SECADO DE GRANOS

Cát. de Forrajes y Cereales

FAZ – UNT

Se debe tener en cuenta que el precio de la secadora

representa alrededor del 50% de una instalación de secado,

porque hay que pensar además en la noria elevadora, en el silo de

grano húmedo, en la provisión de combustible, en los ciclones

para polvo, etc.

Pero el costo del secado es un ítem considerable de la planta y

hay que meditar seriamente en el consumo de energía y la

selección de personal capacitado para su manejo.

¿Secadoras de columnas o secadoras de caballetes?

Dentro de las secadoras de flujo continuo, tipo torre, los

modelos más comunes en las plantas de acopio pertenecen a

alguno de estos dos grupos.

Las de columnas predominan en Estados Unidos mientras que

las de caballetes prevalecen en Europa, particularmente en

Francia. En Argentina tenemos los dos tipos.

A continuación se analizan varios items que permitirán evaluar

las características de cada tipo.

Las secadoras de caballetes, al distribuir el grano en diversas

capas de menor espesor, permiten un mejor intercambio entre aire

y grano; además, por la forma y distribución de los caballetes, los

granos son atacados por el aire caliente ya sea por flujo cruzado,

por contracorriente y por acción concurrente, de manera que se

mejora notablemente el contacto grano-aire.

Por esta razón estas secadoras son conocidas también como "de

flujo mixto".

Esta mejor distribución entre aire y grano permite reducir las

diferencias entre las humedades de granos individuales, es decir,

mejorar la uniformidad de secado.

Las secadoras de columnas no alcanzan una uniformidad tan

satisfactoria pues en las columnas los granos que están más

cercanos en contacto con la pared que recibe el aire caliente, se

secan excesivamente, mientras que los que están en contacto con

la pared del otro lado, no llegan a secarse adecuadamente. Es

posible que granos que ingresan a la máquina con 18% de

humedad, tengan a la salida una humedad promedio de 14%, pero

si se pudiera medir la humedad de granos individuales, muchos

tendrían 17% de humedad y otros estarían sobresecados a 8-9%.

Los primeros pueden causar problemas posteriores de

conservación, y los segundos habrán perdido gran parte de sus

propiedades nutricionales.

Capacidad de secado

A igualdad de tamaño, las de columnas pueden tener una

capacidad algo mayor, pues el flujo de granos es más libre.

Caudal de aire

Al mencionar la potencia requerida, los caudales necesarios

para las máquinas de columnas son mayores y pueden llegar a

5000 m3/h y por m³ de grano, mientras que las similares de

caballetes tienen valores iguales a la mitad de aquellos.

Adaptación a diferentes granos

Las máquinas de caballetes se adaptan para procesar granos de

diferente peso y tamaño, pero hay que tener la precaución de

reducir los caudales de aire cuando se trata de semillas livianas o

pequeñas, por el peligro que las arrastre el aire hacia el exterior.

Las de columnas también se adaptan para diferentes granos,

siempre que las semillas no sean más pequeñas que los agujeros

de las paredes.

Temperatura de secado

Como las secadoras de caballetes hacen una más completa

mezcla de aire caliente y grano, pueden utilizar temperaturas de

secado más elevadas que las de columnas. En estas últimas las

temperaturas deben ser algo menores para evitar daños

excesivos a los granos.

Eficiencia de secado

Es mayor en las máquinas de caballetes, por las razones

expuestas anteriormente. Ello significa que requieren menos

kilocalorías por cada kg de agua evaporada que las de columnas.

También pueden tener un menor consumo energético.

Fisurado del grano

Es posible que las secadoras de columnas originen más fisurado

de granos que las de caballetes, a causa de que emplean un

mayor caudal de aire, que ocasiona al grano tensiones más

severas.

Volumen de grano

Las secadoras de caballetes tienen un mayor volumen de grano

en su interior que las de columnas de similar tamaño, lo cual les

permite un secado más lento por medio de una mayor exposición

al aire de secado.

Cálculo de la capacidad necesaria de secado

Dos casos para calcular la capacidad óptima de una secadora. El

primero se refiere a un productor y el segundo, a plantas de acopio.

Caso 1°: Productor

Un productor agrícola que quiera poseer su propia secadora,

puede calcular la capacidad necesaria de secado, en base a sus

operaciones de cosecha. Con este fin debe aplicar esta fórmula.

Capacidad = [Capacidad cosechadora (Tn./h) x horas

diarias de cosecha x 1,20] / Horas diarias de secado

Este valor 1,20 permite un 20% de tolerancia por mayor

rendimiento del cultivo o de la máquina.

Ejemplo:

Capacidad cosechadora: 15 Tn./hora

Horas diarias de cosecha: 8 horas

Horas diarias de secado: 16 horas

Capacidad secadora = [15 x 8 x 1,20] / 16 = 9 Tn./h

Será suficiente una secadora de 9 Tn./hora para ir secando, por

ejemplo, durante la noche la producción diaria.

Debe tenerse presente que la capacidad de una secadora está

dada para extraer humedad ente 18 y 13,5%.

Caso 2°: Planta de acopio

No puede pretenderse instalar una capacidad de secado igual

o mayor que las máximas recepciones diarias de grano húmedo,

pues significaría una inversión excesiva.

Conviene calcular el promedio de recepción diaria de grano

húmedo en toda la temporada, y fijar una capacidad de secado

mayor a ese dato.

También, se puede tomar el promedio de las recepciones

diarias de grano húmedo de los tres días consecutivos de mayor

recepción, y fijar una capacidad de secado algo menor.

Ejemplo:

Una planta recibe en los 3 días de máxima recepción un

promedio de 15 camiones de 30 Tn. con humedad de maíz del

24%. Son 450 Tn. diarias y si la secadora trabaja entre 10 y 12 hs.

diarias, se puede elegir una máquina de 40-45 Tn./h.

Hay que tener presente que sólo 3 cosechadoras recolectando

maíz con cabezales de 6 surcos, a 6 km/hora, pueden juntar unas

6 ha por hora, que pueden significar 36 Tn. de maíz por hora, o sea

la capacidad de una secadora de más de 50 Tn./hora (dato de

fábrica) para secar maíz de 22% de humedad.

Prelimpieza

Se entiende por "prelimpieza" la limpieza de los granos

enseguida de su recepción, o mejor, antes de su secado.

Esta operación puede llevarse a cabo con máquinas especiales,

llamadas justamente "prelimpiadoras", de las que existen varios

modelos.

Las más usadas son del tipo de aspiración o neumáticas, pues se

procura que en ese momento se eliminen los materiales livianos

(hojas, cáscaras, basura, pedazos de marlos), ya que estos cuerpos

son los que afectan más el proceso de secado. También son

recomendadas las limpiadoras con zarandas y aspiración.

He aquí una lista de beneficios que acarrea la prelimpieza:

1) Costos de secado más reducidos pues no se seca material

innecesario (ahorro de combustible). Las impurezas suelen tener

más humedad que el grano. Cuando se ha secado 1 Tn. de

impurezas a 65% de humedad, se hubieran podido secar 3 Tn. de

maíz a 35% con la misma cantidad de energía.

2) Se mejora el pasaje del aire para el secado y la aireación.

3) Se facilita la limpieza final, y se consigue un almacenamiento

más seguro, pues se reduce considerablemente la posibilidad de

infestación de insectos.

4) La calidad del grano obtenido es mucho más uniforme.

5) Se reduce el peligro de incendio y explosiones.

6) El escurrimiento y movimiento del grano es favorecido.

7) Se aumenta la capacidad de almacenaje, pues se acrecienta el

Peso Hectolítrico del grano.

8) Se tapan menos los orificios de los conductos de aireación.

9) Mejores probabilidades de acceder a mercados especializados,

por la mejor calidad de granos obtenida.

10) En el caso de girasol, se facilita la eliminación de gases

combustibles producidos por fermentaciones de materiales

húmedos.

Manejo de plantas de grano

El manejo de una planta de acopio debe ser encarado con

un equipo completo y perfectamente organizado que actúe

sobre todas las cuestiones técnicas, económicas, organizativas

y de mantenimiento.

Un conjunto de esa naturaleza tendría que estar constituido

por varios niveles, como los que se mencionan a continuación:

- Una gerencia comercial, que realiza las transacciones

comerciales, que analiza costos e inversiones, que estudia los

clientes y los mercados de granos.

- Una gerencia técnica, que se ocupa de las instalaciones y los

transportes, que selecciona y monta los equipos de secado,

almacenamiento y otros, y que analiza y archiva toda la

información técnica. De ella dependen:

• Un jefe de planta, que está a cargo de todos los procesos, desde

la recepción de los granos hasta su despacho, y que hace funcionar

los equipos;

• Un encargado de las secadoras;

• Un jefe de mantenimiento de toda la planta.

SILOS

Batería de Silos + Secadora de Granos

CELDAS

Celdas Australianas para Acopio de Grano

Silos Temporarios (de campaña)

Acopio de Granos en Silos Bolsas

Extracción de grano de Silo Bolsa

Limpiadora de granos

Zarandas limpiadoras de grano

Secadora de

Granos

Procesamiento:

60 a 65 Tn./hora

Altura: 11,0 m

Ancho: 3,5 m

Efecto del secado sobre las propiedades fisico-

químicas y funcionales de los granos

El principal objetivo del secado de los granos, es

reducir la humedad de los mismos a niveles tales que

no se produzca descomposición durante el manipuleo y

almacenaje posteriores.

Para ello se hace circular aire con capacidad para

extraer agua de la masa de granos; la capacidad de

extraer agua del aire se halla en relación a su humedad

relativa.

La manera mas común de disminuir la humedad relativa

del aire aumentando su capacidad para extraer agua, es

por calentamiento.

Durante el secado con aire caliente hay un aumento del

cuarteado de los granos, que es la ruptura del

endosperma almidonoso sin llegar a la ruptura de las

cubierta seminales.

Este cuarteo aumenta la susceptibilidad del grano al

quebrado durante el manipuleo posterior.

Tompson y Foster (1963) determinan la siguiente

ecuación que permite predecir el aumento de granos

cuarteados, en maíces amarillos, en base a la velocidad

de secado: AC = 6,6. VS - 5,3

A.C = aumento del cuarteo (expresado en % )

VS = Velocidad de secado (expresada en % de pérdida

de humedad por hora)

Se desprendería de esta experiencia que cuando la

pérdida de humedad del grano es menor a 0,8 % de

Humedad/hora, no se produciría aumento del cuarteado.

Cuando el grano es enfriado como último paso del

proceso de secado, una rápida disminución de la alta

temperatura produce en el grano de maíz un aumento en

el cuarteado.

Además influyen sobre el desarrollo de cuarteado la

humedad inicial del grano al ser sometido a secado y la

humedad relativa del aire de secado.

Con respecto a la humedad inicial del grano, cuanto

menor es esta, menor es el daño producido por el

secado.

Cuando la humedad relativa supera el 30%, tiende a

disminuir el cuarteado en el grano, mientras que con

humedad relativa entre 10 y 30 %, el efecto sobre la

fragilidad del grano es mínima.

Entre otros factores que pueden influir sobre la

susceptibilidad del grano al quebrado, pueden señalarse

el genotipo, prácticas culturales, condiciones

ambientales durante el cultivo, grado de madurez y

equipos de manipuleo.

La densidad aparente del grano, que se puede expresar

como Peso Hectolítrico (PH), es un buen indicador de la

calidad del grano, que permite predecir el rendimiento en

harinas y sémolas en molienda seca, en especial en

granos como Trigo y Maíz.

Por lo general , el PH del grano aumenta durante el

proceso de secado. Ese aumento dependerá de la

humedad inicial del grano, de la humedad final alcanzada,

del deterioro del grano y del genotipo.

Mientras mayor es la diferencia entre humedad inicial y

final del grano, mayor será el aumento del PH al ser

secado el grano, aunque ese incremento será

menor cuando mayor proporción de granos dañados

tenga el lote.

Cuando el grano es utilizado en molienda húmeda, en

particular Maíz, el exceso de humedad dificulta los

procesos de limpieza y transporte y disminuye la

separación de sólidos solubles durante el remojado.

La temperatura de secado influye directamente sobre el

almidón y su calidad; se ha demostrado que el

rendimiento en aceite del germen de Maíz, disminuye en

1,1 % por cada ºC de aumento de la temperatura de

secado del grano.

Las altas temperaturas de secado producen una drástica

disminución de la viabilidad por muerte del germen.

Cuando mayor es el contenido de humedad del grano, el

mismo resulta mas sensible a los efectos de las altas

temperaturas.

Kent (1975) señala que grano de Trigo con una humedad

inicial de 24 %, pierde totalmente su capacidad

germinativa al ser sometido durante 24 minutos a

temperaturas de 64 ºC.