Secado de granos: natural, solar y a bajas temperaturas

Se entiende por secado natural aquel en que el movimiento del aire se realiza por acci�n de los vientos y en que la evaporaci�n de la humedad se deriva del potencial de secado del aire y de la influencia directa de la energ�a solar. El secado natural, en terrazas o en el campo, es un m�todo ampliamente utilizado. El proceso comienza poco tiempo despu�s de la maduraci�n fisiol�gica del producto. En este periodo inicial, el secado se efect�a en la misma planta y el hombre ejerce el control de la operaci�n �nicamente durante el lapso en que el producto permanece en el campo hasta el momento de la cosecha. Esta puede realizarse antes de que el producto alcance el grado de humedad ideal para el almacenamiento, en cuyo caso es preciso complementar el secado con alg�n otro procedimiento, que puede ser natural o artificial. i;`

En los paises en desarrollo se explica el uso del secado natural, realizado hasta alcanzar el grado de humedad ideal para el almacenamiento, porque los agricultores, en su mayor�a, desconocen las t�cnicas de secado m�s modernas. Adem�s, las condiciones clim�ticas permiten el secado y exigen una inversi�n m�nima.

La p�rdida de calidad que puede ocurrir cuando se recurre al secado natural en el campo se debe al ataque de insectos, p�jaros y roedores, la contaminaci�n por microorganismos, el desgrane, las fisuras y la ocurrencia de condiciones meteorol�gicas adversas.

El secado natural en el campo, adem�s de realizarse en la planta, se puede efectuar tambi�n en surcos. Para abreviar el tiempo de secado y reducir al m�nimo las p�rdidas, se puede realizar el secado, por �ltimo, en terrazas o en secadores que aprovechan la acci�n de los vientos y la energ�a solar (Figura 5)

Secado en la planta y en surcos

Poco despu�s de su maduraci�n fisiol�gica, los granos presentan, en general, un elevado contenido de humedad, lo que dificulta la cosecha y no permite el airnacenamiento. Por tanto, el producto tiene que permanecer en el campo hasta que su contenido de humedad permita cosecharlo o llegue al grado ideal para almacenarlo.

El secado en la planta se puede combinar con otro sistema de secado. Si dicho sistema tiene alguna limitaci�n respecto del contenido inicial de humedad, hay que comenzar la cosecha a partir de ese contenido. Es lo que ocurre cuando se aplica el secado artificial a baja temperatura. En los casos en que se utiliza el secado a temperatura elevada, las limitaciones relativas al contenido de humedad en la cosecha tienen que ver con la facilidad de ejecuci�n de esta operaci�n y con los fines del producto. En t�rminos generales, se anticipa la cosecha al m�ximo, con el objeto de reducir las p�rdidas y despejar el campo para otras actividades.

En Brasil, el secado natural, realizado totalmente en el campo, es el que com�nmente adoptan los productores de ma�z. Por la lentitud del proceso, el producto queda sujeto al ataque de plagas y al efecto de la intemperie. Adem�s, la calda de las plantas es un factor que contribuye a aumentar las p�rdidas. El cultivo del fr�jol combinado con ma�z contribuye a que dichos peque�os productores sigan empleando el secado realizado enteramente en el campo. En la actualidad hay una tendencia a la difusi�n de t�cnicas de secado m�s modernas, para reducir las p�rdidas en el campo.

En la producci�n de arroz se persigue el m�ximo rendimiento de granos enteros en la operaci�n de beneficio. Este rendimiento est� vinculado a la variedad, el estado de maduraci�n y el grado de humedad de la cosecha, los da�os f�sicos producidos durante esta �ltima, el manejo, transporte, tratamiento y almacenamiento de los granos. El punto de rendimiento m�ximo de granos enteros ocurre un poco antes del punto de producci�n m�xima de materia seca. Lo dicho significa que cuanto m�s larga sea la permanencia del producto en el campo, para el secado natural en la planta, menor ser� el rendimiento de granos enteros. Se explica este hecho, por la mayor susceptibilidad del producto a partirse o agrietarse debido a las variaciones de temperatura y de humedad relativa del aire, en el d�a y en la noche, cuando el contenido de humedad ha bajado.

El man�, tradicionalmente, se cosecha y se deja en el campo, en surcos, con las vainas hacia arriba, para facilitar el secado. El amontonamiento del producto en pilas, para secarlo en el campo, es tambi�n pr�ctica com�n. La ocurrencia de condiciones clim�ticas adversas durante el periodo de secado puede conducir a la germinaci�n o pudrici�n de las semillas.

Secado en terrazas (asoleaderos)

El secado en terrazas es un procedimiento de secado natural en el cual el producto se esparce sobre un piso de concreto o de alba�iler�a, o incluso de tierra apisonada, en una capa, generalmente de menos de 0,10 m. de espesor. El intercambio de energ�a y de humedad, entre el aire y el producto, queda limitado casi exclusivamente a la superficie de la capa de producto, por lo que es necesario revolver el grano peri�dicamente. El movimiento del aire derivado del viento acarrea la humedad que el producto pierde, a la capa de aire situada inmediatamente encima de �l. La temperatura y la humedad relativa del aire ambiente son factores fundamentales en la tasa de secado del producto, pues el aire posee una capacidad m�xima para evaporar humedad. Una parte de la energ�a solar se absorbe y produce el calentamiento de los granos, lo que ayuda a acelerar el movimiento de la humedad, desde el interior hacia la superficie de los granos y facilita, por tanto, el secado.

El uso de terrazas o asoleaderos para el secado de productos agr�colas en general est� muy extendido, por la sencillez de su construcci�n y funcionamiento, el bajo costo inicial y la versatilidad, puesto que la mayor�a de los productos se pueden secar en terrazas. Las principales limitaciones que presenta esta t�cnica son la baja capacidad de secado por unidad de superficie, la dependencia de las condiciones clim�ticas y la mayor necesidad de mano de obra para la operaci�n y de superficie plana para la instalaci�n, en comparaci�n con otras t�cnicas de secado m�s refinadas. Esto hace que el uso de la terraza quede limitado a predios de menor volumen de producci�n.

En el Brasil, gran parte de los productores de cat� practica el secado en terrazas. Al tiempo de la cosecha, este producto presenta contenidos de humedad entre el 60 y el 70%. Dado tan elevado contenido inicial de humedad, en los primeros d�as de secado el producto se distribuye en la terraza en capas de alrededor de 0,03 m. de espesor, pues el secado es lento y el uso de espesores mayores favorece el desarrollo de hongos. El caf� presenta una particularidad imponente' que es el oscurecimiento de la superficie a medida que disminuye el grado de humedad. Esto acrecienta la absorci�n de energ�a solar y en consecuencia la temperatura de los granos, y facilita el secado. A medida que baja el contenido de humedad del producto, disminuye tambi�n la susceptibilidad del producto al ataque de hongos, lo que permite el uso de capas de m�s de 0,03 m. de espesor.

La estimaci�n del tiempo de secado en terrazas es compleja, en vista del n�mero de variables que entra en el c�lculo, en relaci�n con el producto y con las variaciones de las condiciones clim�ticas durante el periodo de secado. El c�lculo de la superficie de terraza que se necesita para secar una producci�n determinada, en una cosecha determinada, debe tomar en cuenta la estimaci�n del tiempo de secado. Dada la carencia de trabajos sobre este tema, se emplean ecuaciones emp�ricas, disponibles respecto de determinados productos, para calcular la superficie de la terraza:

donde S es la superficie de terraza que hay que calcular en funci�n del volumen de producci�n V, del tiempo de secado de cada partida t y del periodo de cosecha n.

Secado natural en secador rotativo

El secador rotativo (Figura 6) consta de una caja cuyos costados son de madera, con frente y fondo de malla de alambre. El secador tiene una inclinaci�n variable, pues su eje de rotaci�n est� alineado en direcci�n norte-sur. La inclinaci�n debe acompa�ar el movimiento en direcci�n sur, en vista de la colocaci�n del secador en diversas posiciones durante el d�a, para aprovechar mejor la energ�a solar, principalmente cuando se trata de productos de superficie oscura, como es al caso del cafe

Figura 6. Plano del secador rotativo.

Las as variables que influyen en el proceso de secado en secador rotativo son las mismas del secado en asoleaderos. - a diferencia fundamental est� en el hecho de que en los secadores rotativos, adem�s de aprovechar mejor la energ�a solar, generalmente se aprovecha tambi�n mejor la acci�n del viento, dado que, dependiendo de la direcci�n de �ste, el aire -pasa a trav�s de la capa de producto y facilita el secado de toda la masa.

El espesor de la capa de producto en el secador rotativo puede ser hasta de 0,15 m. Cuanto menor sea el espesor de la capa de producto, m�s f�cil ser� la penetraci�n del aire. Ea acci�n de revolver el producto, mediante la rotaci�n, es importante para que la humedad final sea uniforme en toda la masa.

Existen dos tipos de secadores con inclinaci�n fija, caracter�sticos del secador rotativo: el secador vertical y el horizontal (Figura 7).

Secado en secadores solares

En los secadores solares simples, fuera de aprovechar el pu secado del aire natural, la energ�a solar acumulada promueve el calentamiento. aire, aumentando ese potencial y favoreciendo el movimiento del aire por convecci�n natural. Existen diversas configuraciones para este tipo de secador.

En el secador solar con precalentamiento del aire (Figura 8), el aire se calienta en el colector solar antes de pasar a la c�mara de secado. El producto se coloca sobre una malla de 1,5 mm. Este secador almacena la energ�a solar debido al lecho de piedras, el que se debe pintar de color negro opaco. El aire entra por la abertura inferior del secador, se calienta con la energ�a almacenada en el lecho de piedras, el cual est� cubierto con un pl�stico transparente, sube por convecci�n natural y pasa por la camera de secado retirando la humedad del producto.

Figura 8. Secador solar con precalentamiento del aire.

1. Estructura del secador
2. Detalle de la pared de atr�s con abertura
3. Secador armado
4. Abertura (20730 cm)
5. Pl�stico transparente
6. Entrada de aire frio
7. Salida de aire caliente h�medo, por la abertura superior
8. Pl�stico negro
9. Capa de granos
10. Piso de pl�stico enrollado en palos redondos grue CAC

Figura 9: Secador solar del tipo de invernadero

Otro tipo de secador solar es el de tipo de invernadero (Figura 9). Este secador se puede construir con una armaz�n de madera y pl�stico. La cara inclinada del secador se cubre con pl�stico transparente y se vuelve hacia el sol; las caras laterales se pueden cubrir con pl�stico de calidad inferior, el piso se cubre con pl�stico, sin orificios, sobre el cual se coloca una capa de 0,10 a 0,15 m de

grano para secar; los bordes del piso pueden ser de madera y deben esta' protegidos con pl�stico hasta una altura de 0,2 m. para evitar la entrada de agua de lluvia. En la parte inferior del lado inclinado y de las paredes laterales se debe dejar una abertura de 0,2 a 0,3 m de altura para facilitar la entrada del aire. Se debe dejar la misma abertura en la parte superior del lado opuesto al lado inclinado, para facilitar la salida del aire. El aire que entra por la base del secador se calienta ah� mismo, lo que aumenta su potencial de secado y provoca su salida' por convecci�n natural, en la parte superior. En el Municipio de Santa Rosa, en el Brasil, que est� a una latitud de 28�, se obtuvo una temperatura media superior en 3� a 5�C a le temperatura ambiente, en invierno, y hasta en 30�C, en primavera. En la misma localidad el tiempo de secado fue de tres a cinco dias asoleados en invierno y de uno a dos d�as de sol en primavera, con lo cual se logr� reducir el grado de humedad de los granos, de 20 a 14%. (PETERSEN, 1984).

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