MANEJO Y ALMACENAMIENTO DE GRANOS A NIVEL RURAL

Divulgación Tecnológica

División de 1 ndustria Subdirección Técnico - Pedagógica

Bogotá, 1989

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CONTENIDO

PRESENT ACION

INTRODUCCION

CAPITULO 1 CARACTERISTICAS DE LOS GRANOS 1.1 Característi cas Morfológicas 1.2 Características Químicas

CAPITULO 11 COSECHA Y OPERACIONES 2.1 Recolecció n 2.2 Recomendaciones para la Recolección de algunos granos 2.3 Empaque 2.4 l impieza

CAPITULO 111

Página

7

9

11 13

14 16 18 19

PROPIEDADES DEL AIRE UTIL IZADO PARA El SECADO DE PRODUCTOS AGRICOLAS 3.1 Generalidades 21 3.2 Carta Psicrométrica 22 3.3 Representación de la Carta Psicrométrica

de los Principales Procesos que se p resentan en el Secado de Granos 24

3.4 Ejemplo de uso de la Carta Psicrométr ica 28

CAPITULO IV SECADO 4.1 Sistemas de Secado 4.2 Fuentes de Calor 4.3 Energía Solar 4.4 Elementos Teóricos de 1 mportancia

en el Proceso de Secado 4.5 Métodos para Determinar la Humedad 4.6 Humed.ad de Equilibrio 4.7 Factores que influyen en el conten ido de

Humedad de Equil ibrio 4.8 Tipos de Secado

CAPITULO V ESTRUCTURAS PARA SECADO Y A LMACENAMIENTO DE GRANOS A NIVEL RURAL 5.1 Elementos Constructivos de un

Sistema de Secado 5.2 Estructuras para Secado 5.3 Estructuras para Almacenamiento de Granos a n ive l Rural

-CAPITULO VI ALMACENAMIENTO DE GRANOS 6.1 Importancia del Almacenamiento 6.2 Factores que deben tenerse en cuenta durante el

Almacenamiento de Gra'no 6.3 Factores que acusan pérdidas de Granos

en el Al macenamie.1to 6.4 Control de plagas y roedores en Granos Almacenados 6.5 Recomendaciones para tener un buen Almacenamiento

BIBLIOGRAFIA

31 34 37

38 39 42

43 46

52 55 72

79

80

80 88 89

91

PRESENT ACION

COLCIENCIAS, el SENA y la UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA, han integra­do sus esfuerzos con el propósito principal de impulsar un programa de divu lgación de Tecnologías en sectores claves para el desarrollo del país.

Este propósito surge del hecho de considerar, que el avance logrado en la investiga­ción científica y tecnológica en diferentes áreas debe complementarse con una acción sistemática de difusión de resu ltados, de investigación, utilizando un lenguaje y unos medios de comunicación de amplia aceptación por diferentes sectores de la población económicamente activa del país.

La preparación de cartillas tecnológicas para la difusión masiva de conocimientos sobre productos y procesos en sectores básicos de la economía, ofrece una pers­pectiva interesante para motivar fuentes de trabajo y elevar la cultura tecnológica de gerentes, profesionales, técnicos, operarios y público en general.

La Cartilla se presenta en forma de manual y está dirigida principalmente a técnicos agrícolas y a pequeñas cooper.ativas como también a los agricultores interesados en conocer tecnologías en el área de secado y almacenamiento de granos.

La publicación de esta cartilla no hubiera sido posible sin el concurso de la Univer­sidad Nacional y especialmente de los autores Julio Ospina, José Eugenio Hernández y Enrique Peñaloza, quienes dedicaron el tiempo prudencial para organizar el contenido de esta guía.

7

INTRODUCCION

La FAO en una de sus publicaciones dice: "En la actualidad la humanidad está des­perdiciando alimentos y recursos agrícolas con una prodigalidad casi irresponsable, cuando decenas de millones de personas, están hambrientos y mal nutridos. La utilización inadecuada, la pérdida de tierras, trabajo y tiempo, conocimiento y recursos inadecuados, almacenamiento, procesos, transporte y mercadeo ine­ficiente, son entre otros, los más importantes factores que sumados, e interconec­tados, llevan a la pérdida de alimentos y a la mala nutrición de las gentes".

El manejo y almacenamiento de los granos es parte fundamenta l del sistema de postcosecha que involucra una serie de operaciones ya se trate de pequeñas cantidades para autoconsumo a nivel de finca o considerables volúmenes para distri­bución en grandes ciudades o para la exportación.

Una importante cantidad de los granos producidos pueden permanecer en la finca para consumo de la fami lia, para semilla, o también para buscar mejores precios.

Sin embargo, el mayor porcentaje de pérd idas de granos está concentrado a nivel rural debido a la limitación de recu rsos, al desconocimiento de las técnicas y en algunos casos a la falta de soporte institucional a los agricultores de bajos recursos.

En este manual se pretende dar algunos fundamentos que son básicos en el manejo y almacenamiento de granos orientados a pequeños y medianos agricultores,

9

con el fin de reducir al mínimo las pérdidas que se ocasio nan en la propia finca y puedan conservar mejor su producto.

Uno de los objetivos básicos en el manejo de granos, es conocer las técnicas de cómo pro tegerl o antes de que sean dañados, es decir, tene r la información respecto a la recolección, secado y almacenamiento, como también sobre los insectos, hongos y roedo res; igualmente conoce r los t ipos de estructu ras, para poder solucionar los problemas con éxito.

Antes de iniciar la descripción de cada una de las técnicas se puede afirmar que un mal manejo y un mal almacenamiento de grano trae como consecuencia la PERDIDA DE PESO, LA PERDIDA DE CALIDAD y LA PERDIDA DE DINERO. Estas afirmaciones son reales, de ahí la necesidad de familiarizarse con los problemas de secamiento, almacenamiento y contro l de plagas en granos almacenados.

10

•

CAPITULO 1

CARACTERISTICAS DE LOS GRANOS

1.1 CARACTERISTICAS MORFOLOGICAS Los granos en general presentan características externas de acuerdo con la especie a que pertenecen. Básicamente el grano está compuesto de las siguientes partes: una capa exterio r o peri ca rp io, un eje embrionario o germen y el endospermo. En la f igura 1.1 se muestra la estructura general d e los granos del maíz y arroz.

PERI CARPIO: Es la parte exterio r del grano que cubre la semilla y que puede tener hasta tres capas.

EMBRION: El eje embrionario o germen es la parte del grano que da origen a una nueva planta.

ENDOSPERMO : Es la parte almidonosa del grano y su func ión princi pal es servir de reserva de nutrientes al embrión.

11

12

ENDOSPERMO HARINOSO

M Al Z ENDOSPERMO CORNEO

CAPA DE ALCURONA

lr\\,--'T---tr--1:..U-~- TESTA

CAPA CRUZADA

MESOCARPIO , -.~ ----:ar

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GERMEN PLUMULA

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ARROZ

CAPA DE ALEURONA _ ___ _

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CAPA CRUZADA------'

ME SOC ARPIO -------'

EPICARPIO _ _ _ ___ _ _,

CASCARA

•

+- ESCUTELO

ENDOSPERMO HARINO SO

EMBRION o

GERMEN

FIG. 1.1 ESTRUCTURA GENERAL DE L OS GRANOS

DE MAIZ Y ARROZ SEGUN SCADE Y KENT.

1.2 CARACTERISTICAS QUIMICAS

Los granos como materia orgánica están compuestos por agua, hidratos de car­bono, proteínas, enzimas, grasas, minerales y vitaminas. Durante el almacenamien­to debe procu rarse mantener el equ il ibrio entre estos componentes y el medio fís ico o biológico, donde estén ubicados.

Las características químicas de los granos varían confo rme al desarrollo vegetat ivo, la variedad o su estado sanitario.

En la tabla 1.1 se muestra la composición de algunos cereales.

TABLA 1.1. COMPOSICION QUIMICA DE ALGUNOS GRANOS

(CONTENIDOS EN 100 GR.).

Arroz Cebada Maiz Trigo -

Calorías 341 311 324 314

Agua (g) 11.5 11.4 15.8 13.5

Proteínas 8.6 9.0 7.5 10.8

Grasa (g) 1.0 0.7 4.1 1.6

Carbohidratos (g) 77 76 69.6 69.3 Fibra (g) 0.8 1.0 1.6 3.3 Cenizas (g) 1.1 1.1 1.4 1.5

To mado de la tabla de composición de a limentos colombianos. Cuarta edic ión 1978.

13

'

CAPITULO 11.

COSECHA Y OPERACIONES PREVIAS AL SECADO Y ALMACENAMIENTO

2.1 RECOLECCION La recolecc ión depende, entre otros, de los siguientes factores:

a) Madurez fisiológica b) Humedad del grano c) Epoca del año d) Humedad del ambiente e) De la región

La recolección puede ser manual o mecánica

2.1.1 RECOLECCION MANUAL

Aunque la recolección manual garantiza una mejor calidad del grano cosechado, esta operación implica mayor utilización de mano de obra y por lo tanto, tardanza en la recolección del producto.

14

La f igura 2.1 muestra algunas herramientas utilizadas en la reco lección manual.

·-. . ,...

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--

---. .

FIG. 2 .1 HERRAMIENTAS USADAS EN LA RECOLECCION MANUAL.

15

2.1.2 RECOLECCION MECANICA

Una de las principales ventajas de la recolección mecánica es la reducción de la mano de obra y las horas de trabajo necesarias.

Reduce el riesgo de pérdida producido por condiciones climáticas desfavorables y permite una pronta reutili zación del terreno.

2.2 RECOMENDACIONES PARA

LA RECOLECCION DE ALGUNOS GRANOS

2.2.1 MAIZ

El contenido de humedad promedio recomendado para la recolección del maíz es de 20'.Jb (bh)*. Los granos recolectados con altos contenidos de humedad son fácilmente dañados durante la operación de desgrane; granos con 30'.Jb (bh) de humedad pueden presentar daños mecán icos tres veces mayor que los presen­tados en granos con el 20'Yc1 (bh).

2.2.2 FRIJOL

La recolección se efectúa manualmente y en forma esporádica se util iza la com­binada para el desgrane; ésta presenta el inconveniente de partir el grano, cuando no se hacen los ajustes necesarios recomendados. Usualmente el fríjol es cosechado cuando el contenido de humedad está entre el 15 y el 18'.Jb (bh).

2.2.3 ARROZ

La recolección de arroz debe hacerse tan pronto el grano se encuentre maduro. Se recomienda una humedad aproximada del 22'Yo al 25'.Jb para evitar daños y conse­guir la mayor cantidad de grano entero y sano, en lo posible, durante su molienda o pilado.

En el arroz, el secado debe hacerse artifi cialmente y no en la planta, para evitar el desgrane (del cu ltivo) en el campo y obtener una mejor calidad molinera.

La mayor parte del arroz cultivado se cosecha en forma mecánica, utilizando la combinada.

Estas máquinas pueden ocasionar daños al grano especialmente si no se calibran en forma adecuada .

* base húmeda

16

2.2.4 SORGO

No se debe recolectar grano con humedad mayor al 18% (bh). Esto permite un mejor trillado, reducción del daño mecánico y disminución en los costos por vigi lancia de la cosecha.

El cambio en la coloración del grano de amarillo bri llante a rojo cereza; según la variedad y la dificultad a enderlo con la uña, son indicativos de que el grano está listo para recolectar.

2.2.5 TRIGO

La recolección del grano se realiza tanto manual como mecánicamente. Cuando se efectúa con cosechadora, el contenido de humedad debe estar enrre el 16% y el 20'Xi (bh). Si la recolección se efectúa con contenidos de humedad inferiores al 16'Yo (bh¡ se aumentan las pérdidas por sacudimiento y en la barra de corte.

la cosecha del trigo debe iniciarse cuando la espiga haya agobiado o " bastoneado", es decir cuando el grano tenga una humedad promedio del 18',lb (bh).

Para la mayoría de los granos, en el campo se determina la "época de recolec­ción", teniendo en cuenta factores ta les como el período vegetativo del producto a cosechar, su color y el grado de endurecimiento del grano, el cual se mide al tacto con los dedos o empleando los dientes.

FIGURA 2.2. COSECHADORA UNIVERSIDAD NACIONAL COLCIENCIAS

En la recolección mecánica la humedad no puede ser demasiado baja puesto que las pérdidas por vuelco, grano partido, espigas mal desgranadas, aumentan a medida que se trilla el grano más seco.

17

2.3 EMPAQUE

A nivel de producción agríco la todos los granos o la mayoría, se empacan en sacos de fique de tejido tupido.

Generalmente un saco se emplea en promedio unas seis veces y las pérdidas se aumentarán entre más utili zado sea el saco.

Además de los empaques en fique existen sacos en polietileno y en polipropileno

TABLA 2.1 ALGUNAS CARACTERISTICAS DE SACOS DE FIQUE

Producto

Maíz

ArroL

Trigo

Dimensión (cm)

70 X 90 70 X 95

70 X 90 70 X 95

70 X 95

Peso/Unidad (gr)

525

550

650

660

630

NOTA: Para efectos comerciales se acepta un peso promedio para el empaque de 700 gramos en todos los casos.

Tomado de "Producción, distribución y uso de empaques, para productos agropecuarios

proyecto PIMUR" Cali 1969.

TABLA 2.2 COMPARACION ENTRE LOS EMPAQUES DE FIQUE Y POLIETILENO.

18

Ventajas

Buena resistencia

Permite ai reación

Fácil manipuleo

Mejor estibado

FIQUE POLIETILENO

Desventajas

Se humedece con f aci lid ad

Es costoso

Presenta problemas don­

de la humedad relativa es alta.

Más atacado por roedores

Ventajas

Menor peso

Impermeable

Gran resistencia al rasga­do. Económico

Mayor aplicación para productos procesados o de transformación primaria

Tomado de "Uso de empaques. Proyecto PIMUR" Cali 1969

2.4 LIMPIEZA

Para garantizar un buen secado y almacenamiento es necesario limpiar el grano.

La limpieza es una operación que se destina al ret iro de las impurezas y materias extrañas del grano, con el fin de que no obstacu licen las labores posteriores.

La existencia de impurezas, polvo y otros cuerpos extraños en los granos alimenticios acelera su deterioro ya que los granos al no ser limpiados, tienen más tendencia a recalentarse que los granos limpios y en consecuencia son focos de infestación por bacterias, hongos, mohos e insectos.

En la figura 2.3 se muestra un esquema de una limpiadora típica de dos zarandas o cribas

Las semillas o granos que se desean preparar caen al extremo inferior de la zaranda de fondo, en la corriente de aire del ventilador, en la que se hace la separación por densidad, eliminando así la paja y las semillas ligeras del grano aceptable, debido a la velocidad del aí re.

Las materias extrañas tienen mayores ca ntidades de mohos y bacterias; y los excrementos de insectos y el polvo aumentan el conten ido de humedad del producto.

Las impurezas y materias extrañas se pueden dividir en tres grupos:

Grupo 1. Grandes: pajas largas, tallos, piedras, etc.

Grupo 2. Pequeñas: arena, semilla de malezas, hierba, etc.

Grupo 3. Ligeras : polvo, grano vano, etc.

Estos materiales son muy diferentes al grano y por ello no hay dificultad en eliminarlos.

La limpieza debe efectua rse utilizando máquinas limpiadoras, las cuales se com­ponen básicamente de un venti lador y un juego de zarandas o cribas que pueden ser de hierro o de zinc con perforaciones de tamaño y de forma diferente de acuerdo con el grano.

Las za randas generalment~ son inclinadas y con movimiento vibratorio para facilitar el deslizamiento de'I material.

19

N o

FIG. 2.3

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POLVO LIVIANO

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MATERIAL LIGERO

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MAS PESADO . . . . . ' . . .

' . . . ., . . . . . . ~ ~DESCARTE DE

SEMILLAS DE MALAS HIERBAS , ,.SEMILLAS

ESQUEMA DE UNA LIMPIADORA

~

PARTIDAS Y PEQUENAS

o-.__ VENTILADOR ••

SEMILLA LIMPIA

(al ensacado) T IPICA DE DOS CRIBAS UTILIZADA • •

EN LA LlMPIEZA,ESPE CIALMENTE

DE ARROZ Y MAIZ .

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o • •

CAPITULO 111

PROPIEDADES DEL AIRE UTILIZADO PARA EL SECADO DE PRODUCTOS

AGRICOLAS

3.1 GENERALIDADES

Al tratar este tema se pretende que el lector se entere de los conceptos más cornúnmente utilizados en psicrometría con el fin de que pueda aplicarlos al manejo de una pequeña instalación de secado o de almacenamiento de granos.

En el secado de productos ~grícolas, el medio secante es el aire húmedo el cual es una mezcla de aire seco y vapor de agua.

El aire seco está compuesto por un número de gases, principalmente oxígeno y nitrógeno, además de componentes menores tales como dióxido de carbono, hidrógeno, etc.

AIRE SECO+ VAPOR DE AGUA-MEZCLA-AIRE HUMEDO

(02, N.C02) AGUA

21

Además de los gases antes señalados, el aire húmedo contiene una cantidad variabl~ de vapor de agua. Esta cantidad no sobrepasa el 4% del peso del aire, pero tiene efectos muy importantes en los procesos de secado.

3.2 CARTA PSICROMETRICA

Para facilitar la frecuente necesidad de cálculo existen gráficas especiales con las cuales se evalúan las propiedades de las mezclas aire-vapor.

A estas gráficas se les conoce con el nombre de cartas psicrométricas, las cuales están compuestas por líneas que representan gráficamente los valores de entalpía, temperatura, humedad relativa, volumen específico, etc. , como se indica en la figura 3.1

Una carta psicrométrica es aplicable únicamente a la presión barométrica para la cual es construída, o sea para una altura determinada sobre el nivel del mar.

TABLA 3.1 PROPIEDADES DEL AIRE HUMEDO EMPLEADAS EN LA CARTA PSl­CROMETRICA Y LOS RANGOS UTILIZADOS PARA EL SECADO DE GRANOS.

PROPIEDAD SIMBO LO RANGO

Entalpia h 23 a 314 kj / kg ó 5.5 a 75 kcal/ kg . aire seco

Humedad absoluta w 0.005 a 0.2 kg/kg

aire seco Humedad relativa H.R O a 100%

Temperatura bulbo seco Tbs 10 a 120'C

Temperatura 5 a 110'( bulbo húmedo Tbh

Temperatura punto de

, Tpr O a 60'C roc10

Presión de vapor Pv Pascal o Kpascal

Volumen específico V 0.75 a 1.25

m3Kg de aire seco

22

~

DIAGRAMA SICROMETRICO .

Ternperoturo1 normal•• • •

Prealon borometrlco :760 m.m. •• Hg. Alturo1 : O- 323 metro• 1 . n. m.

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5 20 25 30 TEMPERATURA DE BULBO SECO, ºe 35 4 0 45

.., o z o -u

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0 .000

50 .

FIG. 3.1 CARTA SICROMETRICA A CONDICIONE S NORMALES, PRESION BAROMETRICA 760m.m ·Hg. o 14.7 P.S.I

Ó 101.325 PASCALES . ALTURA ENTRE O- 323 metros SOBRE EL NIVEL DEL MAR .

3.3 REPRESENT ACION EN LA CARTA PSICROMETRICA DE LOS PRINCIPALES PROCESOS QUE SE PRESENTAN EN EL SECADO DE GRANOS.

3.3.1 CALENTAMIENTO Y ENFRIAMIENTO

Los procesos de calentamiento y enfriamiento se representan en la carta psicrométr ica por líneas horizontales paralelas a la abscisa.

En el proceso de secado generalmente debe calentar el aire ambiental, para que el secado de los productos sea más rápido.

El aire así calentado es el que se encarga de retirar la humedad contenida en el grano.

En la f igura 3.2 se representa el proceso de enfriamiento y calentamiento, donde se puede observar que la temperatura de rocío y la humedad absoluta, permanecen constantes, mientras la temperatu ra de bulbo húmedo, te.mpe­ratura de bulbo seco, la humedad relat iva, la entalpía y el volumen específico

, varran.

3.3.2 SECADO

Es el proceso mediante el cual se evapora el agua o humedad del grano. El aire usado para el secado t iene dos funciones básicas:

1. Retirar la humedad del grano 2. Proporcionar el calor necesario para retirar dicha humedad.

A med ida que el aire de secado pasa a través de la masa de grano evapora el agua del grano, que a su vez se va enfriando tal como se 111uestra en la figura 3.3. es decir la temperatura disminuye; la humedad absoluta, la humedad relativa y la temperatura de rocío, aumentan, mientras que la entalp1a y la temperatura de bulbo húmedo se puede decir que permanecen constantes.

3.3.3 MEZCLA DE DOS CORRIENTES DE AIRE HUMEDO

En muchas aplicaciones de secado y almacenamiento de productos agrí­colas, se presenta la mezcla de dos corrientes de aire con diferentes caudales, temperaturas y humedades relativas.

La condición resu ltante de tal mezcla puede representarse directamente en la carta psicrométrica, como se muestra en la figu ra 3.4

24

N U1

DIAGRAMA SICROMETRICO.

Temperoturoa normolea ' . Preaion borometrico: 760 m.m de

Alturoa: 0-323 metro• 5 . n . m .

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o 5 10

Hg.

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15 20 25 30 35

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0 .000

4 0 45 50

FIG. 3 .2 TEMPERATURA DE BULBO SECO, ºe

REPRESENTACION EN LA CARTA SICROMETRICA DE LOS PROCESOS DE ENFRIAMIENTO y CALENTAMIENTO, EN DONDE VARIA LA MAYO RIA DE LAS CONDICIONES DE AIRE.

N ~

----.....----..--..-,---~----....--,-, 0 .030

DIAGRAMA SICROMETRICO.

Temperoturoe normolea. , , Presi on borometrlco: 760 m.m de HQ·

Alturoa·.0-323 metros a . n . m . / 1 X 'f, / 1 \ .................... V ~ 0.025

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o 5 10

FIG. 3.3 REPRESENTACION DE

15 20 TEMPERATURA

25 30 35 DE BU LBO SECO, ºC

UN PROCESO DE SECADO DE GRANOS

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Diagrama sicrometrico TEMPERATURAS NORMALES. PRESION BAROMETRICA : 760 m.m de Hg . ALTURAS : O- 323 metros. s.n. m.

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FI G. 3 .4 REPRESENTACION

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0.000

DEL PROCESO DE MEZCLA DE DOS CORRIENTES DE AIRE .

Este proceso es uno de los utilizados especia lmente cuando el secado se hace mecánicamente o sea en máquinas secadoras donde es necesario dejar que el aire ambiente se mezcle con el aire caliente que pasa por el quemador.

Es necesario medir la temperatura del aire de la mezcla para evitar daños en los granos por causa del secado.

3.4 EJEMPLO DEL USO DE LA CARTA PSICROMETRICA.

A continuación se presenta un ejemplo sobre e l uso de la carta psicrométrica en problema de manejo de granos.

Para determinar un estado, o el estado de un punto, es necesario conocer dos propiedades del aire húmedo; por ejemplo la temperatura del bulbo seco y la temperatura del bulbo húmedo, etc.

Las propiedades mencionadas anteriormente, son las que se conocen más frecuentemente al iniciar un proceso de secado por que se pueden determinar fáci lmente.

Además, hay que determinar la altura sobre el nivel del mar o la presión barométrica del lugar.

Ejemplo:

Se necesita secar dos toneladas de maíz en un silo. Se dispone de un ventilador que suministra 100 ml/min. (3.530 CFM) de aire, el cual es calentado por un quemador de A.C.P.M. hasta 45.0ºC., las condicione~ ambientales del lugar son: Tbs = 30ºC y H.R. = 70%.

El aire de secado una vez pasa por la masa del grano, sale con una ~-1 .R. de 100% (saturado). Con base en la anterior información se puede averigurar la energía necesaria para calentar aire de secado y el combustible necesario para efectuar dicho ca lentamiento.

Solución

En la fi gu ra 3.5 se representan las condiciones del aire de secado, antes y después del calentamiento (puntos 1 y 2).

1 nicialmente se calcula la cantidad de aire utilizado denominado flujo másico (fm)

m = Q /V donde: rñ = Velocidad de flujo másico, kg. aire seco/h r. Q Flujo de aire (Suministrado por el ventilador) en: m3/ hr.

V = Volumen Específico, m3/kg. de aire seco

28

N ID

DIAGRAMA SICROMETRICO.

Temperaturas normales Presión barométrica:760 mm de Hg. Alturas ; 0-323 metros s .n. m.

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30 35

2 o -(.) et .J

', 45 50 Q~85 m /kg. aire seco.

FIG. 35 REPRESENTAClON GRAFICA DEL EJEMPLO, EN L A CARTA SICROMETRICA .

0 .000

De la carta psicrométrica a presión normal, se obtien e el valor del volumen específico del aire, para las condiciones dadas del lugar y que es 0.885 m3 de aire/kg. de aire seco.

Reemplazando en la Ecuación dada se obtiene:

• m Q / V = 100 m3/m in./0.885 m3/kg. de aire seco . • m • m

113 kg. de aire seco/min de aire seco/hr.

• m = 6780 kg . de aire seco/ hr.

De la carta psicrométrica se obtienen los valores de entalpía para los puntos 1 y 2.

h = 1

h -2 -

22.8 Kcal/ kg. de aire seco (99.20 kjul / kg. de ai re seco)

26.1 kcal/kg de aire seco (99.20 kjul/ kg de ai re seco)

la cantidad de calor necesa rio para ca lentar el aire se obtiene de la siguiente . ,

ecuac1on:

e m' (h2 - h,)

C 6.780 kg de aire seco/hr x (26.1 - 22.8) kcal/kg. de aire seco

C 22 124 Kcal/ hr

Conociendo que el poder calórico del A.C.P.M. es de 8.920 Kcal/l t. , se pu ede calcular la cantidad de combustible, que para el caso del problema es de 2.5 lt/ hr.

30

CAPITULO IV

SECADO

Es el proceso más antiguo utilizado para conservar económicamente los productos agrícolas, por un tiempo relativamente largo, a condiciones ambientales sin que sufra deterioro el producto.

Básicamente el secado consiste en remover una cierta cantidad del agua contenida en el grano, en el momento de la recolección, hasta dejarla en un nivel en que se garantice un adecuado almacenamiento, evitando el desarrollo de hongos, microorganismos e insectos.

4.1 SISTEMAS DE SECADO

El secado del grano en la planta es el método más usado en los países en de­sarrollo, por la baja inversión que conlleva.

31

Sin embargo, presentan un alto porcentaje de pérdidas, ocurridas debido a con­diciones meteorológicas variables, acción de pájaros y roedores, ataque de insectos y contaminación entre otros.

La remoción de la humedad se produce por la acción de los rayos solares y las corrientes naturales de aire.

De igual manera, se ha utilizado el secado sobre el terreno, en superficies planas (tierra apisonada, patios de cemento o en madera) albercas y bandejas.

El tiempo de secado, la cantidad y ca lidad del producto final, dependen de las condiciones cl imáticas, las cuales varían según la región y la época del año, lo cual hace que las formas de secado anteriormente mencionadas resulten inconvenientes por lo impredecible de los factores que en ellos intervienen.

La utilización de secadores mecánicos que usan altas temperaturas se ha incre­mentado últimamente, lo cual permite un secado mucho más rápido y un manejo contínuo de altos volúmenes de granos.

En la figura 4.1 se muestra un secador tipo alberca, utilizado para secar arroz.

Sin embargo, este tipo de secadores requieren una gran inversión y presentan un alto consumo de energía.

Para el calentamiento del aire de secado, estas secadoras utilizan como fuente de energía dos derivados del petróleo (como A.C.P.M.), la electricidad, el coke, etc. principalmente; este sistema puede calentar el aire de secado a la temperatura deseada, la cual puede estar entre los 50° C y los 120°C.

Desde el punto de vista energético, los procesos de secado solar tradicional (de­jar secar e l producto e.n la planta, o colocarlo en patios) y el secado a altas tempe­raturas son los más opuestos.

El secado solar utiliza como fuente de energía el sol y la capacidad calorífica del aire (entalpía) mientras las secadoras utilizan altas temperaturas y su fuente de energía es la que se mencionó anteriormente (electricidad, A.C.P.M., etc).

En la figura 4.2 se muestra un secador mecánico.

32

alberca

FI G. 4 . 1

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intercam bi odor /J • o

quemador

vent i lador centrifug

E SQU EMA DE UNA ALBE RC A UT ILIZADA PARA SE C AR ARROZ

Posee un quemador tipo cuya fuente de • energ1a es A .CP.M ' o coke .

33

4.2 FUENTES DE CALOR

4.2.1 Q UEMADORES

Es el equipo que contiene la fuente de calor utilizada para aumentar la tempe­ratura del aire, para que el aire succionado por el ventilador pase por allí y luego llegue al secador, en donde va a arrastrar o evaporar el agua que contiene los granos.

Estos quemadores trabajan con A.C.P.M., gas, coke, carbón, etc.

En la figura 4.3 se observa un quemador sencillo. En la tabla 4.1. se muestra el valor calórico de algunas fuentes de energía.

Es importante que los quemadores utilizados en el secado de granos cuenten con controles para garantizar uniformidad o mantener la temperatura constante del aire de secado y además lograr una gran eficiencia en la relación aire-combustible.

34

~

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TI ...... 1º / -

I 1-- • - -

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2º o - - N ---

17 _/ 3º X ---

j >-- - -

V 70 0 --"'""~-----------12.50----~

FIG. 4.2 E SQUEMA DE UNA SECADORA DE TORRE, OUE T RA8AJA CON UN QUEMADOR CUYA

FUE NT E DE ENER GIA E S A C P M

•

. ~ o o <! ~ w :::> o llJ o

o ...J ...J -u z llJ CJ)

o ...J w o o ~

. (!) -u..

35

TABLA 4.1 PODER CALORICO DE ALGUNAS FUENTES DE ENERGIA COMUNMENTE USADAS.

COMBUSTIBLE

Gasolina blanca Regular Pre mium

Diesel D-1 (A.C.P.M. D-2

Gas

Electricidad 1 Kwh

• Energía sola r Colector Piedra 50 ml Colector Plástico 640 ml

• Cascarilla de arroz

•Tomado de Castillo Niño :

PODER CALORICO -

KCAl/lTR.

7.989 6.255 6.255

6.921 9.054

9.34

661 Kcal

5.0

8.522

3.300 Kcal/ kg

BTU/ GALON

120.000 124.000 124.000

134.000 136.000

140

3.415 BTU

75.7

128.000

13.095 Btu/ lcg

" Acondicionamiento de granos. secamiento. almacenamie nto y costos". 1980

El uso de q uemadores requ iere especial cuidado, porque al menor descuido el grano se puede conta minar por efectos de ma la combustión.

36

4.3 ENERGIA SOLAR

Ultimamente se ha venido haciendo énfasis en la utilización de la energía solar como fuente de energía para secar granos, debido al alto costo de las fuentes derivadas del petróleo.

En los países tropica les, como el nuestro, es de suma importancia utilizar este re­curso pues resulta económico y funcional en el secado de pequeñas cantidades de granos a bajas temperaturas.

Existen diversos tipos de secadores con colector solar, muchos de los cuales dependen de la inventiva de agricultor o del técn ico agrícola.

En la figura 4.4 se muestra un esquema de un secador con un colector solar el cual es hecho en madera con cubierta plástica.

secador producto a granel

' aire humedo

t ' ---~- \-

t t t colector saar

ventilador centrífu o largo

-\e --~ ---'--.. ---.. -aire ca 1en

lamino perforada

FIG. 4 . 4 SISTEMA SECADOR - COLECTOR SOLAR .

. aire ambiente

-1

37

De pe ndie ndo de las caracte ríst icas específicas de cada gra no y de su destino fina l (semi lla o g rano comercial), el método de secado a emplea r puede variar.

Las altas temperaturas p ueden reducir la germinación, provocar coci mie nto e n el producto y cambiar sus características químicas, físicas y biológicas.

4.4 ELEMENTOS TEORICOS DE IMPORTANCIA EN EL PROCESO DE SECADO

4.4.1 DETERMINACION DEL CONTENIDO DE HUMEDAD

Un grano está comp uesto básicamente de dos partes: materia seca y agua.

Agua Pa = Peso del agua

Peso total= Pt - - -----

Mate ria Pms = Peso materia seca

Figura 4.5

FIGURA N2 4.5 DIAGRAMA DE LAS PARTES CONSTITUYENTES DEL GRANO

Existe n dos mane ras de expresa r la humedad contenida e n un producto:

a. Báse húmeda

b. Base seca

La humedad e n base húmeda es la razón entre el peso del agua contenida e n el grano y e l peso total de l mismo.

H (hb) % = Pa/ Pa + Pms x 100 (4.1) do nde:

Hbh = Humedad en base húmeda (%) Pa = Peso del agua (gramos) (gr.)

Pms = Peso de la materia seca (g ramos) Pt = Pa + Pms (Peso total)

38

La humedad en base seca es la razón entre el peso del agua contenida en el grano y el peso de la materia seca.

H (bs) % = Pa/ Pms x 100 (4.2) donde:

Hbs = Humedad en base seca (%) Pa = Peso del agua (gramos) Pms = Peso de la materia seca (gr.)

El contenido de humedad en base húmeda, siempre es menor en va lor al contenido de humedad en base seca.

También se tendrá en cuenta que cuando no se hace aclaración sobre la base de medición de la humedad, ésta se asume como base húmeda, que es la más usada comercia lmente.

4.5 METODOS PARA DETERMINAR LA HUMEDAD

El contenido de humedad presente en los granos es un factor de gran importancia en operaciones tales como secado, almacenamiento y transporte.

Los métodos para la determ inación de la humedad de los productos se dividen en :

a. Métodos directos b. M étodos indirectos

4.5.1 METODOS DIRECTOS

Los métodos directos son los más precisos y se usan generalmente para cali ­brar los métodos indirectos.

4.5.1.1 Método de la Estufa

Habida cuenta que cada grano tiene un comportamiento particular, el método general consiste en colocar dos o tres muestras representativas del material (15 a 30 gr.) en el horno a una temperatura dada dependiendo del tipo de grano y por un tiempo determinado según la tabla siguiente:

39

-

TABLA 4.2 TEMPERATURA DEL HORNO Y TIEMPO DE PERMANENCIA DE LA MUESTRA, PARA LA DETERMINACION DE LA HUMEDAD DE ALGUNOS GRANOS.

GRANO TEMPERATURA TIEMPO

t1ºC hr.

Arroz 105-120-130 16-4-1 Sorgo 130 18 Trigo 130 19 Maíz 103 72 Fríjol y Soya 102-105 2-3

Ejemplo

40

Peso Inicial muestra: 30 gr. Peso final de la muestra seca: 25 gr. Peso del agua = 30 gr. - 25 gr. = 5 gr. H(bh)% = (Pa/P + Pms) x 100 = (5/ 5 +25) x 100 H(bh) = 16.7%

H(bs)% = (Pa/ Pms) x 100 = (5/ 25) x 100 H(bs) = 20%

4.5.1.2 Método de destilación

La humedad es removida por el calentamiento de los granos en aceite mineral cuya temperatura de ebullición debe ser superior a la del agua.

En este proceso el vapor del agua proveniente del calentamiento de la muestra es condensado y recogido en un recipiente.

El contenido de humedad se determina directamente observando cuidado­samente la medida volumétrica del agua evaporada y condensada en la probeta de medición. En la figura 4.6 se ilustra el método.

~ ~

tubo de

/ vi dri o

' t ermometro 1aoºc -

- - corcho

1 11 \_......-aceite

º' " o o o e "' o~'/ · muestro de grano 100 grs . t probeta

cale oto miento

FIG. 4.6 METODO DE DESTILACION PARA DETERMINACION DEL CONTENIDO DE HUMEDAD EN GRANOS.

1 .r ec ipiente con . ' hielo o aguo fria.

4.5.2 METODOS INDIRECTOS

Estos métodos utilizan una propiedad del grano que varía con su contenido de humedad.

Los equipos utilizados son calibrados con base en uno de los métodos directos.

La humedad indicada por el método directo siempre se expresa en base húmeda.

Los métodos indirectos son usados generalmente en las transacciones comerciales y centros de almacenamiento debido a la rapidez de su resultado.

4.5.2.1 METODO DE LA RESISTENCIA ELECTRICA

La conduct ividad eléctrica de un material varía con el contenido de humedad, principio que es utilizado en la construcción de algunos determinadores de humedad, entre los que se encuentra el "universal''.

4.5.2.2 Método Dieléctrico

Las propiedades dieléctricas de los productos biológicos dependen espe­cia lmente de su contenido de humedad.

Entre los aparatos cuyo principio de funcionamiento se basan en estas propiedades se tienen:

Motomco, Steinlite, Radson, Burrows digital.

4.6 HUMEDAD DE EQUILIBRIO

El grano es un producto higroscópico esto es, puede ceder o absorber agua según las condiciones del aire ambiente.

La humedad de equi librio es la humedad que tiene el grano cuando estando a la misma temperatura y humedad relativa del aire que lo rodea, ni gana ni pierde humedad.

Gráficamente la humedad de equilibrio se representa mediante una curva sinusoidal, donde se relaciona la humedad relativa del aire en porcentaje y el contenido de humedad del grano en porcentaje.

El concepto de EQUILIBRIO no significa que el contenido del agua del grano sea igual a la del aire.

42

Por ejemplo, 1 kg. de maíz con 15% de contenido de humedad, está en equil ibrio con el ai re cuyas condiciones son 16° C y 60% de humedad relativa.

El maíz tiene 105 gramos de agua y el aire tiene 0.0068 gr. de agua. Luego el maíz posee 15441 veces más de agua que el aire cuando están en equil ibrio.

En el proceso de secado, el valor del contenido de humedad de equilibrio, deter­mina el valor final del contenido de humedad hasta el cual se puede secar el producto.

En el almacenamiento, la humedad de equilibrio es importante porque según las condiciones medias de humedad relativa y temperatu ra del aire del lugar, nos determina el tiempo máximo permisible de almacenamiento sin que el producto se deteriore.

4.7 FACTORES QUE INFLUYEN EN EL CONTENIDO DE

HUMEDAD DE EQUILIBRIO

a. Temperatura y humedad relativa del aire b. Temperatura del grano c. Tipo y variedad del grano

Los valores de humedad de equilibrio difieren de un grano a otro hasta en un 59-'o bajo las mismas condiciones del aire; esta diferencia se atribuye principal­mente a la constitución química y características específicas de cada grano.

Por ejemplo: en condiciones de 25ºC., y 60% de humedad relativa el maíz tiene 13.45% de humedad de equilibrio mientras que el arroz está en 15% como se muestra en la fi gura 4.7

En la Tabla 4.3 se muestran algunos valores del contenido de humedad de equi librio en función de la humedad relativa y la temperatura del aire.

43

44

Humedad

(º/o)

30

20

15 1--------13.4 t------~~

10

20 40 60 80 100

Humedad re lativa (0/o)

figura 4.7 CURVAS DE EQUILIBRIO DEL ARROZ Y DEL MAIZ .

TABLA 4.1 CoMtlido de i..tnltCMd de eqUliti;;o de ..,_ " •• llC8 %1

c. •• , ........ ~., ... , .... (%1 'C 10 20 30 40 50 IO 10 IO IO 100

Ceba 25 4.7 ... 1.4 ••• 10.1 11 9 13.4 15.7 19.2 21.5 .,,.. 10 13.t 15.3 11.1 25 55 7.4 1.5 u 11.0 12.1 14.9 11.2 38 120 14.2 17.1

Anal COll 20 7.5 t.1 10.4 11.4 125 13.7 15.2 171

e 1 e•• 23 4 9 7.3 1.7 1.7 10.9 12.4 13.5 15.9 19.0 25 4.1 1 5 7.9 9.4 10.1 12.2 13.4 14.1 11.7 27 10.2 11.7 13.2 14.9 17.2 32 11 2 12.9 14.I 11.1 44 103 12.3 14.3 11.5

Mlá 4 10 1.4 1.1 9 9 11.2 12.1 13.9 15.1 17.7 21.4

11 11 a.o 9 3 101 12.2 131 15.2 175 21.I

21 4.9 7.2 9 .0 10.7 123 14.1

25 1.4 9.1 11 5 13.2

27 50 7.1 11 10.0 11.0 12 4 14.0 11.1 19.0 23.9 32 42 1 4 7.9 9 .2 10 3 11 5 12.9 14.I 175

38 53 71 1.7 101 111 13 3 42 1.2 75 15 9 1 11 3 12.5 144 119

I•

Sorgo 4 11 1.5 97 11 o 12.3 13 7 153 17.3 11 5 4 7.7 9.5 10.7 11.9 130 14. 1 15.2 21 10 7.7 9. 1 10 4 11.5 121 14.2 11.0 32 50 7.0 84 91 10.8 120 13.2 14 7 49 15 82 95 10.7 11 7 12.9 14 1

~· 5 52 83 19 77 1.1 10 4 129 119 224

15 43 57 85 72 a. 1 10 1 12.4 111 21.9 25 31 5.3 l . 1 19 7.8 9 .7 12.1 15.1 21.3 35 35 4.1 57 84 7.6 93 11.7 15 4 20.I 45 29 4 0 50 10 7. 1 17 11 . 1 14.9

Togo 10 87 99 109 12.0 13 3 148 119 18 80 1-2 9 .7 11 .3 121 139 151 20 55 70 8.2 98 10 9 120 134 14.1 17 1 25 70 9.4 10.4 1' 7 132 14.5 17.0 40 7.4 81 9.7 11 o 12 3 14.0 183

· Tomado de~ Engi....n p.- book • 1994 (American~ of Aonaft.rll EngiM••)

' .

45

4.8 TIPOS DE SECADO

Los tipos de secado se clasifican según sea movida la masa de grano durante el p roceso de secado, en estático y dinámico.

4.8.1. SECADO ESTA TICO

46

4.8.1.1. Secado en Silos

a. SECADO EN SILO COMPLETAMENTE LLENO

En este sistema de secado, el silo está completamente lleno con una altura máxima o espesor de capa de grano de 5 m, los flujos de aire utilizados son bajos y su rango es de 15-30 m3/min-ton.

Las variaciones de temperatura cuando se usan quemadores, no pasan en promedio de 5°C. El secado es de abajo hacia arriba y a baja temperatura, con una humedad relativa máxima de 75%. En este sistema de secado, la parte superior del grano siempre está húmeda, por migración de la humedad, al desplazarse ésta de las capas inferiores del grano a las capas superiores del silo (ver figura 4.8).

AIRE HUMEDO

\ / ,,,,,,,,

• • . . . .. . . . . . . . - - ... .. .. . , . . . . .. . . .:··e··:._.:. 'le •. • •• ~ ... . .... ·:

- - FRENTE DE SECADO

-····1 ···.-. ... ,.~ . .. '.· .~ .. · · ........... ~ . · .. · - ·: • . ·. · -GRANO SECO • ... • • • , .. º"' • • • .. • • ••• . . .. . .. . .. . . .. . . . . . . -----~------

VENTILADOR-

EN SILO COM PLETAMENTE LLENO

AIRE HUMEDO

!ltlt!ll -1 · . . ' · •·. " - · • •• • •· • · · ESPESOR _, ....... · .. · .. . .. ·-· . · ••·• •r .. • ·: .. .... ... ; • .. ' . A"" DE • - • .,. • ..... " · , , • • ., • r1-\

• • . ........ " • •••• 0... • • .. .. GRANO

~~ .. ~ :..: : .... ::: :.:· .:..:·:.:. ··:..:.· ~ ·-= = T EN SILO POR CAPAS PISO

PERFORDO

FIG. 4 .8 - SISTEMA DE SECADO EN SILO LLENO Y POR CAPAS .

Ventajas

El grano no sufre resecamiento. El sistema de secado es ideal para el proce­samiento de semillas, las cuales deben ser secadas a bajas temperaturas (menores de 40ºC).

Desventajas

No es recomendable para secar granos con contenidos de humedad mayores del 20% .El secado es prolongado y por lo tanto existe el riesgo de infestación por hongos, por lo que se aconseja examinar los granos periódicamente.

b. SECADO EN SILOS POR CAPAS

El sistema es muy similar al anterior. Se usa el mismo rango de temperatura del secado en silo completamente lleno, el espesor de la capa de grano recomendado es de 30 cms.

Ventajas

El manejo de los granos es reducido al mínimo.

Pueden secarse granos con contenidos de humedad superiores al 20%.

El tiempo de secado es menor que en silos completamente llenos.

Se adapta muy bien para el secado de semillas debido a las bajas de tempera­turas usadas

Desventajas

Exige operarios bien entrenados que examinen el proceso de secado.

47

TABLA 4.4 RESUMEN DE LAS TEMPERATURAS, FLUJOS DE AIRE Y ESPESO­RES DE CAPA DE GRANOS UTILIZADOS EN SISTEMAS DE SECADO ESTACIO­NARIO.

48

SISnMA TEMP. FLUJO ESPESOR, HUMEDAD DE SECADO •e AIRE m m/min GRANO%

En silo comp. 40 15-30 5 20 lleno

En silo por capas 40 10-15 .3 20

Por lote (batch) 50-60 8-15 1-1.25 20 en silos

En columna so 100 0.3 - 05 20

4.8.2 SECADO DINAMICO

4.8.2.1 Secadores de flujo continuo

Los secadores de flujo continuo se caracterizan por la dirección relativa del grano y del aire en el secador (ver figura 4.9).

a. SECADORES DE FLUJO TRANSVERSAL

El flujo de aire en estos secadores es perpendicular al flujo de grano (ver figura 4.9) .

Características

El grano cae continuamente por gravedad, pues se carga por la parte su­perior y descarga por la inferior; el grano se debe enfriar a la salida del secador y su flujo es regulado por varios sistemas localizados en su salida.

b. SECADORES DE FLUJO PARALELO

Se llaman así porque el aire y el grano se mueven en la misma dirección (ver figura 4.9)

FL UJO TRAN SVERSAL FLUJO PARALELO FLUJ O CONTRA CORRIENTE

aire de secado grano humedo I

aire humedo • grano humedo grano

J

, hu medo

\ I

1 • I

aire de • • • 1 aire hume do • • • • secado • • • • • • • • • • • • • - • • • • • 1 • • • • • • • • • • • • •

. ~ 1 1 • • • • • • • • • • •

• • • • • • • • • • • • • • • • - 1 • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •

• • • • • • • • • , • • • •

• • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •

• • • x ·x / '\X .X' . ·x·x •

i ¡ ~ ~e húmedo J \ grano seco aire de secado grano seco

FIG. 4~ ES QUEMA DE TRE S TIPOS DE SECADORE S CONTINUOS

$

50

Características

Las temperaturas de secado pueden ser superiores a las usadas en secadores de columna. Existe una diferencia muy grande entre la temperatura del aire de secado y la temperatura del grano.

La capa de grano es relativamente más espesa y por lo tanto el ventilador . , . opera a mayores presiones estatrcas.

c. SECADORES DE FLUJO CONTRA-CORRIENTE

Se denomina así porque el aire y el grano se mueven en direcciones contra­rias (ver figura 4.9).

Características

El sistema es muy eficiente porque utiliza toda la capacidad del aire de secado.

Su capacidad está limitada por la capacidad del equipo de descarga.

CAPITULO V

ESTRUCTURAS PARA SECADO Y ALMACENAMIENTO DE GRANOS A

NIVEL RURAL

En las pequeñas y medianas fincas o explotaciones agrícolas, uno de los métodos más utilizados para secar los granos, es dejar que este secado ocurra en la propia planta.

Algunos agricultores secan el grano en patios, ya sean de tierra apisonada, ladrillo o cemento, exponiendo el producto directamente a los rayos solares.

51

Sin embargo pueden aprovecharse más técnicamente las condiciones del aire como son:

La temperatura La humedad relativé:t La velocidad de los vientos

Dichas condiciones, pueden acelerar el proceso de secado de los granos. Lo anterior puede complementarse con una fuente de calor y un ventilador, permitiendo que se reduzca considerablemente el tiempo de secado, garantizando de esta manera la calidad del grano.

Antes de presentar cada uno de los sistemas más apropiados, para atender las necesidades de secado de los granos producidos en una finca, se indicarán cuáles son los elementos básicos de un sistema de secado.

5.1 ELEMENTOS CONSTITUTIVOS DE UN SISTEMA DE

SECADO

Un sistema de secado, sea estático (en donde el grano permanece quieto durante el secado) o dinámico (en donde el grano se mueve cuando se están secando), está constituido por los siguientes elementos básicos (ver figura 5.1)

La fuente de calor - El ventilador

El recipiente para colocar los granos, o secador propiamente dicho.

En la Tabla 5.1 se muestran los rendimientos y presiones alcanzadas por los dife­rentes tipos de ventiladores utilizados en el secado de granos. Los ventiladores o abanicos más usados para instalaciones pequeñas son los centrífugos

52

VI w

A i re ambiente

Fuente de calor

cok e

AC PM

Aire caliente

------ª-

Fuel oil

Energía solar

Ai re cargado

de humedad

------------,·~---Aire a ; 1 _ _ ....., fricc ión 1 1 -

,,----,, 1 1 ---1 1

Vent "1lodor

1 t 1 1 - - -1 1 1 1 l 1

Recip i ente de

grano

FIG . 5 .1 ELEMENT OS CONSTITUT IVOS DE UN SISTEMA

DE SE CADO.

En la Tabla 5.2 se muest ra la pérd ida de potencia de los motores de gasolina y diese!.

En la Tabla 5.3 se indica la pérdida, en porcentaje, de los motores de combustión, trabajando a 1100 y 2500 metros sobre el nivel del mar (m s n m).

TABLA 5.1

RENDIMIENTOS Y PRESIONES ALCANZADAS POR LOS DIFERENTES TIPOS DE VENTILADORES USADOS EN EL ACONDICIONAMIENTO DE GRANOS.

VENTILADOR EFICIENCIA PRESIONES TIPO (%) MM C.A.

Helicoidad 40-50 10-15

Flujo-Axial 65-85 70-200

Centrífugo 40-80 600 -

TABLA 5.2 PERDIDA DE POTENCIA DE MOTORES DE GASOLINA Y DIESEL (A.C.P.M.)

-

MOTOR PERDIDA POR PERDIDA POR ALTITUD M S N M TEMPERA TURA

Gasolina 1% de la pote ncia por cada 100 m s n m después de los 1.000 m sn m 1% de la potencia por

cada 5~ e después de 15° c.

Diesel 1% de la potencia por cada 100 m s n m

- desoués de los 300 m s n m.

54

T ARLA 5.3 PERDIDA DE POTENCIA DE MOTORES DE COMBUSTION, TRABA­JANDO A LOS 1.100 Y 2500 METROS SOBRE EL NIVEL DEL MAR (MSNM).

ALTITUD TEMPE- PERDIDA PERDIDA PERDIDA RATURA POR ALTI- POR ALTI- TEMPERA T.

MSNM PROM E- TUD (%) TUD DIE- (%) DIO (ºC) GASOLINA

. SEL A.C.

P.M.

o 28 o o 2.6 1.100 20 1 8 1 2.500 14 15 22 o

5.2 ESTRUCTURAS PARA SECADO

5.2.1. SILO METALICO

Es un cilindro construido en lámina de hierro galvanizado, el cual está dotado de una compuerta de cargue o llenado en la parte superior y de vaciado o descargue en la parte inferior.

En la parte superior y en la tapa del silo debe dejarse un orificio, a manera de chi­menea, con el fin de permitir la sa lida del aire húmedo.

Posee un piso falso sobre el cual va colocado una lámina de hierro galvanizado perforada con orificios menores que el tamaño del grano, a través de los cuales fluye el aire que atraviesa a la masa del grano que contiene el si lo.

5.2.1.1. 1 nstalación

Se debe seleccionar un lugar seco para la instalación de la estructura o si lo, el cual se debe colocar sobre una placa (plancha) de concreto que garantice su esta­bilidad y evite la corrosión de la base.

55

TABLA 5.4 Alternativas de silo metálico, para secado de arroz y de maiz, utilizando un quemador de coke, con temperatura de aire de secado de 40°C. Si se utiliza motor a A.C.P.M., se debe incrementar la potencia en un 30o/o.

Diámetro Altura Altura de Capacidad Presión Caudal Producto del silo Total silo la capa de Kg m.m. C.A de aire

(m) (m) grano (m) m3/min

- - -• •

Arroz 1.50 1.80 1.00 1.000 20.0 16.0 2.35 2.00 1.20 3.070 37.0 56.0 3.70 2.00 1.60 10.050 50.0 163.0

1.50 1.80 1.00 1.240 10.0 20.0 Maiz 2.35 2.00 1.20 3.650 15.0 66.0

3.70 2.20 1.60 12.040 25.0 180.0

NOTA: Si en lugar de quemador se utiliza un colector solar, es recomendable colocar un ventilador que mueva un mayor volumen de aire.

Cuando se tienen varios productos para secar, se debe tener en cuenta el grano que exija el ventilador de mayor potencia.

Potencia HP

112 1 1/4 4.0

1/4 1 2 314

ID U'\

5.2.1.2 Silo Metálico - Colector Solar

En regiones secas, cuya humedad relativa sea inferior al 70%, se puede utilizar, en lugar de quemador un colector solar plano, construido con cubierta de plástico y lecho de piedra de río, pintada de negro.

Esto reduce el costo del sistema de secado, pero el proceso de secado es más demorado.

Los costos de la instalación son riales, son a Dic. /84)

1. Costos fijos 2. Venti lador 3. Motor de 2.5 H.P. 4. Colector solar

Total

los siguientes: (todos los costos de los mate-

$105.050 35.000 45.000 20.000

$205.050

El colector solar para su construcción, depende de la disponibi lidad de los materiales que pueden encontrarse en la propia finca.

El colector solar, como el que se muestra en la figura 5.4 tiene 25 metros de largo por 4 metros de ancho. Está conformado por un lecho de piedra de río (Se recomienda pintarlas de negro para que almacenen mejor el calor) de aproximadamente 20 cm de espesor ; paredes laterales de ladrillo de 70 cm de altura. Sobre la pared se coloca una tela de alambre o anjeo, como el que se usa en los gallineros, el cual va a servir de sostén al plástico transparente de polietileno que completa el colector.

El plástico debe colocarse de tal forma que pueda recogerse fácilmente

cuando el colector no esté en uso.

Se recomienda proveer el colector de un sistema de drenaje para evacuar las aguas lluvias.

La unión o conexión del colector al venti lador se hace mediante un dueto construido en mampostería, madera o cualquier otro tipo de material.

57

58

Se aconseja co locar la plataforma de concreto sobre un rel leno bien compactado, preferiblemente en gravi lla.

En la figura 5.2 se muestra un esquema del silo metálico indicando las diferen­tes secciones de la estructura.

En la figu ra 5.3 se muestra el conjunto quemador-ventilador silo.

Para la fijación del silo se recomienda empotrar trozos de var illa en la placa de concreto de tal manera que sobresalgan (al rededor de 0.15 m), con el objeto de soldarlos a la lámina del silo y de esta forma sostenerlo mejor.

Una vez se ha fijado la estructura, se procede a la instalación del equipo de secado (vent ilador, motor, quemador) acoplando los duetos del quemador (en el caso utilizado) al ventilador y de éste al silo, procurando el mayor hermetismo, en los acoples para evitar fugas de ai re.

En la tabla 5.4 se muestran diferentes alternativas de silo metálico para secado de arroz y maíz.

o)

T

2.0 150

050

,

puerto ~

---i· ¡OJ5+-I -

-10 .10 -------- --- ___ -_ ... - º'º T remaches coda 0 .25 m .

====id-0~_5;-;o~- -------

0 .50

--- -- --- ----

'

--t o.5o •r--

, cinchos metolicas de 0 ,1 ancho codo 0 .5 0 m.

• lami no de acer o

descarga I e inspección ¡...,.,..._ __ 2 · O • I capa ci dad del silo ·.

arroz ~ 3 tn .

mai z : 3.5 tn.

b)

FIG. 5 .S

- -+o .2º""""1 -· -

1 1 1 1 1

-r---- 2 .20 --..-1·1

tubo de control

duet o al vent i lador

de 0.30 '!

escala . 1=50

a) ESQ UEMA DE J N SILO METALICO

INDICANDO L AS PARTES DE L A ESTRUCT URA . ¡..,) V !S TA DE TECHO DEL SI L O.

si lo metálico

1

••

. ... ¡· . . . , . .

r elleno bien compa ctado

FI G. 5 . 3 ORDEN DE INSTAL ACION DEL SISTEMA QUEMADOR· VENTILADOR· SECADOR .

/ vent ilador

59

5.2.2 SECADOR RURAL

Es una estructu ra hecha básicamente en mampostería y madera, con cubierta a dos aguas, en tejas de zinc.

Para llenar o cargar el secador, se hace por la parte superior, ya sea manual o mecánicamente. La descarga se hace a través de una compuerta ubicada en la parte inferior.

Posee un piso falso sobre el cua l va colocada una placa de hierro galvanizado perforada con o ri f icios, con un diámetro menor JI tamaño del grano, a través de los cuales fluye el aire que remueve la humedad del grano (estos orificios no deben ocupar más del 30% del área total de la lámina).

5.2.2.1. Instalación

Para instalar el secador, debe buscarse un sit io seco.

El cimiento de los muros debe ser corrido en concreto ciclópeo hecho con un 50% en piedra media ''zonga" y 50% en concreto simple.

La zanja de cimiento debe ser de 0.4 m de ancho por 0.6 m de profundidad. El piso debe ser en concreto y ojalá colocarle una tela plástica para evitar que suba la humedad del suelo hacia el grano.

A l instalar el equipo de secado: ventilador, motor, quemador, hay que tener cuidado en los acoples para evitar fugas de aire.

Para las uniones de los elementos de las cerchas se recomienda utilizar platinas con orificio (por donde pasan los clavos), para dar mayor seguridad y estabilidad a la cubierta.

El ángulo de incl inación de la cubierta debe estar alrededor de 20°, para evitar la succión d el viento sobre las tejas.

Respecto a las columnas es aconsejable colocar unos ganchos de hierro en la parte que va empotrada en los cimientos (0.30 m), para evitar el levan­tamiento de la estructura.

Las figuras 5.5 y 5.6 muestran la estructura del secador rural con capacidad para 7.2 toneladas de arroz, u 8 toneladas de maíz.

60

¡-.º:75 -

1 11 0 .40

+ T 1 1 : 1 t 1 1 : 1 1 0 .40

• • 1 1

. f 1 1 l l 1 •

1 6 " .. - : °'' ¡ó·'? .. .. . ..... .. . Q·"I .. ,,. .. . ·· .,, . . < . .,º() .. . .. u..- ~ .. .. .. . . . . . . .. - 10.625 1 ' q ~,:o o . . ~~·4 . ·º • •

0 .60

--to. 41"'"1-.__

e o p : 7 tn .

Dimensiones en metros .

E sc · l : 50

F IG. 5 . 5 ESTRUCTURA DEL SEC AD OR

61

O"I N

2

' 15

LJ.t-t-l~ 0 5

f

ventilador centri fugo

aire caliente

,. - --25

4

~-----'------_J

medidos en metros.

FIG. 5.4. E SQUEM A DE COLECTOR SOLAR- SILO METALICO. Capacidad : 3 toneladas de grano.

5.2.1.3 Mate riales para la construcción de l silo metálico y costos. Capacidad: 3 tone ladas

TIPOS DE MATERIALES

CANTIDAD

A. Cimentación (concreto de 2.500 Psi)

Cemento

gravi lla

arena

agua

B. Cuerpo del Silo

Lámina de h ierro

ca libre 22

Remaches o pernos Soldadu ra de hierro

Lámina de hierro galvanizado 20

C. Mano de O bra

D. Equipo

Vent ilador

centrífugo M otor de 2 H.P.

Quemador de Coke

3 bultos 0.3 m 3

(6 carretillas) 0.2 mJ

(4 carretillas)

75 lt.

Subto tal

8 láminas

1 caja 3 libras

7 láminas

Subtotal

Subto tal

1 1

1

Subtotal

COSTO

1.050

300

200

$ 1.550

36.000

3.000 7.500

28.000

$ 73.500

$ 30.000

30.000

30.000

70.000

$ 130.000

TOTA L $ 2.450.050.oo

Precios tomados a diciembre de 1984

63

64

073

' 0.60

- ....

2.40 1.20

-- '-~

• 0.60

t 1

-~-!( ":-".-: .'( :

250

012

o.4a •

1 1 1 1

yjió~ ! J •

~~·;, . ~ ~i~' . tJ. •) . : . . .

FIG. 5.6.

-o~

dueto al ventilador

/ ~ ,.., H ""' .. ... .. • 1 ' . • • •

1 1 1 t t 1 1 t 1 1 1 1 1 1

1 t 1 t 1 ' 1 1 1 1 1 ' 1

1 1 1 1 1 1 1 1 .

1 t ' 1 1 '

1 1 1 1 1 1 ' 1 • 1 1 1 '

1 1 ., ~ 1 1 1 1 1 1 1 ' 1 • • 1 1 . ' ' ' ' ' ' .. ,!'. $-.n ,.:.· ~ ,; ':,. .. ~ "':. ........ , ...... ( ~"· ··: ~',.,. ,..,._.t. !•'·: • . ·~- , ... JI' .. ~ •• :1 -.·~ "'.. ·~ ,~.~ ... \,. . ' ....

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/

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.

.

.

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.

.

.

--+oso +-sopor tes de madera de 0 .05x0.05

IÓmino de acero golvonizado~20 / 4 .00

/

. . . . •

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• . . . . .

/ . . . . . . -. . . . ... . . . . j

~ ~ -. . . . ' ~ ·

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j ' " • lf ' !' • • • ". ..,,J: 0.1 •. o; ., . \{ A • ·-~

~o.4.f._

j

...

~

~

1-0 12

viguetas de modero de

vsección 0 .08<0.0 5

vent ilado r o centrlfug

.. ""' 03 ...

"' -• ~~

dueto al quemado r

ventanos de descargo

VISTA DE TECHO Y LADO DEL SECADOR

RURAL PARA 7 TONEL ADAS DE GRANOS .

O'I V1

e ----·--'--- ---- --.. - --p 1fr - -,,_.- ----- -----

' \_ ' ' '

.------ te Ja de z 1n e

' ' ' '

~ venti lador

" '· '· ' "\ ' ' '' ' ' ' ' ' ' ~ .

. \ " ' '\. ', "-

quemador r------

FIG. 5 .7 FORMA DE COLOCAR LOS COMPONENTES

QUEMADOR-VENTILADOR - SECADOR .

Cap. 7 tns .

~

columna de colector solar "' >

modera 1

ventil ador centr i fugo ~ 5 H.P

-

t e¡o dt zinc eternit# 8

.. , --------

, -I - -

' ' .

' " ~"-' . -~~~ ' "· "-

~ . ' " "" .. '"" . ~ ............... ~ -, "

caballete.

llli. terminal

puerto de

descargue del producto

--.- - - muro en lodri llo I

tolete com un

FIG. 5 . 8 DISTRIBUCION DE LOS COMPONENTES QUEMADOR-VENTILADOR· SECADOR . Cap. 12 tns.

En las figuras 5.9 y 5.9A se presenta una alternativa de secador rural para granos

con una capacidad promedio de 15 toneladas.

67

~

1 1 1 1 ) ' , 1

0.40 JI 1 1

~,i +--- 1

o .40 : 1

q' .... ::t "' ~ -

15º

----f a30I--

D ..-;. •. •• ~.-., -f"Ti-.#!8• -~"" -:...,-J.•ii.t!.-04' ., .;; "'.-. ':.~..: ... ~ ·.•· .....

--4.*-

0.50

-·-~~ ~

NOTA : Para el cimiento se

debe profundizar hasta

40 cms,con una rela ­ción cemento-grava 1:8

FIG. 5 .9 ALTERNATJYA __ DE_ ..S.~CA.DOR RURAL . D~ GR.A_NOS .

C apa ci dad ; 15 tns .

°' lo.O

0.60

t · 1.00

0 .20 T

0 .07 _l

Placo

' 1 ' 1 ' ' ' 1

;~ -. ,._ ~·=-•__,,:_~ -~

1 : 1 1

1 ' ... ,_.,,, .. , -.;.

' ' ' ' ' 1 1 1

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1 1 1 1 1 1 1 1

1 ' ' 1

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1 i 1 : 1 ' 1 1 1 ' 1 1 1 1 ' ' ' 1

1 1 1

. ' .. - . •. . .. - ~ · •_,__.: "!,_ • •

Piso en concreto-~ Soportes de ladrillo i--~~~~~~~-6.00~~~~~~~--4

0.5

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i 1 1

: 1 2 . 20 ' 1

i-0.01

d º r. i~.2º .

• - . perforada 1 11 · ..; •

H Soportes

3.00 l

0.40

T

•

• •

0 .30 ,..,__ventilador •

O.O~ ¡o.sc:l-Lt!_ Puerto de descargue del producto

FIG. 5. 9 A-ALTERNATIVA DE SECADOR RURAL DE GRANOS - .

Capacidad 15 toneladas .

5.2.2.2. Materiales de construcción para el secador rural con capacidad para 7 toneladas.

70

Piso de concreto de 0.1 m de espesor

MATERIALES

Cemento Gravilla Arena Agua

CIMIENTO PARA EL SECADOR

Cemento Arena Gravilla Piedra Ladrillos

Mortero - relación Cemento Arena Agua

CERCHAS DE MADERA

Elementos:

4 de 0.12 x O.OS por 2.13 m de largo 2 de 0.12 x O.OS por 0.73 m de largo 2 de 0.12 x O.OS po r 4.00 m de largo 2 de 0.12 x O.OS por S.SO m de largo 7 de O.OS x O.OS por S.SO m de largo 4 de O.OS x O.OS por 2.13 m de largo

Clavos

CANTIDAD

14 bultos 1.6m3 o 26 carretillas

1.1 mJ o 19 carretillas 400 litros

18 bultos 1.1 / 4 m3 o 20 carretillas 1.1 / 2 mJ o 2S carretillas 2.1 / 2 mJ o SO carretillas

1.300 unidades

1:S 7 bultos

1.2 mJ o 20 carret illas 2SO litros

1 caja

Plat inas: 10 de O.OS m x 0.10, para asegurar las cerchas.

Columnas: 4 de 0.12 m x 0.12 x 2.70 m de largo.

PISO DEL SECADOR

Viguetas: 8 de 0.080 x O.OS m x 2.SO m de largo Soportes: 24 de O.OSS x O.OS m x 0.70 m de largo láminas de hierro, cali bre 20; con 20% de orificios de 1.00 x 2.00 m.

TECHO

Tejas d e z inc:8 de 0.8 m x 2.20 m.

EQUIPO Venti lador centrífugo de 16" M otor de 4 H.P. Quemador de coke

5.2.2.3. Costo de los materiales para el secado rural de 7 toneladas

MATERIAL

Cemento Arena 3.1 / 2 ml o Gravilla 3 ml o Piedra 2.1/ 2 mJ o

Agua Ladrillo tolete lámina de hierro

N2 20 Tejas de zi ne Madera - diferentes elementos (repisas, cercos, etc).

Equipo Ventilador Motor de 4 H.P. Quemador de coke

CANTIDAD

40 bultos 27 carretillas SO carreti llas 46 carretillas

1.200 litros 1.300

s 8

. varios-ver tabla ant.

1

1 1

TOTAL

Precios aproxi mados a diciembre de 1984.

COSTO

11.700 2.600 2.400 1.800

9.200

20.000 3.200

3.600

70.000 50.000 70.000

$244.500

71

5.3 ESTRUCTURAS PARA ALMACENAMIENTO DE GRANOS A NIVEL RURAL

Existen diversos sistemas y estructuras para almacenamiento de granos en finca. Desde el cuarto oscuro, sin vent ilación, de piso en t ierra, que no garantiza ninguna protección al grano; o el zarzo, que aunque puede ofrecer alguna protección al producto tampoco garanti za la calidad del grano, hasta los silos o estructuras modernas con controles automáticos de temperatura y humedad del producto.

Por considerarlas de interés y de fácil construcc1on, se describe a continuación dos tipos de estructuras utilizadas en países en desarrollo especialmente por pequeños y medianos agricultores, en sus propias fincas.

1. Troje de madera 2. Silo en malla de alambre

5.3.1 TROJE EN MADERA

Descripción

Es una estructura simple que puede ser constru ida en madera rústica o en guadua, se utiliza para almacenar mazorcas de maíz sin envoltura.

El maíz una vez recolectado se puede depositar en la estructura en la cual se secará por acción de las corr ientes de aire.

En regiones cá lidas y húmedas se recomienda, que una vez seco el maíz en la t roje, sacarlo y depositarlo en un silo o en un lugar que garantice la protección del grano.

Esto con el fin de evitar la proliferación de insectos. En todos los casos se debe fumigar.

El tamaño de la troje depende de la cantidad de mazorcas que se quieran almacenar.

Por cada metro cúbico de estructura se puede guardar aproximadamente 450 kilogramos de producto.

Es importante tener en cuenta que en regiones húmedas el ancho de la troje no debe ser mayor de 0.70 m, mientras que en regiones secas el ancho puede ser máximo de 1.4 m (la altura entre la superficie del terreno y el piso de la troje debe ser de O.SO m) (ver figura 5.10).

72

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11111

11111111 ,, mpos o viguetas 1 "''"' " 11 11 '11 t., '----- -- ~~". dores de , - •- - 0 .20x0.30

~.1 ... 1

•

L

f-----·-~2.5 º- -Ese. 1•50

dimensiones en metros.

F IG . 5 .10 T ROJE DE MADE RA PARA ALMA CENAR HASTA 11/

2 TN . DE MAIZ EN T USA .

74

5.3.1.1 Construcción e 1 nstalación

El lugar d ebe seleccionarse lo más seco posible y cerca a la vivienda.

Los hoyos para los soportes verti ca les o postes tendrán una profundidad de 0.4 m. En el momento de enterrarlos se recomienda para su mayor conservación efectuar un recubrimiento con brea o A.C.P.M . para evitar que se pudra la base d el poste.

Para obviar el d año por ataq ue de roedo res se recomienda colocar en cada uno de los postes, unas trampas a manera d e conos de metal, de aproxima­damente 0.20 cm de alto por 0.30 m de diámetro, los cuales se d ejan antes del piso de la troje a una distancia de 0.50 m de la base del poste (ver figura 5.11 ).

El techo es a un agua en teja de zinc y se aconseja inclinarlo unos 20° para evitar la succión del viento.

' .. . , ' .. .. ... ' .... . .. ......... .................. -. . •. . ....- Te¡a de zinc

. . . .

. . . . . . .

•

' · ., •

. .

• •

•

• ..

•

....... ---

Angeo

Trampas para roedores

F I G. 5 . 11 PERSPECTIVA DEL TROJE DE MADERA , PARA

ALMACENAR 11/ 2 T ON. MAIZ EN TUSA .

5.3.1.2 Materiales para la Construcción de la Troje, para almacenar hasta 1.1/ 2 toneladas de maíz en tusa.

MATERIAL

Columnas de

madera

Columnas de

madera

CANTIDAD

4 de 0.1 x 0.1 m o D = 0.1 x 2.8 m de largo

4 de 0.1 x 0.1 m o D = 0.1 x 2.S m de largo

Piso de la troje:

Largueros 2 de 0.04 x 0.07 m o D = O.OS x 2.7 m de largo

Viguetas o • repisas

Alambre para

amarrar Angeo N 2 4

Tejas de zinc

Clavos o puntillas

4 de 0.04 x 0.07 m o D = O.OS x 1.2 m de largo

2 libras

8m

6 de 0.80 x 2.20 m 2 libras

COSTO DE LOS MATERIALES DE CONSTRUCCION DE LA TROJE DE MADERA CON

CAPACIDAD PARA 1 1/ 2 TONELADAS DE MAIZ EN TUSA

MATERIAL

Madera

Tejas Angeo N 2 4

Alambre Puntillas y clavos

Otros Mano de obra

TOTAL IMPREVISTOS

Precios aproximados, a diciembre de 1984

COSTO

s.soo 2.400

800 300

300 1.000

4.000

$14.300 $1.700

$16.000

75

5.3.2 SILO EN MALLA PARA ALMACENAR GRANO

fundamentalmente es una estructura hecha en malla de alambre o angeo con orificios inferiores al tamaño del grano que se desea almacenar, y sostenida en una estructura de madera (ver figuras 5.12 y 5.13)

La parte superior del silo cilíndrico, generalmente es destapada, lo cual permite vaciarlo o llenarlo fácilmente.

76

5.3.2.1 Construcción e Instalación

El silo debe estar ubicado en un lugar cubierto de la casa o bajo una enramada. En las columnas de madera que forman la estructura y a SO cm. del suelo, deben colocarse unos conos de metal de 20 cm. x 30 cm. con el fin de impedir la entrada de roedores al silo.

Para colocar los soportes del silo, debe excavarse al menos 40 cm. de profun­didad. La base de las columnas de madera deben ser completamente imper­meabilizadas con A.C.P.M ., aceite quemado o brea. Se recomienda no insta­larlo en terrenos fangosos o húmedos, si se colocan fuera de la casa.

T .. -- - -- -- -----~

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1 0 .4 0 .

t l20 ollu ro util .30

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o 1 +

40 . . m ; . .

t d ,i--1--150 - --j

FI G. 5 .1 2 ESTRUCTU RA DEL SI LO E N MA LLA

PAR A A LMA CENAMIENT O DE M AIZ A GRAN EL.

FIG . 5 .13 ESTRUCTURA ABIERTA DEL SILO

EN MALLA PARA ALMACENAR MAIZ.

77

78

5.3.2.2. Materiales de Construcción y Costos, utilizados en e l silo de malla para almacenar grano-capacidad 24 bultos.

MATERIAL CANTIDAD COSTO

Postes de madera, de sección 0.1 x 0.1 m y 2.6 largo 4 16.000 Soporte de madera de sección 0.1 x 0.1 por 0.6 m de largo 1 20 Repisas o viguetas de sección 0.1 x 0.1 por 1.5 m de largo 2 300 Conos de metal (lámina) 4 100 Varillas de hierro de 1/ 4" x 14 m de largo 3 750 Pu nt ill as libra 100 Malla metálica fi m2 1.500 Mano de obra 5.000 1 m previstos 630

TOTAL $8.000

Precios aproxim ados a diciembre de 1984

CAPITULO VI

ALMACENAMIENTO DE GRANOS

El almacenamiento es una práctica que se realiza con el fin de conservar los granos durante un determinado período de tiempo, en buenas condiciones de calidad y sanidad.

6.1 IMPORTANCIA DEL ALMACENAMIENTO

Un adecuado almacenamiento de los granos tiene las siguientes ventajas:

a. Permite al agricultor decidir el momento oportuno para la comercialización de su producto, consiguiendo mejores precios en el mercado.

b. Eliminación de los intermediarios, aumentando con ello sus utilidades.

c. Le posibilita suplir los mercados de grano en época de escasez.

d. Facilita tener una mayor cantidad de producto, permitiendo economía en el transporte.

e. Permite un adecuado control de calidad y demás operaciones de manejo tales como limpieza, clasificación, secado, empaque y transporte.

f. Garantiza el poder germinativo de los granos destinados a semillas.

79

6.2 FACTORES QUE DEBEN TENERSE EN CUENTA DURANTE EL ALMACENAMIENTO DE GRANO

Los granos utilizados tanto para la alimentación como para semilla, están expuestos a una serie de pérd idas, desde el momento de recolección hasta su consumo.

La mayor parte de las pérdidas en los granos almacenados se manifiestan en :

a. A lteración del sabor y composición nutrit iva (pérdida en proteínas, vi taminas, etc.).

b. Disminución en el poder germinativo, cuando e l grano es util izado como semi­lla.

c. Pérdida de d inero y esfuerzo por parte del agricu ltor.

d. Pérd ida de peso

6.3 FACTORES QUE CAUSAN LAS PERDIDAS DE GRANOS EN EL ALMACENAMIENTO

6.3.1. CONTENIDO DE HUMEDAD

La humedad del grano es el factor más importante que influye en la calidad de los granos almacenados. Para garantizar un adecuado almacenamiento es necesario que el contenido de humedad no sea mayor al 14%, como se ind ica en la tabla 6.1.

Para conseguir d icho nivel de humedad, los granos deben secarse adecuddamente. En algunos casos es necesario airear el grano cuando esté almacenado, para remover­le humedad y malos olores.

TABLA 6.1 Contenido de humedad máximo, de algunos granos, para garantizar su almacenamiento por un período relativamente largo.

GRANO CONTENIDO DE HUMEDAD

Trigo 12 % Cebada 13 % Sorgo 12 % Maíz 13 % Arroz con cáscara 12 %

80

Un alto contenido de humedad de los granos constituye un ambiente propicio para el desarrollo de microorganismos e insectos, como también permite un calen­tamiento de la masa de grano. Lo anterior trae como consecuencia una disminución considerable del tiempo de almacenamiento, como se muestra en la figura 6.1.

En regiones en donde el promedio de humedad relativa es alta (mayor a 80%) se re­comienda almacenar por períodos cortos (infer iores a tres semanas).

6.3.2. TEMPERATURA

Los granos son conservados en mejores condiciones cuando la temperatura es baja. Si la temperatura dentro del silo o bodega es alta, se puede presentar un calen­tam iento del grano trayendo como consecuencia:

a. Aparición y reproducción rápida de insectos

b. Multiplicación de los hongos

c. Aumento del contenido de humedad debido a una mayor respiración de insectos y al mismo grano.

Luego debe mantenerse el grano seco y fresco.

En algunas estructuras, como los silos metálicos, con los cambios de temperatu ra entre el día y la noche, se puede producir condensación, lo que trae como conse­cuencia un incremento en el contenido de humedad y calentamiento del grano.

Lo anterior hace necesario ai rear el grano periódicamente.

En la tabla 6.2 se muestra el tiempo máximo, en semanas de almacenam iento de semi llas de cebada, con un poder germinativo del 95%.

TABLA 6.2 TIEMPO MAXIMO, EN SEMANAS, PARA ALMACENAMIENTO DE SEMILLAS DE CEBADA

CONTENIDO DE HUMEDAD,%

14 16 18 20 22

70 so 23 8 2

TEMPERA TURA, ºC

10 15 20 15 30 35

50 35 20 21 15 6 10 6 2 4 2 1 1 1

10 5 4 1 1

81

En climas fríos como el de la Sabana de Bogotá (14° C), el grano más seco y limpio se puede almacenar en bodegas con buena vent ilación, con contenidos de hu­medad entre el 13 y 15 %.

En climas cálidos, como el del Valle del Cauca (26QC), se conserva el maíz ade­cuadamente con una humedad promedio del 12%.

En la figura 6.1 se muestra el tiempo de almacenamiento para ma1z, según las dife­rentes condiciones de temperatura y contenido de humedad del grano.

6.3.3. INSECTOS

Los insectos de los granos al macenados, tienen entre sus características principalmente una alta capacidad de reproducción, les gusta la oscuridad y se acomodan fácilmente en espacios reducidos.

Los insectos ataca n principalmente el embrión o germen del grano, originando :

a. Pérdida de peso b. Disminución del poder germinativo de la semilla. c. Olor y sabor desagradable d. Daños en las estructuras de almacenamiento e. Calentamiento y humedad del grano

Todo lo anterior acarrea pérdidas económicas, debido al daño del grano y el costo de los insecticidas y equipo necesario para su aplicación.

Los insectos que atacan a los granos, son principalmente los gorgojos y polillas.

La actividad de los insectos y el daño que resulta están muy relacionados con la temperatura, la humedad y el manejo en general de los granos.

A mayor cantidad de insectos, mayor será el calentamiento del grano y mayor su humedad, creando condiciones adecuadas para la proliferación de hongos.

La presencia inicial de los gorgojos no es fácil de detectar, pues en estado de larvas, se desarrollan dentro del grano, y solo salen a la superficie cuando el daño está muy ava nzado.

El ataque de polillas puede ser detectado por la aparición de pequeñas mariposas de color ceniza, volando encima de la masa de grano.

En la figura 6.2 se muestran los insectos más comune~. En la figura 6.3 se muestra cómo se presenta el calentamiento en los granos almacenados.

82

6.3.4. HONGOS

Los hongos o mohos const ituyen el principal grupo de microorganismos responsa­bles por los grandes problemas de almacenamiento.

Producen compuestos químicos que afectan al grano disminuyendo su valor nu­tritivo y comercial. Estos compuestos son tóxicos tanto para el hombre como para los animales que los consumen.

Su desarrollo, durante el almacenamiento es propiciado por incremento en las condiciones de humedad y temperatura del grano. El daño se detecta visualmente y con el olfato. En la figura 6.3 se puede apreciar la germinación del grano en el silo, como la invasión de hongos, la cual es causada por calentamiento del grano.

30

26

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18 .J ..... o et a: 14 ::i

"'" .ci; a: w Q.

:E 10 w

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6

14 16 18 20 22 24 26

CONTENIDO DE HUMEDAD DEL GRANO, º/o

FIG. 6 .1 TIEMPO DURANTE EL CUAL SE PUEDE ALMACENAR GRANO LIMPIO Y EN BUENAS CONDICIONES SIN RIESGO DE DETERIORO.

83

84

A t aco lo mayoría de los granos I

especiolment e arroz y mo1 z.

De f ormo olargado1 y 4 manchas

en el abdomen . Cicl o evolut ivo : 4-5 s emanas .

T em peratura : 2 6 ° C.

GORGOJO QUE ATACA ARROZ- MAIZ

RHYZOPERTHA DOMINICA

" PALOMILLA DE LOS GRANOS

• Atac a la mayor1a de los granos . Color pardo y forma cilindrica. Ciclo evolutivo : 2 meses . Temper atura apropiada: 3 0° C.

Pequenos mariposas de color amarillo - gris .

Ataco el arroz, maíz, tri go y harinas . Se desarrolla en 5 semanas . Temperatura:26-30° C.

FIG. 6 .2 INSECTOS MAS COMUNES QUE

ATACAN LOS GRANOS ALMACEN ADOS .

FI G. 6 .3

GRANOS GERMINADOS

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RESULTADO DEL

GRANOS( BOL S A

.. .

C ALENTAMIENTO DE LOS

DE CALOR) PERMITIENDO

UN IN CREMENTO EN LOS IN SECTOS .

85

6.3.5 ROEDORES

Según la FAO, las ratas destruyen anualmente alimentos, con los cuales se podría darle comida a cien mil lones de personas en el mundo.

Estos animales, además de consumir directamente los granos, también los destruyen volviéndolos polvo. Esto obedece a que sus dientes nunca dejan de crecer, por lo que deben utilizarlos constantemente para desgastarlos.

Las ratas causan daños muy importantes en el grano tanto en el campo como en el almacén.

Además de comerse el grano, lo ensucian con los excrementos y orina que dejan dentro del producto.

Algunos atacan los pisos y paredes del almacén o recipiente donde se mantiene el grano.

Los roedores pueden transmitir enfermedades que otros animales y el ser humano pueden adquirir al manejar o consu mir grano manoseado por ratas.

6.3.6 DAÑOS MECANICOS

Son los daños físicos causados al grano debido a un mal manejo (golpes, cortadu­ras, fricción, etc.) desde el momento de recolección hasta su almacenamiento.

Los granos que tienen daños físicos, presentan los siguientes problemas:

a. Son difíciles de limpiar b. Son susceptibles a los daños por tratamientos químicos. c. Son atacados fácilmente por los microorganismos e insectos. d. Presentan mayores pérdidas en los procesos de secado y almacenamiento. e. Se disminuye el poder germinativo en el grano utilizado como semi llas.

Los mayores daños son ocasionados durante la recolección, especialmente cuando se usan máquinas cosechadoras, y en el secado, cuando se emplean altas tempera­turas.

86

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por detrás de puert¿;_ corredizos .

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a troves de ventiladores.

_¿e por deba¡o de los cimientos ·

ventanas rotas FIG. 6 .5 PUNTOS MAS COMUNES DE ENTRADA DE ROEDORES AL INTERIOR DE UNA BOOEGA DE ALMACENAMIENTO DE GRANOS. trepando por canales y penetrando

por debajo de los aleros .

6.4.1 CONTROL DE INSECTOS

EXISTEN DOS METODOS, QUE SE DESCRIBEN EN FORMA DE RESUMEN:

PREVENTIVO

1. Limpieza y secado adecuado del grano.

2. Limpieza del almacén o sitio (pi­sos, paredes y techos).

3. Colocación de estibas y tarimas.

4. Aplicación de insecticidas, tan­to en la estructura donde se va a almacenar como en el mis­mo grano, en dosis muy bajas.

CURATIVO

1. Se usa cuando el grano está in­vadido de insectos, microor­gan ismos y demás elementos que están acabando con el grano.

2. El contro l necesariamente se hace mediante la aplicación de fumigantes que vienen en forma de tabletas, gases o líquidos.

En la figura 6.4 se muestra el pro­cedimiento que se debe segu ir para la apl i ca~~i.ón de fumigantes.

6.4.2 COMO CONTROLAR RATAS Y RATONES

La presencia de ratas y ratones está ínt imamente ligada con la disponibilidad de agua, comida y espacio que le permitan establecer madrigueras.

Para evitarlo, se recomienda:

1. Limpieza de las áreas cercanas al sitio de almacenamiento como potreros, lotes y antejardines que puedan servir como refugio.

2.

3.

4.

88

El sitio deberá estar situado lejos de fuentes de agua, tales como estanques, albercas, etc. J

Deben taponarse todas las entradas innecesarias, con materiales que resistan la acción roedora como láminas metálicas y concreto.

Cubrir las aberturas indispensables como agujeros de ventilación y ventanas con malla de alambre adecuados en sitios estratégicos (rincones, debajo de las estibas, etc.) procurando revisarlos diariamente para restaurar la cantidad faltante, cuando hayan sido consumidos.

En la figura 6.5 se muestra los si tios comunes de entrada de los roedores. al inter ior de las bodegas o silos.

6.5 RECOMENDACIONES PARA TENER UN BUEN ALMA-

CENAMIENTO.

1. Una buena cosecha significa principalmente, disponer de una buena cantidad de al imento.

2. Como el grano no se utiliza totalmente una vez cosechado, es conveniente almacenarlo en un lugar adecuado.

3. Generalmente en época de cosecha, los precios son bajos, por lo tanto se hace necesario almacenar el grano adecuadamente hasta el momento en que se presenten mejores cond iciones de mercado.

4. Un inadecuado almacenamiento trae corno consecuencia la deterioración del grano, lo cual hace que pierda su valor comercial , y lo convierta a su vez en un foco de enfermedades para quienes lo consuman.

5. Recuerde siempre que la humedad en los granos es e l factor crítico que .

más importancia debe concederle si desea un almacenamiento seguro.

89

90

il -

\

Lea cui dadosamente las instrucciones del frasco o empo~e.

Colo que el grano a fumigar dentro de

uno caneca, o baJO una lona (plÓs t ico) y se lle los bordes para que sea un cerrado hermét i co, ev i tando asi pérdidas de t i empo, f umigante y d inero.

M i da la cantidad de grano a fum i­gar y coloqu e la cant idad de pro -dueto según las r e comendaci ones del técn i co.

Generalmente el f umígante viene en pasti ll as, estas deben colocarse bO JO lo corpo (lona Ó plást i co) y deJar l as allí al menos 4 dios, poro qu e ataque los insectos presentes en el grano o pre -

..---_ -v engo uno futuro infestación.

FI G. 6.4 . APLICACION DE FUMIGANTES .