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Conservación de granos
El secado se produce por evaporación del agua a raíz de las diferencias de tensión existentes entre la humedad del grano y la de la atmósfera. El secado también se aumentará cuando se aumente por renovación continua el aire seco que rodea el grano. El calor se transmite en cualquier cereal u oleaginoso, de grano en grano, a través de la atmósfera ínter granaría. Se llama secado al proceso mediante el cual se elimina una cierta cantidad de agua, que contiene el grano y, que se considera perjudicial. Lleva implícito esto, que el grano debe entregarse con una temperatura que no exceda en más de 5 ° C la temperatura ambiente. La secada se ha transformado en obligatoria como consecuencia de la cosecha anticipada, es decir cosechar cuando todavía el grano no ha adquirido la madurez comercial.
Tiempo de almacenaje seguro para granos con humedad
La humedad está en dependencia directa con la temperatura, a menor temperatura una masa de granos con igual porcentaje de humedad, se conserva sin sufrir daños durante más tiempo. Un maíz con 22 % de humedad y 20 ° C de temperatura, se puede mantener durante 10 días, el mismo grano a la misma temperatura pero con un 18 % de humedad, soportará 38 días de almacenaje antes de comenzar su deterioro. Para independizarse de estas condicionantes del almacenaje se procede al secado artificial. Debemos recordar que todos los granos son materiales higroscópicos , es decir están intercambiando humedad en forma permanente con el aire que los rodea. Este intercambio ocurre hasta que se alcance una condición de equilibrio, la que está definida como: La humedad en la que a una temperatura dada y, con el aire a una humedad relativa dada, el grano no toma ni pierde humedad.
Condiciones de equilibrio para maíz
Teniendo en cuenta la humedad relativa y la humedad del grano, se deduce que a mayor temperatura e igual humedad relativa ambiente, se necesita menor humedad del grano para lograr el equilibrio higroscópico. La curva de 15 ° C, vemos que cruza la línea horizontal del 15 % de humedad de los granos a 78 % de humedad relativa, esto significa que en estas condiciones el grano gana o pierde su humedad hasta alcanzar su equilibrio higroscópico (15 % en este caso). Si se coloca esa masa de granos sin variar su temperatura con aire de menor humedad relativa por ejemplo 50 %, entregará humedad recorriendo la curva hasta llegar al 11 % de humedad. Dentro de una secadora con 50 ° C y secando con aire con 70 % de humedad relativa, el maíz llegará a 8 %. Es por estas razones que las secadoras, utilizan aire caliente como agente desecante, ya que se hace habido de agua y la extrae de los granos húmedos. Con el aire caliente que producen las secadoras se rompe el equilibrio higroscópico, y esta rotura produce una migración de la humedad de cada grano (agua interior), hacia las capas exteriores (pericarpio o tegumento), migración que es mucho más fuerte cuanto más caliente es el aire, o este circulando más fuertemente. La velocidad de migración es propia de cada cereal y no puede forzarse. Velocidad de secado
Es el porcentaje extraído por hora, para que el grano no sufra deterioro. Por ejemplo : una baja temperatura pero empleando una velocidad elevada produce los mismos efectos perjudiciales.
Si secamos de 22 a 14 % lo
podemos hacer en 2 horas, extrayendo 4 % por hora (secado suave),
IDEAL.
Se puede hacer en 45 minutos,
extrayendo más de 10 % por hora (secado forzoso),
PERJUDICIAL. Lo recomendable es: maíz, sorgo y girasol, menos del 5 % por hora; trigo menos del 4 % y soja menos del 3 % por hora. Y en general, una recomendación permanente es no extraer más de un 3 o 4 % por pasada por la secadora. Es necesario diferenciar la temperatura del aire caliente de la del grano. Siendo importante medir la temperatura que a la que llega el grano durante el proceso de secado. Si se exceden ciertos límites se ocasionan daños irreversibles. A mayor humedad es más delicado y requiere menos temperatura, por el contrario a menor humedad, es más resistente a entregar humedad y requiere mayor temperatura, para extraer igual cantidad de agua por unidad de tiempo. Las temperaturas máximas admitidas para los granos en el proceso de secado son: Maíz: 55 ° C con un 18 % de humedad base. Trigo: 50 ° C con un 16 % de humedad base. Soja: 25 – 45 ° C con un 19 % de humedad base. Semillas en general no más de 40 ° C con un 18 % de humedad. Girasol 45 ° C con un 17 % de humedad base. Sorgo 70 ° C con un 18 % de humedad base.
Tabla para corregir la HF
(humedad final) La HF es la humedad de la base o estándar.
Grano Base o tolerancia Diferencia HF para
el cálculo
de la merma Maíz 14.5 1.0 13.5 Sorgo 15.0 1.5 13.5 Avena 14.0 0.5 13.5 Cebada 14.0 0.5 13.5 Centeno 14.0 0.5 13.5 Trigo 14.0 0.5 13.5 Arroz 14.0 0.5 13.5 Mijo 15.0 0.5 14.5 Cártamo 10.0 0.5 8.5 Lino 10.0 0.5 8.5 Colza 8.0 0.5 7.5 Girasol 11.0 0.5 10.5 Soja 13.5 0.5 13.0 Maní 9.0 0.5 8.5
Secadoras
Ventajas e inconvenientes Las máquinas secadoras están integradas por 3 componentes.
La secadora toma aire natural y lo caliente con lo cual, lo convierte en falto de agua, insuflándolo dentro de la torre o sector del grano. Torre: Es el lugar donde se coloca el grano a secar y, consta de una serie de componentes que, permiten el intercambio del aire con el grano. En las torres el grano está en movimiento descendente, por lo que en la parte inferior existe un mecanismo de descarga, que asegura un descenso uniforme y permite regular la cantidad del grano que sale por hora, es decir el rendimiento / hora de la secadora. Ventilador: Debe impulsar el aire por entre la masa de granos, generalmente son 2 o múltiplos de 2, uno pasa aire caliente y otro pasa aire frío. Debiendo considerarse 2 aspectos en la elección de los ventiladores.
Horno: Es un quemador que calienta el aire, para disminuir su humedad relativa, existiendo 2 formas en que el aire se calienta, pudiendo hacerlo directamente o indirectamente: a: Directo: Aquí el aire a utilizar para el secado, se mezcla con los productos de la combustión, originado en la llama. Este sistema es el más utilizado en el país y, el combustible puede ser gas, fuel oil, gas oil o mezcla. La principal ventaja de este tipo de secadoras es que todo el calor generado es transmitido a la masa de granos, pero la principal desventaja radica, en que en el caso de existir combustión incompleta, los productos de la misma se mezclan con el aire y pueden conferir olor a la masa de granos. b: Indirecto: Los gases circulan por tubos previamente calentados, bajando así la posibilidad de contaminación por productos de la combustión y perdiendo poder calórico, en el calentamiento de los tubos de conducción del aire.
Tipos de secadora
Tipos de secadoras: Estáticas o discontinuas y de flujo continuo o continuas.
Secadoras discontinuas: estáticas y con recirculado.
Secadora discontinua estática. Consta de un cilindro central en el que se le inyecta aire. Este está rodeado por la masa de cereal y el aire la atraviesa, en distintas direcciones siempre del centro hacia fuera. Se carga con grano húmedo, se trabaja primero con aire caliente y luego frío. Una vez secado el grano recién se procede a la descarga.
Secadora discontinua con recirculado
El trabajo es similar al anterior, pero el grano en su interior se encuentra en movimiento, con este sistema se logra mayor uniformidad que con el anterior. Son máquinas lentas y de baja velocidad de secado. Secadoras continuas: de columna, de caballete y de flujo opuesto o de pantalla. En las secadoras continuas el grano húmedo penetra permanentemente por un extremo y sale el grano seco por el opuesto. Constan de una tolva, un módulo de calor y un módulo de frío (estos 2 últimos configuran el proceso de secado. Las torres trabajan normalmente con los 2/3 partes con aire caliente y el 1/3 inferior con temperatura ambiente. Secadora continua de columna En ella existen 2 cámaras en el núcleo central de la máquina, una para aire caliente y la otra para aire frío. El cereal desciende por los costados de la cámara, recibiendo el aire por las paredes perforadas. El aire caliente establece un contacto mucho mejor con el grano que en una secadora discontinua. Se trata del tipo de secadora más difundido.
Secadora continua de caballete
El aire circula por el interior de los caballetes, entrando por los de una fila y saliendo por los de otra. Saliendo el grano por el exterior de los mismos. Tanto el aire como los granos hacen un recorrido sinuoso y de esta manera el grano, va recibiendo calor desde direcciones distintas. El secado es de muy buena calidad pero su rendimiento es bajo.
Secadora continua de pantalla o flujo en sentido opuesto
Los chorros de cereal recorren columnas que son atravesadas por corrientes de aire en direcciones opuestas alternándose a distintas alturas.
Discusiones de los sistemas de secado
En las secadoras estáticas el aire atraviesa el cereal en un solo sentido, por lo que el grano cercano a la pared, por donde entra el aire, resultará más caliente y seco que el que se encuentra más alejado. En las de flujo continuo de columna, ocurre lo mismo porque el grano recorre líneas verticales durante su descenso. Como resultado el conjunto de mercadería no será homogéneo es decir tendremos dentro de la masa de granos, temperaturas y humedades distintas, lo que podrá ocasionar problemas durante el almacenamiento. En cambio en las de caballete y en las de flujo continuo de aire opuesto, se logra un secado más parejo, homogéneo y de mejor calidad. En cualquiera de todos los sistemas después del aire caliente la mercadería recibe aire natural. De esta forma se logra una continuación del secado y, un enfriado del cereal. Esto es debido a que al atravesar el aire frío el grano caliente, es el aire el que se calienta bajando su humedad relativa y continuando entonces el secado. Es importante efectuar trabajos de prelimpieza, antes de ingresar la masa de granos a la secadora. El aire caliente producido en la secadora, extraerá humedad de no ser así, a todo lo que acompañe al grano, es decir cuerpos extraños, polvillo, tierra, etc. que normalmente tienen un mayor porcentaje de humedad. Además estos cuerpos extraños pequeños dificultan el pasaje de la masa de aire, impidiendo la óptima circulación.
Problemas ocasionados por mal secado
Trigo: Se debe considerar el aspecto molinero del mismo, relacionándolo con el rendimiento en la obtención de harina
Maíz: La causa principal del mal secado en maíz pasa fundamentalmente por el fisurado, lo que implica dejar al grano frágil, produciendo como consecuencia un alta porcentaje de quebrado en los sucesivos manipuleos, en general se producen:
Soja: Las altas temperaturas de secado producen en la estructura de la semilla daños irreversibles, ya que deshidratarán los tegumentos de la semilla, que presenta características apergaminadas. Esta deshidratación produce fisuras en el tegumento, la apertura final del mismo y, la separación de las partes restantes de la semilla, ocasionando un aumento de porcentaje de partido.
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