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Limitaciones del Uso de la Temperatura como Variable para Monitorear las Condiciones de Almacenamiento en Silo Bolsas

Publicado: 17 de febrero de 2016
Por: AlienArias Barreto, Rita Abalone (Facultad de Ciencias Exactas Ingeniería y Agrimensura. UNR y CONICET), Analía Gastón (Facultad de Ciencias Exactas Ingeniería y Agrimensura. UNR. - Instituto de Física Rosario (CONICET-UNRosario) y Carrera de Investigador Científico. UNR). Argentina
La evolución de la temperatura y la humedad de los granos almacenados son los factores más importantes que afectan la calidad durante su almacenamiento. Estos factores son catalizadores de los procesos biológicos ligados al deterioro y al desarrollo del ecosistema del granel (respiración propia del grano y de los seres vivos, proliferación de hongos e insectos). 

El monitoreo de la temperatura (termometría) ha sido tradicionalmente el método empleado para controlar las condiciones de almacenamiento en sistemas convencionales (silos metálicos y de hormigón, celdas, etc.). Los sistemas de monitoreo consisten de cables con termocuplas sujetos desde el techo a la base del silo. La cantidad de líneas y número de termocuplas depende de las dimensiones de los mismos. Debido a la baja conductividad de los granos este sistema presenta limitaciones en cuanto a la detención temprana de focos de deterioro dentro del granel (Singh et al., 1983). Por este motivo han comenzado a comercializarse equipos de monitoreo basados en la detección de CO2 (BT BinTech, 2010) en silos convencionales. 

El silo bolsa, es un sistema de almacenamiento hermético de granos (atmósfera automodificada) que ha ganado gran difusión en la Argentina en los últimos 15 años. Desafortunadamente, la termometría no es útil para el seguimiento de las condiciones de almacenamiento en silo bolsas. En un silo convencional cualquier aumento de la temperatura detectada en el núcleo por las termocuplas se asocia a un calentamiento local debido a la respiración y deterioro del ecosistema. En el silo bolsa, la razón (área de transferencia de energía /volumen de grano) es un 50% mayor que en los silos convencionales (Bartosik et al., 2008). Por lo tanto, el cambio de temperatura en el núcleo de un silo bolsa es altamente influenciado por las condiciones climáticas externas.
 
Gastón et al. (2009) y Arias Barreto et al. (2013) han demostrado mediante simulación numérica, que para condiciones climáticas sub-tropical (Saenz Peña, Chaco), intermedia (Pergamino, Buenos Aires) y moderadas (Balcarce, Buenos Aires) de Argentina, el calor liberado por la respiración no compensa las pérdidas de calor hacia el medio ambiente y la temperatura del silo bolsa disminuye continuamente del verano al invierno (Enero-Julio). Así mismo, la temperatura en el centro de un silo bolsa en condiciones óptimas de hermeticidad, naturalmente aumentará al comienzo de la primavera (septiembre –noviembre) y este aumento no es indicador de actividad biológica sino el resultado de la fuerte influencia del cambio en las condiciones climáticas de invierno a primavera (Gastón et al., 2008).

Las simulaciones previas, no consideraron la presencia de insectos en los silo bolsas o focos de granos muy húmedos. En este trabajo, se complementa el estudio de la evolución de temperatura analizado condiciones de almacenamiento más desfavorables para las tres zonas climáticas antes mencionadas. En el caso de grano seco (13%), se incorporó la liberación de energía debido a la respiración de los insectos considerando que por falta de hermeticidad del silo bolsa no disminuye el ritmo de respiración de los mismos. En el caso de grano húmedo se aumentó 2 y 4 veces la liberación de energía debida a la respiración.
 
Los resultados muestran que bajo ciertas condiciones de almacenamiento no se registra aumento de temperatura a pesar de la actividad biológica. En consecuencia la temperatura no resulta una variable confiable para monitorear de las condiciones de almacenamiento en silo bolsas.
 
Palabras claves: Almacenamiento hermético, Conservación, Monitoreo, Simulación numérica, Argentina
 
REFERENCIAS
  • Arias Barreto A., R. Abalone, A. Gastón and R. Bartosik , 2013. Analysis of storage conditions of a wheat silo bag for different weather conditions by computer simulation (Biosystems Engineering. Vol 116 (4), pp. 497-508. ISSN 1537-5110).
  • Bartosik, R.E., M.L. Cardoso and J.C. Rodríguez, 2008. Early detection of spoiled grain stored in hermetic plastic bags (silo bags) using CO2 monitoring. In: Proceeding of 8th International Conference on Controlled Atmosphere and Fumigation in Stored Products. p. 550-554.
  • BT BinTech 2010, Gran Spoilage Detector CO2 BinSpector, ww.grainsystems.com/.../gs102_Binspectorsm.pdf.
  • Gastón, A., R. Abalone, R.E. Bartosik and J.C: Rodríguez, 2008. Heat and mass transfer in soybean stored in hermetic plastic bags (silo bags)”. Proceedings of the Internacional Conference of Agricultural Engineering CIGR2008 (CD). ISSN 1982-3797.
  • Gastón, A., R. Abalone, R.E. Bartosik and J.C: Rodríguez, 2009. Mathematical modelling of heat and moisture transfer of wheat stored in plastic bags (silo bags). Biosystems Eng. 104, 72-85.
  • Singh (Jayas) D.; W.E. Muir and R.N. Sinha. 1983. Finite element modelling of carbon dioxide diffusion in stored wheat. Canadian Agricultural Eng., 25(1), 149-152.
Temas relacionados
Autores:
Analía Gastón
Universidad Nacional de Rosario - UNR
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AlienArias Barreto
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Rita Abalone
CONICET Argentina
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