Abstract. Mechanization of postharvest handling and conditioning inflicts damage on the physical, physiological, and sanitary qualities of corn (Zea mays) seeds, resulting in significant economic loss. The mechanical damage is related to the compression strength and strain, and therefore to the moisture content (MC) and endosperm type. This study was conducted from 2012 to 2014 at the Montecillo and Chapingo agricultural institutes in Mexico, where physical properties such as volumetric weight; apparent density; rupture compression strength, strain, and energy; and endosperm type were evaluated for five corn seed cultivars (floury, semi-floury, floury-flint, semi-flint, and flint) at seven MC levels (8%, 12%, 16%, 20%, 24%, 28%, and 32% w.b.). The aim of this study was to develop moisture-strength, moisture-strain, and moisture-energy regression models for postharvest handling of corn to prevent quality loss due to mechanization. For three model groups, the relationship (1) between MC and rupture strain was linear and directly proportional for the five studied cultivars; (2) between MC and rupture strength was linear and directly proportional for the floury cultivar, inverse for the semi-flint and flint cultivars, and quadratic for the semi-floury and floury-flint cultivars; and (3) between MC and rupture energy was linear and directly proportional for the floury cultivar and quadratic for the semi-floury, floury-flint, semi-flint, and flint cultivars. The models obtained in this study might be used as a reference for better handling of corn seeds, as none of the five studied varieties had a uniformly superior rupture strength, strain, or energy at the studied MC levels. Floury endosperm types might be handled at high MC and flint endosperm types might be handled at low MC to avoid mechanical damage produced by static loads; both types of endosperm support greater energy loads, e.g., impact, at higher MC. Keywords: Compression, Corn quality, Flint endosperm, Floury endosperm, Moisture, Zea mays.

La ruptura en semillas reduce la germinación, aun si el daño no ocurre sobre tejido metabólico, y ocasiona un incremento de ataque de microorganismos. Comprender la mecánica de la falla de tejidos permitirá desarrollar condiciones de manejo más apropiadas para reducir los daños mecánicos o sus efectos, por lo que el objetivo de este estudio fue conocer la naturaleza de la falla de tejidos de la semilla de maíz (Zea mays L.) sometida a compresión axial, según el tipo de endospermo y contenido de humedad. Se evaluó la calidad fisiológica y el daño celular de semillas de maíz de tres variedades con endospermo harinoso (Cacahuacintle), semi-dentado (HS-2) y cristalino (Palomero), con contenidos de humedad de 12 y 20 % y comprimidas a velocidad de 1 mm min-1 entre platos pulidos hasta justo el momento en que se presentó la ruptura. En la zona de ruptura, el endospermo mostró una proporción de área de 92.20 % con ruptura de pared celular, superior al área de 7.8 % sin ruptura de pared celular; la aleurona también presentó una proporción de células con ruptura de pared celular de 87.8 %, superior a la de células sin ruptura de pared celular (12.3 %). No hubo fracturas sobre tejido embrionario ni escutelo; no obstante, la germinación en semillas sometidas a ruptura fue inferior (55.0 %) a la del testigo (85.2 %). La proporción de ruptura celular entre las dos humedades estudiadas difirió de manera significativa. No hubo diferencias significativas en la proporción de ruptura celular entre variedades. La germinación estándar de semillas de Cacahuacintle y HS2-2 comprimidas a ruptura fue superior con humedad de 12 % con respecto a aquellas comprimidas con humedad de 20 %.

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La resistencia a compresión axial influye en distintas etapas del proceso de producción de semillas, lo que incluye la selección de progenitores, acondicionamiento y almacenaje, además del diseño de maquinaria y de las operaciones. En este estudio, realizado en 2013 en el laboratorio de materiales de la Universidad Autónoma Chapingo, Estado de México, se determinó la fuerza y deformación en los puntos de límite proporcional (LL), biocedencia (Y) y ruptura (R) de la semilla del híbrido de maíz (Zea mays L.) HS-2 de los estratos apical, medio y basal de la mazorca con humedades de 10 y 23 % sometidas a compresión axial. Para ello, las semillas se comprimieron en una máquina universal de ensaye entre superficies planas y pulidas. Las semillas del estrato medio estudiadas a 10 % de humedad, fueron más resistentes a la carga axial (LL = 301 N, Y = 434 N y R = 344 N) que las correspondientes a los estratos apical y basal (LL = 258 y 238 N, Y = 345 y 341 N, y R = 248 y 246 N, respectivamente). Semillas con 23 % de humedad presentaron mayor resistencia a la compresión que semillas con humedad de 10 % (LL = 429 vs. 301 N, Y = 598 vs. 434 N, y R = 568 vs. 344 N, respectivamente), además de una mayor elasticidad (LL = 0.827 vs. 0.215 mm) y desplazamiento en general (Y = 1.165 vs. 0.303 mm, y R = 1.215 vs. 0.341 mm, respectivamente).

La calidad física, fisiológica y sanitaria de la semilla se reduce debido al daño mecánico ocasionado por la mecanización del proceso de beneficio. Conocer los valores críticos de la fuerza y el desplazamiento a la compresión en función del tipo de endospermo, permitirá ayudar a disminuir el daño durante dicho proceso de limpieza, secado, almacenaje y manejo. En el presente estudio se evaluaron: la fuerza y el desplazamiento a compresión de ruptura, el daño visible y la calidad fisiológica de semillas de maíz de las variedades: Cacahuacintle (harinoso), HS-2 (semi-harinoso) y Palomero (duro) con humedad de 12 y 20%. El porcentaje de endospermo suave en Cacahuacintle, HS-2 y Palomero fue de 76.20, 33.43 y 15.27%, mientras que el de endospermo duro fue 5.25, 48.93 y 65.21%. El desplazamiento y la fuerza para Cacahuacintle, HS-2 y Palomero fue de 0.8264 mm y 274.71 N, 0.5499 mm y 309.07 N, y 0.5066 mm y 356.29 N; mientras que para 12 y 20% de humedad fue de 0.3279 mm y 312.52 N y 0.9520 mm y 313.81 N. Los índices de daño en semillas comprimidas fueron 276.67, 327.78 y 220.01 para Cacahuacintle, HS-2 y Palomero; mientras que para semillas sin comprimir (testigos) fue de 0.00. La germinación fue de 85.20 y 55% para semillas sin comprimir y para las sometidas a ruptura. El índice de daño estuvo afectado por la variedad y la compresión, pero no por la humedad. La germinación no estuvo afectada por el índice de daño, peri sí por la variedad, la humedad y la compresión.