Post-Cosecha de Precisión. La Refrigeración de Granos y Semillas

LA TEMPERATURA, CAUSA Y EFECTO

Todo deterioro se manifiesta siempre como un aumento de temperatura. Por eso la usamos como un elemento diagnóstico, aprovechando la termometría u otro método indirecto para conocer la temperatura del producto almacenado. Mucha bibliografía disponemos sobre focos de calentamiento seco y focos de calentamiento húmedo; su posible evolución, los problemas de calentamiento de capas, columnas, copetes, etc.

La temperatura, que es la medida del calor, es el motor de todos los procesos biológicos, afecta la respiración de los granos, de los insectos, de los hongos, otros microorganismos y provoca alteraciones físicas y químicas de la mercadería. Cada reacción bioquímica o proceso biológico tiene su temperatura óptima, cada especie insectil por ejemplo se multiplica mejor a diferente rango de temperatura.

El calor es la causa y el efecto, todos los fenómenos de auto-combustión lo tienen como protagonista. Al aumentar la temperatura, los procesos se aceleran, generan más calor y el ciclo vicioso (perjudicial) se autoalimenta y podemos llegar a sacar carbón donde colocamos alimentos o materia prima.

TAS (Tiempo de Almacenamiento Seguro): Como concepto general podemos afirmar que por cada 3 a 5ºC de incremento de temperatura se duplica el ritmo de respiración de la masa de granos. Así por ejemplo si en lugar de 25ºC, logramos 15ºC, la respiración baja en un 75%. Para poner un ejemplo fácil de entender, si 5.000Tn de un grano de U$S 200/Tn se almacena en buenas condiciones, en el almacenaje tradicional la merma es de U$S 2.700 en 3 meses, con la baja temperatura la merma baja a U$S 675, es decir evitamos una pérdida de U$S 2.025. Este cálculo es bien conservador, en la práctica las pérdidas son mayores. Claro está que son muchos otros aspectos a considerar para evaluar los beneficios económicos del sistema.

TAS MAÍZ

TAS SOJA

Sabemos que lo primero que se afecta en un grano es su poder y energía germinativa, el siguiente cuadro nos muestra el TAS comparativo de trigo y cebada, considerando pérdida de PG y pérdida de 1% (aparición de hongos).

Post-Cosecha de Precisión. La Refrigeración de Granos y Semillas - Image 3

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Fuente: Kreyger 1972

La respiración de los granos y los hongos que siempre los acompañan producen calor, humedad, pérdida de peso seco, etc. El siguiente cuadro nos muestra el número de horas necesario para obtener un incremento de 5ºC en distintas masas de granos.

Post-Cosecha de Precisión. La Refrigeración de Granos y Semillas - Image 5

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Por ej. maíz genera para las mismas condiciones un calentamiento 2 a 3 veces más rápido que cebada.

FRÍO EN LOS MOMENTOS CRÍTICOS Y TODO EL AÑO

¿Cuándo necesitamos más del frío? Hay una respuesta obvia, cuando las temperaturas ambientes son relativamente elevadas para la conservación (mayores de 15ºC). Estas, según la zona, pueden ser de 3 a 9 meses al año. Otra alternativa es cuando el producto a almacenar esta húmedo y cada grado para abajo nos amplia sensiblemente el TAS.

Independientemente de las condiciones ambientales la refrigeración nos permite enfriar la mercadería a la temperatura deseada, prácticamente cuando ingresa a la planta. Lo que con la aireación se hace en 2 a 3 tandas a lo largo de varios meses, con la refrigeración se logra en una tanda (una sola vez) en forma inmediata. Solo si la mercadería está muy húmeda o hay alguna fuente de calentamiento, se deberá dar una nueva tanda de refrigeración. Largos períodos de almacenaje, cercanos a un año, requieren 2 o más tandas de refrigeración.

Los cuellos de botella en el secado: La secadora es sin dudas la maquina más costosa como inversión, más costosa como funcionamiento y la que más deterioro puede causar a la mercadería. Muchas veces la capacidad de recepción de húmedo, supera a la capacidad de acondicionamiento; es frecuente también que ingresen partidas con humedades muy distintas, por ej. 17 y 22% que se pasen por la secadora, lo que complica sobre manera el ajuste de la secada. En estas situaciones tener un equipo de frío que nos asegure la conservación del húmedo, previo al secado, nos desahoga la secadora en forma importante. Disponiendo de espacio, el grano frío se puede conservar varias semanas, hasta que se pueda usar la secadora en forma eficiente.

Otra alternativa ya citada en la bibliografía por el Ing. Carlos A. De Dios es usar la refrigeración a la salida del grano caliente en los sistemas combinados de secado. Logrando una eficiencia mayor en el proceso, ya que por cada 1ºC de enfriamiento se pierde en media 0,1% de humedad, es decir que si en lugar de enfriar a 25ºC, enfriamos a 15ºC, el grano logrará, perder aproximadamente 1% más en el post enfriado. Cuanto menos se deba sacar en la secadora, más eficiente es el proceso.

Como vemos son varias las operatorias que nos permiten optimizar un equipo de frío en la recepción. Más allá de esto resulta útil para el resto del año.

La variación de la humedad relativa y la temperatura es cíclica y de acuerdo a la zona y la época deberemos esperar condiciones más o menos adecuadas para las necesidades de la aireación. Con la refrigeración no es problema, tenemos la temperatura y la humedad que deseamos en todo momento. Los equipos nos permiten independizarnos de las condiciones ambientales y de la mano de obra permanente.

Para las semillas, dadas las condiciones de una mercadería, la menor temperatura nos asegura la energía y el poder germinativo.

CAMBIOS EN LOS PARADIGMAS DE LA POST-COSECHA

Los que llevamos algunas décadas trabajando en almacenaje, sabemos lo ideal que resultaba el uso de la refrigeración y lo lejana que la veíamos 30 años atrás. Hoy es una realidad accesible. La eficiencia alcanzada por los equipos, junto con un mejor conocimiento de las características de la masa de granos y la búsqueda del mínimo costo con la mejor calidad, nos hacen ver a la refrigeración como una tecnología indispensable de implementar prácticamente en todas las regiones productivas.

El comercio y la post-cosecha evolucionaron, sin considerar el uso de frío artificial. Por esta razón se generaron paradigmas (verdades universales) que a la luz de la tecnología actual carecen de valor. Para mencionar dos de gran trascendencia: la merma y las bases de humedad para conservar. Dentro de las mermas, la volátil es la más afectada. Históricamente se dice que un grano en buenas condiciones tiene una merma por respiración (volátil) de 0,003% por día. Esto parece un valor insignificante, sin embargo dadas las muchas semanas o meses de almacenaje y los millones de toneladas, cobra un significado transcendente. Normalmente se carga al entregador de la mercadería. Pero si esta merma (natural en condiciones de almacenaje tradicional) no existiera, sería sin dudas un gran beneficio para la planta de almacenaje.

La humedad de conservación de un maíz por varios meses es del orden de 13,5%. Aunque almacenemos con 14,5% a lo largo de los meses, con la aireación, la humedad baja. La tecnología del frío (Refrigeración Artificial), nos permite almacenar con seguridad más cerca de la raya (evitando pérdidas que resultan imposibles de recuperar totalmente al fin del ciclo). Experiencias similares se dan en otros granos de cereales y de oleaginosas.

En el próximo cuadro vemos el tiempo de almacenaje promedio del cereal refrigerado en función del nivel de humedad del mismo.

HUMEDAD %	TIEMPO
12 - 15,5	8 - 12 meses
13,5 - 17,5	6 - 10 meses
17,5 - 18,5	4 - 6 meses
18,5 - 20	1 - 4 meses
20 - 23	2 semanas
23 - 25	1 - 4 semanas
Más de 30	Refrigeración continua

BENEFICIOS DEL FRÍO HOY Y EN LOS PRÓXIMOS AÑOS

Para los que manejan mercadería de alto valor, como semillas, la posibilidad de tener una tecnología segura, independiente de condiciones ambientales y suficientemente automatizada, es una alternativa muy interesante. Para los que manejan granos poder conservar disminuyendo las mermas, evitando pérdidas cuáli-cuantitativas gravosas, independizándose de aireaciones y de plaguicidas. Asegurándose que se está implementando una tecnología sin posibilidades de caducidad.

De un costo/beneficio muy auspicioso la Refrigeración Artificial se presenta como la tecnología del futuro disponible hoy. Lo que también debemos tener claro es que en la medida que pasen los años, que los demandantes de alimentos y materias primas se hagan más exigentes, que se perfeccionen las tecnologías de detección de los laboratorios, que los plaguicidas se vuelvan menos eficientes, que las micotoxinas crezcan en importancia, el uso del frío artificial será más que una buena posibilidad una exigencia tecnológica.

El frío se puede aplicar a todo y no requiere instalaciones especiales. Las excelentes características termo físicas de los granos (conductividad y difusividad térmica), que los convierte en excelentes aislantes, permiten que el frío sea una herramienta eficaz y duradera.

EVALUACIÓN ECONÓMICA DEL USO DE LA REFRIGERACIÓN

Tradicionalmente todo costo se define como la suma de gastos, amortizaciones e intereses. Fuera de este enfoque simple, podemos hablar de costos directos, indirectos, variables, fijos, etc. Veremos a continuación un ejemplo de cálculo que Ud. podrá reutilizar en su instalación:

INFORMACIÓN BÁSICA
Valor a nuevo: U$S 200.000.
Capacidad de enfriamiento: 1000 Tn/d.
Potencia eléctrica total: 180kw

Valor del kwh: 0,14 U$S.

Con esta simple información calculamos el gasto por tonelada, relativo al consumo de energía eléctrica:

180kw x 0,14 U$S/kw h= 25,2 U$S/h
Como enfría 41 Tn/h, el gasto por tonelada lo calculamos en 0,61 U$S/tn

Nota: Los gastos de mantenimiento se limitan a limpieza, por lo que pueden considerarse despreciables.

Los costos fijos, para simplificar el cálculo, se definen como la suma de intereses y amortizaciones. El interés es la compensación por el capital inmovilizado, se puede calcular como la mitad del valor a nuevo por una tasa de interés real del 10% anual.

I = VN/2 x i

I = 200.000 U$S / 2 x 10% = 10.000 U$S/año.

La amortización es la compensación por la depreciación que sufre un bien, ya sea por obsolescencia o desgaste. Podemos expresarlos como un costo fijo dividiendo el VN / 20, lo que para el ejemplo da 10.000 U$S/año.

Por lo tanto de costo fijo, interés más amortización, tenemos 20.000 U$S/año.

Tomando para el ejemplo que se enfrían 150.000Tn, el costo estimado está en:
(150.000 x 0,61 U$S/Tn ) + 20.000 U$S/año = 111.500 U$S/año

(150.000Tn del ejemplo, implica un trabajo de 150 a 160 días en el año.)

Tomando un valor de 200 U$S/Tn, tenemos 30.000.000 U$S en valor total de producto, el costo de refrigeración representa el 0,37% del valor de la mercadería almacenada. Solo la disminución de la merma por respiración (volátil) nos permite un recupero de prácticamente el 100% del costo de un año (101.250 U$S/año - equivalente al recupero del 75% de la merma por 150 días del volumen del ejemplo).

La ganancia de solo el 0,5% sobre el precio, debido a mejoras de calidad, sobre mercaderías conservadas con sistemas convencionales, implica un beneficio de 150.000 U$S/año, lo que equivale casi al valor a nuevo de la máquina.

La experiencia nos dice que en una a dos campañas como máximo, en la mayoría de los casos, se amortiza la inversión.

Modelo de Maquina utilizada marca Cool Seed