concervacion de granos almacenados

8/6/2019 Concervacion de Granos Almacenados

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CONSERVACION DEGRANOS ALMACENADOS

REV: DICIEMBRE 2006


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LOS GRANOS SON MATERIALES

HIGROSCOPICOS Tienden a recibir o entregar humedad al

ambiente que los circunda. Es decir tienden a equilibrar su humedad

con la de los espacios intersticiales. Se han estudiado las humedades deequilibrio de diferentes granos en

diferentes condiciones. Estas tablas, ogrficas, se denominan Isotermas.


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Esta es una de las tablas aplicables al arroz

38100

3595

3290

2985

2780

2475

2170

1865

1660

1355

1050

745

440

235

CF

Condicionestropicales

Temp.


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TABLAS ISOTERMAS Las tablas difieren un poco para las

diferentes variedades y segn el secadohaya sido continuo o haya tenido procesosde rehumedecimiento, pero para efectosprcticos las cifras anteriores puedenconsiderarse adecuadas.

Isoterma: a temperatura constante


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CARTA SICROMETRICA Grfica para establecer las relaciones en

el aire entre: Humedad relativa.

Humedad absoluta.

Temperatura de bulbo seco.

Temperatura de bulbo hmedo.

Densidad.


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CARTA SICROMETRICA


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EJEMPLO La temperatura ambiente

promedio de los Llanosdurante la noche se puedeestimar en 75 F (24 C)

Con aire a temperaturaambiente, si la humedad

relativa es superior a 60 %,la humedad de equilibrioque alcanza el grano, consuficiente tiempo, es

superior a la que puedeconsiderarse segura paraalmacenaje: 12.5%aproximadamente.

24oC= 75oF


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EJEMPLO, SECAMIENTO Si la temperatura se aumenta a 38o C

(100o F), temperatura utilizadanormalmente en las llamadas secadorasde alberca para arroz (Lister, enVenezuela), se consigue el efecto dereducir la humedad relativa del aire como

se indica en la tabla siguiente (preparadacon la carta sicromtrica).


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10.2%47%100%

9.7%41%90%

8.7%35%80%

8.4%32%70%

HUMEDAD DE

EQUILIBRIO

DEL GRANO

HUMEDAD DEL

AIRE

DESECANTE ALCALENTARLO

A 38 C

HUMEDAD

AMBIENTE A

24 C

HUMEDAD DE EQUILIBRIO A 38 C


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EJEMPLO, SECAMIENTO Es decir que, an con aire ambiente de

alta humedad, se consigue extraerhumedad de arroz si la temperatura desecado es de 38oC.

Naturalmente la velocidad de secadodisminuye gradualmente a medida que la

humedad relativa del aire desecanteaumenta.


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AIREACION DE LOS GRANOS Sistema desarrollado en los Estados

Unidos hacia 1950, para ayudar aconservar los enormes excedentes de laposguerra.

En EE.UU, Argentina, Uruguay, paseseuropeos , la inyeccin de aire despusde las cosechas implica enfriarel grano

aprovechando las condicionesambientales del otoo.


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AIREACION DE LOS GRANOS En el trpico el uso de la aireacin est

limitado a conseguir: Ligero enfriamiento,

Reduccin de temperatura de puntoscalientes,

Extraccin de un poco de humedad del grano,

Remocin de aire de condensacin (conventiladores de aire extrado).


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AIREACION DE LOS GRANOS Aire inyectado o extrado (??).

La cantidad de aire por unidad de peso degrano se relaciona con el tiempo deavance de los frentes de enfriamiento y

de secado. Pisos perforados en los silos.

Ventiladores con capacidad para vencer lacapa de grano (presin esttica). Tablasde C-K.Shedd.


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Grfica de C.K.Shedd

PADDY SECO


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Tiempo de Almacenamiento

Cuando empieza adeteriorarse elgrano?

El da en que secosecha

Aumenta con altahumedad

Aumenta con altatemperatura

Qu hacer paramaximizar el tiempo

de almacenamiento? Acondicionar el grano

con la brevedad

posible

Mantener lascondiciones

apropiadas dentro delsilo


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Perodo de Almacenaje Seguro (Maz)

0

300

600

900

1200

1500

13% 15% 20%

Das

27 C.

24 C.

21 C.

18 C.

16 C.

humedad

Zona tropical30 C, o ms

?

Esta grfica norteamericana, no alcanza a reflejar latemperatura promedio de almacenaje del trpico: 30 C, o ms

Grfica facilitadapor Super Brix


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Condiciones favorables para hongos

e insectos

Humedad del grano

Tempe

ratura

40

30

20

10

30

40

50

60

70

80

90

100

5% 10% 15% 20% 25%

C F

Insectos

HongosHongos

Las Condiciones tropicalessiempre se relacionan con

dificultades, hongos e insectos



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DESARROLLO DE HONGOS En el aire ambiente de todas las zonas de

produccin y almacenaje de granos estnpresentes esporas de hongos. Cada especie de hongos tiene su ecosistema

de desarrollo ptimo (Temperatura y HumedadRelativa).

Las especies dainas de hongos de almacenajesuspenden su desarrollo cuando la HumedadRelativa de los espacios intersticiales es inferiora 62%.


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38100

3595

3290

2985

2780

2475

2170

1865

1660

1355

1050

745

440

235

CF

TEMP.

Humedad segura de almacenaje


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EL PROBLEMA DE LA DISPERSION DE

LA HUMEDAD EN LOS GRANOSINDIVIDUALES La humedad de los granos individuales de

arroz recibido del campo tiene altadispersin, originada en la diferencia demaduracin de dichos granos, derivada, asu vez, principalmente, de su colocacinen la espiga y de diferencias varietales

que inducen diferente tiempo de floracinde las partes de la espiga.


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DISPERSION DE LA HUMEDAD EN

LOS GRANOS INDIVIDUALES En la dispersin de la humedad inciden,

adems, otros aspectos como: Mezcla de variedades en la semillautilizada (Colombia, Venezuela, Ecuador),

Presencia de roedores en los cultivos quepueden trozar tallos que luego rebrotan ymaduran con tardanza (notorio en

Venezuela), Variabilidad en las condiciones climticas

durante la recoleccin (trpico).


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DISPERSION DE LA HUMEDAD EN LOS

GRANOS INDIVIDUALES

En los cuadros que siguen se utiliza el

indicador estadstico de desviacinestndarpara reflejar la magnitud de ladispersin de la humedad de los granos

individuales en la muestra. Las grficas que siguen muestran el orden

de maduracin normal de los granos en laespiga.


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EQUIPO PARA MEDICION DE LA

DISPERSION DE LA HUMEDAD Determinador de la

humedad individualde los granos.KETT PQ-510


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DISPERSION DE LA HUMEDAD En las grficas siguientes se aprecia la

dispersin de la humedad en granosrecibidos del campo, de diferentesvariedades, en molinos de arroz, en

Venezuela en 2002. Es importante observar los extremos de

las variaciones de humedad.


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GRANO DE CAMPODv std 2.46

Dispersin de la humedad de arroz

paddy recibido de campo H%

promedio 23,4% Dv std 2,46

0 5 10 15 20

17.5

19

20.5

22

23.5

25

26.5

28%dehumedaddelosgrano

Nmero de granos

Serie1

GRANO DE CAMPO


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GRANO DE CAMPODv std 2.58

Dispersin de la humedad de arroz

paddy humedo recibido del campo

2 H% prom 25,4% Dv std 2,58

0 5 10 15 20

19

20

22

23

25

26

28

29

31

%dehumedaddelosgrano

Numero de granos

Serie1


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VARIACION DE LA DISPERSION Se han observado varios casos extremos

con granos de campo cuya desviacinestndarfue superior a 4.0.

Dichos casos corresponden a mezclasvarietales sumadas con floracin inducidams de una vez, por diversas razones

(resiembra, ataque de roedores ...).

GRANOS DE CAMPO CON VARIAS COSECHAS


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GRANOS DE CAMPO CON VARIAS COSECHASMEZCLADAS, Dv std 3.85 y 4.08

14%

32%

CON EL VALOR PROMEDIO

PRCTICAMENTENO HAY GRANOS

PROMEDIO


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ALMACENAJE, INDICADORES En la tabla siguiente Ediagro propone un

primer intento de clasificacin de losrangos de variacin de la dispersin de lahumedad en zonas tropicales (no

conocemos indicadores de otras fuentes).Es necesario mencionar que todava hacefalta analizar ms informacin sobre eltema.


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Se deben extremarlas precaucionesrelacionadas con latemperatura desecado inicial. Nosobrepasar 45 C entorres y 32 C enAlbercas.

Debera tratar deconsumirse con lamayor brevedadposible.

Se debenaumentar lasprecaucionesrelacionadascon latemperatura desecado inicial.Puede presentar

problemasposterioresdurante elalmacenaje.

Se debentomarprecaucionesrelacionadascon latemperatura desecado inicial.

Grano defcilmanejo

Comentarios

Desviacin Estndarsuperior a 2,5

DesviacinEstndar entre1,7 y 2,5

DesviacinEstndar entre1 y 1,7

DesviacinEstndarInferior a 1

Grano decampo

Muy altaAltaMediaBaja

CLASIFICACIN DE LA DISPERSIN DE LA HUMEDAD DE GRANOSINDIVIDUALES

GRANO PARA SECAMIENTO


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Por qu Airear?

El grano es un organismoVIVO

Respira.

Genera humedad y calor.

Estas condiciones facilitandesarrollo de hongos e

Insectos.



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Programacin de aireacin

Para ejecutar una aireacin exitosa debenevaluarse las variables que inciden en laefectividad de la misma.

La aireacin debe ser programada deacuerdo con las condiciones ambientales

presentes y el estado del grano


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Para programar una aireacin se

necesita:1. Conocer las condiciones del aire

intergranular que va a serreemplazado.2. Conocer las condiciones del aire

ambiente que va serintroducido dentrode la masa de granos.


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1. Conocer las condiciones del aire

intergranular Temperatura: Se utilizan los datos del

sistema de termometra. Humedad del aire intergranular: Se

utiliza la grfica de isotermas deequilibrio para conocer HR% del aireintergranular.

Con la tabla sicromtrica se determinala humedad absoluta contenida en elaire intergranular.


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2. Conocer las condiciones del aire

ambiente que va a ser forzado Determinar las variaciones de temperatura

y humedad relativa del aire a travs delda y la noche en las fechas y lugar dondese va a realizar la aireacin.

Identificar la variacin de la temperatura yla humedad absoluta del aire.

Establecer los puntos crticos cuando nose puede realizar aireacin.


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Control de la aireacin La aireacin no es un trabajo de corto

tiempo. Usualmente se necesitan muchashoras de aireacin para cambiar lacondicin de temperatura del aire

intergranular. La temperatura de la masa de grano ir

evolucionando a medida que se varealizando la aireacin.


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Control de la aireacin Al avanzar la aireacin, la temperatura de

las capas inferiores disminuye, pero la delas capas intermedias y superioresaumenta a medida que se va desplazando

el frente fresco de abajo hacia arriba,formando un frente ms caliente que vaavanzando lentamente hacia arriba hastasalir del grano.


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Di d Si t d


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Diseo de un Sistema de

Aireacin Condiciones del ambiente

Tiempo de almacenamiento Grano

Tipo de grano Condiciones del grano

Tamao del silo

Distribucin del aire Economa

Di d l Si t


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Diseo del Sistema

Ratas de aire

0.05 - 0.20 cfm/bu. (1/20 to 1/5 ) 0.0009 - 0.0037 m3/s - tonelada

Normalmente se disea para: 0.10 - 0.14 cfm/bu (1/10 to 1/7 )

0.0019 - 0.0027 m3/s - tonelada

Di d l Si t


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Diseo del Sistema

0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0 50 100 150 200 250 300Tiempo (Horas)

CFM/BU

Tiempo Aproximado de AireacinPara subir o bajar la temperatura del grano

a la temperatura ambiente


P bl Ai i


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Problemas en Aireacin

Material extrao (grano sucio) Suciedad en la va de acceso y salida

del aire

Sobrellenado del silo

Condensacin en el techo

Problemas de aireacin


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Material extrao en

el centro

No hay flujode aire


Solucin de aireacin


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Solucin de aireacin

Durante elllenado, vaciarel centro cada

24 horas parahacer un conoen el cereal.


Solucin de aireacin


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Solucin de aireacin

Distribuir elmaterial extrao

Centrfuga Separacin pordensidad


Solucin de aireacin


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Solucin de aireacin

Distribucin dematerial extrao

Sistema que usa lagravedad.

No se tieneseparacin

por densidad.


Solucin de aireacin


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Solucin de aireacin

Limpiar el grano

antes dealmacenarlo.

Nota: cada

mquinalimpiadoradifcilmente

puede removerms de 1.5% deimpurezas



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Tnel sucio

Perforaciones de

piso tapadas Ventilas de techo

tapadas

No hay flujode aire


Problemas de Aireacin


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Salidas de aireobstruidas


Solucin de Aireacin


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Solucin de Aireacin

Limpiar lostneles, ductos,

pisos y ventilas detecho antes dellenar el silo




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Sobre-llenadodel silo




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Cereal se daaen las paredes



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Condensacin dentro del silo: Se presenta con diferencias de 9OC,o ms, entre temperatura interna y

externa.

Solucin de Aireacin


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Solucin de Aireacin

Instalar ventilas adecuadas en el techo Instalacin de ventiladores extractoresforzados.

Extractores forzados


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Extractores forzados

Pueden fijarse a la

estructura deltecho, previamentereforzada.Los llamados ventiladoreselicos son, normalmente,simples salidas de aire deconveccin. Un sombrerochino hace el mismo

trabajo.



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VENTILADORESEXTRACTORESPARA ZONASTROPICALES

40%

100%

140%

Control de temperatura


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Co t o de te pe atu a

La temperatura es un indicador de laestabilidad del grano durante el

almacenamiento. La elevacin de la temperatura en la

masa de grano almacenada es sntoma

de acumulacin de calor por: Respiracin de granos con alta humedad

Desarrollo de hongos favorecidos por la altahumedad intergranular

Desarrollo de insectos.

Sistema de Termometra


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Medicin de la temperatura del


63/112

p

grano almacenado Sistema de termometra fija en los silos o

bodegas graneleras Termometra porttil, con lector manual,

cables o sondas de profundidad.

Toma de muestras por trasiego orecirculacin.

Otros sistemas: caas o testigos inmersosen el grano.

Lecturas de la termometra fija


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Lecturas de la termometra fija

Componentes del sistema:

Cables que contienen varios puntos delectura de temperatura.

Cajas de transferencia de la informacin

procedente de los puntos de lectura de loscables.

Sistema de lectura. Manual o fijo. Simple o

computarizado.

Uso de la informacin de la


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termometra. Lectura de temperatura peridica. Registro de la informacin en planillas o

en matrices electrnicas. Anlisis de la EVOLUCION de la

temperatura en cada uno de los puntos delectura.

Anlisis de la EVOLUCIN de la

temperatura por estratos. Arriba, al centro,al fondo, en los costados, etc...

Significado de las lecturas de la


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termometra.

Un calentamiento concentrado en la partesuperior del grano puede evidenciar: Condensacin en la tapa del silo y

humedecimiento de la capa superior delgrano.

Inicio de una infestacin en la parte alta delgrano o en la superficie.



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termometra

Un calentamiento concentrado en la basedel silo, puede evidenciar: Inicio de una infestacin en el fondo del silo,

proveniente de las bocas de descarga, o losductos de aireacin.

Humedecimiento de la capa inferior del grano

por diversas circunstancias.



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termometra

Un calentamiento en el centro del silo,puede evidenciar: Desarrollo de infestaciones que iban con el

grano almacenado. Concentracin de humedad en parte del

grano almacenado.

Desarrollo de hongos.

Acciones que se desprenden de


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q p

la informacin de termometra

Evaluacin de la tendencia de incrementode temperatura, teniendo en cuenta que elincremento se vuelve exponencial con el

paso e los das. Evaluacin del tiempo de almacenamiento

restante para determinar la convenienciaeconmica de realizar controles.


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Efectos de la recirculacin en


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la temperatura del grano. La recirculacin (mover el grano dentro del

mismo silo) permite romper estructuras decalentamiento en la columna central,desarrolladas a partir del material fino

acumulado all. Al depositar el granonuevamente sobre la superficie superior,el calentamiento podra reiniciarse all.

Es poco probable que la temperatura deesa porcin de grano disminuya. Ayuda unpoco en las etapas iniciales.


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Ejemplo avance de frente de aireacin


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Frente de Aireacin



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Foco de Calentamiento


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Foco de Calentamiento


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Lecturas de Temperatura


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T/C Nmero

Abr/26 34 32 32 29 29 29

Abr/19 32 30 29 29 29 29

Abr/11 30 29 29 29 29 29

Fecha 1 2 3 4 5 6

Cable #1

Instalacin de Cables de


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TermometraArea de Sensibilidad del Cable12 (3.65m) Radio/2-3 Das

2

5

6

8

7

1

4 9

3


Area de Sensibilidad del Cable


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12 (3.65m) Radio/2-3 Das

2

7

1

3

5

9

8

6

4



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85/112

Anclaje de Cables


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CRITERIOS PARA AIREACIN DE


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SILOS, RESUMEN Los hongos, causantes del mayor deterioro en

los granos, no se desarrollan de manera

apreciable si la humedad relativa (HR) de losespacios intersticiales es menor a 62%.

La HR anterior corresponde a una humedad deequilibrio del arroz de 12.5% aproximadamente.

Las relaciones de temperatura, humedadrelativa y humedad absoluta, se establecen conayuda de la carta sicromtrica.


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CRITERIOS PARA AIREACIN DE

S OS S


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SILOS, RESUMEN Durante el da se puede llegar a tener

temperaturas promedio de 35 oC con HR de

95% (alta humedad pero sin lluvia), la humedadabsoluta en este caso es 33 gramos de vaporpor kg de aire seco.

No es posible esperar, en ningn caso, que elgrano almacenado en silos en los Llanos,durante varias semanas, tenga una temperaturainferior a la temperatura promedio de las 24horas. Se podra suponer que este promediooscila alrededor de 32 o 33 oC


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CASO 2


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El grano se ha calentado hasta llegar a 40 oC Seanaliza la posibilidad de airear durante la noche

con 25 C y HR 95%. Se puede suponer que elaire llega hasta la temperatura promedio de 32C mencionada anteriormente. La humedad

absoluta del aire exterior es 20 gramos por kgde aire seco y la HR del aire al tomar contactocon el grano y adquirir la temperatura de 32 C

se establece alrededor de 58%.


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CASO 3


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El grano se ha calentado hasta llegar a 40oCy se desea airear de da, cuando las

temperaturas ambientes van a ser superioresa la temperatura promedio del da y la noche(32 C). En este caso la aireacin se podrahacer cuando la HR sea inferior a 55% (o50% si se desea ser un poco msconservador) pues en ningn caso al airellegar a humedad superior al lmite de 62%

de desarrollo de hongos.

LA PRACTICA


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El almacenaje de granos por plazos medianos(ms de 3 o 4 meses) en los trpicos es una

carrera entre el deterioro por calentamiento y elresecamiento. Las condiciones del aire de aireacin no son

controlables y difcilmente tienen lascondiciones necesarias para enfrentar losproblemas que se pueden presentar.

Normalmente se aplica aire cuando se detectancalentamientos y las condiciones ambientales lopermiten.

LA PRACTICA


99/112

Se debe seguir el principio de terminar todoproceso de aireacin iniciado para evitar daos

mayores causados por una bolsa de airecaliente dejada a mitad de camino. Normalmente se prefiere una merma por

resecado a una prdida de precio porcalentamiento. Se debe establecer con base en los criterios

anteriores el valor del disparador de altatemperatura.

LA PRACTICA


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En el trpico almacenajes de 7 u 8 mesesdeben ser considerados como largo plazo,

pues en ningn momento se cuenta con aireverdaderamente fro que se pueda inyectar paracontrolar el desarrollo de insectos y hongos,

como se hace en Brasil o Estados Unidos. Las experiencias de almacenajes largos en

Colombia y Venezuela siempre terminaron con

grano de color ambarino y afectado porinsectos.


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102/112

Principios de la refrigeracin

de granos


103/112

de granos La temperatura del grano en

almacenamiento tiene correlacin conla respiracin y el desarrollo de calor enla masa de granos.

A menor temperatura menor respiraciny desarrollo de calor.

A menor temperatura menos cantidadde prdida de peso por respiracin ydeshidratacin.

EN EL TROPICO NO SE CUENTA NUNCA CON AIRE AMBIENTE FRIO


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INYECCION DE AIRE FRIO (PANAMA, R.DOMINICANA)

Efectos de la refrigeracin


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Los insectos no se reproducen debajo de18oC y se mueren por debajo de 13oC

Cuando se refrigeran los granos, el uso deinsecticidas disminuye fuertemente,

quedando limitado al uso de insecticidasde proteccin de equipos e instalaciones,por aspersin o nebulizacin.


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PERDIDAS EN UNA

INFESTACION


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INFESTACION

Consumo por ciclo:gramos por kg de

grano.0,4

Infestacin baja (15 insectos por

kg)

Consumo por ciclo:gramos por kg degrano.2,4

Infestacin media (100 insectospor kg)

Consumo por ciclo:gramos por kg degrano.4,8

Infestacin alta (200 insectos porkg)

Miligramos24Un insecto durante su vidaconsume en promedio

COSTOS DE ENFRIAMIENTO


109/112

El clculo de costos depende de la zonaclimtica donde se ubica el equipo.

Los costes tpicos de refrigeracin oscilanentre 4 y 12 kw-h por tonelada mtrica,

correspondiendo el primero a lugares declima templado y el valor ms alto aclimas tropicales, con muy alta

temperatura y humedad ambiental.


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UN EJEMPLO ENVENEZUELA

2006

COSTO CONSERVACION GRANO, INCLUYE PERDIDAS

7 000

8.000

9.000

DAB

s.


112/112

01.000

2.000

3.000

4.000

5.000

6.000

7.000

10 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200

INFESTACION INSECTOS/KG

COSTO

PORTONELAD

Costo fumigacion Costo con frio

concervacion de granos almacenados

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