Universidad del Bio Bio.Facultad de Ciencias de la Salud y de los Alimentos.Departamento de Ingeniería en Alimentos.Campus Fernando May.Chillán.

Informe de Laboratorio N° 4:

“Curvas de Secado Granos y Secado de

Facultad de Ciencias de la Salud y de los Alimentos.Departamento de Ingeniería en Alimentos.

Informe de Laboratorio N° 4:

“Curvas de Secado Granos y Secado de Granos”

AsignaturaProcesos de Cereales y Granos

Profesor Laboratorio: Sra. Luisa Arriagada

Alumno:John San Juan

Edison San MartinFecha:

25-Junio 2013

“Curvas de Secado Granos y Secado de

RESUMEN

En general el contenido de humedad de un grano es el agua total que contiene, esta agua no solo constituye las propiedades reologicas y de textura sino que también determina el tipo de reacción química que se pueden suscitar en el alimento.La presencia de agua en los cereales contribuye de forma importante a su deterioro, por lo tanto la disminución del contenido de agua reduce la posibilidad de su alteración biológica y también, de forma apreciable, las velocidades de otros mecanismos de deterioro.

Una operación característica para la conservación de granos es el secado, esto es la remoción de agua por evaporación. Con esto se consigue un incremento en las posibilidades de conservación. (Brennan, 1980)Para la ingeniería en alimentos es de bastante utilidad el manejos de las técnicas de deshidratación ya que con ellas se pueden gestionar múltiples funciones, que va desde la reducción de peso para el transporte de algún material importante y la inherente reducción de costo que esto significaría, hasta la protección de alimentos ante la floras microbianas o ante reacciones desfavorables comunes de algunos alimentos y con esto finalmente aumentar la vida útil de algún producto. (Primo, 1998)Dentro de los objetivos principal de este laboratorio es la de Remover la humedad del producto a un nivel que permita un adecuado almacenamiento.En esta experiencia se determinó el contenido de humedad de los porotos, y para poder hacerlo se aplicó un proceso de secado, Con el objeto de Determinar la evolución del contenido de humedad durante el secado de alimentos, evaluar la perdida de agua durante el proceso de secado y construir una curva de secado de muestras de porotos.Con esto se concluyo que exponer una muestra de porotos a un secado constante esta tiende a perder peso (de agua) rápidamente hasta eliminar el agua libre, luego de un largo periodo tiende a perder de forma paulatina el peso ya que solamente queda el agua ligada del cereal, lo que va a disminuir la difusión de esta.La pérdida de peso de la muestra de poroto se relaciono de forma inversamente proporcional al tiempo de secado pasando por 4 etapas en su proceso.El porcentaje obtenido de humedad experimental inicial del poroto en duplicado es de 11,3% y el contenido de humedad final del poroto es de 8,65Al igual que el peso la humedad se caracteriza por que al imponerse un ambiente de secado constante esta empieza a perder su contenido de humedad libre en el paso del tiempo, y al igual que el peso en primera instancia esta pérdida es crítica para luego ser de forma más lente, esto indica que en el momento que decrece de forma paulatina existe una mayor cantidad de sólidos secos en la muestra que contenido de humedad

1.0 INTRODUCCIÓN

El secado de granos "es el método universal de acondicionar los granos por medio de la eliminación del agua hasta un nivel que permita su equilibrio con el aire ambiente, de tal forma que preserve su aspecto, sus características de alimentos, su calidad nutritiva y la viabilidad de la semilla" (Márquez, 1993).

El secado es un proceso de gran importancia en la cadena de producción de alimentos, ya que el contenido de humedad es, sin duda, la característica más importante para determinar si el grano corre el riesgo de deteriorarse durante el almacenamiento. Se realiza para inhibir la germinación de las semillas, reducir el contenido de humedad de los granos hasta un nivel que impida el crecimiento de los hongos, y evitar las reacciones de deterioración.

Existen diversos métodos de secado de grano: secado natural, secado en patios, secado solar rotativo, y el secado artificial. Para el secado artificial de granos existen básicamente dos métodos: uno que emplea altas temperaturas (entre 45 y 120 °C, o más en algunos casos) y el otro, que emplea bajas temperaturas. El secado a bajas temperaturas (con o sin calentamiento suplementario del aire de secado) es un proceso de gran eficiencia energética, con el cual se obtiene un producto final de óptima calidad cuando se realiza en forma adecuada, ya que la temperatura sólo se incrementa unos pocos grados más arriba de la temperatura ambiente (1 -5 °C). El principal problema que se presenta en el secado de granos a bajas temperaturas lo constituye el peligro de deterioración del producto debido al largo tiempo que se requiere para el secado. El secado artificial con altas temperaturas es más rápido; sin embargo, la eficiencia energética es menor (Márquez, 1993).

El proceso de secado se puede acelerar calentando el aire a temperaturas superiores, así se aumenta la capacidad del aire para retener agua, lo que permite un mayor arrastre.

Una consideración importante en el sistema de secado, es la resistencia del grano a la corriente de aire. Esta resistencia generalmente se expresa como "presión estática" y depende básicamente de los siguientes factores:

Tipo de grano (tamaño, forma y superficie del grano), Contenido de impurezas y presencia de granos quebrados, Relación diámetro/altura del silo, Grado de compactación del producto.

Los granos de mayor tamaño tienen mayores espacios intergranulares, por lo que ofrecen menor resistencia al paso del aire; mientras que los granos pequeños ofrecen mayor resistencia. La presencia de granos quebrados y material fino incrementa la resistencia al flujo de aire; además, este tipo de material tiende a concentrarse en algunos sitios de la masa de granos provocando una deficiente distribución del aire que pone en peligro los buenos resultados del proceso. Para minimizar este problema es indispensable limpiar los granos antes de llenar el silo.

En el secado, la perdida de humedad se produce en la superficie del grano. Si se aplicase suficiente energía para vaporizar la humedad interior del grano, este se hincharía o reventaría, condición abiertamente indeseable. Tras un corto periodo de tiempo, la humedad de la superficie del grano ha disminuido a un valor bajo y la velocidad de secado desciende. La velocidad de secado depende entonces de la velocidad de difusión de la humedad hacia la superficie. A medida que progresa el secado, aumenta la distancia a la que ha de difundir la humedad y la velocidad de secado disminuye.

2.0 OBJETIVOS

Objetivo General:

Remover la humedad del producto a un nivel que permita un adecuado almacenamiento.

Objetivos Específicos:

Construir la curva de secado de granos, registrando la variación de peso de la muestra. Determinar la humedad inicial y final en duplicado. Determinar el perfil de temperatura en el secador. Graficar el proceso en carta psicrometrica

3.0 materiales y métodos.

3.1 Materiales.

Secador Batch:

Termocuplas para el registro de temperatura. con balanza analítica

Materia prima: Porotos.

3.2 Metodología.

Secador Batch

Dar el paso del gas (1) Dejar en OFF la válvula de la estufa (2) Encender los interruptores 3 y 4 Levantar la tapa (5) Encender luz, dejando la válvula unitrol en posición piloto, mantener la válvula

presionada mientras prende la luz piloto (6) Encender el quemador Dejar la válvula unitrol en posición ON Regular el termostato a la temperatura de secado. Medir cada 15 min la variación de peso de la muestra de porotos

Determinación de del contenido de humedad

Se usó el método AOAC de 1980, donde se pesaron en la balanza analítica XB 220 Precisa aproximadamente 2 gramos de muestra en pocillos, posteriormente fueron molidos para llevarlos a la estufa de vació, se realiza por duplicado

El contenido de humedad se obtiene aplicando la siguiente ecuación:

0

0

w

wwX tW

t

donde:WtX : fracción másica de agua en la muestra en el tiempo t (g de agua/g muestra).

w0 : peso de muestra inicial sin desecar (g). wt : peso de la muestra al tiempo t (g)

4.0 Resultados

Determinación de contenidos de humedad muestra de porotos al inicio y termino de la experiencia

Etapa % HumedadInicial 11.29Final 8,65

Este porcentaje constituye en la etapa inicial la cantidad de agua libre y ligada que contiene la muestra de poroto.

Tiempo de secado

Teórico experimental 7,5 [h] 5,43 [h]

Grafico 1. Variación del peso en agua de porotos durante un proceso de secado.

113

114

115

116

117

118

119

0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 8.00

mas

a de

por

otos

[g]

Tiempo [h]

Variacion de la masa de Porotos

Grafico 2. Contenido de humedad (b.s) muestra de porotos en función del tiempo de secado.

Perfil de temperatura

0.000.010.020.030.040.050.060.070.080.090.100.110.120.130.14

- 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0

Co

nte

nid

o d

e h

um

ed

ad

[kg

agu

a/

kg s

.s.]

Tiempo [h]

Curva de Secado Porotos

0

10

20

30

40

50

60

70

80

0.00 2.00 4.00 6.00 8.00

Tem

pera

tura

[°C]

Tiempo [h]

Perfil de Temperatura

Termocupla 1

Termocupla 2

Termocupla 3

Termocupla 4

Termocupla 5

Termocupla 6

Termocupla 7

5.0 Discusión

El grafico N°1 se identifica la relación que existe entre el tiempo de secado versus peso de la muestra obtenida, a partir de los datos obtenidos de la experiencia de tallado en la sección de anexos del presente informe. En la grafica se puede observar que existe un comportamiento inversamente proporcional entre las variables, ya que a medida que va aumentando el tiempo de secado, la muestra va perdiendo peso debido a la perdida de agua progresiva a medida que avanza el secado , donde el producto esta en contacto con el flujo de aire caliente. Podemos observar que en este proceso de secado se eliminaron primero moléculas de agua menos ligada de la superficie del alimento , y al final del proceso se eliminaron las fuertemente ligadas desde el interior ya que esta requiere de mas energía para ser extraída que la menos ligada, por lo tanto el poroto perderá peso de forma mas lenta a medida que avanza el tiempo de secado, ya que en un momento dado solo se perderá agua fuertemente ligada la cual es mucho más lenta que el proceso de eliminación del agua poco ligada.

El Grafico 2. Representa el contenido de humedad, la cual es la relación entre la cantidad de agua del cereal y la cantidad de sólidos secos de la misma, en función del tiempo de secado. Denota al igual que el peso, que disminuye rápidamente al paso del tiempo de exposición, en un principio y luego este baja en forma crítica para luego empezar en un descenso más controlado, puede ser debido a que existe una mayor cantidad sólidos secos en el alimento, por ende una menor cantidad de agua que eliminar. Esto se debe que a medida a la perdida de humedad del producto al enfrentarse a un flujo de aire caliente que provoca una transferencia interna de materia así eliminado la humedad del producto

La perdida de humedad está relacionada principalmente de las características químicas y físicas, Asimismo la facilidad con la que el agua abandona el alimento o material depende de la cantidad de agua que posea, el gradiente de humedad, porosidad del medio, temperatura de secado, entre otros.

La curva de velocidad de secado en las que primeramente el producto tiene a buscar el equilibrio con la temperatura del flujo, después viene un periodo de velocidad constante, que está asociada a la eliminación del agua no ligada luego de esto viene una fase de descenso en la velocidad de secado y esto se puede deber que en ese momento ya casi no queda el contenido de agua presente en la superficie del producto.

La finalidad principal del secado de granos es alargar la vida comercial del producto final. El proceso consigue este objetivo reduciendo el contenido de humedad del producto reduciendo la humedad del producto hasta un nivel que limita el crecimiento microbiano así como las reacciones químicas que inevitablemente alteran la calidad del cereal. En las mayorías de las operaciones de secado se utiliza aire caliente

Remover la humedad del producto a un nivel que permita un adecuado almacenamiento.

6.0 Conclusiones

La pérdida de peso de la muestra de poroto se relaciono de forma inversamente proporcional al tiempo de secado pasando por 4 etapas en su proceso.

El porcentaje obtenido de humedad experimental inicial del poroto en duplicado es de 11,3

El contenido de humedad final del poroto es de 8,65

La humedad se relaciona de manera inversamente proporcional al tiempo de secado y estárelacionado con la pérdida de peso del producto desecado.

La duración de cada fase del proceso de secado estará determinada la temperatura con la que se trabaje. Y su perfil de temperatura

Graficar el proceso en carta psicrométrica

7.0 BIBLIOGRAFÍA

BAKKER-ARKEMA, F.W., MAIER, D.E. y SCHISLER, I.P. 1987. Drying rates

and drying capacities of different seed grains. Drying Technology, 5 (4), 527-540

Brennan J., Butters J., Cowell N., Lilly A. 1980. “Las Operaciones de la Ingeniería de

los Alimentos”. Editorial Acribia S.A., España, páginas 527-530.

Primo E., 1998. “Química de los alimentos”. Editorial Síntesis, España, página 316.

Mathias S. L. “La importancia de la actividad de agua” www.mathiasbcn.com

7.1 BIBLIOGRAFÍA anexos

CALDERWOOD, D.L; WEBB, B.D. 1971. Effect of the method of dryed operation on performance and on the milling and cooking characteristics of rice.

HENDERSON, S. 1957. Milled rice yields. California Agriculture.

JANICKI, LJ.; GREEN, V.E. 1976. Rice lossess during harvest, drying and storage.

ZELEDON, M.E.; MORA, MA. 1987. Relación entre el secado y el quebramiento del arroz en cinco molinos de Costa Rica. Agronomía costarricense.

8.0 ANEXOS

Ejemplos de cálculo

peso placa 1 86,23 placa 1 86,44muestra hum 4,28 muestra hum 5,28peso placa 1 91,92 placa 2 93,7muestra hum 3,34 muestra h 4,99muestra seca 3,8 placa + seca 91,24muestra seca 2,96 placa + seca 98,28W1 0,11215 muestra seca 4,8W2 0,113772 muestra seca 4,58Wprom 0,112961 W1 0,090909091

W2 0,082164329Wf prom 0,08653671

Determinación de humedad:

Donde:

XtW = fracción másica de agua en la muestra en el tiempo t (g agua/ g muestra)

w0 = peso de la muestra húmeda (g)

wt = peso de la muestra seca (g)

Ejemplo de cálculo:

= 4,28 − 3,85,1354,28 = 0,1121 [ ]⁄

Datos experimentales para calcular el contenido humedad de la muestra de porotosPeso placa [g] Peso muestra húmeda

[g]Peso muestra seca

[g]Contenido de

humedad

86,23 4,28 3,8 0,112191,92 3,34 2,98 0,1138

Promedio humedad 0,113

0

0

w

wwX tW

t

Porcentaje de humedad:

XtW = 0.113 (g agua/g muestra) %Humedad total = 11.3%

Obtención de valores analíticos para la construcción de las curvas:

Agua evaporada = (Peso muestra húmeda) – (Peso muestra en un tiempo t)

Agua evaporada = (118,66g) – (117,94.27g)

Agua evaporada = 0,72 g

Agua que queda en la muestra = (Agua inicial en la Muestra) – (Agua evaporada)

Agua que queda = (118,66 g * 0.113) – (0,72 g)

Agua que queda = 12,688g

Humedad bh

ú

Hbh = (12,688g) / (118,66g)

Hbh = 0.107 [g H20/ g bs]

Humedad bs = (Hbh) / (1 - Hbh)

Hbs = 0,107/ (1-107)

Hbs = 0,119 [g H2O/g bs]

Datos experimentales y cálculos prévios para obtención de humedad en base húmedad y

seca

tiempo (min)

Tiempo [h]Peso muestra +

bandejaPeso

bandejaPeso

muestra [g]

Agua Evaporada

[g]

Agua que

queda [g]

T1 [°C]

T2 [°C]

T3 [°C]

T4 [°C]

T5 [°C]

T6 [°C]

T7 [°C]

Hbh

Cont. Humedad [g

agua /g s.s.]

8:40 0,00 461,95 343,29 118,66 0,0000 13,4040 53,4 44 26 18 17 16 16 0,1130 0,12738:55 0,25 461,23 343,29 117,94 0,7200 12,6026 54,8 49 31 19 17 17 17 0,1069 0,11969:10 0,50 461,32 343,29 118,03 0,6300 12,7028 56,1 55 46 24 18 18 18 0,1076 0,12069:25 0,75 461,26 343,29 117,97 0,6900 12,6360 57 56 52 35 24 20 19 0,1071 0,12009:40 1,00 461,55 343,29 118,26 0,4000 12,9588 57,5 56 54 45 26 23 22 0,1096 0,12319:55 1,25 461,49 343,29 118,2 0,4600 12,8920 57,6 56 54 48 31 25 24 0,1091 0,1224

10:10 1,50 461,79 343,29 118,5 0,1600 13,2259 57,6 57 55 50 38 28 25 0,1116 0,125610:25 1,75 461,85 343,29 118,56 0,1000 13,2927 58 57 55 50 41 32 26 0,1121 0,126310:40 2,00 461,14 343,29 117,85 0,8100 12,5025 57,5 57 55 51 43 36 29 0,1061 0,118710:55 2,25 461,30 343,29 118,01 0,6500 12,6805 57,8 57 55 51 45 37 32 0,1075 0,120411:10 2,50 460,90 343,29 117,61 1,0500 12,2353 57,9 57 55 52 45 41 35 0,1040 0,116111:25 2,75 460,61 343,29 117,32 1,3400 11,9126 58,4 58 56 52 46 42 37 0,1015 0,113011:40 3,00 460,35 343,29 117,06 1,6000 11,6232 57,9 57 56 52 47 43 39 0,0993 0,110211:55 3,25 459,85 343,29 116,56 2,1000 11,0667 57,6 57 56 53 48 44 40 0,0949 0,104912:10 3,50 459,76 343,29 116,47 2,1900 10,9666 57,9 57 56 53 48 45 41 0,0942 0,103912:25 3,75 459,61 343,29 116,32 2,3400 10,7996 58 57 56 53 49 45 42 0,0928 0,102312:40 4,00 459,37 343,29 116,08 2,5800 10,5325 57,8 57 56 53 49 46 42 0,0907 0,099812:55 4,25 458,98 343,29 115,69 2,9700 10,0985 58 57 56 53 49 47 43 0,0873 0,095613:10 4,50 458,83 343,29 115,54 3,1200 9,9315 58 57 56 54 50 47 44 0,0860 0,094013:25 4,75 458,58 343,29 115,29 3,3700 9,6533 57,9 57 56 54 50 47 44 0,0837 0,091413:40 5,00 458,50 343,29 115,21 3,4500 9,5642 57,9 57 56 54 50 48 44 0,0830 0,090513:55 5,25 458,20 343,29 114,91 3,7500 9,2303 57,9 58 56 54 51 48 45 0,0803 0,087314:10 5,50 457,98 343,29 114,69 3,9700 8,9855 57,7 58 57 54 51 48 45 0,0783 0,085014:25 5,75 457,91 343,29 114,62 4,0400 8,9076 57,8 57 56 54 51 49 46 0,0777 0,084314:40 6,00 457,83 343,29 114,54 4,1200 8,8186 57,9 57 56 54 51 49 46 0,0770 0,083414:55 6,25 457,32 343,29 114,03 4,6300 8,2509 57,9 57 56 54 52 49 46 0,0724 0,078015:10 6,50 457,24 343,29 113,95 4,7100 8,1619 57,8 57 56 55 52 50 47 0,0716 0,077215:25 6,75 457,09 343,29 113,8 4,8600 7,9950 57,8 57 57 55 52 50 47 0,0703 0,075615:40 7,00 456,97 343,29 113,68 4,9800 7,8614 58 57 57 55 52 50 47 0,0692 0,074315:55 7,25 457,11 343,29 113,82 4,8400 8,0172 65,1 58 57 55 52 52 48 0,0704 0,075816:10 7,50 457,02 343,29 113,73 4,9300 7,9171 70,6 67 59 55 52 50 48 0,0696 0,0748

Grafica del tiempo de secado v/s humedad obtenida por bibliografía (Casp 1999), para

poder comparar los resultados de la experiencia.

Cálculo de tiempo de secado teórico

Datos iniciales, según condiciones climáticas y ambientales

%H.R. del aire= 95%

Tº aire = 16 ºC

Datos tras calentamiento del aire:

Tº aire = 44 ºC

De la carta psicrométrica

%H.R.2 = 19,0 %

W1 = 11,0 [g agua / Kg aire seco]

V1 = 0,91 [m3 aire / Kg aire seco]

Cálculo de Humedad relativa final por ecuación Henderson modificada:

10021001exp1..% 3 cCCTCRH

Con

C1= 2,0899 * 10-5

T = 44 ºC

C2 = 1,8812

C3 = 254,23

He = 0,0946 valor en base seca de la humedad final.

Así:

1000809.010023.25444*100899.2exp1..% 8812.15 RH

%25,27..% RH

Con este valor de Humedad relativa y en un sistema adiabático, se obtiene a partir de la carta

psicrométrica lo siguiente:

W2 = 15 [g agua / Kg aire seco]

Volumen del grano de porotos = Volumen del secador = 1m x 0.5 m x 0.54 m = 0.27m3

Según las condiciones de secado y el secador el valor de flujo de aire es de 3 [m3aire / min*

m3grano]

flujo de aire es:

Qaire = 3 [m3aire / min* m3grano]*0.27 [m3 grano]= 0.81 [m3aire / min]

KgKg

H

HinicialmasagranodelfinalMasa

f

84.38)65,8100(

)3,11100(0.40

)100(

)100( 0

Agua a eliminar = Masa inicial grano – Masa final grano = 40,0 – 38,84 = 1,16 [Kg]

Agua a eliminar = 1,16 [kg agua]

min81.0*

sec008,00015,0

sec91,0*16,1

*

*lim3

3

1

airem

oaireKg

aguakg

oaireKg

airemaguakg

QW

VinareaAguatiempo

aire

min8,325tiempo 5,43 horas

8.2 Anexos 2

¿Qué cereales se suelen secar artificialmente tras la recolección?

Dentro de los cereales que se suelen secar artificialmente tras la recolección, es casi todos los

que se cultivan a nivel más industrial, ya que ello facilita su comercialización en busca de

mejores precios y mantiene de forma más segura su posible almacenaje.

1. TrigoA diferencia del maíz, el trigo rara vez se cosecha a humedades superiores al 20%. Esto se debe a varias razones; en primer lugar es un cereal que se recolecta en pleno verano, con altas temperaturas ambiente, de manera que el secado natural en planta es muy rápido; en segundo lugar, como es perjudicado por un secado artificial de elevadas temperaturas en la secadora, se trata entonces de cosecharlo más seco.Como la mayor parte del trigo está destinada a la industria molinera y panadera, se concocen diversos parámetros que permiten evaluar la calidad de una partida de este cereal. La bibliografía existente sobre los efectos del secado artificial en la calidad del trigo es muy abundante, y ampliamente conocida.Como norma general aceptada, en la mayoría de los paises se ha establecido una temperatura máxima del aire de secado de 90°C. A estos valores el grano de trigo no superará los 50-60°C de temperatura y mantendrá así una calidad aceptable para la industria.Según otros autores, la sensibilidad del trigo a las altas temperaturas de secado es función del contenido de proteínas. Cuanto mayor es su contenido de proteínas, es. En Canadá, con trigos de 16% de proteínas, fijan un limite de 50°C a dichas temperaturas. Con respecto al grano, no debiera superar los 45°C.Este hecho de reducir la temperatura del aire de secado a UD grano que ingresa con poca humedad, conduce a un consumo específico de energía mayor que en el caso del maíz, que puede situarse entre valores de 1 500 a 2 000 kcal/kg de agua evaporada.Las determinaciones más corrientes para evaluar la calidad de una partida de trigo son el alveograma y el volumen de pan (para la calidad panadera) y las pruebas de Hagberg (para cuantificar factores físico-químicos).P. Berhaut (1989) aconseja que los trigos blandos cosechados húmedos (más de 18%) deberían ser secados a temperaturas no superiores a 90°C. Los trigos casi secos (15 a 16%) para ser llevados a 14% requieren una temperatura inferior a 80%C. Estos trigos casi secos que se sobresecan a propósito a 10-12% para futuras mezclas con trigos húmedos, no deberían ser secados a temperaturas mayores a 60°C.

2. Soja

El grano de soja es muy higroscópico y absorbe humedad y pierde humedad con mayor facilidad que otros granos. Es posible que en horas de la mañana, un grano ya maduro y ano en la planta de soja en pie, tenga 18% de humedad, pero a las dos de la tarde, la misma haya bajado a 12%. Si cae una lluvia o en la mañana siguiente con niebla, recuperará la humedad anterior.

Por esta razón, y por ofrecer menor resistencia al paso del aire, el secado de soja es más rápido que en el caso del maíz.En las secadoras comerciales corrientes no se aconseja emplear temperaturas de secado mayores de 80°C. Valores superiores a éste ocasionan una serie de daños, en particular:- Desprendimiento de cáscara- Mucha soja partidaEste deterioro es provocado, principalmente por secar granos a menos de 12% de contenido de humedad. Ensayos realizados en INTA Pergamino (de Dios, 1989) han demostrado que soja secada a 11,5% ha alcanzado porcentajes de partido (grano partido por la mitad en sus dos cotiledones) de un 10% cuando era destinada a la exportación. Se calcula que un 5% lo partía la operación de la cosechadora, un 2% el secado y el resto el manipuleo posterior del grano. Si se secaba a 14%, estos porcentajes se reducían en buena proporción.El exceso de cáscara suelta no es un problema en algunos paises, como Estados Unidos, donde la soja se descascara antes de su industrialización en los molinos aceiteros. Tampoco un porcentaje de soja partida resulta ser un problema grave para dicha industria, si la soja es procesada al poco tiempo de su cosecha.El problema se agrava cuando debe ser almacenada por períodos prolongados, pues soja con altos porcentajes de grano partido y cáscara está más expuesta a los problemas de acidificación y deterioro mayor. En estos casos la calidad del aceite obtenido desmejora en forma notable.Este grano se presta también para utilizar el método de seca-aireación.

3. Sorgo

La mayoría de los sorgos graníferos se caracterizan porque cuando la panoja ya está madura y sus granos casi secos, el resto de la planta (hoja y tallos) se encuentra todavía verde. De esta forma, al cosecharse las panojas, queda en pie un rastrojo abundante muy apto para pastoreo posterior de los vacunos. Esta propiedad causa algunos problemas en la cosecha mecánica ya que la cosechadora incorpora con las panojas cortadas una buena cantidad de material verde. Este material verde resiente el funcionamiento de los órganos de trilla y limpieza, lo que puede ocasionar mayores pérdidas de granos por la cola de la cosechadora y mayor suciedad en las entregas. Pero también las hojas verdes pueden rehumedecer los granos, que suelen salir de la cosechadora con dos puntos más de humedad que los granos todavía en las plantas en pie.Cuando la cosecha se hace más temprano aún, los granos pueden llegar a los centros de acopio con humedades entre 20 y 30%, lo que obliga al secado artificial.El secado del sorgo es algo más dificultoso que el del maíz por el menor tamaño del grano, que ofrece una mayor resistencia al paso del aire; por lo tanto, el rendimiento de las secadoras es menor con el sorgo.Además, siendo el sorgo un cereal de menor precio que el maíz, el costo del secado artificial resulta proporcionalmente más elevado y puede llevarse una buena parte de las ganancias del productor.Es común, observar en las zonas productoras de este cereal grandes montones a la intemperie. Esto no significa siempre que falta espacio de almacenamiento, sino que se reserva el espacio para otro grano más peligroso de conservar. En muchas regiones argentinas coinciden el maíz y el sorgo, y se le da prioridad al primero.

Los sorgos de nuestro país suelen tener altos contenidos de tanino, sustancia que actúa en cierta forma como preservativo, pudiendo este grano aguantar al aire libre lo que no podría hacer otro cereal.En general, se emplean las mismas temperaturas del aire de secado que se aplican al maíz.

4. Cebada cervecera

Se cosecha casi siempre seca, con 12 a 12,5% de humedad, pues si se recolectara con mayor humedad, al ser sometida a secado artificial, podría perder parte de su poder germinativo. Para la producción de cerveza es fundamental que el grano conserve casi todo el vigor del germen, pues éste será el encargado de producir la malta al germinar bajo ciertas condiciones de humedad y temperatura.Si se secara con temperaturas superiores a 38°C se puede matar a gran parte de los gérmenes, hecho que reduce notablemente su capacidad cervecera.Se dice que la cebada cervecera debe ser secada en las mismas condiciones que si secara semilla para la siembra. Es posible secarla con aireación, si tuviera no mas de 2 a 3 puntos por encima de los valores mencionados arriba, pero siempre que se cuente con un sistema racionalmente diseñado para ello.En la práctica, se han obtenido buenos resultados empleando una secadora comercial tipo torre con los ventiladores en funcionamiento pero sin encender los quemadores. Como la cebada cervecera se cosecha a mediados de noviembre bajo las condiciones de Argentina, el aire ya adquiere una buena temperatura, que le da un poder secante satisfactorio, sobre todo en horas de la tarde. Hay que evitar emplear aire que tenga más de 55% de humedad relativa.

5. Girasol

Es posible cosechar el girasol con contenidos de humedad del grano de hasta 25%, con la cosechadora automotriz. La cosecha mecánica con humedades mayores del 25% puede alterar en gran proporción su poder germinativo, lo que es muy importante en la producción de semilla.Cuando se cosechan mecánicamente girasoles con alta humedad, los granos de la tolva de la máquina pueden tener de 3 a 5 puntos más de humedad que los granos cosechados a mano del mismo campo, debido a la elevada proporción de aqua tienen los receptáculos de los granos y que se incorpora a los granos durante la trilla.Sin embargo, como recomendación general, puede aconsejarse no cosecha a humedades superiores al 17%, para reducir los riesgos y costos del secado artificial. En muchas de nuestras áreas productoras es posible esperar hasta 14%, sé que ello signifique una cosecha demorada. Pero, la mayoría de los productora cosechan con contenidos acuosos de alrededor del 11%, que es la base de I comercialización.El grano de girasol no es difícil de secar, desde el punto de vista térmico. El secado es más rápido comparado con otros granos, debido a la baja densidad del producto y a que las cantidades de agua a evaporar no sao muy grandes.Es posible que un girasol de 12% de humedad, secado con aire a 70°C de temperatura alcance una humedad del 496 en sólo una hora de permanecer en la secadora. Entonces seaconseja emplear temperaturas de secado más bajas, alrededor de 60°C, que permitirán un ahorro de combustible, un mejor control de las humedades de salida, y un reducido peligro

de incendio. La experiencia señala que aún ingresando el grano a la sección de enfriamiento de la secadora con un porcentaje de humedad superior al 25% de la humedad deseada, el proceso se completa durante ese periodo de enfriamiento..

7. Arroz

Se tratará aquí solamente el secado de arroz en secadoras comerciales. Otros métodos, como el secado al sol, o el secado en sacos, o en secadoras simples, que son muy usados en muchos paises productores de arroz, no se analizan en esta obra.La mayoría de las secadoras continuas de este grano se basa en el diseño desarrollado en la Universidad del Estado de Louisiana hacia 1955, que es una secadora de caballetes en tandas que trabaja en conjunción con silos de "tempering". El grano es pasado dos o más veces por la secadora, hasta alcanzar el porcentaje de humedad requerido (Tumambing, 1987).En cada pasada el grano es expuesto al aire caliente por 15 a 30 minutos, con una remoción de humedad de I a 3 puntos. Entre pasadas, el grano es reposado en silos de "tempering" entre 4 y 24 horas para igualar humedades y evitar tensiones.En todas las circunstancias las temperaturas del aire de secado son inferiores a 60°C.Estos cuidados deben extremarse porque el arroz sobrelleva un proceso posterior en los molinos arroceros, los que exigen una alta calidad industrial de la mercadería.Más recientemente se han difundido las secadoras en tandas con recirculación, como la que se observa en la Figura 55, muy aptas para este grano.También se emplean secadoras horizontales de lecho fijo o lecho fluidizado. En los últimos tiempos se están ensayando otros métodos y equipos de secado de arroz (Tumanbing, 1987) (Driscoll and Adamczak, 1987).Debe mencionarse igualmente que el sistema de seca-aireación puede aplicarse al arroz, siempre que se respeten las temperaturas máximas.

8. Secado de semillas

Como el fin primordial de la producción de semillas es mantener su poder germinativo, cuando es necesario secarlas, la temperatura máxima permisible para la mayoría de las especies es de 40°C.Por ello, la regulación de la temperatura en la secadora es muy importante, recomendándose que en la mayoría de los casos, la temperatura del aire de secado esté por debajo de los 60°C.El mejor método para secar semillas es el aire natural. Lo recomendable son silos no mayores de 300 t con piso totalmente perforado, equipados con un sistema de aireación reforzada que suministre un caudal unitario de 3 a 5 m3 por minuto y por tonelada, el cual es tres a cuatro veces mayor que para seca-aireación.Es recomendable que la semilla no tenga más del 20% de humedad ya que bajo estas condiciones el secado puede demorar varios días. El secado debe completarse antes del almacenaje definitivo. Se aconseja conectar los ventiladores continuamente una vez que está cubierto de grano el fondo del silo. Los ventiladores tienen que funcionar día y noche, hasta que esté seca la semilla que se encuentra en la última capa superior.

En estos silos es factible acelerar el proceso de secado si el aire se calienta unos grados, colocando algún sistema de calentamiento en el ventilador, o por medio de la energía solar.(BAKKER-ARKEMA, 1987)

¿Cómo debe secarse el arroz para reducir la tendencia a quebrarse o agrietarse?

En el caso del arroz, la pérdida de mayor relevancia la constituye el porcentaje final de granos partidos, originándose éstos en una mayor proporción durante el proceso de secado, puesto que se ha determinado que una mala operación de la secadora, provocan una cristalización de los granos, tornándose frágiles y poco manejables, lo que hace que se fracturen con facilidad. El valor comercial del grano quebrado alcanza solamente un 30 y un 40% del valor de los granos enteros.

Calderwood y Webb (1971) encontraron que cuanto menor sea el periodo de secado, menor será el incremento de grano quebrado. Este autor ha informado que cuanto mayor sea la temperatura del grano, mayor es el quebramiento. Asimismo, se ha informado que la temperatura del aire desecante se correlaciona directamente con el daño causado al arroz.

Las altas velocidades de desecamiento dañan el grano produciéndose fisuras (Janicki y Green, 1976); por su parte, Henderson (1957) descubrió que al disminuir la humedad del grano, este se torna más susceptible a quebrarse, por lo que el incremento de quebrado es mayor al final del secado.

La adopción del secado por etapas permitiría una reducción del tiempo de secado y se aumenta la capacidad, a la vez que se previene el fisuramiento.

Estudios han permitido comprobar que, en general, con el secado por etapas se daña menos el arroz que con el secado continuo. También es importante la necesidad de ajustar la temperatura del aire desecante conforme progresa el secado del arroz, debido a que durante las etapas finales del secado, los granos de arroz se tornan más susceptibles al quebramiento.

Janicki y Green (1976) recomiendan temperaturas de 38 °C, y otros autores recomiendan de 43,3 °C y 45 °C, esta última considerada adecuada para el secado continúo en algunos equipos. Para el secado por etapas, Janicki y Green (1976) recomiendan 49°C.

La temperatura final del grano recomendada por Zeledon y Mora (1987) es de 40 °C. Estos autores también recomiendan finalizar el secado cuando el arroz llega a 14% de humedad.

En Conclusión, para reducir la tendencia del grano de arroz a quebrarse, se deben seguir las recomendaciones estudiadas, en especial, controlar el funcionamiento de los hornos para proporcionar temperaturas de aire no tan elevadas, así como también su ajuste conforme progresa el secado, previniendo el quebramiento en la etapa final.