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 Tema Central - mar/abr 2002
Secado de granos
Rubem Groff
groff@kepler.com.br
Kepler Weber
La producción de granos ha sufrido, en los últimos años, grandes presiones por el aumento de la productividad. En función de estas presiones, las prácticas culturales, de manuseo y de almacenamiento están en acelerado proceso de evolución.
Cada cultura y cada región tratan de adecuar sus prácticas en la búsqueda de mayor producción, menor costo y mayor calidad, el trinomio que actualmente expresa de manera general el concepto de productividad.
De cualquier manera, el volumen y la calidad son hechos en el campo. El momento y la forma de realizar la cosecha, a su vez, agregan otros elementos que afectan el resultado final de un cultivo. De manera general, la cosecha está condicionada por una serie de factores, debido a los cuales, no siempre puede ser realizada en el momento mas adecuado.
Maduración Fisiológica
Los granos o semillas, alcanzan la madurez fisiológica (momento en que poseen el máximo de materia seca) en niveles de humedad que impiden la cosecha mecánica, además de no permitir en estas condiciones, el almacenamiento seguro. En la mayoría de los granos, este nivel de humedad esta sobre 30 %.
Con elevado porcentaje de humedad, el grano todavía no completó su desarrollo y con bajas humedades algo de la materia seca se pierde, y por consecuencia también la calidad. Las perdidas de materia seca ocurren tanto por la respiración como por dehiscencia natural, ataque de agentes externos como insectos, roedores y pájaros.
Como en la mayoría de las veces no se puede cosechar los granos en el momento de la madurez fisiológica, una vez que las cosechadoras no pueden cosechar granos con porcentajes de humedades muy elevadas, los granos son cosechados mas secos, lo que resulta en alguna perdida. Esta humedad de cosecha, muchas veces sigue siendo elevada, para el almacenamiento seguro. Por este motivo normalmente es necesario el secado artificial para el acondicionamiento del producto. Como una de las pocas exepciones de semillas cosechadas en el momento de la madurez fisiológica, tenemos la semilla de maíz que son cosechados y secado en espigas, y solo desgranados después de esta operación. Es importante resaltar que esta es una operación que busca preservar el máximo de rendimiento en volumen y calidad del producto, incurriendo en costos mas elevados de cosecha, secado y desgrane, pero perfectamente aceptables en el caso de semillas de alto valor económico.
Otras especies, como la soja por ejemplo, es cosechada en algunas regiones con un nivel de humedad con el cual pueden ser almacenados en silos con ventilación. En estos casos es recomendable que los silos estén dotados de control de ventilación computadorizados, que pueda garantir mayor confiabilidad operacional. El maíz y arroz siguen una tendencia inversa y son cosechados tan pronto cuanto sea posible, demandando significativo esfuerzo de secado.
El Secado
Como fue mencionado, los granos son cosechados con porcentajes de humedades elevados, que no permite el almacenamiento seguro, entonces se hace necesario el uso del secado mecánico. Entre todos los procesos que se aplican para el trato pos-cosecha, conservación y almacenamiento adecuado de granos, el secado es el que demanda mayor consumo energético. La energía como bien se sabe es un producto caro y últimamente escaso. El agua debe evaporarse para que los granos reduzcan su humedad a niveles que posibiliten el almacenamiento seguro; y la termodinámica nos da muy poco margen de maniobra para que el agua sea evaporada. Siempre estaremos consumiendo una cantidad de energía superior al calor latente de vaporización del agua, que está alrededor de 540 Kcal/Kg de agua.
Además, los granos son entidades biológicas que son extremamente sensibles a la acción del calor y la temperatura, que pueden, cuando son excesivos producir daños importantes en las características del grano. Algunos atributos funcionales y de calidad pueden ser seriamente comprometidos por las agresiones térmicas, entre las cuales podemos citar: niveles de rajaduras, la integridad de los tejidos, la acidez, los niveles de proteínas, el poder germinativo, la apariencia entre otros. Por esta razón muchos cuidados deben ser tomados en el proceso de secado para que un procedimiento hecho para preservar los granos no resulte en agresión a los mismos. Las de aplicaciones practicas siempre utilizan el aire como medio secante, existiendo otras maneras de proceder al secado. El aire es usado en la mayor parte de los sistemas de secado, como elemento que entrega calor a los granos al mismo tiempo que retira la humedad. Siendo de esta manera, las diferentes estrategias difieren apenas en la forma como el aire y la energía son transmitidos por el sistema de secado. Cada una de ellas consigue un cierto nivel de rendimiento térmico y un cierto grado de agresión al grano. Los principales sistemas de secado cuentan con secadores mecánicos, donde el producto a ser secado transita por carga a ser secada o de manera continua para que la humedad sea retirada. Salvo excepciones, aire calentado a temperaturas que varían de acuerdo al diseño del secador, es hecho pasar a través del producto, calentándolo y eliminando la humedad que captura por sus características higroscópicas. Los secadores presentan diversas fajas de consumo de energía en función de su sistema constructivo. Secadores de columna o de caballetes sin recirculación de aire pueden consumir algo como 1500 Kcal/kg de agua evaporada, en cuanto que secadores con recirculación del aire de resfriamiento y de parte del aire de secado, como los modelos Keper Weber-DRM, pueden reducir este número a valores inferiores a 950 kcal/kg de agua evaporada, desempeño similar es alcanzado por secadores intermitentes con cámara de reposo. Estos números, evidentemente, pueden variar en función del producto secado, del grado de reducción de humedad y de las características propias de los secadores, principalmente su volumen interno, tasas de ventilación y temperatura de secado. Entre todos estos factores, unos de los que tienen mayor efecto en el consumo específico de un secador es la temperatura de secado, cuanto mas elevada, mas eficiente es el secador térmicamente. Este beneficio, entretanto, es contrabalanceado por los daños que las temperaturas elevadas pueden causar en los granos, lo que acaba de limitar la temperatura de secado y consecuentemente el rendimiento térmico que cada máquina puede alcanzar. Los fabricantes usan diferentes criterios de diseño, tratando encontrar el mejor compromiso entre caudales específicos, volúmenes en proceso y temperatura de secado que resulten en equipos con la mejor relación costo / beneficio y que causen la menor agresión posible a los granos. Otro aspecto importante de los secadores es la potencia instalada. Diferentes concepciones constructivas pueden afectar de forma importante el número de HP's que una máquina consume. Este aspecto es de vital importancia dependiendo de donde se instale el sistema de secado, pues en muchos lugares la energía eléctrica es o cara o limitada, y en algunos casos, racionada. Como regla general los secadores recirculados tienen menor consumo específico, de igual forma que los secadores de caballetes consumen menos. En el primer caso, el motivo es la disminución del volumen total de aire procesado por el sistema de ventilación de la máquina y en el segundo, es la menor pérdida de carga que se consigue en los cuerpos de secadores con caballetes.
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