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Aseguramiento de la calidad del grano
Roberto Tapia / FrigorTec Mexico
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Antes:
Siega Posmaduración Trilla Ensilaje
… en un período de varias semanas
Actualmente:
Siega Trilla Ensilaje
… en unas pocas horas
¡Posmaduración en el silo!
Historia de la cosecha
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Linaza Frutos decáscara
CacahuetesSoja
Arroz
Siembra, pan y pienso
Cebada de cerveza
Maíz
Semillas de girasol
ColzaSemillas de gramíneas
Pellets
Cacao
Guisantes
Paddy
Ámbitos de aplicación, conservación de...
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Te
mp
era
ture
Ambient air: 40 °C / 80 % r.H.
Ambient air: 20 °C / 50 % r.H.
Chilled Air:7 °C / 100 % r.H.
Cooling Heating
Reheated air11 °C / 65 % r.H.
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Valores guía para cereal
Durante el ensilado es necesario el control continuo e implementar medidas.
"Reloj" de control del ensilado
Humedad del cereal (%)
23
22
21
20
19
18
17
16
15
14
13
1
2
4
8
16
32
64
128
256
512
1024
Temp. del cereal (°C)
Días de ensilado
máx. 3 semanas
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32
29
27
24
21
18
16
13
10
7
4
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Fórmula elemental del proceso químico de la respiración del grano:
C12H22O11 + 12 O2 → 12 CO2 + 11 H2O + 1.567 x 10-3 kWh
Hidratos de carbono + Oxígeno → Dióxido de carbono + Agua + Calor
Este proceso depende de la humedad y de la temperatura del producto.
Balance másico en la respiración de 1 kg de hidratos de carbono:
1000g + 1122,81g → 1543,86g + 578,95g + 16,48 MJ
Hidratos de carbono + Oxígeno → Dióxido de carbono + Agua + Calor
¡Los granos están vivos, respiran y generan calor!
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Generación de calor en el ensilado
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Ejemplo de cálculo de pérdidas por respiración - Pérdida de masa seca
Tipo de cereal Trigo
Humedad del cereal 14,5%
Temperatura del cereal 28 °C
Precio del cereal 3.500 MXN
Tiempo de almacenmiento 120 dia
Cantidad almecanda 10.000 t
Formula
Perdida de masa seca [t] =Generacion del calor [MJ/t, day] x Tiempo de almacenmiento [day] x Cantidad almecanda[t]
15.000 [MJ/t]
Result
Grain losses [t] Losses [MXN]
sin enfriador 28°C 65,0 227.500
sin enfriador 20 °C 40,0 140.000
enfriador 14°C negligible (< 1) -
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• Poca convección de aire entre granos
• Poca conductividad térmica del grano
• Bajo contenido de agua del cereal
• Contacto solo en puntos entre granos
Lento recalentamiento
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280-560 millones de t según FAO,
(10-20% de la cosecha mundial)
10% por hongos
80% por insectos
10% por roedores y aves
Pérdidas de cereal cosechado
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Gorgojo del trigo
Sitophilus Granarius
Gorgojo del maíz
Sitophilus Zeamais
Gorgojo del arroz
Sitophilus Oryzae
Tribolium
Castaneum
Insectos
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Proliferación de insectos dañinos
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Reproducción del gorgojo del trigo
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Temp. de ensilado:
> 21°C:¡Condiciones ideales para los insectos!
< 13°C:Insectos en hibernación Sin daños en el cereal
La refrigeración evita pérdidas de calidad y masa a causa de insectos
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Proliferaciónde varioshongos de almace-namiento(hongos secundarios)
Fuente: Lacey J.
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Depende de: Condiciones ambientalesTemperatura y humedad del productoTemperatura de aire frío elegida
Valores orientativos: ~ 2 - 5 kWh / t (climas templados)
~ 6 - 8 kWh / t (zonas tropicales)
Energía requerida para la refrigeración
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… muestra la humedad de equilibrio entre el cereal y el aire a una determinada temperatura.
En estado de equilibrio no se transfiere agua del aire al cereal, ni viceversa (no se absorbe ni se expele humedad).
Isotermas de sorción
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...con la refrigeración se absorbe humedad del cereal
• Mayor porcentaje de masa seca
• Menores costes de secado
• Se preserva el producto sin apenas fisuras por tensión del grano
Combinación de secado y enfriamiento
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Humedad del cereal Efecto de secado
> 17 % > 1,5 %
14% – 17% 1,5 %
Efecto de secado
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• Pérdidas por fricción de ~0,03% por ciclo
• Costes por tiempo de trabajo de los operarios
• Se requieren células de silo libres
• Calentamiento de aprox. 1 K (°C)
• Energía adicional requerida (hasta 1 kWh / t)
Pérdidas por la "recirculación"
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Combination drying - cooling
95 °F
59 °F95 °F
59 °F
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Combination drying - cooling
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Ejemplo de distribución de aire en células de ensilado con tolva cónica
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Ejemplo de conducto cuadrangular
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Refrigeración de un almacén plano
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Ejemplo de boca de aire de silo plano
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Ejemplo de conexión de aire
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Aseguramiento de calidad del grano
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Unidad de frío, resguardada del sol
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Grain Cooling in Silos
GRANIFRIGOR™KK 145 TY
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Grain Cooling in Silos
GRANIFRIGOR™KK 145 TY
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Enfriador de Granos GRANIFRIGORTM
Grain Cooling in Silos
GRANIFRIGOR™KK 145 TY
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Enfriador de Granos GRANIFRIGORTM
Grain cooling with flexibleair hose
GRANIFRIGOR™KK 220
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Grain cooling with flexibleair hose
GRANIFRIGOR™KK 220
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Grain cooling in Silos
GRANIFRIGOR™KK 280 TY
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Grain Cooling in Warehouses
GRANIFRIGOR™KK 280 TY
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Grain Coolingin Large Silos
GRANIFRIGOR™KK 400 TY
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Grain Coolingin Large Silos
GRANIFRIGOR™KK 400 TY
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Unidad de frío, insonorizada
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• Ahorro de costos de secado
• Minimización de pérdidas de respiración
• Hace innecesario mover y "reacomodar" el producto
• Hace innecesario el tratamiento químico
• Sin gorgojos ni ácaros (producto orgánico)
• Pocas micotoxinas
• Menos fisuras por tensión (maíz, arroz)
• Sin oxidación en las oleaginosas (colza, girasol, soja, maíz)
• Alta germinabilidad (cebada de cerveza, semillas)
• Menor fragmentación (maíz, arroz/paddy)
• Se evita el amarilleo (arroz/paddy)
• Permite vender cuando el precio es favorable
Rentabilidad de la refrigeración, criterios
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Días de ensilado:Precio por tonelada €/t]:Cantidad almacenada [t]:
270220
10.000
Temp. [°C]:Humedad [%]Corriente [€/kWh]:
30,014,50,17
Gasoil [€/l]:Invers [€/t*a]:Cereal:
0,750,8
Trigo
Consumo energético, Deducción a 10 años, Tasa de financiación, Recambios
4,010,02,00,5
-6.800,00 €-8.000,00 €-1.600,00 €
-400,00 €
[kWh/t][%][%][%]
Flexibilidad tiempo ensiladooxid./germin./fisuras/amarilleoPérdidas por insectosPérdidas por hongosCostes de reacomodamientoPérdidas por respiraciónMín. coste de gasoil para secarCostes de trat. químico
[%][%][%][%][%][t][l/t][€/t]
1,00,01,00,5
0,03135,0
1,5se obvia
22.000,00 €0,00 €
22.000,00 €11.000,00 €
660,00 €29.700,00 €11.250,00 €
-
Ahorro totalUna única inversiónAmortización
[€][€]En años
79.810,00 €80.000,00 €
1,0
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Fuente: www.proplanta.de/Markt-und-Preis/MATIF-Weizen/
Fluctuaciones en el precio del trigo
trigo
volumen
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Linaza Frutos decáscara
CacahuetesSoja
Arroz
Siembra, pan y pienso
Cebada de cerveza
Maíz
Semillas de girasol
ColzaSemillas de gramíneas
Pellets
Cacao
Guisantes
Paddy
Ámbitos de aplicación, conservación de...
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GRANIFRIGORTM - en todo el mundo -
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• Protección contra insectos y ácaros
• Protección contra microbios, hongos y sus micotoxinas
• Minimización de pérdidas por respiración
• No se requieren movimientos de reacomodamiento
• Efecto de secado
• Sin tratamiento químico medioambientalmente perjudicial
Ventajas del silo de cereal refrigerado
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• El cereal está vivo, incluso después segar
• Su posmaduración genera agua y calor en el montón de cereal
• El problema son insectos, ácaros y hongos (y micotoxinas)
• El procedimiento de conservación es una solución ecológica
• La distribución de aire es un factor importante
• La mera ventilación es posible solo unas pocas horas
• Es obligatorio cumplir la normativa de calidad
Resumen
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