3) SECADO DE GRANOS
Autores: Ing. Agr., Ph. D. Juan C. Rodríguez y Ing. Agr., M.Sc. Ricardo
Bartosik - EEA INTA Balcarce, Grupo de Poscosecha
El secado artificial produce la principal transformación del grano en la poscosecha y a su vez es el procedimiento que más atención requiere para no afectar la calidad de éstos. De la energía utilizada en el proceso de producción de granos, el secado insume alrededor del 50%. Tomando en cuenta estos dos factores, es decir calidad y consumo energético, se puede apreciar la importancia que adquiere su correcta realización.
Los objetivos principales del secado son: reducir la humedad de cosecha de los granos y semillas a niveles seguros para el almacenamiento y óptimos para su comercialización.
El secado se puede realizar con aire natural o con aire caliente y generalmente nos referimos a la temperatura del aire de secado y rara vez nos referimos a la temperatura del grano. Sin embargo, la temperatura que el grano adquiere en los procesos de secado determinará si el mismo mantiene la calidad inicial que poseía antes de iniciado dicho proceso.
La siguiente tabla muestra las temperaturas máximas que el grano no debería
sobrepasar para mantener la calidad de acuerdo al uso final que se lo destine
Temperatura máxima que no debe sobrepasar el grano para mantener su calidad
Velocidad de secado
Cada grano tiene una velocidad de extracción de agua por hora para no sufrir deterioro. Si nosotros sobrepasamos ese valor cuando lo secamos artificialmente, no podremos mantener su calidad. La siguiente tabla muestra los valores de extracción de agua máxima por hora (en porcentaje) para los distintos granos.
Clasificación de los sistemas de secado
Si hacemos una clasificación de los sistemas de secado sobre la base de la temperatura del grano tenemos:
1-Secado a Baja Temperatura. Se realiza con aire natural o a muy baja temperatura (5 a 8ºC por encima del aire ambiente). Generalmente son silos secadores con aire natural o con un quemador de bajas calorías. Se debe lograr secar el grano antes que comience a deteriorarse, ya que si las condiciones climáticas no son adecuadas, se requerirán varios días para finalizar el secado dependiendo de la humedad inicial que el grano tenía al ingresar al silo secador.
2- Secado a Temperatura Media. Temperatura del grano por debajo de 43ºC para semillas o granos usados para molienda seca y debajo de 60°C para todos los otros granos (incl. maíz grado 2, ceroso, alto contenido de aceite). Generalmente se lo puede realizar en silo o secadoras de alta capacidad.
3- Secado a Alta Temperatura. Temperatura del grano por encima de los 60°C.
Secado en silo a alta temperatura
Se debe tener muy en cuenta la temperatura del aire de secado de estos sistemas, ya que la temperatura que alcanzan los granos en la parte inferior del silo es aproximadamente igual a la temperatura del aire de secado, por lo que en algunos casos (trigo) no se debería secar a temperaturas superiores a los 60 -65ºC.
Muchos de estos sistemas poseen roscas mezcladoras. Estas tienen la función de homogeneizar la humedad del grano en el interior del silo, pero son más útiles cuando la temperatura de secado es baja (solo unos grado por encima de la temperatura ambiente). En caso de sistemas que funcionen a alta temperatura (40º o más) es conveniente utilizar roscas extractoras que vayan “barriendo” la capa más seca de granos de la parte inferior del silo. En estos casos el sistema puede funcionar como seca-aireación, ya que el grano sale caliente (40-60ºC) y debe ser enfriado en otro silo.
La condensación de vapor de agua es uno de los principales problemas de estos sistemas, y en la mayoría de los casos solo puede ser solucionado colocando extractores de aire en el techo de los silos.
Secadoras de columnas
El principal problema de este tipo de máquinas es el gradiente de humedad que se crea en la columna de secado. El grano cercano a la pared por donde ingresa el aire caliente se sobrecalienta y sobreseca respecto al grano cercano a la pared por donde sale el aire de la columna. Esta característica obliga a ajustar el manejo de la máquina, sobre todo en cuanto a la regulación de la temperatura se refiere ya puede producir ciertos problemas de desuniformidad de secado, exceso de grano cuarteado en maíz, partido en soja y daño de gluten por alta temperatura en trigo. Una manera de mejorar este tipo de secadoras es a través de una inversión en el sentido del flujo de aire a mitad de la zona de secado. Esta mejora se encuentra en la mayoría de las secadoras de columna o de flujo cruzado de nuestro país. Por efecto de la inversión del aire de secado se pasa, por ejemplo, de un gradiente de humedad al final del secado de 5% en una secadora sin cambio del sentido del aire a 1,3% en aquella que se invierte el mismo y además se mejora la energía específica utilizada. El gradiente se mejora en un 74% y la energía en un 30%. Otra forma de mejorar a este tipo de secadoras, son los inversores de flujo de grano que se colocan en la mitad de la zona de secado. Es una práctica muy común en las secadoras de USA.
Secadoras de caballetes
Las secadoras de caballetes realizan un secado más homogéneo del grano,
evitando en gran medida los problemas que poseen las secadoras de columnas y
permiten trabajar a temperaturas de secado superiores a las máquinas de
columnas. Lo que sí es un problema en las secadoras de caballetes es el secado
de girasol, ya que por características de su diseño son más propensas a tener
problemas de incendio. La principal práctica preventiva es una buena limpieza
del grano antes de ingresar a la máquina. Existe una secadora en nuestro país
que se la denomina de flujo mixto con columnas. Tiene las cualidades de una de
caballetes y a su vez las ventajas de las de columna. Generalmente utilizan
menor energía para mover el aire a través de los granos y por lo tanto son más
eficientes.
4- Secado Combinado. En este caso se realiza un secado todo calor a una temperatura media y luego se utiliza el sistema “Seca-Aireación” o se realiza un post-enfriado.
En el secado convencional el grano sale de la máquina frío y seco, ya listo para ser almacenado, o sea que la misma máquina posee una sección de enfriado del grano. Las máquinas adaptadas para un sistema de seca aireación están convertidas a todo calor. El grano sale de la misma caliente y con 2 puntos de humedad por encima de la humedad de recibo, luego de salir de la máquina se lo deja estabilizar en un silo al menos por 6 horas y finalmente se lo enfría y se le extraen los dos últimos puntos de humedad. Este sistema fue ideado para disminuir el porcentaje de grano fisurado en maíz, el cual se produce al no dejar estabilizar el grano luego del período de calentamiento y antes del enfriado, como en el caso del secado convencional.
Los principales aspectos a tener en cuenta en seca aireación son:
• El rendimiento de los equipos puede aumentar en más de un 50%.
• La calidad de secado es mejor.
• El consumo de combustible es menor.
• Se debe contar con equipos de aireación correctamente dimensionados en los
silos destinados para el enfriado y secado final. El caudal específico de aire
debe ser de 0,4 a 0,8 m³ de aire por minuto por tonelada de grano (comparado con
0,1 para aireación común)
Secado de distintos granos
Trigo
Si bien en nuestro país se seca menos del 30 % del trigo que se cosecha el volumen de este cereal que pasa por las secadoras es importante. El principal uso del trigo en nuestro país es la panificación, por lo que el principal aspecto a tener en cuenta es el efecto del secado sobre la calidad del gluten. Es importante tener en cuenta que el gluten puede haber sido totalmente dañado por una mala práctica de secado y aun así el porcentaje de proteína de la muestra no sufre variación. El porcentaje de proteína no sirve para evaluar la calidad de secado.
El gluten se comienza a deteriorar cuando el grano supera temperaturas de 60ºC,
por lo que la temperatura del aire de secado debe ser tal que la máxima
temperatura que alcancen los granos en el interior de las secadoras sea inferior
a dicha temperatura límite.
Maíz
Casi el 80% del maíz producido en nuestro país se cosecha con un contenido de humedad superior a la de recibo. Es el grano que más se seca en nuestro país y en todos los países productores de grano.
El fisurado es el principal efecto de la practica de secado sobre la calidad
de este grano. Las fisuras son microrrajaduras que se producen en el endosperma
harinoso pero que no llegan al pericarpio por lo que el grano permanece entero.
Con el posterior movimiento el grano se termina partiendo, lo cual es penalizado
por el estándar de comercialización. El fisurado es causado por los procesos de
dilatación y contracción diferenciales de las distintas fracciones (pericarpio,
endosperma, etc) que conforman el grano de maíz. Este efecto se puede disminuir
al diferir el enfriamiento luego de la etapa de calentamiento y extracción de
humedad del proceso de secado, tal como fue explicado en el sistema de seca
aireación. Esas tensiones están directamente relacionadas con la tasa de
extracción de humedad. Cuanto más puntos de humedad se bajen por pasada por la
máquina, mayor será la incidencia de granos fisurados.
Maíz pisingallo
Este grano se está tornando poco a poco en una interesante alternativa para los productores de la zona maicera argentina. Se cree que en los próximos años la importancia económica de este cultivo continuará aumentando, y cada vez más personas deberán informarse acerca de las particularidades de su producción y manejo en poscosecha.
El factor de calidad más importante del maíz pisingallo es el volumen de expansión, el cual es principalmente afectado por la humedad del grano, la temperatura de secado y el peso hectolítrico. Cuando la humedad a cosecha aumenta y la temperatura de secado es mayor, se observa una substancial disminución en el volumen de expansión. Un alto peso hectolítrico también está relacionado con un gran volumen de expansión.
Por todos estos motivos el secado en silo a baja temperatura (aire calentado
hasta 6ºC sobre la temperatura ambiente) ha sido el principal método artificial
de secado utilizado por los productores y procesadores de maíz pisingallo en los
EEUU. Este método de secado puede ser fácilmente adaptable a cualquier área
geográfica que tenga la humedad relativa suficientemente baja durante la época
de secado. Un mal cálculo al relacionar el contenido de humedad del grano y el
poder secante del aire de una determinada región resultará en cuantiosas
pérdidas.
Soja
El grano de soja posee una gran capacidad de intercambiar humedad con el aire. Esta característica, y la de ofrecer menor resistencia al pasaje de aire, hacen que la soja se seque con mayor facilidad que el maíz. Se aconseja no superar temperaturas de secado mayores a 80ºC, ya que de lo contrario se puede provocar excesivo desprendimiento de cáscara y soja partida. Los deterioros son más notables cuando el grano se seca a un contenido de humedad inferior al 12%.
Estos problemas adquieren mayor gravedad cuando se quiere almacenar soja con alto porcentaje de partido y sin cáscara por un tiempo prolongado, observándose problemas de acidificación y desmejorando la calidad de los aceites, sin embargo no se afecta el contenido total de aceite y proteína del grano.
En este grano también es factible implementar el sistema de seca aireación.
Girasol
El girasol puede perder humedad fácilmente, tal es así que se lo puede llegar a cosechar con humedades cercanas a la de recibo, aun siendo un cultivo de cosecha otoñal. Esta característica permite que el girasol se pueda secar con aire natural más fácilmente que el resto de los granos.
Si el secado de girasol se realiza a alta temperatura, sobre todo con secadoras de caballetes, es muy recomendable la limpieza del grano al ingresar a la planta para eliminar cuerpos extraños y basura para reducir los riesgos de incendio. La temperatura del aire de secado, y el tiempo de secado no influyen en la calidad industrial de la semilla de girasol, pero para disminuir el peligro de incendio ya mencionado se suelen emplear temperaturas de aire menores a 75ºC.
Para el secado de girasol con aire natural es conveniente que el grano no
supere el 17% de humedad para lograr disminuir el contenido de humedad
rápidamente. El girasol húmedo es muy propenso a autocalentarse, produciéndose
en ese caso un notable incremento en la acidez del aceite con importantes
pérdidas de calidad.
Consideraciones finales
- La clave para realizar un secado exitoso con un sistema de secado con Aire Natural o Baja Temperatura es el flujo de aire. Cuanto más aire se mueva a través del grano, más agua se podrá extraer.
-La inversión del flujo del aire en los sistemas de secado de columna de alta temperatura y alta capacidad de secado permiten realizar un secado con gradientes de humedad bajos.
-Las secadoras de caballetes no producen gradientes de humedad y son más eficientes que las de columnas.
-El secado a alta temperatura y muy rápido produce un grano de baja calidad muy susceptible a la rotura, gran porcentaje de granos cuarteados, baja calidad de molienda, baja calidad para su uso final. La solución es no exceder la temperatura máxima que cada grano posee para un determinado uso y no exceder la extracción de agua máxima por hora de acuerdo al grano de que se trate.
-El sistema de seca-aireación es más eficiente y produce menos granos
cuarteados en maíz cuando se lo compara con sistemas convencionales.
4) CONTROL DE PLAGAS EN GRANOS ALMACENADOS
Los principales aspectos a tener en cuenta son:
• realizar una buena limpieza y desinfección de las instalaciones previo a el ingreso del grano
• realizar tratamientos preventivos en el grano
• utilizar la aireación como un medio de lucha contra los insectos. La
mayoría de los insectos no pueden reproducirse (y por lo tanto infectar un
granel) con temperaturas inferiores a los 18ºC.
• utilizar la termometría como una herramienta de diagnóstico temprano de
posibles focos de infección de insectos
• no abusar de las pastillas fumigantes
5) ALMACENAMIENTO DE GRANOS EN BOLSAS PLÁSTICAS.
Autores: Ing. Agr. (PhD) Cristiano Casini*, Ing. Agr. (PhD) Juan Carlos Rodríguez**, Ing. Agr. Jorge Azcona*** e Ing. Agr. Alejandro Couretot***.
*INTA EEA Manfredi, **INTA EEA Balcarce, ***INTA EEA Pergamino.
Introducción
Se estima que el almacenamiento de granos secos en bolsas plásticas, en los
últimos años, llegó aproximadamente a las 14 millones de toneladas de promedio
por año.
La tecnología de embolsado de granos es simple, pero es necesario tener en cuenta algunos aspectos muy importantes para evitar pérdidas en cantidad y calidad.
ALMACENAMIENTO DE GRANOS EN ATMÓSFERA MODIFICADA
El almacenamiento de granos en ambientes controlados es un tema que ha sido
muy estudiado y durante mucho tiempo, pero recién se puso extensivamente en
práctica en los últimos años por la aparición en el mercado de las bolsas
plásticas.
El principio básico de las bolsas plásticas, es similar a un almacenamiento
hermético, donde se crea una atmósfera automodificada ya que se disminuye la
concentración de Oxígeno y aumenta la concentración de Anhídrico Carbónico. Esto
es el resultado principalmente de la respiración inicial de los microorganismos
(hongos) y de la propia respiración de los granos.
Al aumentar la concentración de Anhídrido Carbónico se produce un control, en
general, sobre los insectos y sobre los hongos, disminuyendo el riesgo de
deterioro de los granos.
El riesgo de deterioro aumenta cuando se almacenan los granos, en el silo
bolsa, con tenores de humedad altos (17 – 20%), ya que crece la probabilidad que
se desarrollen microorganismos anaeróbicos o anaeróbicos facultativos como las
bacterias y las levaduras.
La calidad inicial influye en gran proporción en el comportamiento de los
granos durante el almacenamiento. No se recomienda almacenar en este sistema
granos húmedos y además que tengan mucho daño climático y/o mecánico.
La temperatura exterior del ambiente, también tiene gran influencia en el
comportamiento de los granos en el interior de los silos bolsas. En la forma
práctica, esto se puede interpretar que durante el invierno los granos húmedos
almacenados en silo bolsa tienen mejor comportamiento que en verano. Igualmente
cuando se cosecha y almacenan granos con baja temperatura ambiente.
Experiencias llevadas a cabo por el INTA
El INTA comenzó las primeras experiencias en silo bolsa en el año 1995/96 en
la Estación Experimental Agropecuaria de Manfredi (Córdoba). En ese entonces se
realizaron ensayos con Trigo, Girasol y Maní. Posteriormente a partir del año
2000, la EEA de Balcarce realizó ensayos más completos con Trigo, Maíz, Soja y
Girasol. De la misa forma la EEA de Pergamino trabajó con maíz. Los resultados
en general muestran la misma tendencia cuyas principales características son:
1) Con granos secos (valores de humedad de recibo) no hay ningún problema de
conservación. No hay deterioro causado por el sistema de almacenamiento.
2) NO hay generación de calor propio del silo bolsa, aún con granos húmedos.
3) La variación de temperatura interior del silo, acompaña la variación de la
temperatura ambiente.
4) Hay una tendencia al deterioro de la calidad de los granos húmedos
almacenados con este sistema en el largo tiempo. A mayor humedad del grano, los
tiempos de conservación se acortan.
5) Las alteraciones de calidad se manifiestan principalmente cuando se rompen
las bolsas.
6) Hay movimientos convectivos de aire en el interior de la bolsa producidos
por la variación de temperatura ambiente. Esto se acentúa en aquellas áreas
donde hay una mayor amplitud térmica, pudiendo provocar la condensación de
humedad en la parte superior. Esto se manifiesta con mayor probabilidad en
primavera. El uso de media sombra para atenuar esta amplitud térmica fue
efectiva, disminuyendo el riesgo de deterioro.
7) El deterioro disminuye cuando las bolsas, con granos almacenados, están
bien armadas (con la presión recomendada, sin depresiones y bien cerradas)
8) Almacenar, en el largo tiempo, granos enteros con 19% de humedad provoca
pérdida en calidad comercial. No obstante se observa una mejora del valor
nutricional (predigestión enzimática).
9) Almacenar grano entero con 15% de humedad no afecta la calidad comercial ni el valor nutricional.
10) La presencia de micotoxinas afecta la respuesta zootecnica en la alimentación de pollos. Las mismas pueden estar presentes en los granos desde el campo, al momento de cosecha o bien desarrollarse durante el almacenaje debido solamente a roturas en el silo.
Como resultados de estas experiencias se confeccionó una guía práctica, cuyo
principal objetivo es el de orientar al usuario de este sistema para que se
organice durante esta etapa de conservación de sus granos.
1) La calidad de la bolsa es fundamental para una buena conservación. Esta
bolsa debe permitir un adecuado estiramiento sin perder, por un tiempo
prolongado, su capacidad de contener a los granos y su impermeabilidad.
2) El lugar donde su ubica la bolsa debe ser lo mas alto posible, lejos de
árboles y de cualquier posible fuente de rotura. El piso debe ser firme y liso
para que permita un buen armado de la bolsa y no se rompa en la parte inferior.
Esto también facilita el vaciado de la misma. La dirección del armado debe ser
norte – sur.
3) La adecuada confección de la bolsa depende de muchos factores siendo la
calidad de la máquina uno de ellos. Con una máquina de buenas características
constructivas y con buen diseño, resulta más fácil obtener bolsas bien
confeccionadas.
4) El principio de confección de la bolsa, para que el estiramiento sea el
adecuado, se basa en mantener un equilibrio dinámico y uniforme durante el
llenado de la misma. Esto se logra regulando el frenado, que depende del propio
freno de la máquina y de una buena preparación del terreno.
5) Cabe destacar que la presión de llenado es generada en mayor proporción
por el peso específico, propio de cada grano y en menor parte, por el sinfín de
la embolsadota. El grano a medida que va entrando, va empujando levemente el
cereal contra la pared de llenado de la bolsa. A su vez, la bolsa ejerce una
resistencia al estiramiento que se va regulando principalmente con el freno de
la embolsadora.
6) Todos esos factores deben confluir para que la bolsa se confeccione pareja
en diámetro y con un estiramiento uniforme. Esto requiere un adecuado llenado de
la bolsa para expulsar la mayor cantidad de aire posible, no dejando "floja" la
bolsa ni tampoco sobrepasar la capacidad de estiramiento aconsejada por los
fabricantes, medida en la barra que aparece en el costado de la bolsa.
7) El aspecto que mas en cuenta hay que tener son los sinfines, tanto de la
embolsadora como de las extractoras. Los sin fines deben ser del mayor diámetro
posible, bien centrados en el tubo, de buena terminación, de bajas revoluciones
y trabajar con la menor inclinación posible. Además se los debe operar
completamente llenos. Se debe evitar el uso de la máquina cuando los sin fines
se desgastan ya que provocan un daño mecánico significativo a los granos. Este
problema, en la actualidad, está siendo superado ya que han apareciendo en el
mercado máquinas embolsadotas que no poseen sin fines para el llenado de la
bolsa.
8) Como regla general, la humedad con la cual se deben almacenar los granos
no debe sobrepasar la humedad base para la comercialización. Cuanto menor es la
humedad del grano, mejor será la conservación y mayor el tiempo disponible para
guardarlos. Cuando se trata de semillas las condiciones son aún más estrictas.
9) A medida que aumenta la humedad del grano a embolsar, aumenta el riesgo de
deterioro. Evaluaciones realizadas por el INTA han demostrado que existe una
tendencia al deterioro de la calidad de los granos cuando se almacenan, con alto
contenido de humedad y por largo tiempo, en silos bolsas. Únicamente se pueden
almacenar granos húmedos, en bolsas plásticas, cuando existen condiciones de
emergencia y sin otra alternativa. En estos casos es aconsejable, para disminuir
el riesgo de deterioro, montar a la entrada de la primavera una cobertura que
permita atenuar la incidencia de la temperatura exterior.
10) Se debe tener en cuenta que es una tecnología simple, pero requiere de
extremo cuidado para proteger y mantener la integridad de la bolsa. El control
debe ser permanente para tapar inmediatamente las roturas.
11) Por último se debe tener especial cuidado, luego de vaciar la bolsa, para
que se recolecten la totalidad de los restos de plásticos. Hay que tener en
cuenta que los restos plásticos son uno de los contaminantes más peligrosos para
el medio ambiente. Por esto, se recomienda al productor agropecuario que recoja
la totalidad de los plásticos (bidones y bolsas usadas) y los concentre en un
lugar para luego venderlos. Hay que evitar por todos modos que se desparramen
por el medio ambiente.
12) Al planificar el almacenamiento en bolsas plásticas se recomienda tener en cuenta la guía que se describe a continuación:
Guía de almacenamiento de granos secos en bolsas plásticas
Trigo no se recomienda almacenar con una humedad superior al 14%, durante largo tiempo..
Al aumentar la temperatura ambiente el riesgo aumenta
Cuando los granos están dañados, el riesgo aumenta
Cuando los granos están sucios (impurezas) el riesgo
aumenta
El riesgo se mide considerando la humedad del grano, el envejecimiento normal
de la bolsa y la posibilidad de rotura de la bolsa por agentes externos
Con esta guía el productor puede planificar su almacenamiento y el control
que tiene que desarrollar para no perder cantidad y calidad de los granos que
guarda. Es decir, por ejemplo, que las bolsas que contengan granos más húmedos,
y/o dañados, y/o con impurezas, serán las que se deben cuidar con más
intensidad. Las mismas, deberán ser la que primero entreguemos para su
comercialización y dejar las que contengan granos secos, sanos y limpios para el
final.
Consideraciones sobre costos operativos.
Los costos operativos del almacenamiento de granos en bolsas plásticas varían
entre los u$s 2,50 a 3,00 por t. de grano. Además, hay otros aspectos que deben
ser tenidos en consideración como los de seguro, control y cuidado.
Por otra parte hay que tener en cuenta, que estos costos varían según el
grano que se trate. Desde luego el de menor costo de embolsado es el grano de
trigo, luego le sigue el de soja y maíz y por último el de girasol cuyos valores
duplican al de trigo.
Otra variación la presenta el número de hectáreas que se trabaja con máquina
propia, ya que para amortizar los equipos necesarios para esta operación se
requiere por lo menos que un productor trabaje 400 ha.
Como valores indicativos podemos decir que para una producción de 1.000 ha
trabajando con maíz, soja y trigo, el costo básico es de aproximadamente u$s
3,00 por tonelada de grano embolsado. Si se le agrega el costo de cuidado y
seguro, ese valor llega a los u$s 3,50 por t.
Conclusiones
Si se desea almacenar granos por largo tiempo es recomendable sólo guardar
los de mejor calidad, secos, limpios y controlar su calidad hasta la entrega
final. Caso contrario se aconseja entregarlos y no tomar el riesgo de perder
calidad y cantidad. De esta forma se reducen los costos y se asegura la
producción de su empresa.
Es importante tener en cuenta que la calidad se logra durante todo el
proceso de producción. CALIDAD ES SIMPLEMENTE HACER TODO BIEN DESDE UN
PRINCIPIO, CON LA MAYOR RENTABILIDAD POSIBLE.
Señor PRODUCTOR cuide la calidad de sus granos durante toda la etapa de postcosecha y tenga en cuenta que usted está produciendo alimentos.
