTALES Y AGRÍCLAS LICENCIATURA EN CIENCIAS AGRÍCLAS CN ÉNFASIS EN CULTIVS TRPICALES EVALUACIÓN DE DIEZ HÍBRIDS DE MAÍZ (Zea mays, Poaceae) GRAN BLANC, EN PRDUCCIÓN Y CALIDAD DE GRAN, PARA LA INDUSTRIA DE HARINAS, EN ALDEA PLAYITAS, CHISEC, ALTA VERAPAZ TESIS PRESENTA AL CNSEJ DE LA FACULTAD DE CIENCIAS AMBIENTALES Y AGRÍCLAS PR WALTER ANIBAL CHARUC MX PREVI A CNFERÍRSELE, EN GRAD ACADÉMIC DE LICENCIAD EL TÍTUL DE INGENIER AGRÓNM CN ÉNFASIS EN CULTIVS TRPICALES ESCUINTLA, FEBRER DE 2012 SEDE REGINAL DE ESCUINTLA
AUTRIDADES DE LA UNIVERSIDAD RAFAEL LANDÍVAR RECTR: VICERRECTRA ACADÉMICA: VICERRECTR DE INVESTIGACIÓN Y PRYECCIÓN: VICERRECTR DE INTEGRACIÓN UNIVERSITARIA: VICERRECTR ADMINISTRATIV: SECRETARIA GENERAL: Lic. Rolando Enrique Alvarado López, S.J. Dra. Marta Lucrecia Méndez de Penedo P. Carlos Rafael Cabarrús Pellecer, S.J. P. Eduardo Valdés Barría, S.J Lic. Ariel Rivera Irías. Lcda. Fabiola Padilla Beltranena AUTRIDADES DE LA FACULTAD DE CIENCIAS AMBIENTALES Y AGRÍCLAS DECAN: VICEDECAN: SECRETARIA: DIRECTR DE CARRERAS: Dr. Marco Antonio Arévalo Guerra Ing. Miguel Eduardo García Turnil, MS.c Inga. María Regina Castañeda Fuentes Ing. Luis Felipe Calderón Bran NMBRE DEL ASESR DE TÉSIS Ing. Domingo Filiberto Castillo Monterroso TRIBUNAL QUE PRACTICÓ LA DEFENSA PRIVADA Ing. Luis Felipe Calderón Bran Ing. Manfredo Rannier Corado Esquivel, MA Ing. José Manuel Benavente Mejia, MA
AGRADECIMIENTS A: DIS por darme la sabiduría, la oportunidad de estudiar y la capacidad de alcanzar este triunfo. La Universidad Rafael Landívar. Becas KAS por ayudarme a desarrollar mis estudios. La Facultad de Ciencias Agrícolas y Ambientales. Mi Familia por su apoyo en todo momento. Ing. Domingo Filiberto Castillo Monterroso, por su asesoría, revisión y corrección de la presente investigación. Empresas Comerciales de Semilla, por proporcionar el material investigativo. Derivados de Maíz de Guatemala, investigación. S.A. por el apoyo a la realización de la Todas las personas que de una u otra forma colaboraron en la realización de esta investigación.
DEDICATRIA A: Dios: Esposa: Hijos: Padres: Hermanos: Amigos: Por darme la dicha de vivir y poder estudiar. Vilma Rubilia, por su apoyo constante. Kendall Aníbal y Walter Adriel, porque son la ilusión de realizar mis sueños. Secundino Charuc y Juana Mox, por darme la vida, su apoyo y formarme de la mejor manera posible, mientras estuve con ellos. Rudy, Sandra, Zaqueo, Ericka (QPD), Mónica, Secundino y Lucía, por su apoyo constante. Por los buenos recuerdos y el apoyo brindado en todos los momentos.
INDICE GENERAL RESUMEN SUMMARY i ii I. INTRDUCCIÓN 1 II. MARC TEÓRIC II.1 Centro de origen 2 II.2 Proceso industrial del maíz 3 II.2.1 Recepción, Almacenamiento y Conservación de maíz 3 II.2.2 Nixtamalización del maíz 5 II.2.3 Molienda de maíz 7 II.3 Mejoramiento del maíz híbrido 10 II.3.1 Híbridos de maíz en Guatemala 10 II.3.2 Híbridos de maíz blanco en el mercado guatemalteco 11 II.4 Valor y Calidad del maíz 13 II.4.1 Composición física del grano de maíz 13 II.4.2 Composición química proximal de las partes del grano de maíz 14 II.4.3 Principales daños que afectan la calidad del grano de maíz 15 II.4.4 Parámetros de calidad comercial para producción de harina de maíz en Gruma Centroamérica 17 II.5 Situación Nacional del Maíz 18 II.5.1 Participación del maíz en el consumo humano en Guatemala 18 II.5.2 Producción nacional de maíz 18 II.5.3 Precios de maíz blanco nacional 19 II.5.4 Comercialización de maíz blanco en Guatemala 21 II.5.5 Participación por departamentos en la producción de maíz blanco en Guatemala 22 II.5.6 Importaciones y Exportaciones de maíz en Guatemala 23 II.5.7 Utilización de semilla mejorada en Guatemala 24 II.5.8 Rendimientos de producción de maíz en Guatemala 25 III PLANTEAMIENT DEL PRBLEMA 27 IV JUSTIFICACIN 28 V BJETIVS 29 V.1 General 29 v.2 Específicos 29 VI. HIPTESIS 30 VII. METDLGIA 31 VII.1 Localización del área experimental 31 VII.2 Material experimental 32 VII.3 Diseño experimental y prueba de medias 32
VII.4 Modelo estadístico 33 VII.5 Áreas experimentales 33 VII.6 Croquis de campo 34 VII.7 Manejo del experimento 34 VII.8 Variables respuestas 36 VII.9 Análisis de la información 37 VIII RESULTADS Y DISCUSIN 38 VIII.1 Rendimiento de producción 38 VIII.2 Prueba de medias de Duncan 5% 39 VIII.3 Calidad de Grano 40 VIII.3.1 Porcentaje humedad de grano 40 VIII.3.2 Temperatura de grano C 41 VIII.3.3 Números de insectos vivos por kilogramo 41 VIII.3.4 Porcentaje de grano picado 42 VIII.3.5 Porcentaje de impurezas 43 VIII.3.6 Porcentaje de grano quebrado 44 VIII.3.7 Porcentaje de grano de otros colores 45 VIII.3.8 Porcentaje de grano descalentado 45 VIII.3.9 Porcentaje de grano con germen dañado 46 VIII.3.10 Porcentaje de grano con daño por hongo 47 VIII.3.11 Porcentaje de grano inmaduro o pequeño 48 VIII.3.12 Porcentaje de daños totales 49 IX CNCLUSINES 50 X RECMENDACIÓN 51 XI REFERENCIAS BIBLIGRAFICAS 52 XII ANEXS 55 XII.1 Conversión de datos a 14% humedad 55 XII.2 Rendimiento de producción 56 XII.3 Variable temperatura 57 XII.4 Variable humedad de grano 57 XII.5 Variable impurezas 57 XII.6 Variable grano descalentado 58 XII.7 Variable grano picado 58 XII.8 Variable germen dañado 58 XII.9 Variable grano quebrado 59 XII.10 Variable daño por hongo 59 XII.11 Variable grano inmaduro o pequeño 59 XII.12 Variable grano de otros colores 60 XII.13 Variable insectos primarios vivos 60 XII.14 Variable insectos secundarios vivos 60 XII.15 Variable daños totales 61
INDICE DE CUADRS Cuadro 1. Composición química del grano de maíz 14 Cuadro 2. Parámetros de calidad de maíz para compra nacional Gruma C.A. 17 Cuadro 3. Producción de maíz en Guatemala de los años de 2005 al 2009 18 Cuadro 4. Precios de maíz blanco nacional de los años de 2005 al 2009 19 Cuadro 5. Participación por departamentos en la producción de maíz blanco en Guatemala 22 Cuadro 6. Importaciones y exportaciones de maíz en Guatemala 23 Cuadro 7. Tratamientos a evaluar, casas comerciales y casas proveedoras 32 Cuadro 8. Croquis de campo 34 Cuadro 9. Análisis de varianza 38 Cuadro 10. Clasificación de medias de Duncan 5% 49 INDICE DE FIGURAS Figura 1. Proceso de nixtamalización 5 Figura 2. Cadena química de almidón (amilosa) 6 Figura 3. Cadena química de almidón (amilopectina) 7 Figura 4. Flujo de molienda de maíz 9 Figura 5. Composición física del grano 14 Figura 6. Área cosechada en ha y producción en t. de maíz en Guatemala 19 Figura 7. Precios de maíz blanco en Guatemala de los años 2005 al 2009 20 Figura 8. Rendimientos de maíz en t. en Guatemala del 2005 al 2009 25 Figura 9. Localización del área experimental 31 Figura 10. Ilustración de unidades experimentales 33 Figura 11. Porcentaje de humedad de grano 40 Figura 12. Temperatura de grano 41 Figura 13. Números de insectos vivos por 1000 gramos 41 Figura 14. Porcentaje de grano picado 42 Figura 15. Porcentaje de impurezas 43 Figura 16. Porcentaje de grano quebrado 44 Figura 17. Porcentaje de grano de otros colores 45 Figura 18. Porcentaje de grano descalentado 45 Figura 19. Porcentaje de grano con germen dañado 46 Figura 20. Porcentaje de grano con daño por hongo 47 Figura 21. Porcentaje de grano inmaduro o pequeño 48 Figura 22. Porcentaje de daños totales 49
Evaluación de diez híbridos de maíz (Zea mays, Poaceae) grano blanco, en producción y calidad de grano para la industria de harinas, en la Aldea Payitas, Chisec, Alta Verapaz RESUMEN El objetivo de la presente investigación fue evaluar diez híbridos de maíz grano blanco, en rendimiento y calidad de grano. El estudio se realizó con la Asociación de Agricultores para el Desarrollo Integral de la Cuenca Norte del Río Chixoy (ADINC). Se utilizó el diseño en Bloques Completos Al Azar, con cuatro repeticiones y diez tratamientos, siendo éstos P4082W, 30 F 32, DK-234, DK 357, Tropical Max, Tropical 103, HS 23, HS 27, Icta Maya y HB-83. En la variable rendimiento de producción de maíz grano blanco, existió diferencia significativa entre tratamientos, por lo que se realizó la prueba de medias de Duncan al 5% de significancia, siendo el mejor tratamiento, el híbrido P 4082 W con 7.48 t/ha. Con respecto a la calidad de grano el mejor híbrido fue DK 234, con 4.05% de daño total en las características físicas de su grano. Es importante mencionar que todos los materiales evaluados tienen potencial para cumplir los estándares de calidad de la industria harinera de maíz de Guatemala. i
Evaluation of ten hybrids of white corn kernel (Zea mays, Poaceae) regarding production and quality of the grain for the flour industry in Aldea Payitas, Chisec, Alta Verapaz SUMMARY The objective of this research was to evaluate ten hybrids of white corn kernel regarding yield and grain quality. The research was carried out with Asociación de Agricultores para el Desarrollo Integral de la Cuenca Norte del Río Chixoy (ADINC). A complete randomized block design was used, with four replicates and ten treatments: P4082W, 30 F 32, DK-234, DK 357, Tropical Max, Tropical 103, HS 23, HS 27, Icta Maya and HB- 83. In the production yield of white corn kernel, there was a significant difference among the treatments; therefore, a Duncan s mean test at a significance of 5% was carried out, where the P 4082 W hybrid was the best treatment, with 7.48 t/ha. Regarding grain quality, DK-234 was the best hybrid, with 4.05% total damage to the physical characteristics of the grain. It is worth highlighting that all the evaluated materials are suitable to reach the quality standards of Guatemala s corn flour industry. ii
I. INTRDUCCIN En Guatemala, el principal cultivo de los granos básicos es el maíz. La contribución de éste cereal en la ingesta per cápita de energía y proteína es alta: 37.7% y 36.5%, respectivamente. El consumo promedio per cápita es 114 Kg/año. (Fuentes, M., 2002). En el país, del 2005 al 2009, se cosechó en promedio 663,368.16 ha de maíz, con producciones promedio de 1,493,264.80 t. En éstos años se incrementó el área de siembra en un 42.39% y la producción aumentó 34.43%. El rendimiento de producción disminuyó en 0.05%. (Instituto Nacional de Estadística, 2008 y Unidad de Políticas e Información Estratégica, 2010). El 40% del maíz que se siembra se encuentra en el Altiplano del país, que no influyen en el mercado debido a que es maíz para autoconsumo, el otro 60% se siembra en área tropical, es el maíz que llega a satisfacer la demanda del mercado nacional. Del 60% de área tropical sembrada en el territorio nacional, el 50% utiliza semilla mejorada y el 50% semilla criolla. (Ing. scar Salazar Cuque, Director Seguridad Alimentaria, ICTA 2009). Guatemala tiene un potencial de crecimiento en la utilización de áreas con semilla mejorada de 199,010.44 ha, que representa un 30% del total de siembras de maíz en el territorio nacional. Con la utilización de semilla mejorada o híbridos de maíz se tiene un potencial de incremento en ésta área tropical hasta de 5.18 t/ha en rendimientos de producción. Lo que implicaría para la población menos vulnerabilidad sobre su seguridad alimentaria al aumentar la producción. El objeto de la presente investigación es generar información y determinar el potencial de rendimiento de producción y calidad de grano comercial para la industria de harina, utilizando híbridos de maíz blanco existentes actualmente en el mercado guatemalteco, para permitir a los agricultores obtener mejores cosechas, mejores ingresos y mejor nivel de vida. 1
II. MARC TERIC II.1 Centro de rigen De acuerdo con Azurdia, la diversidad biológica presente en las plantas cultivadas y sus parientes silvestres más cercanos no está distribuida en todo el mundo, sino que está localizada en los llamados centros de origen, ubicados principalmente en la zona tropical del mundo. Guatemala se encuentra dentro de uno de ellos (Mesoamérica) de donde es originario el maíz (Azurdia, C., 2004, citado en Fuentes y otros, 2005) En el país existen 13 razas distintas de maíz y 9 subrazas. La riqueza genética registrada es considerable, comparando las 25 razas existentes en México y considerando su vasta extensión territorial. Wellhausen y otros, (1952; 1957, citado en Fuentes y otros, 2005). Estos resultados han llevado a plantear a Guatemala como un centro de convergencia y diversificación de razas de maíz. También, dentro de esta diversidad, se encuentran varios parientes silvestres del maíz, dos tipos de teosintle Zea mays subsp. Huehuetenanguensis Doebley y Zea luxurians Bird y varias especies de Tripsacum. El maíz en Guatemala, cultivado como silvestre, es un recurso único, ya sea por su diversidad genética o bien por el papel que juega en la cultura guatemalteca. (Fuentes y otros, 2005) Es una planta originaria del continente americano y se ha venido cultivando en el mismo desde hace unos 10,000 años, destacando su importancia como alimento en casi todas las comunidades indígenas americanas desde Canadá hasta la Patagonia. A partir de la llegada de los españoles a América, el maíz se dio a conocer en Europa y de ahí a todo el mundo. (Duro, M. y otros, 2009). Actualmente su cultivo y comercio son universales, su consumo y aprovechamiento revisten las más variadas formas según los países. (Duro, M y otros, 2009). 2
II.2 Proceso Industrial del Maíz. Existe un gran número de productos derivados de maíz que pasan por un proceso industrial y que son manufacturados y comercializados a gran escala, que puede apreciarse en los estantes de los supermercados. Estos productos incluyen tortillas, harina de maíz, masa, nachos, bocadillos, cereales, espesantes, pastas, jarabes, endulzantes, aceite de maíz, bebidas sin alcohol, cerveza, whisky, etanol y otros. Los maíces duros y dentados son los más apreciados por la industria para ser molidos. (FA, 1993) El proceso industrial de la harina de maíz, inicia por el almacenamiento o conservación para darle reposo y homogeneidad al grano. Luego se realiza la nixtamalización que consiste en la cocción del maíz con cal para después ser molido, deshidratado, almacenado y empaquetado. (Valencia y Sánchez, 2010.) II.2.1 Recepción, Almacenamiento y Conservación de maíz. En la industrialización de harina de maíz, la clave del proceso es la calidad de grano al momento de la recepción, por lo tanto, la materia prima a utilizar debe cumplir con los parámetros establecidos por Derivados de Maíz de Guatemala, S. A. quienes en el país se dedican al proceso de harinas para consumo humano a gran escala, con capacidad de producción de 35,000 t. de harina de maíz al año. (Valencia y Sánchez, 2010.) La recepción del grano debe pasar por un control de calidad en base a características físicas, como germen dañado y descalentado 4% máximo, impurezas, quebrado e inmaduro de 2% sin descuento a 4% con descuento, picado y hongo 2% máximo y otros parámetros como humedad de grano 14% sin descuento hasta 20% con descuento, otros colores 5% máximo, plaga primaria y secundaria 2 vivos y 2 muertos máximos, total de daños 10% máximo (germen dañado, descalentado, picado, hongo e inmaduro), (Ver cuadro 2, página 17) (SFD, 2008.) 3
El maíz aceptado por el laboratorio de calidad es descargado en tolvas de recepción, por medio de un transportador horizontal (helicoidal o de cadena), es llevado hacia un elevador de cangilones, luego debe caer por gravedad a una secadora de maíz; todo grano recibido arriba de 14.1% de humedad, debe secarse hasta 14% o 13% de humedad para asegurarse la conservación. El secado se hace con aire caliente y la temperatura máxima admitida para maíz en el proceso de secado es de 55 C, con 18% de humedad base. Por medio de trasportadores horizontales helicoidales o de cadena, es nuevamente llevado a los elevadores de cangilones para distribuirlos a los silos de almacenamiento, en donde debe conservarse al menos 30 días antes de llevarse a proceso de nixtamalización. (Valencia y Sánchez, 2010.) Las premisas para la conservación de granos es: sano, seco, limpio y bajas temperaturas. En la conservación del maíz, lo importante es evitar el calentamiento del grano almacenado, debido a que la alta temperatura genera un ambiente propicio para el desarrollo de plagas y acelera el proceso de descomposición del grano (por hongos, aumento de acidez grasa, por germen dañado y grano descalentado). Para evitar el calentamiento se debe enfriar adecuadamente después de haber salido de la secadora. Dependiendo de la temperatura ambiente y la altitud en que se encuentre el almacén, la temperatura adecuada de almacenamiento está entre los 25 C y 30 C después de secado. Es recomendable hacer una pre-limpieza antes de almacenarse el grano ya que las impurezas se depositan en el centro de los silos, éstos provocan compactación y focos de alta temperatura, si no se pudiera hacer la pre-limpieza, un manejo adecuado es consumir el grano que se encuentra en el centro del silo al momento de llenado del mismo, para evitar el proceso de descomposición de la materia prima. (Valencia y Sánchez, 2010.) Llevar controles semanales de temperatura del maíz almacenado a diferentes profundidades es importante, porque ayuda a monitorear la adecuada conservación del grano. Un maíz bien conservado debe tener un equilibrio entre la temperatura de grano, la temperatura ambiente y la humedad relativa. Cuando un lote de maíz es detectado con alta temperatura, es porque la temperatura ambiente es más baja que la 4
temperatura del maíz y para corregirlo es necesario airear o hacer circular aire frío en medio del maíz almacenado y bajar la temperatura del maíz dentro de la bodega. La adecuada aireación se realiza en horas con menor temperatura ambiental que la temperatura del maíz, para hacerla descender y también en horas con baja humedad relativa ambiental, ya que si se hace con alta humedad relativa ambiental, se ingresa humedad al almacén y se genera desarrollo rápido de descomposición. (Valencia y Sánchez, 2010.) Los insectos no son peligrosos a menos de 15 C. Los ácaros no son peligrosos a menos de 5 C. A menor temperatura, menor es el problema en el desarrollo de hongos, hay menor respiración de los granos y menor degradación de insecticidas residuales. (Valencia y Sánchez, 2010.) Antes de iniciar el proceso de cocido del maíz, se eliminan las impurezas mediante vibraciones con una limpiadora Fosseberg, alcanzando un 85% de eficiencia, a menores impurezas puede mejorarse la eficiencia de limpieza de tamo, maíz quebrado e insectos. Luego el maíz es llevado a un silo de alimentación diario y después a los recipientes de reposo en donde inicia la nixtamalización. (Valencia y Sánchez 2010.) II.2.2 Nixtamalización GRAN DE MAIZ AGUA CAL CALR NIXTAMAL + + + = Figura 1: Nixtamalización (Valencia y Sánchez, 2010) El componente esencial del proceso de nixtamalización es la cocción de los granos de maíz en cal, seguido por la remoción del pericarpio. La cocción en cal tiene varias ventajas, entre ellos, facilita la remoción del pericarpio, controla la actividad microbiana, mejora la absorción de agua, aumenta la gelatinización o hinchamiento de los gránulos de almidón y mejora el valor nutricional al aumentar la niacina. La nixtamalización distribuye la humedad y la cal a todo el grano, lo cual proporciona el sabor característico de las tortillas. (FA, 1993) 5
La solución de cal para la nixtamalización está formada por tres partes de agua y una de cal, aunque a veces se usa una mayor concentración de cal. El tiempo de cocción varía de unos pocos minutos a una hora y media aunque por lo general está entre 15 y 45 minutos, dependiendo de las características físicas del grano en cocimiento, la temperatura debe mantenerse por encima de los 68 C. (FA, 1993) El almidón de maíz, se encuentra naturalmente en forma de gránulos discretos de forma y tamaños característicos. Estos gránulos se hinchan cuando se suspende en agua y se calienta, hasta que finalmente se rompen para producir una pasta en la que las dos variedades moleculares de almidón se dispersan en el medio (amilosa y amilopectina). El maíz común posee usualmente de 25 a 30% de amilosa en su almidón de cadena lineal y el 70 a 75% de almidón ramificado o amilopectina. Ambas estructuras son homopolímeros de condensación o múltiples agregados de moléculas de dextrosa (Dglucosa) unidas químicamente en forma primaria mediante un enlace α (1, 4). (ILSI, 2006). Los almidones pueden ser modificados química o físicamente para mejorar sus propiedades funcionales, tal y como se lleva a efecto durante la elaboración del producto llamado MASECA, por lo cual es sumamente importante que dichos cambios ocurran correctamente con el fin de evitar posteriores problemas durante la elaboración de tortillas. (Valencia y Sánchez, 2010.) El cocimiento de los almidones de maíz ocurre cuando el hinchamiento llega al 30% a una temperatura de 95 Centígrados. (Valencia y Sánchez, 2010.) a. Cadena de Almidón en maíz (Amilosa) CH 2 H CH 2 H CH 2 H CH 2 H H H H H H H Figura 2: Cadena química de Amilosa (Valencia y Sanchez, 2010) H H 6
b. Cadena de Almidón en maíz (Amilopectina) CH 2 H H CH 2 H H H CH 2 H H H CH 2 H H H CH 2 H H CH 2 H H H C H 2 H CH 2 H H H H H H Figura 3: Cadena química de Amilopectina (Valencia y Sánchez, 2010.) Es importante mencionar que la cocción de un grano de maíz entero, no es igual a la cocción de un grano de maíz quebrado, por lo tanto un lote de maíz con mayor porcentaje de maíz quebrado, genera complicaciones en su cocción por la mayor penetración de humedad al interior de los granos y distribución de calor más fácilmente, entonces necesita menor tiempo de cocción que un lote de granos con menor porcentaje de maíz quebrado. (Valencia y Sánchez, 2010.) Tras su cocción y macerado, el maíz tratado en agua de cal se lava con agua a presión o pulverización. En esta parte del proceso se elimina toda impureza que contiene el maíz y que la limpiadora no logró expulsar, por medio de flotación de las impurezas y lavado a presión. (Valencia y Sánchez, 2010.) II.2.3 Molienda de Maíz El proceso de molienda puede ser en húmedo o en seco. El proceso de molienda húmeda permite separar en un medio acuoso los distintos componentes del grano (carbohidratos, proteínas y lípidos); antes de ingresar al molino, se somete al grano de 7
maíz a un proceso de maceración con agua sulfurada y se facilita así la separación de los cuatro componentes básicos: almidón, aceite de maíz (germen), gluten para consumo y gluten para ingrediente. (ILSI, 2006). En la molienda húmeda pueden utilizarse todos los tipos de maíz, pero dada su mayor disponibilidad, en los últimos años se emplean casi exclusivamente maíces dentados y semidentados. La porción de almidón del endospermo del grano es la materia prima para los endulzantes de maíz y se separa de las demás fracciones durante el proceso. Por cada 100 Kg. de maíz en base seca, se obtienen 67 Kg. de almidón, 9 Kg. de germen, 8 Kg. de gluten meal y 16 Kg. de gluten feed. (ILSI, 2006). Etapas de la molienda seca: Recepción de la materia prima. Limpieza de la materia prima (granos quebrados, granos de otros cereales, hojas, piedras). Desgerminación; en esta etapa se obtiene la primera rotura del grano de maíz, con la consecuente separación del germen y el endospermo. Una tecnología empleada es por fricción (sistema beall). Con ésta se consigue fracturar el grano, el desprendimiento del germen y el salvado (cáscara o pericarpio). Refinación; comprende la rotura de los trozos oportunamente desgerminados y su posterior clasificación por tamaño (cernido), con el objetivo de obtener productos de calibre deseado. Las máquinas utilizadas son bancos de cilindros y cernidores planos. Acopio de harina de maíz y empaquetado del mismo; el producto es almacenado en silos de producto terminado y luego empacado directamente a sacos de 50 lbs. por medio automático en paquetes de presentaciones de 2 y 5 lbs. En una máquina zamboni. Los productos obtenidos de la molienda seca son: Trozos de endospermo. Gruesos, medios y finos. Su denominación y uso frecuente son Hominy gritz (copos y cereales para desayuno). 8
Sémolas. Según su calibración y su materia grasa pueden clasificarse en sémolas para cervecería, sémolas para expandidos (insumo para snacks), sémolas para elaboración de comidas y sémolas enriquecidas, fortificadas con vitaminas y minerales. Harinas. Según su calibración (granulometría menor a 400 micrones) se obtiene harina fina de maíz para elaboración de tortillas, galletas y pastas. Germen. Destinado a la elaboración de aceites crudos para su posterior refinación, o incorporado a subproductos como factor de adición de altas calorías. Salvado. Insumo para la elaboración de galletas, snacks y otros productos panificados. Harina para alimentación animal. Para elaboración de alimentos balanceados. (ILSI, 2006). DIAGRAMA DE FLUJ DE MLIENDA DE MAÍZ. Figura 4: Flujo de molienda de maíz: (ILSI, 2006). 9
II.3 Mejoramiento genético del Maíz Híbrido El desarrollo del maíz híbrido es indudablemente una de las más refinadas y productivas innovaciones en el ámbito del fitomejoramiento. Esto ha dado lugar a que el maíz haya sido el principal cultivo alimenticio a ser sometido a transformaciones tecnológicas en su cultivo y en su productividad, rápida y ampliamente difundidas; ha sido también un catalizador para la revolución agrícola en otros cultivos. Actualmente la revolución híbrida no está limitada a los cultivos de fecundación cruzada, donde se originó exitosamente, y el desarrollo de los híbridos se está difundiendo rápidamente a las especies autofecundas: el algodón y el arroz híbridos son casos exitosos y conocidos. (FA, 1993) El maíz tropical ha sido tardíamente utilizado, los altos rendimientos generados por la heterosis y la investigación para el desarrollo de híbridos superiores y el uso del maíz híbrido en los trópicos está recibiendo ahora más atención. En algunas zonas subtropicales y otros ambientes favorables en los trópicos con condiciones para una alta productividad del maíz, los maíces híbridos han sido bien aceptados. En grandes áreas se obtienen rendimientos medios de 5 a 6 t/ha, pero esto, sin embargo, no sucede en la mayoría de los ambientes tropicales en que se cultiva el maíz. Existen ejemplos de áreas y países donde el maíz híbrido cubre 80 al 90% de la misma, pero aún así, el rendimiento medio oscila entre 2 a 2.5 t/ha. Se han ofrecido varias explicaciones a este hecho, entre las cuales las condiciones socio-económicas ocupan un lugar preponderante; sin embargo, se debe analizar primeramente la adecuación de los maíces híbridos. (FA, 1993) II.3.1 Híbridos de maíz en Guatemala. Guatemala muestra un alto desarrollo de la industria de semilla de maíz, la empresa privada produce su propio germoplasma y participa en el 90% del comercio nacional de semilla certificada. Aun así, el uso de semilla certificada de variedades mejoradas de maíz no se ha generalizado como se esperaría, prevaleciendo el uso de grano que cada productor guarda de su propia cosecha. El uso de semilla por demanda de los 10
agricultores es importante en la zona del trópico bajo, especialmente en donde se cultiva con fines comerciales. (Salazar y otros, 2009) La semilla certificada se distribuye en su mayor parte mediante canales privados (46%) y solo un pequeño porcentaje (5%) a través de proyectos de gobierno. El desarrollo del sector privado semillerista comenzó en los años 80 y es una industria relativamente exitosa. Dependiendo del tamaño de la empresa, algunas disponen de un componente de investigación que posibilita el desarrollo de su propio germoplasma. El auge de esta industria ha estado basado en la calidad genética de los productos y su competitividad. (Salazar y otros. 2009) II.3.2 Híbridos de Maíz Blanco en el mercado guatemalteco. DK 357 Híbrido con buena calidad de grano, rendimiento promedio de 6.47 t/ha, buena expresión foliar, altura de planta de 253 centímetros y altura de mazorca de 135 centímetros. (Monsanto, 2010.) DK 380 Híbrido con buena calidad de grano comercial, rendimiento promedio de 6.8 t/ha, buena tolerancia a enfermedades tropicales, altura de la planta de 214 centímetros y altura de mazorca de 120 centímetros. (Monsanto, 2010.) 30 f 32 Híbrido que en suelos profundos con buen drenaje, expresa un sobresaliente potencial de rendimiento. Muy expresivo por su tamaño de mazorca, su color blanco y textura de grano, lo hacen uno de los preferidos para la industria de la Harina. (DUWEST 2009.) P 4082 W Alto potencial productivo, se distingue por su excelente defensividad a las principales enfermedades foliares. Sus tallos y raíces fuertes lo hacen bastante tolerante al acame. Su sobresaliente cobertura de mazorca le proporciona una alta calidad de grano comercial. (DUWEST 2009.) TRPICAL 103 Híbrido triple de grano blanco y semicristalino con una amplia área de adaptación para la zona cálida de Guatemala y Centro América de 0 a 1100 metros sobre el nivel del mar. Posee buen sistema radicular que le permite una alta resistencia al acame y un elevado potencial genético para alto rendimiento. El ciclo vegetativo es de 115 a 120 días después de siembra, 55 días a floración, 220 11
centímetros en altura de planta y 115 centímetros en altura de mazorca, muy buena cobertura de mazorca y rendimiento de 5.18 a 5.82 t/ha. (Semillas del Trópico, 2010.) TRPICAL MAX Híbrido triple de grano blanco y semicristalino con una amplia área de adaptación para la zona cálida de Guatemala y Centro América de 0 a 1300 metros sobre el nivel del mar. Tiene un potencial genético para la producción de follaje y materia seca adicionalmente al de rendimiento en grano. El ciclo vegetativo es de 120 a 125 días después de siembra, 57 días a floración, 235 centímetros en altura de planta y 126 centímetros en altura de mazorca, buena cobertura de mazorca que es importante para la calidad de grano y rendimiento de maíz en grano de 5.82 a 6.47 t/ha. (Semillas del trópico, 2010.) HS 27 Altura de planta es de 228 centímetros y 119 centímetros de altura de mazorca, tolerante al acame por el viento, excelente sanidad de planta y mazorca, rendimiento promedio de 5.82 t/ha. (Cristiani Burkard, 2010.) HS 23 Excelente calidad de grano, grande y blanco, buena cobertura de mazorca, buen tamaño de elote, buena conformación del grano y rendimiento promedio de 5.5 t/ha. (Cristiani Burkard, 2010.) HS 5G Material rústico adaptable a diferentes condiciones ambientales, buena calidad de grano y rendimiento promedio de 4.85 t/ha. (Cristiani Burkard, 2010.) HRQ 2988 Adaptación tropical de 0 a 1,500 metros sobre el nivel del mar, híbrido triple, grano semicristalino, duro y pesado, resistente al viento, buen rendimiento, con mazorcas de 14 a 16 hileras, material QPM (alta calidad de proteína, lisina y triptófano). (Prosemillas, 2010.) HR 245 Adaptación tropical de 0 a 1,600 metros sobre el nivel del mar, híbrido triple, ciclo de producción de 110 a 120 días después de siembra, germinación rápida y vigorosa, resistente a viento, altura de planta de 220 a 235 centímetros de altura, altura de mazorca de 115 a 130 centímetros. Buena cobertura de mazorca, limpia y tolerante a pudrición, con rendimiento de más de 6.47 t/ha. (Prosemillas, 2010.) HB 83M Híbrido blanco mejorado, 14 hileras por mazorcas, rendimiento promedio de 3.88 t/ha. (Cristiani Burkard, 2010.) 12
ICTA MAYA Es un maíz con alta calidad de proteína, por su contenido lisina y triptófano, dedicado principalmente a combatir la desnutrición. (Gonzalez, M. ICTA 2009) II.4 Valor y Calidad del Maíz. II.4.1 Composición Física del grano de maíz. Así como los otros pastos, el grano de maíz contiene pericarpio, es decir, una capa fibrosa en el exterior del grano producida por la planta madre para proteger la semilla. Dentro del pericarpio se encuentran las dos estructuras más importantes de la semilla, el germen y el endospermo. El endospermo es un depósito de almidones y otros carbohidratos que producen la energía que la planta necesita al germinar su semilla. El germen contiene tejidos de planta en estado embrionario, los cuales incluyen la raíz, el retoño, y una estructura conocida como el órgano escutiforme, que le proporciona sustancias nutritivas además de materiales para crear células a la planta nueva al germinar la semilla (Reed, C 2005). Puesto que estas estructuras tienen razones diferentes de ser, ellas contienen distintos tipos de sustancias nutritivas. El pericarpio representa aproximadamente el 5% del peso total del grano de maíz pero contribuye con casi toda la fibra. El germen representa aproximadamente 13% del peso del grano de maíz de producto básico, pero contribuye aproximadamente con 85% de los lípidos (grasas y aceites) y casi un cuarto de toda la proteína. El endospermo, que representa más del 80% del peso total del grano de maíz de producto básico, consiste casi completamente en almidón y proteína (Reed, C 2005). 13
Figura 5: Composición física del grano o estructura del grano. (ILSI, 2006) II.4.2 Composición química proximal de las partes principales del grano de maíz. Las partes principales del grano de maíz difieren considerablemente en su composición química. La cubierta seminal o pericarpio se caracteriza por un elevado contenido de fibra cruda, aproximadamente el 87 por ciento, la que a su vez está formada fundamentalmente por hemicelulosa (67 por ciento), celulosa (23 por ciento) y lignina (0,1 por ciento). El endospermo, en cambio, contiene un nivel elevado de almidón (87 por ciento), aproximadamente 8 por ciento de proteínas y un contenido de grasas crudas relativamente bajo y el germen se caracteriza por un elevado contenido de grasas crudas, el 33 por ciento por término medio, y contiene también un nivel relativamente elevado de proteínas (próximo al 20 por ciento) y minerales. (Burge y Duensing, 1989, citado en FA, 1993). Cuadro 1: Composición Química del grano del maíz (%). Componente químico Pericarpio Endospermo Germen Proteínas 3,7 8,0 18,4 Extracto etéreo 1,0 0,8 33,2 Fibra cruda 86,7 2,7 8,8 Cenizas 0,8 0,3 10,5 Almidón 7,3 87,6 8,3 Azúcar 0,34 0,62 10,8 Fuente: (Watson y Ramstad, 1987, citado en FA, 1993) 14
II.4.3 Principales daños que afectan la Calidad del Grano de maíz. La calidad del maíz es fundamental para obtener procesos y costos de producción controlados, así como productos de calidad que satisfagan a los consumidores. Está definida con base al cumplimiento de estándares o especificaciones claras. (Duro, M y otros. 2009). La calidad física del grano puede modificarse a causa de la recogida mecánica, el descascaramiento y el secado. Los dos primeros procesos dan lugar en ocasiones a daños externos, como la ruptura del pericarpio y de partes en torno al germen, lo cual facilita el ataque de los insectos y hongos. El secado, en cambio, no ocasiona daños físicos marcados, si se realiza demasiado rápido y se efectúa a temperaturas elevadas, puede hacer que se formen quebraduras por la tensión, así como ampollas y descoloramiento que tendrán repercusiones en la eficiencia de la molienda en seco y en otros procesos (Paulsen y Hill, 1985). Como también afecta la coloración de la harina procesada y aumento de la acidez grasa. Descalentado Son los granos que han sufrido el efecto de calentamiento por diferentes motivos, los cuales se identifican por la coloración café oscuro o negro que generalmente se presenta en la totalidad del grano o en gran parte de la superficie. Al momento de producir harina con alto porcentaje de maíz descalentado, disminuye el color de la harina y tortilla. (SFD, 2008.) Germen dañado o germinado Son granos que han sido dañados del corazón del grano o germen y en algunos casos se ha iniciado el proceso de germinación debido a la alta humedad interna del grano o que se ha mojado en el traslado a la planta de secado. Este parámetro influye en la acidez de la harina y disminuye el tiempo de anaquel en el mercado. (SFD, 2008.) 15
Grano Picado Se considera como grano picado a los dañados por insectos y que presentan perforaciones características de la plaga o aquellos que exhiben galerías visibles, que indique la presencia de ésta en el interior del grano. Este tipo de grano puede originarse en el campo o durante el almacenamiento. Alto porcentaje de grano picado afecta los rendimientos de producción de maíz/harina y sobre todo es foco de infección de insectos en el almacén. (SFD, 2008.) Quebrado Aquellos granos que tienen menos de 50% del tamaño original después de haberse dañado. Normalmente sucede por manejo del producto. Este daño mecánico aumenta la cantidad de subproductos y desperdicios, como también es diferente el tiempo de cocción comparado con un grano normal. (SFD, 2008.) Inmaduro o pequeño Aquellos granos que no se desarrollaron bien y quedaron pequeños comparados con el tamaño normal del maíz. Igual que el quebrado aumenta la cantidad de subproducto al limpiarse y disminuye los rendimientos de producción de harinas. (SFD, 2008.) Impurezas Se considera impureza a toda materia extraña que acompaña a los granos de maíz, así como las porciones del mismo que logran atravesar las cribas de 12/64 de pulgada de diámetro. Alto porcentaje de éste parámetro, aumenta la cantidad de subproducto y al almacenarse sin previa limpia, provoca áreas o puntos de calentamiento dentro del silo y propicia condiciones adecuadas para el desarrollo de plagas y descomposición del maíz. (SFD, 2008.) 16
Daño por hongo Estos se identifican por las diferentes coloraciones que presenta el embrión (verde, azul o café oscuro) o por la presencia de esporas en el borde inferior del grano. La presencia del hongo en alto porcentaje aumenta la cantidad de aflatoxina en la harina de maíz, que no debe pasar de 20 partes por billón. (SFD, 2008.) tros Colores Son aquellos granos que no son 100% blancos y que contienen pintas de otros colores como amarillos, morados, rojos en su pericarpio. Afectan el color de la harina producida y la tortilla en el mercado. (SFD, 2008.) Total de Daños Es la suma del porcentaje (%) de daños ocasionados por descalentado, daño por hongo, germen dañado, picado e inmaduro o pequeño. (SFD, 2008) II.4.4 Parámetros de calidad comercial para producción de Harina de Maíz de Grupo Maseca Centro América (GRUMA) Cuadro 2: Parámetros de calidad de maíz para compra en Gruma Centroamérica. Características Físicas TEMPERATURA Y LR Máximo Permisible IMPUREZAS 2% - 4% DESCALENTAD 4% PICAD 2% GERMEN DAÑAD 4% GRAN QUEBRAD 2% - 4% DAÑ PR HNG 2% INMADUR 2% - 4% DAÑS TTALES 10% TRS CLRES 5% HUMEDAD STEINLITE 14% - 20% PRIMARIAS VIVAS PRIMARIAS MUERTAS SECUNDARIAS VIVAS 2 individuos 2 individuos 2 individuos SECUNDARIAS MUERTAS 2 individuos 17
Fuente: (SFD, 2008.) II.5 SITUACIÓN NACINAL DEL MAÍZ II.5.1 Participación del maíz en el consumo humano en Guatemala. Las estimaciones aproximadas basadas en los patrones de producción y el flujo del comercio internacional indican que los países en desarrollo consumen más del 90% del maíz blanco producido en todo el mundo y que el consumo se concentra en África y América Central (Fuentes y otros, 2005). En Guatemala, las principales especies de granos básicos son el maíz, frijol negro, arroz y sorgo. También son la principal fuente de carbohidratos (65%) y de proteína (71%) en la dieta de los guatemaltecos. El principal cultivo de los granos básicos es el maíz. La contribución del maíz en la ingesta per cápita de energía y proteína es alta, 37.7% y 36.5%, respectivamente, comparado con el frijol negro que presenta valores de 9.5% y 22.9%. El consumo promedio per cápita de maíz por año es de 114 kg. Sin embargo, este valor bajo condiciones de menor ingreso económico familiar, puede hasta duplicarse (Fuentes, M. 2002) De acuerdo al promedio de producción nacional de los años 2005 al 2009, el maíz blanco en Guatemala participa en un 82.5% y maíz Amarillo en 17.5% de acuerdo a los datos de UPIE. Según la FA La población guatemalteca se alimenta en 73% de maíz. (FA, 1993) II.5.2 Producción Nacional CUADR 3: Producción de maíz en Guatemala del 2005 al 2009 año Agrícola Área cosechada ha. Producción t Rendimiento t/ha 2004/05 602,000.00 1,280,668.29 2.13 2005/06 589,960.00 1,375,986.20 2.33 2006/07 578,160.80 1,489,611.55 2.58 2007/08 689,500.00 1,598,440.41 2.32 2008/09 p 857,220.00 1,721,617.55 2.01 P: datos preliminares. FUENTE: UPIE/ MAGA, 2009. 18
Figura 6: Area cosechada en hectareas y producción en toneladas de maíz en Guatemala. Fuente: Elaboración propia de acuerdo a los datos UPIE/ MAGA, 2009. La producción de maíz en Guatemala se realiza en diferentes ambientes o zonas agroecológicas, muchas de ellas no demasiado aptas para la producción agrícola. En función de éstas áreas se ubican los productores, quienes realizan la actividad productiva con diferentes niveles de tecnología y acceso a recursos económicos (Fuentes y otros, 2005) Sin embargo ha tenido un crecimiento de 34.43% en los últimos cinco años, que van desde producciones de 1,280,668.29 toneladas métricas en la cosecha 2004/2005 hasta 1,721,617.55 toneladas métricas en la cosecha 2008/2009. El incremento en la producción obedece al incremento en el área de siembra, que ha sido de 255,220 hectáreas en los cinco años analizados, de 602,000 hectáreas en la cosecha 2004/2005 a 857,220 hectáreas en la cosecha 2008/2009, que representa un 42.39% de aumento, lo que explica la creciente demanda en el consumo, mismo que se caracterizan por tener una dinámica demográfica acelerada. II.5.3 Cuadro 4: Precios de maíz blanco nacional (Q/qq) Año Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre ctubre Noviembre Diciembre 2005 91.08 94.42 93.82 88.92 88.31 94.46 96.77 93.5 84.08 91.69 79.38 75 89.29 2006 77.5 78.8 92.4 89.8 84.9 95.9 98.2 99.7 94.8 87.5 88.1 91.4 89.92 Promedio Anual 2007 104.8 116.8 120.1 115.7 116.2 128.2 137.7 137.4 128.5 109.6 95.4 90.0 116.70 2008 98.8 104.1 110.5 109.7 112.1 127.6 126.9 123.9 132.8 129.1 120.3 121.2 118.06 2009 127.7 128.9 135.5 135.0 130.6 132.5 139.0 138.3 127.3 108.7 103.8 104.2 125.96 19
Fuente: Sistema de información de mercados/upie, MAGA, 2009. Figura 7: Precios de maíz del 2005 al 2009 en Guatemala Fuente: Elaboración propia de acuerdo a los datos UPIE / MAGA, 2009. Los precios del maíz comercial están determinados por la oferta y demanda de producto en el mercado. En el país la mayor oferta se da en los picos de producción principalmente en los meses de septiembre, octubre y noviembre, que es la primera cosecha y obedeciendo a la estación de lluvias y siembras de mayo y junio de cada año; la segunda cosecha se presenta en los meses de abril y mayo, especialmente en los departamentos de Petén, Alta Verapaz y Quiché, que ayudan a amortiguar los precios de maíz a nivel nacional en esos meses. La mayor demanda de maíz en el territorio nacional se presenta cuando no existe pico de producción y podrían mencionarse los meses de junio, julio y agosto de cada año y que son los meses que presentan mayores precios en los mercados. Los mercados de referencia para los precios de maíz son: Mercado La Terminal de la zona 4 y La 23 calle de la zona 1 de la capital guatemalteca. El maíz nacional ha tenido un aumento de precio del 41% del año 2005 al 2009, que va desde un promedio anual de Q 89.29 por quintal en 2005 hasta Q125.96 por quintal en el 2009. El comportamiento en los precios de maíz se ha visto afectado por poca oferta en el mercado, derivado de los bajos rendimientos en los últimos años en el país. En el año 2009, entraron al país 265,500 toneladas de maíz de contrabando procedente 20
principalmente de México, lo cual provocó que los precios no crecieran aún más. (GRUMA Centroamérica, 2010) II.5.4 Comercialización de maíz blanco en Guatemala. A continuación se examinarán tres aspectos de la problemática de la comercialización del maíz en grano en Guatemala. El primero es lo que podríamos llamar las imperfecciones del mercado, el segundo los problemas de la calidad del grano y el tercero trata del contrabando. (Fuentes y otros, 2005). La falta de información adecuada en las estimaciones de cosecha, genera especulaciones en los precios. La falta de igualdad en el acceso al capital, tanto de los productores como de los comercializadores para trabajar con su propio capital, implica realizar préstamos en el mercado financiero informal y éstos aumentan las tasas de interés. La falta de acceso a crédito también hace difícil retener parte de la cosecha en la finca o en los centro de acopio, en espera de precios más altos. Las disparidades económicas entre los agentes del sistema, propician un ambiente favorable para la creación de monopolios, que tienen la posibilidad de bajar los precios en la compra, lo que perjudica a los primeros eslabones en la cadena de comercialización, básicamente a los agricultores (Coyotes). Todos los factores mencionados, podrían ser parte de un mercado imperfecto. (Fuentes y otros, 2005). Un problema relacionado con los fallos de mercado se manifiesta en la baja calidad del maíz que se encuentra en el mercado, que tiene sus raíces en las formas de producción. Sin embargo, también se debe mencionar que el mercado incentiva poco la producción del grano de alta calidad, y no existe una diferenciación del mercado, objetiva y transparente con relación a la calidad del grano, a menos que vaya destinado a venderse a la industria harinera. La inocuidad de los alimentos es un aspecto importante de la seguridad alimentaria y nutricional. La baja calidad tiene serios efectos sobre la salud de los consumidores, especialmente la cantidad de mico toxinas. Por su parte, la industria de alimentos sí dispone de laboratorios para determinar la sanidad del grano. (Fuentes y otros, 2005). 21
El contrabando de maíz vía terrestre es frecuente en Guatemala, ésta actividad tiene múltiples efectos sobre la economía fronteriza. La importación de maíz en tiempos de escasez puede ser positiva para los consumidores; sin embargo se puede decir con seguridad que la ilegalidad e informalidad es perjudicial para el control fitosanitario del producto, que debiera ser una función importante del estado en los puestos fronterizos. (Fuentes y otros, 2005). II.5.5 Participación por departamentos en la producción de maíz blanco en Guatemala Cuadro 5: Participación por departamentos en producción de maíz grano blanco nacional. Departamento Producción (t) Cosecha Mayo/ctubre '08 % de Participación en producción Nacional ALTA VERAPAZ 165644 20.36 RETALHULEU 126748 15.58 PETÉN 114713 14.10 ESCUINTLA 74317 9.13 SUCHITEPEQUEZ 50920 6.26 HUEHUETENANG 44916 5.52 SAN MARCS 43990 5.41 ZACAPA 31673 3.89 QUETZALTENANG 27285 3.35 SANTA RSA 25782 3.17 JUTIAPA 22243 2.73 IZABAL 19706 2.42 QUICHE 19604 2.41 CHIQUIMULA 12349 1.52 EL PRGRES 9131 1.12 BAJA VERAPAZ 8829 1.09 GUATEMALA 4459 0.55 SACATEPEQUEZ 3335 0.41 JALAPA 3180 0.39 TTNICAPAN 2519 0.31 CHIMALTENANG 1664 0.20 SLLA 661 0.08 TTAL 813671 100 Fuente: Censo Agropecuario 2008, INE. 22
Según el censo Agropecuario del Instituto Nacional de Estadística del año 2008, los cinco departamentos que mayor producción aportan al mercado nacional de maíz son: Alta Verapaz 20%, Retalhuleu 16%, Petén 14%, Escuintla 9% y Suchitepéquez con 6%. Es muy importante saber que en éstos departamentos se concentra el 65% de la producción nacional y que cualquier efecto climático o enfermedad que los afectara, influiría en la producción del país, por lo tanto tendría una relación directa con los precios del maíz y también en la seguridad alimentaria de Guatemala. II.5.6 Importaciones y Exportaciones de maíz en Guatemala. Cuadro 6: Cuadro de Importaciones y Exportaciones de maíz en Guatemala de los años de 2005 al 2009. Maíz Blanco Maíz Amarillo Importación (t) Exportación (t) Importación (t) Exportación (t) 2005 78,206.93 457.09 585,177.21 12.85 2006 80,426.15 8.78 686,018.55 0.002 2007 58,143.62 4,094.29 641,780.56 62.11 2008 19,558.90 11,977.73 574,103.57 0.82 2009 39,092.91 2,153.46 618,840.75 2,437.17 TTALES 275,428.51 18,691.35 3,105,920.64 2,512.95 Fuente: Banco de Guatemala, BANGUAT, 2009. En los últimos cinco años, Guatemala importó en promedio 676,269.83 toneladas por año de maíz, de los cuales el 8.15% corresponde a maíz blanco y el 91.85% a maíz amarillo. De los años de 2005 al 2009, el país exportó en promedio 4,240.86 toneladas por año de maíz, de donde el maíz blanco ocupó un 88.15% y el maíz amarillo un 11.85%. Según los datos de éste período, en el país quedan 672,028.97 toneladas de maíz al año, lo que indica que Guatemala no es autosuficiente con su producción y que depende de la producción de otros países y Estados Unidos de Norteamérica es el mayor proveedor registrado y México de contrabando. 23
II.5.7 Utilización de Semilla Mejorada en Guatemala. En Guatemala existen diferentes empresas del sector privado que disponen de infraestructura y proyectos de inversión para el desarrollo de tecnología de maíz. La producción de semillas en este sector se realiza a través de dos medios: la empresa privada productora de semilla certificada, que utilizan semilla básica proveniente de ICTA, y la empresa privada productora de semilla que dispone de su propio germoplasma, es decir, que produce semilla genética, básica y certificada. El sector privado centra sus actividades en el desarrollo de germoplasma, procesamiento y venta de semilla híbrida de maíz para atender el mercado nacional e internacional. Dentro de este sector, también se agrupan diferentes empresas transnacionales que comercializan un rubro importante como es la venta de semillas híbridas. (Fuentes y otros, 2005). Dentro de las empresas que se dedican a la producción y venta de semilla certificada están, Monsanto/Cristiani, Pioneer, Semillas del Trópico, Valle Verde, Productora de semillas y otros. De acuerdo a los datos que maneja el ICTA, el 40% del maíz que se siembra en Guatemala se encuentra en el Altiplano del país, que para fines comerciales no influyen en el mercado debido a que es maíz para autoconsumo, el otro 60% se siembra en el área tropical, que es el maíz que llega a satisfacer la demanda del mercado nacional. Del 60% del área tropical sembrada en el territorio nacional, el 50% utiliza semilla mejorada y el 50% semilla criolla. (Ing. scar Salazar Cuque, Director Seguridad Alimentaria, ICTA, 2009). Al tomar los datos de área cosechada de los años 2005 al 2009, se observa un promedio de área por año de 663,368.16 ha en total de maíz, de esto sería para maíz tropical 398,020.89 ha y terreno con siembras de maíz con semilla mejorada de 199,010.44 ha. Según datos del año 2008 del Ministerio de Agricultura Ganadería y Alimentación (MAGA), el país produjo 7,739.395 toneladas de semilla mejorada y datos del Banco de Guatemala, importó 375.978 toneladas de semilla, haciendo un total de 8,115.373 t; sin embargo también exportó 5,809.414 t. de semilla de maíz mejorada, quedando para 24
oferta del país 2,305.959 t. Sin tomar en cuenta lo importado sino solamente la semilla nacional, la semilla de maíz mejorada que queda en el país es del 24.93%. Las exportaciones constituyen una actividad económica muy importante de este subsector, ya que cubren el mercado de Centro América y Sudamérica. La industria nacional de semillas contribuye significativamente al crecimiento del sector maicero. (Fuentes y otros, 2005) La utilización de semilla mejorada es limitada y los problemas están relacionados con la baja transferencia de tecnología, promoción y difusión de variedades mejoradas, escaso crédito agrícola, bajo acceso y disponibilidad oportuna de semilla y problemas de calidad y adaptabilidad de la semilla. (Fuentes y otros, 2005) II.5.8 Rendimientos de producción de maíz en Guatemala. Figura 8: Rendimiento de Producción de maíz en tm/ha en Guatemala en los últimos cinco años. Fuente: Elaboración propia de acuerdo a los datos UPIE / MAGA, 2009. Si bien la producción y áreas de siembras de maíz nacional ha crecido, el rendimiento en éste cultivo no se ha comportado de la misma manera; en la cosecha 2004/2005 el rendimiento fue de 2.13 t/ha, llegando a la cosecha 2006/2007 a 2.58 t/ha y luego los otros dos años decayó hasta 2.01 t/ha en la cosecha 2008/2009. (Cuadro 3 y Figura 8). Según la Encuesta Agropecuaria 2003, realizada por el Instituto Nacional de Estadística, el rendimiento promedio nacional fue 1.61 t/ha siendo los departamentos de Retalhuleu (2.56 t/ha), Escuintla (2.46 t/ha), Quetzaltenango (2.42 t/ha) y Suchitepéquez 25
(2.38 t/ha) los que reportaron los mayores rendimientos, en contraste con los bajos rendimientos de El Progreso (1.12 t/ha), Baja Verapaz (1.13 t/ha), Alta Verapaz (1.20 t/ha) y Chiquimula (1.25 t/ha). Productores y vendedores de semilla mejorada indican que pueden obtenerse rendimientos superiores a 5.18 t/ha al utilizar ésta variante sin modificar el resto de su tecnología; según Ing. Alejandro Díaz (Monsanto/Cristiani), Ing. Carlos Fuentes (Semillas del Trópico), Ing. Estuardo Reyes (Semillas Pioneer), Ing. Edgar Carranza (Prosemillas). En la actualidad los países con los mayores rendimientos no son los principales productores, sino países que destinan pequeñas extensiones para su desarrollo aunque en condiciones óptimas de clima, suelo y humedad, así como con uso intensivo de tecnología. (Tecnológico de Monterrey, 2003). Es probable que la mayoría de los aumentos necesarios de la producción de maíz en el futuro previsible, provengan del crecimiento del rendimiento más que de la expansión de la superficie; esto significa que es fundamental una mayor difusión de los híbridos y las variedades mejoradas de maíz, (Fuentes y otros, 2005), aunado al acceso del resto de tecnología y condiciones climáticas adecuadas para el cultivo. 26
III. PLANTEAMIENT DEL PRBLEMA En Guatemala del 2005 al 2009, se cosechó en promedio 663,368.16 ha de maíz por año, con producción promedio de 1, 493,264.80 t/año. En éstos años se incrementó el área de siembra en un 42.39% y la producción aumentó 34.43%. Esto explica la creciente demanda en el consumo, derivado del crecimiento demográfico acelerado. El rendimiento de producción disminuyó en 0.05% y el promedio fue de 2.27 t/ha por año, que es bajo comparado con 5.18 t/ha que pudieran alcanzarse al utilizar semilla mejorada. La inocuidad de los alimentos es un aspecto importante en la seguridad alimentaria y es derivado de las formas de producción, eventos climáticos y manejo de post-cosecha. No existe una diferenciación del mercado informal, objetivo y transparente con relación a la calidad del grano y el precio que se paga por ello. Los intermediarios (Coyotes), asumen un riesgo que los productores no quieren asumir y es el rechazo por calidad ante la industria, debido al desconocimiento de los tipos de daños en maíz, la falta de clasificación y beneficiado de su producto, lo cual provoca bajo precio por quintal de maíz en el campo, desincentivando al productor. La baja calidad del maíz genera serios problemas para la producción de harina, se puede mencionar que los granos descalentados, granos con germen dañado y granos dañados por hongo, magnifican su daño al nixtamalizarse, provocando bajo color y alta acidez grasa en la harina, alto porcentaje de grano quebrado provoca mayor elasticidad en la masa si no se controla la temperatura de cocimiento, grano dañado por hongo aumenta la cantidad de aflatoxinas, mayor impurezas genera mayor desperdicio en subproducto, grano con alta temperatura disminuye el tiempo de conservación en el almacenaje (Amaya, H. y Reyes, R. 2011)(Ver cuadro 2. Parámetros permisibles de daños para Grupo Maseca Centroamérica). 27
IV. JUSTIFICACIN El aumento en áreas de siembra no es la mejor solución para el incremento de la producción, tomando en cuenta que en Guatemala existen limitaciones grandes de tenencia de la tierra y muchas áreas no son aptas para el cultivo del maíz. El uso de tecnología en semilla mejorada podría ser la alternativa más viable para el incremento a corto plazo en los rendimientos de maíz en Guatemala. El 50% del área productora de maíz en los trópicos, tiene potencial de crecimiento utilizando semilla mejorada cambiando el promedio de 2.27 t/ha/año a 5.18 t/ha/año, lo cual significaría un incremento de 132.28% en rendimiento con el 60% del área sembrada a nivel nacional. La mayoría de los aumentos en producción de maíz en el futuro previsible, podrían venir del crecimiento del rendimiento más que de la expansión de la superficie; esto significa que es fundamental una mayor difusión de los híbridos y las variedades mejoradas de maíz. (Fuentes y otros, 2005). Una buena calidad de maíz en proceso de producción de harina, genera características deseables de harina de maíz para hacer tortillas. Conocer los daños que afectan al maíz y saber clasificarlos de acuerdo a los parámetros de calidad que la industria harinera necesita, genera otra alternativa para los productores de maíz hacia un mercado formal con garantías y mejores precios en el campo, acortando la cadena de comercialización De acuerdo a lo anterior, surge la necesidad de seguir generando, evaluando, validando y difundiendo alternativas para el incremento de producción nacional y calidad de grano de maíz, relacionados con la tecnología de semillas de maíz mejorada. De ésta manera contribuir al aumento en los rendimientos de producción de los agricultores, para poder ser autosuficientes y luego generar excedentes para la industria, generando así nuevos ingresos familiares y mejorando su nivel de vida. 28
V. BJETIVS V.1. General Evaluar el rendimiento y calidad de grano de diez híbridos de maíz blanco (zea mays, L., Poaceae) para la industria de harinas, en Aldea Playitas, Chisec, Alta Verapaz. V.2. Específicos 1. Evaluar a nivel de campo diez híbridos de maíz blanco (zea mays, L., Poaceae) existentes en el mercado guatemalteco, sobre el comportamiento del rendimiento bajo condiciones de cultivo semitecnificado. 2. Determinar a nivel de laboratorio, las características físicas del grano de cada híbrido evaluado en campo, con los parámetros de calidad que la industria de harina de maíz blanco de Guatemala exige para la compra de materia prima. 29
VI. HIPTESIS 1. Al menos uno de los diez híbridos de maíz grano blanco a evaluar, mostrará mejor rendimiento. 2. Al menos uno de los diez híbridos a evaluar, tendrá diferencias significativas en los atributos de calidad en las características físicas del grano de maíz blanco, para producción de harina. 30
VII. METDLGIA VII.1 Localización de la Investigación La investigación se realizó en la aldea Playitas, del municipio de Chisec, en el departamento de Alta Verapaz. La ubicación es latitud N 16 00 44.90 y longitud W 90 27 2.68 a una altitud de 202 metros sobre el nivel del mar, a 330 kilómetros de la ciudad capital de Guatemala y temperatura promedio anual de 30 C, participó la Asociación de Agricultores para el Desarrollo Integral de la Cuenca Norte del Río Chixoy (ADINC). Figura 9: Localización del área experimental. 31
VII.2 Material Experimental El material experimental consistió en diez híbridos de maíz grano blanco que se encuentran en el mercado guatemalteco, algunos importados y otros nacionales. Se obtuvieron de las casas productoras y vendedoras de semilla de maíz híbrido y éstos sugirieron sus mejores genotipos para la investigación. Los tratamientos obedecen a los híbridos a evaluar, dentro de éstos, nueve híbridos se seleccionaron de alto rendimiento y se utilizó un testigo que fue el HB-83 que es el más difundido en el territorio nacional. Cuadro 7: Tratamientos a evaluar, casas proveedoras y contacto humano empresarial. # TRATAMIENTS (HÍBRIDS) CASAS CMERCIALES CNTACT 1 TRPICAL 103 2 TRPICAL MAX 3 DK - 357 4 DK - 234 5 HS - 27 6 HS - 23 7 P 4082 W 8 30 F 32 SEMILLAS DEL TRÓPIC MNSANT CRISTIANI BURKARD PINEER Ing. Carlos Fuentes Ing. Alejandro Díaz Ing. Jorge Reyes Ing. Estuardo Reyes 9 ICTA MAYA ICTA Ing. scar Salazar 10 HB - 83 VALLE VERDE Ing. Leonel Chávez VII.3 Diseño Experimental y Prueba de Medias La investigación se realizó con cuatro repeticiones en un diseño con Bloques Completos al Azar y se utilizó Duncan al 5% de significancia como prueba de medias, al encontrar diferencias significativas entre tratamientos. 32
VII.4 Modelo Estadístico Para el análisis del experimento se utilizó el modelo estadístico para un diseño de bloques completos al azar: Y ij = µ + B i + T j + e i j En donde: Y i j = Variable respuesta µ = Media general del experimento B i = Efecto del i...ésimo bloque T j = Efecto del j...ésimo tratamiento e ij = Error experimental VII.5 Áreas Experimentales a) Constituyó para cada unidad experimental, diez surcos de cada híbrido de maíz (8 m.) por 12 metros de largo, a un distanciamiento de 0.3 metros entre plantas y 0.8 metros entre surco, dos plantas por postura, para un total 96 m 2. b) Como parcela neta se tomaron los dos surcos números cinco y seis, de cada unidad experimental y se dejó un metro de ambas orillas de dichos surcos para usarlos de borde, la parcela neta fue de 16 m 2 c) Entre cada unidad experimental se dejó un surco de por medio o un total de 1.60 metros para calle, haciendo un total de 137.6 metros lineales de largo y 40 metros de ancho, se utilizó un área experimental total de 5,504.0 m 2, equivalentes a 0.55 h de terreno. Figura 10: Ilustración de unidades experimentales. 33