CONTROL DE CALID AD DE GRANOS II Jaime Gaviria Londoño Juan Camilo Gaviria Restrepo
GaviAgro SAS- Colombia
Control de calidad de granos II Bogotá – Ccolombia
Editado por GAVIAGRO SAS- Colombia Jaime Gaviria Londoño Juan amilo Gaviria Restrepo 6792311- 6744381 Bogotá
ISBN: 978-958-444-359-0
Contenido Presentación. ..................................................................................... 7 Introducción .................................................................................... 10 Capitulo 1. ...................................................................................... 12 El laboratorio de granos en la empresa. .......................................... 12 Principales objetivos. .................................................................. 12 Predicción de resultados.............................................................. 12 Control de procesos.................................................................... 12 Investigación aplicada. ................................................................ 12 Confiabilidad de los resultados del laboratorio. .......................... 13 Importancia económica del laboratorio. ...................................... 15 Principales parámetros de calidad. .............................................. 15 Definiciones de calidad. ..............................................................16 Principios de operación de los equipos. ..................................... 17 Capitulo 2 ....................................................................................... 20 Aspectos generales de los granos .................................................... 20 Los granos son semillas y están vivos. .................................... .... 20 Composición física de los granos....................................... ......... 23 Características de la masa de granos. .......................................... 25
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Equilibrio de la humedad del grano con el ambiente................... 29 Composición química y nutricional de los granos.................... .. 31 Relacion de los granos con el ecosistema.................................... 33 Capitulo 3. ...................................................................................... 41 Análisis de granos. .......................................................................... 41 Medición de dimensiones del grano de arroz .............................. 41 Criterio de granos enteros y partidos en arroz. ............................ 42 Control de calidad en el secado de granos................................... 44 Medición de la humedad de los granos. ..................................... 47 Capítulo 4. Aspectos normativos y prácticos del sistema de calificación de la calidad de los granos. .......................................... 52 Normas de calidad de los granos....................................... ......... 52 Las normas colombianas. ............................................................54 Las normas para granos de USA ................................................ 59 Muestreo y manejo de muestras .................................................. 62 Implementos y sondas para muestreo de granos.......................... 72 La Inspección, para identificar riesgos y condiciones inseguras . 77 Capítulo 5. ...................................................................................... 79 Descripción de equipos del laboratorio de granos........................... 79 Divisor de muestras. ................................................................... 80 Determinador de peso hectolítrico .............................................. 81 Determinadores de la Humedad del grano. ................................. 82 Método de referencia de la estufa. .............................................. 86 2
Determinador de humedad destilador Gavilón DH007. .............. 88 Dickey-john GAC 2100. ............................................................. 90 Seedburo 1200 Ds ....................................................................... 96 Medidor de humedad individual de granos Kett PQ 510........... 100 Motomco 919 análogo. ............................................................. 105 Burrows digital MD700. ........................................................... 108 Determinadores de humedad portátiles. .................................... 109 Portátil, Dickey-john, MiniGAC y MiniGACplus. ................... 109 Portátil Kett PM 4025. .............................................................. 111 Portátiles Dickey-john M3G y M20P............................ ........... 113 Determinador de humedad de cuchara. DTCA ......................... 114 Determinación de las impurezas. .............................................. 116 Determinador de impurezas, Carter dockage tester................... 119 Aspirador de impurezas, tipo Bates........................... ................ 122 Cribas manuales para separar impurezas............................... .... 123 Secadora de muestras. ............................................................... 125 Descascarado del arroz ............................................................. 126 Descascarador Sheller. .............................................................. 127 Descascarador de arroz Yamamoto. ..........................................131 Descascarador y pulidor C-100. ................................................ 134 Pulidor de arroz McGill No 3. Grainman 65 ............................. 137 Pulidor de arroz Yamamoto. ..................................................... 140
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Determinador de blancura del arroz. ......................................... 142 Clasificador de arroz partido Rice sizing device. ..................... 145 Clasificador de arroz partido de tambor alveolado.................... 148 Bandeja manual para clasificar arroz partido. ........................... 151 Clasificador electrónico de arroz S21 ...................................... 151 Balanzas .................................................................................... 153 Sistema para fortificar arroz........................................ .................. 154 Ubicación industrial del sistema de fortificado. ............................ 154 Componentes del sistema de aplicación. ................................... 155 Descripción del proceso de preparación del caldo fortificador.. 156 Fórmula e ingredientes. ............................................................. 157 Capacidad de fortificado. .......................................................... 157 Otros usos del sistema. .............................................................. 158 Mantenimiento de equipos de laboratorio ..................................... 158 Capitulo 6. .................................................................................... 161 Cálculos en el trabajo de control de calidad de granos................. 161 Promedios. ................................................................................ 161 Cálculos de porcentaje. ............................................................. 163 Geometría. ................................................................................ 164 Densidad. ..................................................................................165 Compactación. .......................................................................... 166 Cubicación. ............................................................................... 168
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Principales unidades de medida del sistema métrico decimal ... 168 Capítulo 7. .................................................................................... 170 Estimación de Mermas y perdidas en granos. ............................... 170 Mermas de peso por deshidratación. ....................................... 172 Pérdida de peso por extracción de impurezas....................... ..... 180 Errores comunes en la estimación de mermas........................... 182 Estimación de merma por respiración de los granos. ................ 183 Perdidas de peso por insectos...................................... .............. 188 Cálculos del rendimiento de masa blanca (Rp). ........................ 190 Calculo del rendimiento de arroz entero o Índice de pilada. ..... 194 Calculo de grano partido en paddy descascarando a mano........ 195 Principales criterios para el reconocimiento de variedades de arroz .................................................................................................. 200
Recomendaciones para el control de insectos de granos almacenados. ............................................................................. 200 Control de la calidad de arroz blanco almacenado en bodegas.. 203 Caracteristicas de los principales insectos de granos almacenados. .................................................................................................. 216
Capitulo 8. .................................................................................... 227 Control de calidad en almacenamiento de granos en Silos Bolsa. . 227 Fundamentos técnicos del sistema. ........................................... 228 Granos donde es usado el sistema ............................................. 229 Componentes del sistema. ......................................................... 229
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Principales beneficios para el usuario de silos bolsa:............... 234
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Presentación. En 1988 cuando el autor de este libro trabajaba en Almacenar SA, vio la necesidad que se presentaba en ese entonces de tener manuales en español para la correcta utilización de los principales equipos del laboratorio de granos. Aquellos tiempos eran los albores del control de calidad de granos en Colombia, en los cuales los laboratorios de control de calidad de arroz y otros granos, no existían como tal y en muchas empresas se limitaban a pequeños espacios compartidos con oficinistas. Era la época en que el Idema, organismo oficial, compraba cosechas a los agricultores, almacenaba y luego vendía los granos a industriales, comerciantes y consumidores. Para esta labor contaba con centros de acopio y puestos de compra donde operaban conjuntos de equipos de laboratorio básicos. Los equipos de laboratorio que utilizaban las empresas comerciales en Colombia, por entonces, para determinar la calidad de los granos, se limitaban a determinadores de humedad, algunos aspiradores de impurezas y tal cual criba suelta. Los operarios del laboratorio, en su mayoría, eran ayudantes, sin mayor preparación académica, que iban subiendo en la escala jerárquica con los años de trabajo, aprendiendo por transmisión oral, por lo que durante esos años se acumularon paradigmas con muchas deformaciones, tergiversaciones, omisiones y otras causas de error, que prosperaban y se difundían por todas partes. Hoy, 21 años después de escrita la primera edición del libro CONTROL DE CALIDAD DE GRANOS patrocinado, en ese entonces, por Almacenar SA y Ediagro, la situación de la industria procesadora de arroz, maíz, soya, trigo y otros granos ha cambiado y mejorado en Colombia y en muchos
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otros países del área. La tecnología ha aportado nuevos y más precisos instrumentos, que facilitan el trabajo de análisis de calidad. Las empresas han evolucionado y en el caso de Colombia, muchas de ellas se han convertido en corporaciones muy importantes, con grupos humanos altamente calificados, siguiendo normas y procedimientos estandarizados, donde el control de calidad de los granos y los laboratorios que sirven de herramienta para este propósito se han transformado en importantes unidades administrativas dotadas de infraestructura locativa y modernos equipos. En ese nuevo escenario, GaviAgro participa activamente en el suministro de tecnología para el control de la calidad de los granos, directamente o través de alianzas con importantes empresas como SuperBrix, que ofrece una amplia gama de equipos y mundo. tecnología para el manejo de granos en muchos países del Todas las razones anteriores, impulsan al autor de este texto a escribir esta segunda parte de CONTROL DE CALIDAD DE GRANOS, donde se presenta una recopilación actualizada, en español, del sistema de operación y los procedimientos utilizados para los principales equipos que están actualmente en los laboratorios de granos, en las industrias del arroz, el maíz, el trigo, la cebada, las semillas y muchas otras que manejan granos en las diferentes etapas de procesamiento y elaboración de alimentos para humanos y animales. Al igual que en la primera edición, el espíritu de este texto, es el de aportar un instrumento que sea de fácil comprensión para los laboratoristas, analistas de granos, directores de control de calidad y en general las personas que de una u otra forma están relacionados con la determinación de la calidad de los granos. 8
En las descripciones de los equipos, y procedimientos se mencionan marcas y modelos, sobre los cuales el lector puede obtener mayor información, precios, asistencia para su uso y otros aspectos relacionados en www.gaviagro.com.
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Introducción
El laboratorio de granos es una importante herramienta del sistema de control de calidad de la empresa. Así como el departamento de finanzas controla los dineros, el administrativo, el personal y la organización, el laboratorio de granos cumple una función especialmente incidente en los resultados finales de cualquier empresa manejadora de granos. Es necesario mencionar, que en una empresa manejadora de granos, la materia prima tiene una alta participación en el costo del producto final. Así, por ejemplo, en la industria arrocera, el costo de la materia prima (arroz con cascara húmedo y sucio) lo menos 80% las del demás precio final de venta enrepresenta fabrica, depor manera que eltodas operaciones que el molino realiza como el secado, almacenamiento, procesamiento industrial y empaquetado, solo llegan a representar menos del 20% del precio final. Si se toma en consideración lo anterior, se puede apreciar que un pequeño error en los análisis de calidad, puede significar una gran cantidad de dinero y margen, en el precio final del producto. El control de la calidad de una empresa procesadora de granos busca garantizar que la calidad del producto se ajuste a los parámetros prescritos para cada proceso. El proceso industrial de los granos, está generalmente dividido en operaciones básicas como: recepción, secado, almacenamiento, proceso industrial y empaquetado, los cuales deben ser controlados, para obtener de la materia
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prima, los equipos, el personal y la demás infraestructura, la mejor rentabilidad posible en el negocio. En conclusión, el control de la calidad de los granos, apoyado en el laboratorio, tiene una alta incidencia en los resultados financieros de las empresas.
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Capitulo 1. El laboratorio de granos en la empresa. Principales objetivos. El laboratorio de granos tiene tres objetivos principales que justifican su existencia como una de las más importantes secciones de la empresa.
Predicción de resultados. Esta función del laboratorio de granos, consiste en determinar la calidad y características de un determinado lote de granos, y en algunos casos como el del arroz, indicar cuáles serán los rendimientos molineros que de este se pueden obtener.
Control de procesos. Para obtener un producto final de una determinada calidad, el proceso industrial de cada tipo de granos, tiene un conjunto de normas, reglamentos, instrucciones de operación, calibraciones, etc, que deben ser controladas para obtener la calidad deseada.
Investigación aplicada. El laboratorio de granos va acumulando una gran cantidad de información relacionada con las materias primas y los procesos, que al ser ordenada y analizada puede ofrecer nuevas posibilidades de conocimiento sobre aspectos importantes para el negocio. 12
Confiabilidad de los resultados del laboratorio . Para que los resultados de un laboratorio de granos de la industria que maneja granos sean confiables, el laboratorio debe cumplir con una serie de requisitos y condiciones como las siguientes: Repetitividad (de las medidas) –precisión
Es la fidelidad de los valores experimentales de una misma magnitud física medidos bajo idénticas condiciones experimentales. Aquí el concepto idéntico incluye el mismo observador, instrumento de medida, lugar y procedimiento así como la cercanía en el tiempo. El concepto de precisión se define muchas veces como repetitividad. Es decir, un aparato preciso es un aparato repetitivo (diferentes medidas de una misma magnitud bajo las mismas condiciones conducen al mismo resultado). Tanto repetitividad como precisión son conceptos cualitativos i Reproducibilidad (de las medidas)
Es la fidelidad de los valores experimentales de una misma magnitud física medidos bajo diferentes condiciones experimentales. Trazabilidad
El término trazabilidad es definido por la Organización Internacional para la estandarización (ISO), en su International Vocabulary of Basic and General Terms in Metrology Como: La propiedad deleste resultado unarelacionado medida o del de un estándar donde pueda de estar con valor referencias especificadas, usualmente estándares nacionales o internacionales, a través de una cadena continua de comparaciones todas con incertidumbres especificadas. Según el Comité de Seguridad Alimentaria de AECOC: “Se entiende como trazabilidad aquellos procedimientos 13
preestablecidos y autosuficientes que permiten conocer el histórico, la ubicación y la trayectoria de un producto o lote de productos a lo largo de la cadena de suministros en un momento dado, a través de unas herramientas determinadas.”ii Lo anterior quiere decir que un lote de granos debe poder ser medido en su calidad en las diversas etapas de su tránsito por el sitio de acopio, transporte, instalaciones industriales, de tal forma que se pueda apreciar con coherencia, la evolución de las condiciones de calidad y composición del producto. Imparcialidad.
La imparcialidad es un criterio de justicia que sostiene que las decisiones deben tomarse en base a criterios objetivos, sin influencias de sesgos, prejuicios o tratos diferenciados por razones inapropiadas.iii Por principio un principalmente laboratorio deal recibo granosdedebe imparcial. Esto ético, se refiere granossera los productores y proveedores. En muchos laboratorios de granos, especialmente los que producen información para la liquidación de compra de materias primas, se utiliza el criterio de que las muestras lleguen sin identificación de proveedor, únicamente identificadas con números o códigos según los documentos de entrada. . Seguridad
Cuando un laboratorio de granos emite un resultado de análisis es porque han sido seguidos los procedimientos y métodos de análisis adecuados y el resultado ha sido verificado cuidadosamente, es decir, el laboratorio está seguro que los resultados entregados identifican adecuadamente las características de la muestra analizada.
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Aseo impecable.
Siempre existe la posibilidad de contaminación de las muestras con insectos, roedores y otras plagas, cuando el laboratorio se convierte en hospedero de estos. La permanencia de las muestras dentro del laboratorio debe ser controlada, implementando programas de limpieza y desecho de muestras sobrantes, residuos y otros que no deben estar en el recinto Orden.
El trabajo de análisis de muestras de granos en el laboratorio es un trabajo rutinario, repetitivo cuyos métodos y procedimientos deben estar totalmente definidos. Los equipos e implementos deben permanecer en su sitio. Cada vez que se termine de usar un equipo, este debe ser limpiado y quedar en condiciones de poder ser operado nuevamente en cualquier momento.
Importancia económica del laboratorio. Es muy importante tener presente que en la mayoría de las empresas donde se manejan granos, el valor agregado es bajo y la materia prima representa una proporción relativamente alta con respecto al precio final de venta, haciendo que el margen sea bajo en comparación con otras industrias de alto valor agregado. En arroz, por ejemplo el laboratorio de recepción decide por el 80% del costo final del producto que va al consumidor, ya que el proceso del arroz por tan primario solo agrega alrededor del 20% del precio finalser al consumidor,
Principales parámetros de calidad. Cada tipo de granos tiene sus particularidades y características de calidad. Algunos de esos parámetros son
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determinados por las normas y reglamentos y en otros casos por las costumbres comerciales de cada tipo de grano y de cada país. Por ejemplo, el arroz blanco que se vende al consumidor considera como parámetros de calidad las siguientes características: 1. La proporción de granos enteros y partidos 2. La cantidad de granos defectuosos 3. Un determinado grado de blancura (pulimento) 4. Ausencia de impurezas, insectos y otros materiales extraños.
Definiciones de calidad. Todo lo que puede ser medido es susceptible de ser mejorado. El concepto de la calidad tiene diversas definiciones y valoraciones de acuerdo con la interpretación propia de la actividad o producto a la que este referida. Los siguientes son varios ejemplos comunes de definiciones de la calidad.
El significado de esta palabra puede adquirir múltiples interpretaciones, ya que todo dependerá del nivel de satisfacción o conformidad del cliente. Sin embargo, la calidad es el resultado de un esfuerzo arduo, se trabaja de forma eficaz para poder satisfacer el deseo del consumidor. Dependiendo de la forma en que un producto o servicio sea aceptado o rechazado por los clientes, podremos decir si éste es bueno o malo.iv La Calidad Total es el estadio más evolucionado dentro de las sucesivas queprimer ha sufrido el término Calidad a lo largo transformaciones del tiempo. En un momento se habla de Control de Calidad, primera etapa en la gestión de la Calidad que se basa en técnicas de inspección aplicadas a Producción. Posteriormente nace el Aseguramiento de la Calidad, fase que persigue garantizar un nivel continuo de la calidad del producto o servicio proporcionado. Finalmente se
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llega a lo que hoy en día se conoce como Calidad Total, un sistema de gestión empresarial íntimamente relacionado con el concepto de Mejora Continua y que incluye las dos fases anteriores.v En el caso de los granos y sus derivados, existen normas y estándares de calidad diferentes para cada tipo de grano, que identifican las características que son de importancia en cada uno y los valores dentro de los cuales se enmarcan los diversos tipos de calidad.
Principios de operación de los equipos. Porción necesaria. En el desarrollo de los análisis que se practican para conocer la calidad de cada tipo de grano, se requiere determinada
cantidad de muestra, unas veces indicada por el fabricante del equipo donde se va a realizar la determinación y en otros casos por la norma o reglamento que se está siguiendo. Ajustes de los equipo.
De igual forma, en algunos equipos, que se utilizan para diversos tipos de granos, deben ser efectuados ajustes relacionados con el tipo de grano, la variedad, estado u otras características propias de cada grano, como cambio de cribas, ajustes de velocidad, manejo de compuertas, y otras. Rutinas de operación Cada determinación de una. característica de calidad, se realiza siguiendo un método preciso y definido que debe repetirse, sin variación cada vez que se realice tal análisis. No es aceptable que para evaluar la misma característica, sobre el mismo tipo de grano, se proceda de manera diferente. Cálculos, tablas, ajustes, correcciones.
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En muchas determinaciones, se obtienen de los equipos, resultados parciales que deben ser interpretados a través de tablas, corregidos con otras determinaciones o utilizados para realizar cálculos y proporciones. Es de mucha importancia verificar cuales son las cartas y tablas adecuadas. Por ejemplo en arroz, se ha observado que algunas empresas utilizan cartas para las determinaciones de humedad, que no corresponden al tipo de grano analizado o no hacen las correcciones por temperatura, o son cartas de versiones antiguas o mal copiadas etc., con lo cual los resultados que se obtiene pueden ser diversos cuando se comparan con equipos estándares funcionando adecuadamente. Pesaje de porciones . Para cada determinación se requiere una determinada cantidad de grano. Esta es definida principalmente por el método o el equipo que esté siendo utilizado. El pesaje
seguro y exacto deque las el porciones y de resultantes, es la que asegura proceso iniciales de análisis selas llevará a cabo en forma precisa. Variaciones en la cantidad de muestra requerida inducen errores, como los que se presentan en los determinadores de humedad, cuando se estipula una determinada cantidad que debe ser ingresada al equipo y esa cantidad es mayor o menor, los resultados sufren importantes variaciones. En el laboratorio de granos, donde se determinan condiciones físicas, es necesario contar con balanzas de precisión, de al menos 0,1 g de sensibilidad, es decir con un decimal. Si se realizan determinaciones donde la porción es de menos de 25 gramos, se requiere una balanza de dos decimales (0,01). Manuales de operación.
Los manuales de operación de los equipos son una valiosa herramienta para el operador de los mismos. Todo operario del laboratorio de granos debe estar familiarizado con el 18
funcionamiento de los equipos antes de poder utilizarlos. Los manuales de operación, usualmente describen capítulos tan importantes como la seguridad de la operación del equipo, la cantidad de muestra a utilizar, los métodos de trabajo, las rutinas de operación, las principales causas de error en las determinaciones, los códigos de error de funcionamiento, los indicadores de calibración y otros que son de principal interés del operario de los equipos. En todo laboratorio de granos debe existir una pequeña biblioteca que contenga los manuales de operación de los equipos para consulta de los laboratoristas. Copias de los manuales en español, para los principales equipos del laboratorio de granos pueden ser adquiridos en GaviAgro.
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Capitulo 2 Aspectos generales de los granos Los granos son semillas y están vivos
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Cuando los granos son cosechados, son seres vivos, (semillas) que se mantienen así durante las etapas siguientes y esa condición determina su capacidad de conservación a través del tiempo. Proceso respiratorio de los granos.
Después de cosechados, los granos continúan viviendo y, como todos los aeróbicas organismos respiran. La respiración bajo condiciones (envivos, presencia de oxígeno libre) es el proceso por medio del cual las células vivas de los vegetales oxidan los carbohidratos y las grasas, por medio del oxígeno atmosférico, produciendo gas carbónico (CO 2) y agua (H2O) y liberando energía en forma de calor. Los granos utilizan los almidones del endospermo para respira, descomponiendo el almidón (C 12H22O11) en CO2 + H2O + calor.vi Además de lo anterior, se conoce que granos con alta humedad tienen una alta tasa de respiración, afectando la temperatura del grano. Si se controla la temperatura con medios externos como la refrigeración de granos, la tasa de respiración disminuye, aún con alta humedad del grano. Tasa de respiración de los granos húmedos y calientes.
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Los granos más húmedos tienen una mayor tasa de respiración individual. Existe una correlación directa entre la tasa de respiración del grano con su humedad y temperatura. Esta correlación indica que cuando hay mayor humedad del grano y o mayor temperatura, se tendrá mayor tasa de respiración y por consiguiente mayor acumulación de humedad y calor. En el la mayoría de los granos el calentamiento trae como consecuencia el cambio de color que se manifiesta principalmente en la zona central del germen, avanzando de un color amarillo pálido hacia un marrón oscuro, terminando en negro o carbonizado, cuando la situación fue muy extrema. Proceso de germinación.
La otra manifestación de que el grano está vivo es su capacidad de germinación. Para que un grano inicie su germinación, requiere, básicamente, que Esto su es humedad se incremente sostenidamente por un tiempo. fácilmente comprobable con la observación de los granos que caen en los patios y luego al humedecerse germinan. Comercialmente, hay que tener presente que estos granos ya pasaron por la báscula, es decir fueron pagados y como son irrecuperables se vuelven pérdida económica y fuente de contaminación. Diversos autores que han estudiado el fenómeno de la germinación tienen sus propias definiciones sobre el tema. Los siguientes son ejemplo de ello. Claude Gélineau la explica como un proceso que libera las energías latentes del grano para hacer de él una planta capaz de crear más granos, pues se reproduce en otros, muchos más (Los germinados en la alimentación, 1997). Durante los primeros días de la germinación, una fuerza increíble anima todo el grano. El almidón es transformado en azúcares más 21
simples por las enzimas vivas, las proteínas descompuestas en aminoácidos; la concentración del grano disminuye por la absorción de grandes cantidades de agua. Vitaminas y enzimas de toda clase se sintetizan, los minerales se movilizan, la vida se manifiesta en su forma más activa y joven”.vii
GERMINACIÓN. La germinación es el reinicio del crecimiento del embrión, paralizado durante las fases finales de la maduración. Los procesos fisiológicos de crecimiento exigen actividades metabólicas aceleradas y la fase inicial de la germinación consiste primariamente en la activación de los procesos por aumentos en humedad y actividad respiratoria de la semilla. Desde el punto de vista de la fisio-bioquímica, se consideran las siguientes fases del proceso germinativo:
Rehidratación Aumento de respiración Formación de enzimas Digestión enzimática de reservas Movilización y transporte de reservas alimenticias del endospermo al embrión Asimilación metabólica Crecimiento y diferenciación de tejidos viii
Efectos comerciales y prácticos de la respiración de los granos.
Una de las consecuencias de la respiración los granos es la pérdida de peso por transformación dedealmidones. Al transformarse los almidones en el proceso respiratorio, estos virtualmente se esfuman, produciendo perdidas de masa y por consiguiente de peso. La magnitud de esta pérdida está relacionada con tres factores principales: La humedad del grano, su temperatura y el tiempo de almacenamiento.
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Otro de los efectos de la respiración de los granos es la acumulación de calor en la masa del grano. Como los granos son malos conductores del calor, este se acumula en la masa de granos produciendo cambios físicos y químicos indeseables. El calor de los granos puede ser disipado y evitado inhibiendo la respiración del grano con la aplicación de frio en la masa de granos, como lo define CONSERGRA, fabricante de refrigeradores de grano en el siguiente párrafo: La conservación por frío es especialmente beneficiosa para arroz, maíz, trigo, cebada, haba de soja, semilla de girasol, sorgo, semilla de algodón, café verde, granulados de alfalfa y alimento compuesto. Es aplicable en silos y almacenes. En el caso de los silos, el refrigerador se conecta en lugar del ventilador de aireación. Su instalación suele ser inmediata, no requiriendo obras adicionales. En caso de almacenes y bodegas, previamente debe haber un sistema especial de conducción pavimento.ix de aire, ya sea por encima o por debajo del
Composición física de los granos. En general, los granos, cereales y oleaginosas, están compuestos de tres estructuras básicas:
Pericarpios.
Son las envolturas o cubiertas de los granos, que en algunos casos pueden ser gruesas como en los frijoles, la soja y otros 23
o suaves como en el maíz, sueltos como en el arroz. Su principal función en la semilla es la de protección de la misma. La composición de los pericarpios es variable, pero, en general contiene alta cantidad de fibra. En el proceso industrial, corresponde al salvado o primera capa de extracción. Endospermo.
Es el mayor componente de la semilla, la parte harinosa y gruesa de la misma. En la semilla la función es la de almacenamiento de nutrientes que luego serán trasladados internamente para alimentar al embrión y a la nueva plántula mientras esta enraíza y desarrolla follaje para poder hacer fotosíntesis. El endospermo está compuesto principalmente por almidones y aceites Germen.
El germen es el órgano principal la de semilla donde está alojado el principio vita. Es como eldefeto la nueva planta, Su composición es variada, pero, en general el germen es rico en proteínas y vitaminas. Proporciones de la estructura del grano
En el caso del arroz, la composición física aproximada de la semilla, partiendo del arroz con cáscara seco y limpio, es la siguiente: Cascarilla: 19 a 20% Germen: 2 a 3%
Endospermo: 78 a 79%, que al ser producirá harina de pulidura, o semolina, en pulido cantidad de 8% aproximadamente sobre la cantidad inicial, dejando aproximadamente 70% de endospermo blanco pulido compuesto por granos enteros y partidos. (masa blanca), con una blancura aproximada de 39,5 grados Kett.
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Proporciones de la materia seca y el agua.
Por otra parte, los granos están compuestos de agua y materia seca, incluido el aceite, en proporciones diferentes, dependiendo de su estado. Por ejemplo cuando se indica que un grano tiene 12% de humedad, su composición será: Materia seca incluida la grasa: 88% 12% La proporción de la grasa en la materia seca también es variable, dependiendo del tipo de grano de que se trate.
Agua
Características de la masa de g ranos. Porosidad.
Un lote de granos está conformado por semillas que son partículas granulares independientes, las cuales agrupadas en una masa, contienen una cantidad de aire intersticial, que es muy importante para los procesos de aireación y secado.
Normalmente el porcentaje de aire en la masa de granos es de 35% a 40% y se denomina porosidad o espacio intergranular. La porosidad es afectada por el tamaño, forma y características del grano, así como por la cantidad, forma y tamaño de las impurezas. Igualmente por la compactación que está relacionada principalmente con el peso de la columna de grano, la edad de almacenamiento y el movimiento de vaciado que hayan tenido los silos. Fluidez.
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Este factor está relacionado con la calidad del movimiento del grano. Está relacionada con la gravedad, que afecta la velocidad a la que puede llegar el grano al desplazarse por tuberías y al quedar depositado en silos o cualquier otro sistema de almacenaje. La fluidez depende principalmente con la fricción entre granos y está ligada al ángulo de reposo, la cual se define como el ángulo de inclinación entre la base de apoyo y el ángulo creado por el grano al caer a velocidad cero. A mayor tamaño, superficie lisa, menor humedad, forma esférica y menor cantidad de impurezas, se tendrá mayor fluidez y menor ángulo de reposo. Segregación.
Se refiere a la separación natural que sufren los componentes del material durante el vaciado o llenado del depósito a granel. Dependiendo del tamaño, forma y peso, las partículas se comportan y acomodan diferente.
Así, por ejemplo, en la gráfica anterior, los componentes polvosos pequeños, no ruedan y se quedan acumulados bajo el chorro de cargue, mientras los materiales gruesos y redondos, ruedan por la pared inclinada que forma el cono invertido de llenado, llegando a las paredes. A medida que el silo va llenando, los materiales livianos, y delgados, que quedan acumulados en el centro, van formando una columna central donde el espacio intergranular está bloqueado por el 26
polvo y por donde el aire no fluirá normalmente. Esta columna, es, generalmente, el sitio donde se srcina el calentamiento en los silos, siendo poca la probabilidad de enfriar esta parte del grano, con aire natural, por la baja porosidad. Para evitar esta segregación y los males que acarrea, se recomienda almacenar el grano lo más limpio posible, evitando el polvo y material fino hasta donde sea posible. Por otra parte, el material grueso que se ha rodado hacia las paredes, conformará zonas de mayor porosidad, por donde el aire de aireación fluirá más fácilmente. Esta situación tendrá consecuencias en el proceso de aireación, ya que el aire no fluirá por la columna central y lo hará en pequeño volumen por la masa de granos, pues tenderá a escaparse por la zona cercana a las paredes. Conductividad térmica. Se define como la capacidad de transferir o propagar calor. En general, los granos tiene una capacidad térmica muy baja, del orden de 0,0004 cal/cm oC seg. que significa una gran capacidad aislante. Como el calor en el grano no se propaga con gran intensidad, ni se disipa fácilmente, pequeños focos de calor srcinados por la presencia localizada de hongos o granos individuales con alta humedad respirando, pueden permanecer y evolucionar negativamente por largos periodos, alterando la calidad de muchas semillas en esos sitios y luego mezclándose con el lote de grano ocasionando deterioros mayores.
Esta característica de los granos, es la que permite realizar exitosamente el proceso de refrigeración, que consiste en pasar una corriente de aire frio, controlado, a través de la masa de granos, evacuando el calor del mismo hacia el exterior. Una vez concluida la refrigeración, los granos permanecerán fríos por mucho tiempo, sin importar cuales 27
sean las condiciones del medio ambiente. Inclusive, apilamientos de granos en bodega, refrigerados, permanecen fríos por muchos meses, aún en condiciones de alta temperatura ambiente. De la misma manera, el grano retiene el calor, cuando este es generado por su propia respiración, por la actividad de los microorganismos, por el proceso de secado, por el calor generado en la respiración de los insectos durante una infestación y proveniente de cualquier otra fuente de calor. La acumulación de calor en el grano sostenida por largos períodos tiene consecuencias relacionadas con cambios físicos y químicos de los granos. En arroz, por ejemplo, es conocido el fenómeno del amarillamiento, que produce los llamados granos dañados por calor y ambarinos. Difusividad térmica.
Esta característica se refiere a la velocidad con de la granos. que se transmiten los cambios de temperatura en la masa La difusividad térmica de los granos es muy baja, del orden de 0,0015 cm3/seg. La difusividad térmica es mayor en los silos de chapa metálica que en los de concreto o en los almacenajes a granel dentro de bodegas. Conductividad de la humedad.
Se refiere al movimiento de humedad en función de gradientes de temperatura. El aire tiende a desplazarse de la zona caliente a la fría. Es importante recordar que el aire caliente es más liviano que el aire frio y además puede transportar más agua en forma de vapor. Cuando el aire caliente llega a la zona fría, reduce su temperatura y si esta es suficientemente baja, se presenta condensación. Usualmente esta condensación se presenta debajo de los techos de los silos y en las paredes del silo.
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En otra parte de este libro, se presentan gráficas, tablas y ejemplos relacionados con los procesos de condensación. No sobra recordar, que el agua libre y la humedad son los dos factores más críticos en el srcen de los riesgos de deterioro del grano.
Equilibrio de la humedad del grano con el ambiente. Para entender los conceptos relacionados con el proceso de equilibrio de la humedad de los granos con la del aire que los rodea, es necesario tener presente que el agua llegó al interior del grano por un proceso de adsorción durante el período vegetativo, en la etapa de formación del fruto, y está allí retenida por una serie de fuerzas relacionadas con la tensión de vapor. A su vez, el contenido de agua en el aire está relacionado conabsorber su temperatura, que condiciona la capacidad de este de o entregar agua. Esta interrelación entre el grano y el medio ambiente es lo que se denomina equilibrio de la humedad y para ello se han estudiado gráficas que relacionan el contenido de humedad el grano, la temperatura del mismo y la humedad del aire que lo rodea. Estas se denominan gráficas isotermas y son curvas que relacionan el contenido de humedad de equilibrio del grano con la humedad del aire, la siguiente es la carta isoterma del arroz con cáscara.
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Humedad segura para almacenaje de granos.
En general, la humedad segura de un lote de granos, para almacenamiento, puede definirse como aquella a la cual, la tasa de respiración del grano es tan baja que no favorece la reproducción de hongos y otros microorganismos nocivos y está estrechamente relacionada con la temperatura del grano. Es importante tener presente que en muchos casos, la interpretación teórica de la humedad de equilibrio, genera confusiones respecto de la humedad segura de almacenamiento. Una cosa es que el grano y el ambiente alcancen un equilibrio hídrico, relacionado con la tensión de vapor del agua a una determinada temperatura y otra muy distinta es que a esas condiciones de humedad y temperatura no se presente desarrollo de hongos. Es sabido que el desarrollo de de hongos en el grano inducecon un cambios proceso progresivo y rápido acumulación de calor nocivos a la calidad del grano. Este es un concepto básico del almacenamiento de granos en condiciones ambientales corrientes. El autor ha podido comprobar que la mala interpretación del concepto de la humedad segura para almacenamiento, ha llevado a grandes desastres en lotes de granos, que fueron almacenados con humedad inadecuada para el lugar en que estaban almacenados, especialmente en zonas tropicales cálidas con alta humedad relativa en el ambiente, lo cual condujo a calentamientos progresivos que se detectaron muchos días después de iniciado el almacenaje, cuando ya los daños de los hongos y sus contaminantes les habían producido deterioros importantes de la calidad. Por lo tanto es importante recalcar que no se debe confundir la humedad base de comercio, o la humedad de equilibrio, con la
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humedad segura para almacenar un grano en un determinado lugar.
Composición química y nutricional de los granos En el siguiente cuadro, se presenta un resumen de los principales componentes nutricionales para los granos de mayor importancia en la alimentación humana y animal. Arroz solamente descascarado o integral
Arroz blanco, pulido
Maíz
Trigo
Carbohidratos
73,4
77,8
64,7
61,1
Proteína
7,2
6,8
8,6
11,7
Grasa
2,2
0,6
3,8
2,0
Fibra
2,9
1,4
9,2
10,3
Energía Kcal
342
344
327
309
Fibra.
Los expertos recomiendan que consumamos por lo menos 25 gramos de fibra cada día para reducir el riesgo de enfermedades crónicas. Los alimentos ricos en fibra, como el salvado de los granos, ayudan al funcionamiento del sistema digestivo y reducen el riesgo de desarrollo de desordenes intestinales. Aunque no hay consenso en la comunidad científica sobre el concepto de fibra alimentaria , se puede definir como la parte de las plantas comestibles que resiste la digestión y absorción 31
en el intestino delgado humano y que experimenta una fermentación parcial o total en el intestino grueso. Esta parte vegetal está formada por un conjunto de compuestos químicos de naturaleza heterogénea (polisacáridos, oligosacáridos, lignina y sustancias análogas). Desde el punto de vista nutricional, y en sentido estricto, la fibra al im entaria no es un nutriente, ya que no participa directamente en procesos metabólicos básicos del organismo. No obstante, la fibra alimentaria desempeña funciones fisiológicas como estimular la peristalsis intestinal. x Proteína.
Las proteínas proporcionan aminoácidos para construir y mantener el tejido, para formar enzimas, algunas hormonas y anticuerpos. Estas son macromoléculas compuestas por carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno. La mayoría también contienen azufre y fósforo. Las mismas están formadas por la unión de Elvarios unidos mediante en enlaces peptídicos. orden aminoácidos, y disposición de los aminoácidos una proteína depende del código genético,xi Los cereales crudos contienen entre 8% a 12% de proteínas. El gluten es la proteína que contiene la mayoría de los cereales. El gluten, no puede ser digerido por ciertas personas, loscelíacos, ya que les ocasionaría un grave daño intestinal. Así mismo en los recién nacidos, dada la inmadurez de su intestino, deben comer hasta los 9 meses de edad cereales sin gluten como el arroz. Grasas.
Los granos enteros de cereales contienen aproximadamente un 2% de grasa, pero la avena por ejemplo contiene un 7%. La grasa de los cereales está compuesta por ácidos grasos poli y mono insaturados. Estos ácidos grasos resultan muy beneficiosos para mantener en buen estado nuestro sistema cardiovascular.
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Vitaminas.
Las vitaminas del complejo B, como la vitamina B1, vitamina B2
y vitamina B12, junto con el ácido fólico, son las más abundantes en los cereales. Las mismas son indispensables para el correcto desarrollo y funcionamiento del sistema nervioso. Por su parte, la vitamina E se encuentra en altas dosis en el germen de los granos de cereal. Cuando los cereales son sometidos al proceso de refinamiento la pérdida de estas vitaminas es notoria. Minerales.
Los cereales aportan principalmente fósforo, zinc, silicio y hierro. El aporte en calcio y sodio es muy reducido...xii
Relacion de los granos con el ecosistema. Una vez que los granos han sido cosechados, se inicia la etapa de ladeposcosecha, donde lospasar granos agrupados en una masa producto que deberá porson diversas etapas, antes de volver a fragmentarse en pequeñas porciones, cuando sea utilizado en la alimentación o industria. Durante esas etapas, que comprenden principalmente el acondicionamiento (secamiento y limpieza), el almacenamiento, el procesamiento industrial, empaque y comercializacion, los granos inter relacionan con el medio ambiente que los rodea, produciendose reacciones que pueden ocasionar alteraciones en la calidad de los mismos. Correlación del grano con el aire que lo rodea.
La correlación entre la humedad relativa del aire ambiente en el sitio de almacenaje y el interior de la masa de granos, tiene una gran importancia en la conservación de los granos. Cada vez que un grano es movilizado, cambia su aire inter granular por el del nuevo sitio en donde es depositado. Igualmente, cuando un grano es ventilado, lo que sucede es un reemplazo del aire intergranular, que es removido hacia el exterior, por 33
un nuevo aire que ingresa desde el exterior al interior de la masa de granos. El aire es una mezcla de gases (nitrógeno y oxigeno principalmente) con vapor de agua e impurezas. Humedad relativa del aire.
La humedad relativa (Hr%), se define como el porcentaje de saturación de agua en el aire, respecto de la cantidad que podría contener. Como tal, la magnitud en que se expresa este contenido no arroja mucha información sobre la cantidad real de agua presente en el aire. La Humedad relativa del aire depende de la temperatura del lugar. Así, con una cantidad fija de agua en el aire, al subir la temperatura de un determinado volumen de este, la humedad relativa baja porque el aire gana capacidad de contener agua, este es el Por efecto que se busca calentar el airededeagua las secadoras. el contrario, con laalmisma cantidad en una masa de aire, si la temperatura de este baja, el porcentaje de humedad relativa o saturación aumenta hasta llegar a 100% y luego el agua sobrante se condensa, esto es lo que sucede en los aires acondicionados. La humedad relativa del aire puede ser medida con un sicrómetro de bulbo húmedo y bulbo seco cuyos resultados se interpretan en una carta sicométrica, o mediante aparatos de lectura directa. Concepto de la humedad absoluta.
La humedad absoluta del aire se define como la cantidad, en gramos o kilogramos, de agua contenida en un determinado volumen o peso de aire. Es, en realidad, el factor que debe ser conocido para poder efectuar correctamente los cálculos para la aireación y el secado de los granos.
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La humedad absoluta se expresa en gramos de agua por metro cubico de aire, o en gramos de agua por kilogramo de aire seco y los resultados se obtienen en el eje derecho de las cartas sicométricas convencionales, conociendo la temperatura del termómetro seco y la humedad relativa del aire. Desde la intersección de estos dos puntos en la carta sicométrica, se proyecta una recta hacia la derecha y en ese eje se lee la cantidad de agua contenida en el aire en ese punto o estado. Conocer la humedad absoluta del aire ambiente y del aire intergranular, es indispensable en la planeación de los trabajos de aireación de una masa de granos depositada en un silo, porque lo que se va a realizar es el cambio del aire intergranular por aire del exterior. En este caso, es importante recordar, que el volumen de aire que se va a introducir, debe tener una humedad absoluta igual o ligeramente menor que el aire porque elsigrano el aire nuevoa absorberla, que entra tiene mayorintergranular, humedad absoluta, tenderá pero antes que eso suceda, las esporas de hongos presentes la absorberán y se desarrollarán ocasionando mayores problemas que los que se intenta corregir con la aireación. Por el contrario si la humedad absoluta del aire es mucho menor, se producirá el efecto buscado, pero se corre el riesgo de acelerar la deshidratación del grano, especialmente en sitios donde se hacen ventilaciones repetidamente. La siguiente grafica es una carta sicométrica para 300 m sobre el nivel del mar, apta para realizar cálculos de aireación y secado en la mayoría de las zonas de producción de granos.
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Tabla para conocer la humedad relativa del aire.
La siguiente tabla fue calculada a partir de la carta sicométrica presentada anteriormente y con ella se busca facilitar el trabajo de interpretación de los resultados del sicrómetro.
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HUMEDAD RELATIVA (%) SEGÚN LECTURAS DEL SICRÓMETRO. o
T. de Bulbo Temperatura de Bulbo húmedo C ---> o
Seco C
20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36
34
28 33 36 41 45 49 59 64 66 70 77 82 87 95 100
33
31 37 40 45 48 54 65 68 70 76 81 87 95 100
32
34 39 43 48 53 58 69 74 76 81 87 95 100
31
37 43 47 52 57 63 75 78 81 88 95 100
30
41 47 51 57 62 68 80 84 87 94 100
29
46 51 57 62 67 74 85 88 94 100
28
50 57 61 64 73 80 89 94 100
27
55 61 67 72 79 87 93 100
26
59 67 73 79 87 92 100
25
65 72 79 85 93 100
24 23
71 79 86 93 100 78 86 93 100
22
85 92 100
Humedad relativa del aire, según temperaturas del bulbo seco y del bulbo húmedo. Tomado de Carta Sicrométrica para 300 metros sobre el nivel del mar.
Ejemplos prácticos.
En un sitio de acopio de granos la lectura del termómetro de bulbo seco registra 30 oC y la del termómetro de bulbo húmedo también registra 30 oC, en este caso la humedad relativa es de 100% y en ese momento el aire se encuentra saturado de agua, sin capacidad de absorber nada. Si la temperatura del termómetro seco registra 26 oC y la del húmedo también registra 26oC la humedad relativa también será del 100% y en ambos casos el aire está saturado. Como se puede observar la condición de temperatura es diferente pero en ambos casos el aire está saturado. Con ello, se quiere mostrar que el concepto de humedad relativa, por sí solo, no permite conocer la condición real del agua en el aire.
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En otro caso, si la temperatura del bulbo seco es 30oC y la del húmedo es 26%, la humedad relativa será de 80%. Tabla para calcular la humedad absoluta del aire.
La siguiente tabla, tomada de la misma carta sicométrica ya mencionada, presenta los valores para el contenido de agua por metro cubico de aire, teniendo como base la humedad relativa de este y la temperatura del bulbo seco. El resultado está expresado en gramos de agua por metro cubico de aire. Humedad relativa del aire, 60 64 70 74 80
50 54 T. oC B. seco 25 11,6 12,4 13,9 14,8 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40
12,3 12,9 13,6 14,4 15,2 16,1 16,9 17,9 18,9 19,9 20,9 22,0 23,1 24,3 25,6
13,2 13,9 14,7 15,5 16,4 17,3 18,3 19,3 20,4 21,4 22,6 23,7 24,9 26,3 27,7
14,6 15,4 16,3 17,2 18,2 19,2 20,3 21,4 22,6 23,8 25,0 26,3 27,7 29,2 30,7
15,6 16,6 17,5 18,4 19,5 20,5 21,7 22,9 24,1 25,4 26,7 28,1 29,5 31,2 32,8
84
90
94
100
16,1
17,1 18,5
19,4
20,8
21,7
23,1
17,0 18,1 19,1 20,1 21,3 22,5 23,7 25,0 26,3 27,7 29,3 30,7 32,4 34,0 35,8
18,1 19,1 20,2 21,3 22,6 23,8 25,1 26,4 27,6 29,3 30,9 32,5 34,2 36,0 37,9
20,5 21,7 22,9 24,1 25,5 27,0 28,5 30,0 31,6 33,3 35,1 35,9 38,9 41,1 43,2
22,0 23,3 24,6 25,9 27,4 29,0 30,5 32,2 33,9 35,7 37,6 39,6 41,7 43,9 46,2
22,9 24,2 25,7 27,1 28,6 30,2 31,8 33,6 36,4 37,2 39,3 41,3 43,5 45,8 48,2
24,4 25,8 27,3 28,8 30,7 32,1 33,9 35,7 37,6 39,6 41,8 44,0 46,2 48,7 51,2
19,6 20,7 21,8 23,0 24,4 25,7 27,1 28,6 30,1 31,7 33,3 35,1 37,0 39,0 41,1
Ejemplos prácticos.
Tomando los datos de los ejemplos anteriores, cuando la humedad relativa esta en 100% a 30 oC el contenido de agua
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en el aire será de 30,7 gramos de agua por m3 de aire. Si este aire de 30oC se calienta a 38 oC, la cantidad de agua en el aire permanece constante pero la humedad relativa desciende a aproximadamente 66% y ese aire, ahora tendrá una capacidad de contener agua hasta 46,2 gramos por m3 cuando tenga el 100% de humedad relativa y esté saturado. En caso contrario, si se toma el aire que tiene 100% de humedad relativa con una temperatura de 30oC y la temperatura se reduce a 26oC, la cantidad de agua que puede contener el aire a esa temperatura será de solo 24,4 gramos por m3 de aire, con lo cual el excedente de agua entre 30,7 gramos inicial y 24,4 gramos final, se condensará. Leyes de la condensación.
Los dos ejemplos prácticos presentados anteriormente, sirven para entender los procesos de aire secante y condensación, fenómenos presentes el manejo granosdely que son de que sumaestán importancia en en el control de ladecalidad mismo. Para facilitar el entendimiento de los procesos de condensación y la forma como ella se presenta, a continuación se describen dos leyes, formuladas por el autor, con nombre e actividades comunes, que permiten entender el proceso en el manejo de granos. Ley del vaso de whisky. Cuando se sirve un vaso de whisky con hielo en un ambiente cálido, se presenta el fenómeno de la condensación en el exterior del vaso, lo cual permite formular la ley así: Cuando el material contenido en el interior de un recipiente esta frío, y el exterior presenta alta temperatura, se presentará condensación en el exterior del recipiente. Aplicando el anterior postulado al almacenamiento de granos, se puede deducir que en un lote de granos con baja 39
temperatura natural o por refrigeración, almacenado dentro de un silo, nunca habrá condensación dentro del silo, cuando la temperatura del exterior sea más alta que la del interior. Si se llegase a presentar condensación está será en las paredes exteriores del silo. Este es el caso que se observa en los procesos de refrigeración de granos. Ley del paseo a tierra fría. Una situación de la vida diaria sirve para ilustrar la otra ley de la condensación. Cuando se emprende un viaje desde una zona cálida hacia una región fría, es común observar que al ir ascendiendo, se va presentando condensación en el interior de los vidrios del vehículo, dado que su interior está caliente y el exterior está frío. Lo anterior permite formular la ley en los siguientes términos: Cuando el material en el interior un recipiente está caliente, y el contenido exterior presenta baja de temperatura, se presentará condensación en las paredes del interior del recipiente. La aplicación del principio anterior al almacenamiento de granos, permite deducir que cuando la masa de granos está caliente y en el exterior hace frio, se pueden presentar condensaciones en las paredes y techos del silo, siempre por dentro, con el peligro de que “llueva” dentro del silo y además,
se presenten porciones deterioradas que quedan pegadas a las paredes.
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Capitulo 3. Análisis de granos. En las siguientes páginas se presentan las principales actividades, métodos y aspectos relacionados con la medición de las características que definen la calidad de los granos.
Medición de dimensiones del grano de arroz El conocimiento relacionado con las dimensiones del grano de arroz tiene especial importancia en la selección de elementos de trabajo, graduaciones y otras aplicaciones industriales. El concepto es importante en la separación por tamaño, teniendo en cuenta que las principales normas y reglamentos del arroz indican que se considera grano entero todo aquel grano o pedazo de grano que tenga una longitud de ¾ o más del tamaño de los granos predominante en la porción de grano analizado. También es fundamental en la selección de las cartas de calibración utilizadas en los determinadores de humedad. El de medición realiza tomando azar, de unaprocedimiento muestra de granos que seaserepresentativa, un al total de 15 granos, que son medidos individualmente y luego calculado el promedio. La siguiente reglamentación, tomada del Rice handbook, del USDA, indica la forma de hacerlo. When a detailed examination is necessary, measure the length and width of 15 unbroken kernels taken at random from 41
the work sample and determine their average length-width ratio. (Traducción: Cuando un examen detallado es necesario, se mide la longitud y ancho de 15 granos enteros, tomándolos al azar de una muestra representativa y luego determinando el promedio de la relación entre el largo y el ancho )xiii
Mediciones en arroz con cascara
Grano largo. Relación 3.4 o mas Grano medio Relación de 2.3 a 3.3 Grano corto Relación menor de 2.2 Mediciones en arroz integral
Grano largo: Relación mayor de 3.1 Grano medio Relación entre 2.1 y 3 Grano corto Relación menor de 2.1 Mediciones en arroz pulido
Grano largo: Relación mayor de 3 Grano medio Relación de 2.0a 2.9 Grano corto Relación menor de 1.9
Criterio de granos enteros y partidos en arroz. En general, en todas las normas se consideran granos enteros los que tienen más de 3/4 del tamaño de los granos
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predominantes. En el caso del arroz blanco, que debe ser clasificado para determinar el porcentaje de granos enteros, este criterio es también aplicado y se basa en la medición del tamaño del grano. La citada norma USA en el Rice handbook, en el capítulo correspondiente al arroz blanco, determina: Whole Kernels. Unbroken kernels of rice and broken kernels of rice that are at least three-fourths of an unbroken kernel. (Traducción: granos enteros: son granos no quebrados o granos quebrados de arroz que tienen más de tres cuartas partes de la longitud de un grano no quebrado.xiv Uno de los principales problemas que se presenta para la aplicación de este concepto, está relacionada con la mezcla de variedades o tipos de granos presentes en la masa de arroz blanco. En estos casos, es común que se presenten granos enteros de pequeño tamaño que al ser medidos, tienen menos dederiva ¾ del tamaño de los granos Esta situación en confusiones entrepredominantes. los analistas, algunos de los cuales retiran manualmente estos granos de la porción de partidos y los reincorporan a la porción de los enteros. Sin embargo esa práctica no es correcta, si se tiene en cuenta que en el proceso industrial, esos granos pequeños son separados, por los equipos industriales de clasificación, junto con los granos partidos. Designación del tamaño del grano de arroz en las variedades cultivadas en los trópicos.
Además de las características físicas y la relación de longitud y ancho, los granos largos medios y cortos tienen diferente composición relacionada con aspectos genéticos como la relación de amilosa y amilopectina. Comercialmente, es conocido que los granos tropicales, desarrollados en las empresas productoras de semillas del trópico corresponden a granos largos. Los granos medios, 43
medianamente glutinosos, se cultivan solo en algunas áreas de Estados Unidos y en algunos países europeos, mientras los granos cortos, altamente glutinosos y pegajosos son las variedades tradicionalmente consumidas en Asia. El anterior concepto debe ser tenido en cuenta al seleccionar las cartas de interpretación de los resultados de la humedad, ya que para cada tipo de granos (largo, medio, corto) existen cartas que indican lecturas diferentes.
Control de calidad en el secado de granos. Usualmente después de ser cosechados los granos contienen mayor humedad que la requerida para almacenarlos en forma segura, sin que sufran daños en el proceso de almacenamiento. En general, el principio de secado de los granos consiste en hacer pasar una corriente de aire secante, usualmente caliente, a través de la masa de granos para que el aire retire la humedad excedente. Al calentar el grano, se incrementa la presión de vapor del agua, facilitando la migración de esta desde el interior del grano hacia el exterior siendo absorbida por el aire secante que la arrastra hacia el exterior. No todos los pueden granos se de solo la misma Así, algunos serpueden secadossecar en un paso, manera. sin que suceda nada en su interior. Otros, como el arroz, tienen limitaciones de velocidad de secado y temperatura, debido principalmente a la formación de fisuras y granos partidos. La Universidad de Arkansas, a través de su programa Rice Procesing program, que dirige el profesos Terry Siebenmorgen, ha estado trabajando en los últimos años en 44
la construcción de nuevos conocimientos relacionados con el mecanismo de formación de fisuras durante el secado y ha desarrollado nuevos postulados en relación con la temperatura segura para hacer secado en función de la humedad del grano durante el secado. Concepto de la química de polímeros aplicado al secado de los granos.
El conocimiento y las aplicaciones derivadas de las investigaciones de la U de Arkansas, se basan en el principio de que los componentes de los granos (principalmente los almidones amilosa y amilopectina) son polímeros y estos cambian de estado con la temperatura y su humedad. Los dos estados que se han definido, en el caso de los polímeros de los granos se denominan estado cauchoso y estado vítreo, conociéndose que para el mismo grano la transición de un estado a otro es función de la temperatura del grano y su contenido de humedad. Las características del grano en estado vítreo son: Bajo coeficiente de expansión, Bajo volumen especifico, Baja difusividad de la humedad interna
Las características del grano en estado cauchoso son: Alto coeficiente de expansión (6 a 7 veces mayor que en estado vítreo) Alto volumen especifico,
Alta difusividad de la humedad interna. Así pues, durante el secado, parte del grano puede estar en estado vítreo y parte en estado cauchoso, srcinando una zona de transición o interface dentro del grano, en la cual se srcinan las fracturas, ya que en ese punto son dos materiales con comportamiento físico diferente.
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La siguiente gráfica ilustra el conocimiento desarrollado por la U de Arkansas en relación con lo que en principio se denominó la Teoría de la transición vítrea y que ya en la actualidad se conoce que no es solo una teoría. El autor ha podido comprobar en muchos trabajos en molinos arroceros, que la aplicación de este principio en el proceso de secado, da como resultado mayor cantidad de granos enteros, tanto en arroz como en maíz. Es importante tener presente que los trabajos de la U de Arkansas fueron realizados con variedades de arroz largo producidas en Estados Unidos y que las variedades propias de cada país podrían tener diferencias de comportamiento, por lo que esta información debe ser manejada con cuidado y como base de referencia. TEMPERATURA C. 60 55
ESTADO CAUCHOSO
50 45
FRANJA DE TRANSICION VITREA
40 35 ESTADO VITREO 30 25 20 8
10
12
14
16
18
20
22
CONTENIDO DE HUMEDAD %
Interpretación del mecanismo de fractura del grano
En la gráfica anterior se puede apreciar que con 25oC de temperatura todo el grano está en estado vítreo. Luego de iniciado el proceso de secado, cuando la temperatura del grano comienza a subir, se pueden iniciar la formación de fisuras srcinadas en la deshidratación y contracción más rápida de las capas externas del grano, lo cual srcina en estas una transición hacia el estado cauchoso. Al calentarse todo el grano, por ejemplo a 60 oC, todas las partes de este llegan al estado cauchoso y así permanecen, sin que se formen nuevas fisuras a pesar del gradiente de humedad del secado. 46
De la misma forma, durante el proceso de atemperamiento y o enfriado del grano, las capas externas se enfrían más rápido que las internas haciendo transición del estado cauchoso al vítreo primero, srcinándose tensiones internas que pueden derivar en fisuras y granos partidos.
Medición de la humedad de los granos. Para conocer la humedad del grano, se utilizan equipos que miden la conductividad y o resistividad de una muestra de granos colocada en su interior. Con esta información y la temperatura de la muestra, se calcula el contenido de agua presente en el grano. Los determinadores de humedad convencionales, permiten calcular la humedad promedio de los granos que conforman la muestra que entra a la celda del equipo. Así, si existen muchos granos de alta humedad mezclados con otros granos secos, el determinador de humedad promediará la humedad de la masa y arrojará un resultado promedio de la misma. Cuando los granos son cosechados y transportados hasta las plantas de acopio donde se hará el acondicionamiento, tienen una humedad que debe ser controlada y en muchos casos reducida hasta niveles seguros. Dispersión de la humedad de los granos.
La humedad la masa de recibidos de del campo tiene una cierta de dispersión de granos la humedad los granos individuales que la conforman. Como ya se mencionó en otra parte de este libro, granos con mayor humedad tienen mayor tasa de respiración, con emisión de CO2 + agua + calor y que esta función de los granos se realiza en forma individual, de manera que granos 47
individuales que lleguen al almacenamiento con una humedad mayor que la segura, acumularan a su alrededor humedad y calor, que tendrá efectos sobre la calidad final de esos granos. En el caso del arroz cambiarán de color con el tiempo, convirtiéndose en los granos ambarinos o dañados por calor. La dispersión del contenido de humedad individual de los granos está srcinada principalmente en la diferencia de maduración de los dichos granos, derivada de la colocación del grano en la espiga, la mazorca o las panojas. Por ejemplo, es conocido que la floración del arroz se da en un período que puede durar hasta 8 días, iniciándose por la punta más alta de la espiga y descendiendo a las flores de la parte intermedia y baja. Al final del periodo vegetativo, los granos de la espiga tendrán diferente edad y por consiguiente diferente humedad, siendo que los granos de la punta estarán más secos que los de la parte baja. El siguiente gráfico ilustra esquemáticamente los periodos de floración de una espiga de arroz y permite apreciar las diferencias en tiempo que inciden en el contenido de humedad final de cada grano cosechado.
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También pueden presentarse diferencias de la humedad individual de los granos, cuando la semilla plantada inicialmente contiene mezcla de varietales con diferente periodo vegetativo. Igualmente algunas prácticas de cultivo relacionadas con riego y fertilización pueden afectar la uniformidad de la humedad final de los granos cosechados. La dispersión de la humedad de los granos individuales, se mide a través del indicador estadístico desviación estándar,(Dvstd), Para obtener este parámetro, se han desarrollado diversos equipos que miden la humedad grano a grano y luego agrupan la información para calcular la desviación estándar. Para granos delgados como el arroz, trigo y cebada, se utiliza el equipo Kett PQ 510, para granos gruesos como maíz y soja se utiliza el equipo Kett PQ 500, ambos distribuidos y atendidos por GaviAgro. Equipo para medición de la dispersión de la humedad de los granos.
Determinador de la humedad individual de los granos. KETT PQ-510
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Los resultados de la humedad individual de los granos son presentados a través de una impresora conectada al equipo, en un histograma de barras, con la cantidad de granos de cada contenido de humedad y la dispersión de la misma. La información es complementada con el cálculo de la Dvstd, la temperatura de la muestra y el promedio convencional de la humedad. La precisión de la determinación está relacionada con la representatividad de la muestra y el número de granos que es analizado (desde 10 hasta 1000 a elección del usuario del equipo)
Aplicación del conocimiento de la Dvstd en el secado de los granos.
De acuerdo con la teoría de la transición vítrea, en el proceso de secado, el grano de mayor humedad es más susceptible a sufrir daños por efectos de la transición del estado vítreo al cauchoso. De esta forma, en una muestra con alta dispersión, los granos muy húmedos, tendrán mayor riesgo de deterioro al ser secados. Variación de la transición vítrea del grano (TG) con la dispersión de la humedad.
Uno de los principios básicos del conocimiento de la transición vítrea de los granos, es que la temperatura de transición está relacionada con granos individuales, no con la humedad promedio de la masa. 50
De acuerdo con la gráfica de la Tg presentada, los granos con humedad de 28% tienen su transición con temperatura de 32oC, los de humedad de 22% a 37 oC y los de humedad de 14% a 48 oC. Las diferencias anotadas permiten concluir que si a una misma temperatura de secado dentro de la secadora, se encuentran granos en diferente estado (cauchoso y vítreo), estos se estarán comportando de forma diferente, lo cual tendrá incidencia en los resultados finales de los índices de grano entero. Es importante tener en cuenta que si se realiza extracción de humedad muy rápido, se hace que la superficie del grano se reseque, haciendo transito al estado vítreo y ello conduce a fisuras y granos partidos. La transición vítrea en el secado de granos por pasos.
Cuando el proceso de secado de granos se realiza en secadoras de torre, con el sist ema denominado: “por pasos”, el grano tiene periodos de secado en que es expuesto a la corriente de aire secante y periodos de reposo para que la humedad migre desde el interior del grano hacia el exterior, colocándose en posición de continuar saliendo en el siguiente paso. En muchas plantas se acostumbra llevar el grano desde la secadora hasta silos de atempero o reposo y allí ponerles aire ambiente para refrescar el grano. Analizando esta práctica a la luz de la Tg, se puede apreciar, que al refrescar el grano en los silos de atempero, lo que se hace es atravesar la franja de transición y en consecuencia srcinar fisuras en los granos, tanto al enfriar, como al volver a incrementar la temperatura en el siguiente paso de secado. Por otra parte, enfriar el grano para luego volver a calentarlo es un desperdicio de energía. Las experiencia ha demostrado que hacer el 51
atempero o reposo en silos cerrados sin que se cambie la temperatura del grano, no solo produce menos fisuras sino que ahorra importante cantidad de energía , agiliza el proceso y el rendimiento de los equipos de secado es mayor. La siguiente grafica ilustra un proceso de secado de granos en varios pasos, con un ligero descenso de la temperatura durante el reposo, manteniendo el grano siempre dentro del estado cauchoso. .
Capítulo 4. Aspectos normativos y prácticos del sistema de calificación de la calidad de los granos. Normas de calidad de los granos. En muchos países existen normas y reglamentos específicos para calificar la calidad de los granos. En algunos países estas normas son de obligatorio cumplimiento, en otros, son guías y procedimientos recomendados y en algunos más, simplemente no existen normas o se aplican prácticas de comercio que varían según las circunstancias.
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El mercado internacional de los granos se rige, en general por las normas del vendedor. Muchos de los granos que se comercializan en los países del Caribe y del trópico provienen de Estados Unidos y Canadá, los cuales tienen sistemas de normas y reglamentos para los productos de exportación, ejecutado y vigilado por inspectores del gobierno. Estas normas y reglamentos contemplan aspectos normativos, cualitativos, de equipos y procedimientos, interpretación de resultados, formatos y otros. Otros exportadores del área como Argentina y Brasil, tiene sus propias normas y reglamentos y son cada vez más agresivos en sus ventas al exterior. Contenido general de las normas de granos.
En primer término, las normas definen las características generales del producto, su estado sanitario, en relación con los insectos dañinos a los granos y se hacen observaciones sobre cantidades y métodos de análisis. Las normas de granos contemplan también y como punto principal, la determinación de la humedad y las impurezas con definición de límites para los granos húmedos y secos. Es común que en el comercio de los granos, como pasa en el comercio del arroz en Colombia, los compradores establezcan distintas bases de recepción para el producto que entregan los agricultores, existiendo diferentes niveles de aceptación según la región. La humedad y las impurezas son los principales factores que se toman en cuenta en la determinación del precio final del producto, siendo factores de descuento cuando su contenido supera el límite fijado para el precio base. Usualmente en el contenido de las normas se incluyen los límites y rangos de aceptación para algunos defectos o 53
características de los granos. En algunas normas, se incluyen detalles de procedimientos y métodos de ensayo para obtener los resultados de los análisis.
Las normas colombianas. En Colombia el responsable de preparar y publicar las normas es el ICONTEC, En la página web de esta entidad se define como: El Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación (ICONTEC) es un organismo multinacional de carácter privado, sin ánimo de lucro, que trabaja para fomentar la normalización, la certificación, la metrología y la gestión de la calidad en Colombia.xv En la tienda virtual de esta entidad, aparecen como disponibles las siguientes normas relacionadas con los granos. La dirección de donde fueron transcritos textualmente los siguientes códigos y nombres de las normas es: www.icontec.org La siguiente lista completa de las normas relacionadas con los granos, se presenta en este libro como una ayuda de memoria para las empresas que manejan granos, no solo en Colombia sino en otros países, desde donde las normas pueden ser adquiridas y consultadas en la dirección indicada. Arroz.
NTC 1970 - EMBALAJE. SACOS COSIDOS DE PAPEL CON CAPACIDAD DE 50 KG PARA ENVASE DE ARROZ BLANCO. NTC 476 - ALIMENTOS PARA ANIMALES. PRODUCTOS Y SUBPRODUCTOS DEL ARROZ. NTC 519 - ARROZ CON CASCARA. NTC 671 - ARROZ ELABORADO - BLANCO - PARA CONSUMO. NTC 1719 - ARROZ PARTIDO PARA CONSUMO HUMANO. 54
NTC 4791 - ARROZ. EVALUACION DEL TIEMPO DE GELATINIZACION DE LOS GRANOS DURANTE LA COCCION. NTC 259 - GRASAS Y ACEITES COMESTIBLES. ACEITE DE ARROZ. NTC 1475 - INDUSTRIAS ALIMENTARIAS. ARROZ DESCASCARADO PARA CONSUMO NTC 1643 - INDUSTRIAS ALIMENTARIAS. ARROZ PRECOCIDO. REQUISITOS. Maíz:
NTC 535-1 - ALIMENTO PARA ANIMALES. MAIZ. NTC 535-2 ALIMENTO PARA ANIMALES. SUBPRODUCTOS DE MAIZ. NTC 926 - ALMIDON DE MAIZ SIN MODIFICAR. NTC 2227 - GRANOS Y CEREALES. MAIZ. DETERMINACION DEL CONTENIDO DE HUMEDAD - EN GRANOS Y EN GRANOS MOLIDOS NTC 255ENTEROS - GRASAS Y ACEITES COMESTIBLES VEGETALES Y ANIMALES. ACEITE DE MAIZ. NTC 3594 - HARINA PRECOCIDA DE MAIZ PARA CONSUMO HUMANO. NTC 366 - INDUSTRIAS ALIMENTARIAS. MAIZ EN GRANO PARA CONSUMO. NTC 1201 - MAIZ DULCE ENVASADO. NTC 3977 - PRODUCTOS DE MOLINERIA. GRITS DE MAIZ. Trigo
NTC 670 - ALIMENTOS PARA ANIMALES. DERIVADOS Y SUBPRODUCTOS DEL TRIGO. NTC 852-1 - "CEREALES. DETERMINACION DE LA DENSIDAD EN MASA, DENOMINADA ""MASA POR HECTOLITRO"" PARTE 1. - METODO DE RUTINA -." NTC-ISO 5529 - "GRANOS, CEREALES Y LEGUMBRES SECAS. TRIGO. DETERMINACION DEL INDICE DE SEDIMENTACION. ENSAYO DE ZELENY." 55
NTC 5126 - "TRIGO, CENTENO Y SUS HARINAS. TRIGO DURUM Y SEMOLA. DETERMINACION DEL NUMERO DE CAIDA (FALLING NUMBER) SEGUN HAGBERG-PERTEN." NTC 291 - ENSAYO DE PANIFICACION DE LA HARINA DE TRIGO. METODO DE REFERENCIA. NTC 310 - ENSAYO DE PANIFICACION DE LA HARINA DE TRIGO. METODO MANUAL. NTC-ISO 8981 - GRANOS Y CEREALES. TRIGO. IDENTIFICACION DE LAS VARIEDADES POR ELECTROFORESIS. NTC 5053 - HARINA DE TRIGO -TRITICUM AESTIVUM L-. CARACTERISTICAS FISICAS DE LA MASA. DETERMINACION DE LAS PROPIEDADES REOLOGICAS CON EL USO DEL ALVEOGRAFO. NTC 267 - HARINA DE TRIGO. NTC 5047 - HARINA DE TRIGO. CARACTERISTICAS FISICAS DE LA MASA. DETERMINACION DE LA ABSORCION DE AGUA Y LAS PROPIEDADES REOLOGICAS USANDO UN FARINOGRAFO. NTC 4697 - HARINA DE TRIGO. DETERMINACION DEL CONTENIDO DE GLUTEN HUMEDO POR MEDIOS MECANICOS Y DETERMINACION DEL INDICE DE GLUTEN. NTC 4644 - HARINAS DE TRIGO. DETERMINACION DEL GLUTEN HUMEDO. NTC 4645 - HARINAS DE TRIGO. DETERMINACION DEL GLUTEN SECO. NTC 420 - PRODUCTOS DE MOLINERIA. SEMOLA DE TRIGO Y SEMOLATO. NTC 5080 - SEMOLINAS DE TRIGO DURUM Y PASTAS ALIMENTICIAS. ESTIMACION DE LA CALIDAD DE COCCION DE ESPAGUETI POR ANALISIS SENSORIAL. NTC 604 - TRIGO PARA CONSUMO. NTC 3758 - PRODUCTOS PARA LA INDUSTRIA COSMETICA. ACEITE DE GERMEN DE TRIGO.
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Sorgo
NTC 602 - GRANOS Y CEREALES. SORGO GRANIFERO PARA CONSUMO ANIMAL. Cebada.
NTC 1542 - BEBIDAS ALCOHOLICAS. CEBADA. DETERMINACION DE LA CAPACIDAD GERMINATIVA. NTC 4909 - BEBIDAS DE CEBADA MALTEADA. DETERMINACION DE LA VISCOSIDAD. NTC 4474 - BEBIDAS DE CEBADA MALTEADA. MALTA. NTC 4789 - BEBIDAS DE CEBADA MALTEADA. METODO ESPECTROFOTOMETRICO PARA DETERMINAR EL COLOR. NTC 1122 - CEBADA MALTEADA. DETERMINACION DE LA FUERZA DIASTASICA. NTC 1508 - CEBADA MALTEADA. DETERMINACION DE LA HUMEDAD. NTC 1345 - CEBADA CONTENIDO DE ALFA MALTEADA. AMILASA. DETERMINACION DEL NTC 4963 - CEBADA MALTEADA. DETERMINACION DEL CONTENIDO DE AMINONITROGENO LIBRE. NTC 4860 - CEBADA MALTEADA. DETERMINACION DEL CONTENIDO DE PROTEINA TOTAL Y SOLUBLE. NTC 1119 - CEBADA MALTEADA. DETERMINACION DEL EXTRACTO. NTC 5027 - CEBADA MALTEADA. METODOS DE ANALISIS FISICOS. NTC 1434 - CEBADA. DETERMINACION DE EXTRACTO NTC 1379 - CEBADA. DETERMINACION DE LA AMILASA POTENCIAL. NTC 442 - INDUSTRIAS ALIMENTARIAS. CEBADA PARA CONSUMO DIRECTO Y CERVECERO. Soya
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NTC 5149 ALIMENTO PARA ANIMALES. DETERMINACION DE LA ACTIVIDAD INHIBIDORA DE TRIPSINA DE LOS PRODUCTOS DE SOYA. NTC 3682 - ALIMENTO PARA ANIMALES. TORTA DE SOYA. NTC 3716 - ALIMENTOS PARA ANIMALES. SOYA INTEGRAL. NTC 771 - FRIJOL SOYA Y SUS SUBPRODUCTOS. DETERMINACION DE LA ACTIVIDAD DE LA UREASA. NTC 254 - GRASAS Y ACEITES COMESTIBLES VEGETALES Y ANIMALES. ACEITE DE SOYA. NTC 505 - GRASAS Y ACEITES. ACEITE CRUDO DE SOYA NTC 2457 - INDUSTRIAS ALIMENTARIAS. HARINA DE SOYA. NTC 1533 - PRODUCTOS ALIMENTICIOS. PRODUCTOS GRASOS COMESTIBLES. LECITINA DE SOYA. NTC 484 - SOYA PARA CONSUMO. NTC 1129 - SOYA PARA CONSUMO. METODOS DE ENSAYO. NTC 2366 - PLASTICOS. ACEITES VEGETALES EPOXIDADOS DE SOYA Y LINAZA. Avena
NTC 806 - INDUSTRIAS ALIMENTARIAS. AVENA CON CASCARA PARA CONSUMO. NTC 2211 - INDUSTRIAS ALIMENTARIAS. AVENA SIN CASCARA PARA CONSUMO HUMANO. NTC 2159 - PRODUCTOS DE MOLINERIA. AVENA EN HOJUELAS PARA CONSUMO HUMANO. NTC 2160 - PRODUCTOS DE MOLINERIA. HARINA DE AVENA PRECOCIDA PARA COMSUMO HUMANO NTC 5246 - PRODUCTOS LACTEOS. BEBIDA LACTEA CON AVENA. Humedad.
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En el mencionado sitio, se ofrecen diversas normas para humedad en diversidad de aplicaciones. En las siguientes referencias, solo se colocan las que tiene alguna relación con los granos mencionados anteriormente. NTC 4505 - MEDICION DE LA HUMEDAD CON UN PSICROMETRO (MEDICION DE TEMPERATURAS DE BULBO HUMEDO Y SECO). NTC 4651 - TERMINOLOGIA RELACIONADA CON LAS MEDICIONES DE HUMEDAD. GTC 156 - GUIA PARA LA MEDICION DE HUMEDAD. NTC 4888 ALIMENTOS PARA ANIMALES. DETERMINACION DEL CONTENIDO DE HUMEDAD Y MATERIA VOLATIL. NTC 2558 - CAFE TOSTADO Y MOLIDO. DETERMINACION DEL CONTENIDO DE HUMEDAD. METODO POR DETERMINACION DE LA PERDIDA EN MASA A 103 °C (METODO RUTINA). NTC 1508 -DE CEBADA MALTEADA. DETERMINACION DE LA HUMEDAD. NTC 529 - CEREALES Y PRODUCTOS DE CEREALES. DETERMINACION DEL CONTENIDO DE HUMEDAD. NTC 2227 - GRANOS Y CEREALES. MAIZ. DETERMINACION DEL CONTENIDO DE HUMEDAD - EN GRANOS ENTEROS Y EN GRANOS MOLIDOS NTC 287 - GRASAS Y ACEITES ANIMALES Y VEGETALES. DETERMINACION DEL CONTENIDO DE HUMEDAD Y MATERIA VOLATIL. NTC 2228 - OLEAGINOSAS. DETERMINACION DEL CONTENIDO DE HUMEDAD Y MATERIA VOLATIL. NTC 5010 - VERIFICACION DEL DESEMPEÑO DE LOS DETERMINADORES DE HUMEDAD EN USO. PARTE 1: DETERMINADORES DE HUMEDAD PARA CEREALES.
Las normas para granos de USA
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En los Estados Unidos, las normas aplicables a los granos del comercio internacional, son las indicadas por el USDA y pueden ser consultadas en la siguiente dirección: http://www.usda.gov/wps/portal/!ut/p/_s.7_0_A/7_0_1OB?cont entidonly=true&contentid=GIPSA_Agency_Splash.xml&x=10& y=8, desde donde se puede acceder al menú: Federal Grain Inspection Service Providers Handbooks Forms Directives and Notices Violation Hotline Official U.S. Standards Contact GIPSA Entrando en los Handbooks, se encuentran los manuales en ingles para los principales granos, sus derivados y otros relacionados. La lista es la siguiente: Aflatoxin Handbook Bean Inspection Handbook DON (Vomitoxin) Handbook Equipment Handbook Fumigation Handbook Grain Inspection Handbook, Book I -Sampling Grain Inspection Handbook, Book II -Grading Procedures Grain Inspection Handbook, Book III -Inspection Procedures Grain Inspection Handbook, Book IV -Forms and Certificates Hop Inspection Handbook Mechanical Sampling Systems Handbook Moisture Handbook Near Infrared Transmittance (NIRT) Handbook Nuclear Magnetic Resonance (NMR) Handbook Pea and Lentil Handbook Processed Commodities Handbook Quality Handbook 60
Rice Inspection Handbook Sanitation Handbook Weighing Handbook En la opción de Oficial US Standards, se encuentran las normas de calificación de los principales granos y otras relacionadas. La lista completa es la siguiente: U.S. Standards for Grain
Barley (6/1/97) Canola (2/28/92) Corn (9/1/96)) Flaxseed (6/30/87) Mixed Grain (5/1/88) Oats (5/1/88) Rye (5/1/88) Sorghum (6/1/2008) Soybeans (9/1/07) Sunflower Seed (5/1/88) Triticale (5/1/88) Wheat (5/1/06) Official United States Standards under the Agricultural Marketing Act of 1946 U.S. Standards for Rice (January 2002) Cover and Table of Contents Rough Rice Brown Rice for Processing
Milled Rice U.S. Standards for Whole Dry Peas (07/15/2009) U.S. Standards for Split Peas (07/15/2009) U.S. Standards for Feed Peas (7/6/06) U.S. Standards for Lentils (12/19/2008) U.S. Standards for Beans (12/19/2008) Historical Compilation of Standards Changes Grain Standards Changes
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Rice Standards Changes Last updated 07/20/2009
Muestreo y manejo de mu estras Muestras representativas.
Todos los datos que se obtienen de los análisis para calificar la calidad de laos granos, se obtiene de muestras tomadas de los lotes de granos. La seguridad y confiabilidad de los resultados de los análisis practicados sobre las muestras dependerán en buena forma de las representatividad de estas y de la forma como ellas son colectadas, homogeneizadas y manejadas hasta el laboratorio. Muestra global.
La muestra global está compuesta por todas las porciones que se toman del lote y luego son homogeneizadas para conformar la muestra global, que a su vez es dividida convenientemente para tomar la porción o muestra reducida que va al laboratorio para análisis. Conformación de la muestra global.
El número de porciones que conformará la muestra global, dependerá del tamaño del lote. En el caso de cargamentos compuestos por bultos o sacos, se toma el número de unidades a muestrear y se obtiene la raíz cuadrada de ese número de porciones a tomar. el caso de para lotes obtener a granel,lasecantidad puede convertir a sacos de 50 En kg la cantidad a muestrear y en esa forma determinar el número de unidades base. En el caso de grano en movimiento, se determina la cantidad de porciones a tomar y se determina el intervalo de tiempo en el que se deben tomar las porciones. El siguiente ejemplo ilustra la forma de calcular el muestreo en un flujo de granos. Si se va a muestrear un lote que está 62
en un silo y tiene 150 toneladas de grano, que van a fluir a una rata de 40 toneladas por hora, el cálculo será: 150 toneladas tienen 3.000 unidades o bultos de 50 kilos. La raíz cuadrada de 3.000 es 54,7 lo que quiere decir que deben tomarse 55 porciones. Si el flujo será de 40 ton x hora, el tiempo estimado de paso del grano será de 225 minutos, lo cual significa que las porciones deberán tomarse cada 4 minutos. Muestreo de granos en sacos a bordo de vehículos
En el caso de granos empacados en bolsas o sacos, el muestreo sobre las caras externas de los camiones tendrá limitaciones de acceso a la mayor parte del cargamento, pues solo estarán a disposición los sacos de los lados y de la parte superior. La representatividad de estas muestras podría ser afectada por la forma como fueron acomodados los bultos en el vehículo, En este caso, lo mejor es tomar las muestras representativas al momento repartiendoPor el numero de porciones a tomardelen descargue todo el cargamento. ejemplo, si un vehículo va descargar 120 bultos, le corresponderá un muestreo de 11 porciones que deberían ser tomadas durante el descargue, que se realiza en forma aleatoria y por lo tanto podría determinarse un intervalo de muestreo cada 11 bultos descargados. Muestreo de granos en sacos depositados en arrumes.
En el caso de lotes de grano depositados en arrumes o pilas, sucede lo mismo, solo están a la vista las caras externas y la parte superior. La representatividad de las muestras ira variando a medida que pasa el tiempo. Se podría decir que las muestras tomadas sobre las caras externas y la tapa son representativas cuando el grano esta recién depositado, después de haber sido arrumado en forma aleatoria, es decir sin separar calidades por sectores del arrume. A medida que pase el tiempo las condiciones del grano de las caras 63
externas puede ir variando y ser diferente de la calidad de los granos del interior. Esto es claro, cuando, por ejemplo ha habido infestación de insectos, ya que estos ingresan desde el exterior a través de los granos de las caras externas y en algunos casos, como en climas muy cálidos, o cuando la infestación es ocasionada por polillas, los insectos se concentran en los granos del exterior, mientras su presencia en los bultos del interior es menor o, inclusive, no se presenta. Muestreo de bodegas,
granos depositados a granel en
En este caso, es necesario calcular la cantidad depositada, elegir el tipo de sonda que se va a utilizar, de forma que se puedan alcanzar todas las partes del lote, lo cual no siempre es posible, dada la altura de almacenamiento y la limitación práctica que existe de introducir las sondas a gran profundidad. Existen sondas de profundidad con extensiones, que constan de unacon cápsula que entradecerrada, al empuje, dentro del grano, extensiones 1 m que se van adicionando a medida que la sonda va bajando y un manubrio en T para facilitar la introducción del dispositivo. En general, es posible entrar la sonda unos 4 a 5 m y con dificultad los siguientes. Esta dificultad es mayor a medida que pasa del tiempo de almacenamiento y el grano se va compactando. En estos casos, la representatividad de la muestra se puede ver afectada por la profundidad hasta la que se puede llegar, ya que parte del lote, (lo que está en el fondo) no podrá ser muestreado. Muestreo de granos a grane l en vehículos.
En camiones u otros vehículos a granel, el muestreo debe ser realizado principalmente desde arriba, especialmente cuando se desea apreciar el perfil, es decir cómo está la apariencia y calidad del grano en cada capa desde el fondo hasta arriba. Para esto se utilizan sondas particionadas, de doble tubo, de longitud entre 1,50 m y 2.0 m, con manija en T y en ocasiones 64
con punta en tornillo para facilitar el acceso. Este tipo de sonda tiene compartimientos individuales en cada celda y no es de las que descargan por detrás. La sonda se ingresa cerrada, ligeramente inclinada para facilitar el llenado de las celdas y una vez en el sitio, se abre y se zarandea para que cada compartimiento se llene; luego se cierra y se retira del cargamento; la descarga se hace sobre una lona donde la porción colectada en cada celda puede ser revisada individualmente. Cuando el muestreo se realiza en vehículos a granel y no se requiere conocer el estado del perfil, se utilizan sondas de doble tubo, de descarga por el manubrio, las cuales deben introducirse cerradas, un poco oblicuas para facilitar el llenado y una vez en el punto, abiertas para colectar el granos, se cierra la sonda y se retira del cargamento, para descarga por el manubrio en el recipiente donde se esté colectando la muestra global. Para elegir los sitios de muestreo, se realiza una cuadricula imaginaria sobre la superficie vehículo se reparten lascolecten porcionesmuestras a tomar de en todos los del sectores, dey forma que se adelante, del centro, de los lados y de atrás. Al igual que en otros casos, la muestra más representativa sería la que se toma al momento del descargue donde todo el cargamento esta disposición. En este caso se utilizan recipientes, como la copa Ellis, que se introducen en el flujo de granos mientras el vehículo está descargando, utilizando los intervalos de muestreo calculados. Muestreo de granos depositados en silos.
Para realizar esta toma de muestras, la situación puede ser un poco más difícil. En primer lugar deben tomarse todas las precauciones necesarias para la seguridad del personal que ingresará al silo. Luego, es necesario tener presente la profundidad del grano y las limitaciones de los equipos de muestreo.
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Un muestreo directo realizado con sondas dentro de los silos, solo permitirá conocer el estado de la capa superficial y algunos metros debajo de esta. Este es un muestreo limitado, cuyos resultados de análisis no podrían ser inferidos al total del lote depositado, pues solo representarían la capa superficial del lote. Si fuere necesario realizar un muestreo exhaustivo y preciso de un cargamento depositado en un silo, lo más seguro, desde el punto de vista estadístico y de representatividad es el trasiego del grano a otro silo y el muestreo a sobre el flujo durante el transporte. En este caso, se hace el cálculo del número de porciones a obtener, tomando en cuenta la cantidad a muestrear y la velocidad de paso del grano. El muestreo de un silo en proceso de trasiego ofrece la posibilidad de apreciar la calidad del grano en diversas partes del lote: Por ejemplo, en un silo de fondo cónico, el primer periodo de trasiego corresponde grano que depositado en la columna central del silo yal luego en laestá superficie del mismo, hasta que se forma el cono de vaciado, luego va saliendo el interior del silo y finalmente sale la parte inferior del cargamento. Se puede tener, entonces, una muestra global que resuma las condiciones del lote o varias muestras que permitan apreciar segmentos del mismo. Algo a tener en consideración, es que con el trasiego se mezcla nuevamente el lote, quedando una acomodación diferente en el nuevo silo. Así, el núcleo central y la parte de la superficie, que podrían contener mayor humedad, insectos, hongos y calentamiento, va a quedar en el fondo del nuevo almacenamiento, lo cual podría generar otro tipo de problemas en el tiempo siguiente.
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Muestreo de grano en el flujo del proceso industrial
Durante el proceso industrial se requiere tomar muestras para estar realizando ajustes en los equipos y procesos, de forma que el producto final y el rendimiento obtenido de las materias primas se ajuste a las predicciones y sea el mejor. En estos casos, es necesario planear los sitios de muestreo y establecer sistemas y procedimientos de muestreo seguros, que garanticen que porciones de todo el flujo puedan ser tomadas periódicamente, sin riesgos personales para los muestreadores, ni regueros u otras afectaciones. Ubicar y construir bocas de muestreo en las caídas de grano o a la salida de equipos es una práctica con la que se obtienen buenos resultados. El muestreo a la entrada del equipo y a la salida del mismo, permite por ejemplo, realizar análisis para cuantificar la cantidad de granos partidos que una estaelagregando en el proceso industrial del arroz. En maquina otros casos, muestreo a la entrada o a la salida de los equipos arroja información sobre el desempeño del equipo y con los resultados de los análisis se efectúan ajustes para mantenerlo dentro del rango adecuado prescrito para el proceso. En este tipo de procesos lo mejor sería utilizar un muestreador automático, que permite obtener muestras en forma continua, del mimo tamaño, en el mismo sitio y con la frecuencia programada previamente. De este tipo de muestreadores existen diversas referencias y modelos, que se instalan en puntos de movimiento de granos como tubos de caída, salidas de elevadores, transportadores, tolvas y otros sitios. Mayor información sobre este tipo de equipos y sus aplicaciones en www.gaviagro.com.
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Muestreo a mano.
Las muestras tomadas con la mano, son generalmente poco representativas. Es necesario recordar que uno de los requisitos para una buena representatividad es que las porciones tomadas sean de igual tamaño, lo cual no se cumple en el muestreo a mano. Por otra parte, meter la mano en los equipos de proceso, además de ir en contra de las buenas prácticas de manejo de alimentos, puede significar un riesgo de lesiones para los operarios. Reducción de la muestra global para obtener la que va al laboratorio
La muestra global estará compuesta de muchas porciones, dependiendo del tamaño del cargamento, sin embargo al laboratorio solo se envía una muestra reducida de uno a dos kilos, dependiendo del tipo de análisis a practicar. Para homogeneizar y reducir la muestra global y obtener la que va al laboratorio existen diversos procedimientos Homogeneizar y dividir utilizando un divisor de muestras. El equipo más utilizado para homogneizar y dividir muestras globales en el sitio donde se toman, es el divisor de tipo riffle, el cual consta de un cuerpo en acero, dentro del cual hay dos grupos de canales que dividen y separan la muestra alternadamente en dos porciones de similar tamaño. El paso repetido por este equipo permite obtener rápidamente porciones muy representativas y homogéneas para enviar al laboratorio. Existen diversidad de referencias en este tipo de equipos, relacionados principalmente con el ancho de los canales. En muchas plantas, este equipo está instalado en la zona de recepción, de forma que al finalizar el muestreo de granos en camiones, el operario homogeneiza y divide la muestra, descartando el sobrante en la misma tolva de recibo, junto con el lote muestreado. Para tener mayor información, referencias, especificaciones y precios, consulte al servicio de ventas de GaviAgro. 68
Homogneización y división por cuarteo a mano. Si no se dispone de equipos para dividir y homogeneizar la muestra global, se puede utilizar el método del “Cuarteo a mano”. Este
método consiste en depositar la muestra global sobre una lona de muestreo, revolviéndola cuidadosamente y luego agrupándola en un montón, que se divide en cuatro partes, dos de las cuales, las opuestas, se juntan y dos se descartan. Las dos partes recuperadas se juntan, se revuelven cuidadosamente y luego se vuelven a dividir en cuatro partes, tomando nuevamente dos de ellas y descartando las otras dos. Repitiendo este proceso por el número de veces que sea necesario se consigue llegar a la cantidad adecuada para la muestra que va al laboratorio. Principales causas de error en la toma de muestras.
Tomando en se consideración comentarios continuación presenta unlosresumen de lasanteriores, principalesa situaciones que deterioran la representatividad de las muestras y por consiguiente de los resultados de los análisis practicados sobre ellas.
Tomar muy pocas porciones para conformar la muestra global. Cuando se toman muy pocas porciones del lote se corre el riesgo de que partes importantes del cargamento, que podrían incidir en la calidad promedio, no sean tomadas en el muestreo.
Tomar las porciones solo de ciertas partessedeltoman lote. Esto sucede principalmente cuando porciones de las caras externas de los vehículos o de los arrumes, o de las pilas de grano muestreadas solo en la superficie, o en los silos donde solo se puede muestrear la superficie y algunos pocos metros de profundidad.
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Homogenizar y dividir descuidadamente la muestra global. Una vez conformada la muestra global con todas las porciones obtenidas, es necesario homogeneizarla para que todas las porciones tomadas se integren, de manera que al tomar la muestra que va al laboratorio, haya, en ella, proporciones similares de todas las porciones tomadas. Alteración parcial o total de la muestra o de las porciones. Esto puede suceder cuando la muestra no es obtenida correctamente por el muestreador y se aceptan muestras tomadas por el cliente o suministradas por este, o por cambios en la identidad de la muestra.
Manejo de la muestra desde el sitio de la toma hasta el laboratorio.
Una vez que la muestra ha sido colectada, homogeneizada y dividida obtenery protegida la porciónadecuadamente que va al laboratorio, debe serpara empacada para queesta no cambie ninguna de sus características srcinales. El principal aspecto que debe ser considerado es el empaque en que se manejan las muestras. En muchas plantas se utilizan bandejas o platones para manejar y transportar las muestras desde el sitio donde se toman hasta el laboratorio. Esta práctica presenta riesgos en cuanto a la integridad de la muestra dado que se pueden cambiar las condiciones srcinales, como por ejemplo: las muestras húmedas pueden reducir su humedad en contacto oconagregarse, el aire ambiente, las impurezas pueden volatilizarse el estado sanitario puede modificarse pues insectos pueden escapar o por el contrario llegar desde el exterior a la muestra, también se corre el riesgo de regueros en caso de un tras pie del operario, o pueden mojarse en caso de lluvia. En síntesis, la muestra no queda protegida.
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Los empaques para el transporte de muestras desde el sitio de muestreo hasta el laboratorio deben ser de material resistente como bolsas plásticas de material grueso, tarros plásticos con tapa, galones, et. Estos envases deben poder ser tapados o cerrados para aislar la muestra de las condiciones ambientales. En lo posible deben estar llenos o al menos con la menor cantidad de aire posible. Las bolsas de papel están limitadas a ciertos análisis donde es necesario tener un material aislante y absorbente, como es el caso de la remisión de muestras secas a otros laboratorios para análisis de condiciones alimenticias, contaminación, micotoxinas, etc. Las bolsas de papel no son adecuadas para movilizar muestras de alta humedad o muestras donde la humedad sea un factor que va a ser analizado o determinante de la calidad que va a ser medida. Una vez que y las muestras sido tomadas, homogeneizadas divididas, deben han ser transportadas al laboratorio lo más pronto posible evitando que queden expuestas al calor, humedad, lluvia, sol y otros factores que podrían alterar los factores de calidad que van a ser analizados. Causas de error en el manejo de muestras
Vistas las consideraciones anteriores, existen, entonces, una serie de causas que podrían introducir errores y cambios en la representatividad de las muestras analizadas, que se ocasionan después del muestreo y durante el proceso de preparación y transporte de la muestra hasta el laboratorio. Uso de empaques inadecuados. El uso de platones y envases abiertos facilita el cambio de condiciones como la humedad, las impurezas, el estado sanitario. Cambios en las muestras con alta humedad por exceso de tiempo antes del análisis. El riesgo de deterioro de la muestra y de cambios de condiciones
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es proporcional al tiempo que pasa desde la toma de la muestra hasta su análisis, especialmente en cierto tipo de muestras como aquellas de alta humedad, infestadas, infectadas y dañadas por hongos. Exposición de la muestra a cambios bruscos de condiciones. Por ejemplo, es conocido que las muestras de alta humedad se deshidratan fácilmente y pierden humedad en corto tiempo. Regueros y derrames. Durante el transporte de muestras abiertas, se corre el riesgo de derrames y contaminación o mezcla con otras muestras, contaminación desde el exterior.
Principios generales de operación elementos para muestreo de granos.
de
los
En general, se espera que un equipo o dispositivo para para muestreo de granos, colecte cantidades similares cada vez que utilizado y una que muestra estas cantidades sean adecuadas para sea ir conformando global.
Implementos y sondas para muestreo de granos. Los implementos para el muestreo de granos son principalmente: Sondas de mano de un solo tubo, una sola abertura de diferentes diámetros y longitud Este tipo de sondas es de características muy variables en cuanto a material de construcción, forma, longitud y calibre
del tubo. Cada fabricante especifica sus modelos y terminados. En general, se distinguen sondas o caladores de un solo tubo, con una sola abertura, que terminan en una punta patra penetrar sacos. Las longitudes mas comunes son las de 1 m, 0,70 cm, 0,50 cm en tubo de ¾” a 1 1/2”.
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Para granos delgados, como arroz, se utilizan sondas entre 15 y 30 cm de longitud, con una abertura que termina en la punta, tubo s de diámetro exterior entre ½ y 1 ¼”.
Sondas de doble tubo con diferente numero de ventanillas, longitud y diámetro. De este tipo de sondas existen dos variantes: de tubo abierto para descargue por el manubrio y de compartimentos independientes para descargue en una lona de muestreo.
Las principales medidas, numero de ventanillas y otras características de estas sondas son las siguientes. Las sondas relacionadas en los siguientes cuadros tienen un diámetro
de
1
3/8”
de
diámetro
exterior
y
son
las
especificadas en las normas del USDA, salvo algunas cuyo diámetro exterior está expresamente indicado en el cuadro correspondiente. Sondas particionadas para descargue en lona de muestreo.
Longitud de la Material de construcción 73
Numero de
sonda 63”Bronce (1,60m)
aberturas
10 72” (1,83m) Bronce, bronce duro en la punta 8 pies (2,40m) Bronce 10 pies (3,0m) Bronce, Aprobada USDA para barcos 12 pies (3,60m) Bronce, para barcos
12 16 20 20
Sondas doble tubo para descargue por el final.
Longitud de la Material de construcción sonda 40”Bronce (1,01m) 6 51”Bronce (1,29m) 8 63”Bronce (1,60m) 10 duro, punta 72” (1,82m) Aluminio reforzada
Numero de aberturas
Bronce (disponible con manubrio en T)también 8 pies (2,40m) Bronce (disponible también con manubrio en T) 10 pies (3,0m) Bronce 12 pies (3,60m) Bronce 18” (45,8cm) Niqueladas, para bultos,
12 16
72” (1,82m)
diámetro exterior ½” para bultos, 30” (76,2cm) Niqueladas diámetro exterior ½” 39” (99cm) Cromada, para bultos, diámetro exterior de 7/8” 39” (99cm) Cromada, para bultos, diámetro exterior de 7/8” Acero inoxidable, especial 39” (99cm)
para fertilizantes y corrosivos. Disponible en descargable por el final o particionada. 74
12
20 20 5 de 5/16”x 1 3/4”
9 3 largas aberturas de 8”x 3/4” 6 de ¾” x 21/2” 6 de ¾” x 21/2”
Dimensiones o usos especiales? Consulte en gaviagro.com
www.
Sondas doble tubo con ventanillas en espiral
Longitud de la Material sonda 40” (1,01m) Bronce, puntareforzada 51” (1,29m) Bronce punta reforzada 62” (1,58m) Bronce punta reforzada 72” (1,82m) Bronce punta reforzada
Numero de aberturas 6 8 10 12
En este tipo de sondas, las aberturas del tubo interior rotan de tal forma que abren primero las ventanas del fondo y luego van abriendo las ventanas hacia arriba. Se utiliza cuando es necesario tomar muestras en de cargamentos en forma vertical, para evitar que la muestra que se colecta sea solamente de la parte alta y se garantice que entra igual cantidad deventana muestradede cada uno de los niveles donde es abierta una la sonda. Sondas de profundidad para granos.
Esta es una sonda que consta de tres partes principales: 1. Una capsula para tomar muestras que va atornillada a una extensión, 2. Extensiones para ir agregando a medida que la capsula va penetrando en el grano 3. Una manija en T para facilitar el trabajao de introducción. Dispositivos para muestreo en flujo.
Estos dispositivos son instrumentos que se utilizan para obtener porciones de muestras en flujos de granos como tuberías, camiones descargando, transferencias de bandas o descargas a elevadores, descargas de equipos y otros sitios donde el grano esta en chorro.
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Lo importante en estos casos es disponer de un dispositivo o recipiente que pueda ser introducido sin peligro en el flujo de granos y que se obtenga siempre la misma cantidad o porción. El dispositivo debe poder ser desplazado por todo el chorro de granos para que colecte pociones de todo el material que pasa. En muchas instalaciones, se acondiciona un cangilón con un soporte que permite introducirlo en las corrientes de grano, en otras, es un pequeño tarro metálico. Los principales dispositivos que están disponibles para suministro en GaviAgro, utilizados en el mercado de USA, son los siguientes. Muestreador de flujo ELLIS Sampler., con unas dimensiones de 15” de largo por 81/2” dfe cuerpo y 1” de espesor.
Muestreador Especial para vagones de ferrocarril, consistente en un dispositivo rectangular, con el fondo curvado, que tiene un enganche para por unadebajo extensión, de forma operario pueda desplazarlo del vagón en elque flujoel de grano que sale por la compuerta inferior. Muestreador tipo Pelican. Este dispositivo está construido en cuero y es semejante a una bolsa rectangular, que dispone
Muestreadores automáticos.
Los muestreadores automáticos son dispositivos que colectan muestras en el flujo de granos periódicamente. Comercialmente se ofrecen diverso tipo de equipos y modelos. En USA el equipo mas común, que está instalado en la mayor parte de las plantas portuarias que despachan granos de exportación es el de tipo GAMET series 6200 y 6800, que disponen de un sistema un lector interno que atraviesa periódicamente el flujo de grano colectando una porción que envían por gravedad o por un sistema neumático a una caja de seguridad donde se colectan las muestras.
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En las plantas de proceso, el sistema mas popular es el muestreador neumático tipo M, que puede ser instalado tanto en tolvas como en flujos de grano. El equipo tiene un sistema colector neumático y un controlador, que permite determinar el periodo de muestreo. Las principales ventajas del muestreo automático, en comparación con el sistema tradicional de toma de muestras con un operario son las siguientes: Las porciones son obtenidas en periodos siempre iguales. La cantidad de porción es siempre la misma No se presentan regueros ni derrames La muestra es obtenida siempre en el mismo sitio. Un operario puede controlar muchos puntos de muestreo al mismo tiempo
Para mayor detalle sobre referencias y sus especificaciones, precios y otros relacionados, consulte con el personal de ventas de GaviAgro.
La Inspección, para identificar riesgos y condiciones inseguras Además del muestreo, es necesario tener presente que la revisión y establecimiento de las condiciones de calidad de un determinado lote de granos, debe ser complementada con otra información colectada al momento del muestreo o independientemente de este, relacionada con el estado general del lote, las condiciones del sitio donde está almacenado y otras situaciones que podrían significar riesgo para la calidad del producto. Listas de chequeo .
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Estas son listas de preguntas sobre aspectos rutinarios que deben ser revisados durante una determinada operación o periodo de almacenaje. Las listas de chequeo tienen como función principal garantizar que siempre se tendrá observación del mimo paquete de asuntos, sin omitir ninguno. En procesos de almacenamiento, sirven para ver la evolución de las condiciones del lugar o del lote inspeccionado. Una inspección debe garantizar que el inspector recorra todo el lote, sin dejar puntos o lugares “ciegos” donde no se
inspecciona. Recuerden la ley de Murphy. (Si algo malo puede suceder, sucederá y lo hará en las circunstancias menos adecuadas) Un aspecto muy importante que debe ser revisado en las inspecciones de lotes a granel, las cuales se realizan recorriendo el lote por encima, es la temperatura del producto almacenado, ayudándose con un termómetro de sonda que se pueda introducir en muchos sitios del producto. GaviAgro provee termómetros de sonda de diferente longitud, adecuados para muestreo en depósitos a granel. Incluir siempre en las listas de chequeo para inspecciones, observaciones relacionadas con la presencia de plagas como insectos, ya sea volando, posados sobre el producto, en las paredes o cualquier otro sitio aledaño al lote inspeccionado; excrementos de aves y roedores, presencia de nidos, presencia de humedades y otros aspectos críticos, propios de cada instalación, que podrían poner en riesgo la calidad del grano depositado.
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Capítulo 5. Descripción de equipos del laboratorio de granos. En este capítulo se presentan comentarios y detalles relacionados con el uso, configuración, calibración y otros aspectos relacionados con el funcionamiento de cada uno de los equipos principales que se utilizan en la determinación de características y condiciones de calidad de los granos. Para cada equipo se presenta un resumen del procedimiento de operación del equipo. Marcas de Equipos.
Existen multitud de marcas, modelos, referencias, orígenes y características de los equipos utilizados en el laboratorio de granos. En este libro se presentan los equipos de mayor uso comercial en Colombia y en países vecinos. Cada uno de los equipos es presentado en sus principales características y desempeños. Se adicionan comentarios relacionados con el uso, operación, cuidado y mantenimiento así, como recomendaciones y advertencias derivadas de la experiencia en el mantenimiento y calibración de ellos en el taller de es GaviAgro en las dependencias de los clientes. El objetivo que los ylaboratoristas y administradores que lean este libro, encuentren comentarios y recomendaciones sobre el uso y mantenimiento de sus equipos, en aspectos que no siempre están contenidos en los manuales de operación.
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Divisor de muestras. Este es el primer equipo de la línea de proceso. Todas las muestras que se reciben en el laboratorio, deberían pasar por el divisor de muestras para de allí tomar la porción de contramuestra, ella laesdeterminación requerida y de para obtener la primera porción cuando que va para la humedad.
Este es el equipo que garantiza la representatividad interna de la muestra dentro del laboratorio. La representatividad de la muestra es diferente cuando las porciones para análisis son tomadas a través de un divisor de muestras y cuando son tomadas directamente desde el recipiente de la muestra a la balanza. El equipo divisor de muestras mas popular en el mundo es tipo Boerner. El modelo srcinal tiene 34 canales, entrecruzados en dos sistemas de 17 canales cada uno, que dividen el flujo de grano en dos porciones similares en conformación y peso. En la actualidad están disponibles diversos modelos y tamaños de este tipo de divisor. Así, en GaviAgro se ofrecen divisores de tipo Boerner en tamaños pequeño, para pequeñas cantidades de granos pequeños como arroz blanco, sorgo, ajonjolí, semillas de pastos y otros; mediano para muestras de grano de tamaño mediano; grandes, del tamaño
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convencional, para todo tipo de granos y muestras de gran volumen. También se ofrecen en el mercado los divisores eléctricos de tipo Gamet de dos, tres y cuatro salidas, que permiten subdividir en forma representativa muestras de diversos granos. Luego, cada vez que es necesario tomar porciones o subdividir la muestra de análisis, las porciones deben ser obtenidas a través del divisor de muestras, dividiendo hasta obtener una cantidad cercana a la porción requerida para luego ajustar el peso exacto en la balanza. Mantenimiento: Limpieza de los canales, retirando granos retenidos, impurezas, polvo.
Revisión de la compuerta de acceso. Cuando están bien nivelados, una desviación de ± 4% es aceptable puesto que la porción analítica se ajusta en la balanza.
Determinador de peso hectolítrico Este es un conjunto de elementos que se utilizan para determinar la densidad o peso hectolítrico del grano. Los componentes del sistema y sus características son las siguientes:
Una con su por sistema de soporte, con descarga de 1 ¼”,tolva controlada un sistema de cierre de cuchilla. La tolva es graduable para calibrar la altura de descarga a 2” del borde de cualquiera de los vasos
utilizados. El grano se recibe en un vaso colector, de volumen aforado muy exacto. Este vaso puede tener diversa
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capacidad, se ofrecen los de medio litro, de un litro, de una pinta, de cuarto de copa (oficial). El exceso de grano que cae desde el vaso, se recoge en una bandeja receptora colocada en la base del equipo. El vaso de medida se enrasa con una regla para desechar el exceso de grano.
El procedimiento de medición consiste en preparar una muestra en cantidad que se exceda la capacidad delElvaso se va a utilizar. La muestra deposita en la tolva. vasoque debe estar limpio y colocado firmemente en la base. Debajo de la base se instala la bandeja plástica. Una vez verificada que la altura este a 2” del borde del vaso, se abre la compuerta y se
deja vaciar la muestra en el vaso permitiendo que derrame sobre este. Una vez descargada la muestra, se enrasa con la regla, descargando el exceso en la bandeja plástica. El contenido alojado en el tarro se pesa en una balanza y se relaciona con el volumen del recipiente.
Determinadores de la Humedad della grano. Por definición, la humedad del grano es cantidad de agua contenida en una porción de grano, expresada en porcentaje sobre el total de la masa. Correlaciones de la humedad d el grano...
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El contenido de humedad del grano es uno de los factores que mayor incidencia tienen en la conservación de la calidad del grano en los diversos procesos a que debe ser sometido. En primer término, ya se explicó que la humedad del grano está directamente relacionada con su temperatura y tasa de respiración, acompañada de liberación de CO2 y calor. La humedad del grano tiende a ponerse en equilibrio con la humedad del medio ambiente, cediendo humedad o absorbiendo desde este. En la práctica del almacenamiento, es más fácil que el grano pierda humedad como consecuencia de procesos de secado, aireación, intercambio con el ambiente, a que el grano gane humedad. Los casos en que el grano gana humedad, están casi siempre relacionados con procesos de condensación donde el agua libre queda en contacto con el grano, en puntos definidos de la masa como la partedealta los silos, paredes internas de estos por en zonas altade variación de las temperatura, humedecimiento inundaciones y otros similares. Porción de muestra para determinar humedad.
En las normas de clasificación de granos utilizadas en diversos países, se indica que la porción para la toma de humedad se corta directamente de la muestra que llega para análisis, antes de practicar cualquier otro sobre la misma. Ello significa que la porción para humedad es una muestra con impurezas. Este tema de la muestra con impurezas para determinar humedad, cusa frecuentes controversias y no menos de un problema entre compradores y vendedores. Para analizar este problema se presentan las dos situaciones que deben ser consideradas y una alternativa de solución a la controversia.
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En realidad, los resultados de la determinación de la humedad de una muestra de granos con impurezas, especialmente en granos de alta humedad, recién cosechados, podrían verse incrementados por el tipo de impurezas presentes. En muchos granos de alta humedad recién recolectados, están presentes partes y fragmentos de insectos de campo que tienen alta humedad, semillas de malezas en diversos estados y contenidos de humedad y otros materiales diferentes al grano. La mayor proporción de estos tendrá mayor incidencia en el probable error que ello induce en la lectura del equipo. En el caso de granos secos, el contenido de impurezas tiene menor afectación puesto que ya está seco y probablemente tenga la misma humedad que el grano. Por otra parte, es necesario tener presente que la extracción de impurezas utilizando equipos con corriente de aire, como la Carter day, el aspirador Bates y otros, tienen un efecto de reducción de la humedad del puede alcanzar varios puntos, especialmente en grano, lotes deque grano de humedad alta, donde el agua está muy superficial y es fácilmente removible. Una práctica que puede mejorar la situación y hacer que el resultado sea más ajustado a la realidad, en el caso de lotes de grano húmedo, es la separar manualmente las impurezas gruesas, los fragmentos de insectos y las malezas, hasta donde sea posible y luego utilizar esa muestra, sin pasarla por aspirador o corrientes de aire, al determinador de humedad. Determinadores de humedad, electrónicos.
La lectura que indica un determinador de humedad convencional es el promedio de la humedad de los granos individuales que conforman la muestra y que no necesariamente es siempre la misma.
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Los determinadores de humedad eléctricos y electrónicos funcionan bajo los principios de la conductividad y resistividad del grano, haciendo pasar corriente eléctrica a través de una masa del grano de peso o volumen previamente conocido e interpretando las lecturas electrónicas para indicar la humead del grano. Cada grano tiene una determinada capacidad dieléctrica y un coeficiente propio de conductividad. Por esa razón cada grano tiene una carta o tabla de interpretación de los resultados. Por esta razón los resultados obtenidos en cartas que no son las adecuadas para el producto medido no son seguros y confiables. Estas cartas y conversiones se obtienen en papel, como en el caso de los equipos análogos, o mediante un software preparado por el fabricante en el caso de los electrónicos con lectura digital. Los equiposdesarrolladas electrónicos mediante modernos, comparaciones tiene cartas de calibración de muestras de granos cuya humedad ha sido media con el método de la estufa. Es importante hacer notar que como los equipos son fabricados en diversos países, los granos utilizados para las comparaciones pueden tener diferencias con las variedades y granos de los países donde el equipo va ser utilizado. Algunos equipos, como el Dickey John GAC 2100 y los de su serie, disponen de sistemas de ajustes de las cartas y métodos para construcción de las mismas, basados en granos locales. Mayor información sobre este procedimiento en GaviAgro. Otros equipos disponen de sistemas de ajuste BIAS, mediante el cual las lecturas del equipo pueden ser ajustadas a las de un patrón de referencia o de otros equipos que el mercado o los clientes consideren adecuados, subiendo o bajando los resultados.
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Existen múltiples marcas y referencias de equipos medidores de humedad de granos, con diverso srcen y precisión. Cada país ha ido adoptando los equipos de las marcas y referencias de preferencia de sus autoridades o de los actores del mercado. En muchos otros, se siguen patrones de referencia de normas como la del USDA y otros estándares. En el entorno de los granos del norte de Suramérica y en muchos países de Centroamérica y el Caribe, ha predominado por años y aún sigue siendo utilizado el equipo Motomco 919 análogo, que fue desarrollado en Canadá y luego en USA en las décadas de los 50 y 60 del siglo pasado y que fue el equipo oficial en ese país para el comercio internacional de granos de Estados Unidos hasta 1998, cuando fue reemplazado por el Dickey John GAC 2100.
Método de referencia de la estufa. Uno de los métodos de referencia para determinar la humedad del grano es el de la estufa. Este es un método oficial estandarizado, en el cual, utilizando una estufa especial, se reduce la humedad de una muestra hasta cero, luego se establece la diferencia entre el peso inicial y el final y con esos datos se calcula el porcentaje de humedad. El método es lento y requiere el uso de aparatos e implementos complementarios como desecador, pinzas etc. El método de la estufa es el método de referencia que utilizan los fabricantes de equipos medidores de humedad para patronar y establecer los programas de interpretación estos. La siguiente descripción corresponde al métodode de estufa completo, tomado de la página del Organismo de control de Chile.xvi 1. - Objetivo: Determ inar el contenido 2. - Alcance y camp o d e aplicació n:
de agua de la muestra. El método es aplicable a alimentos sólidos, líquidos o pastosos no susceptibles a 86
degradación al ser sometidos a temperaturas superiores a 105 ºC. Este método es inadecuado para productos ricos en sustancias volátiles distintas del agua. 3.- Fundamento: El método se basa en la determinación gravimétrica de la pérdida de masa, de la muestra desecada hasta masa constante en estufa de aire. 4. - Referencias
:
4.1 Instituto Nacional de Normalización, NCh 841 of 78 4.2 Official Methods of Analysis. A.O.A.C. 15th Edition 1990
5. -Tterm in olo gia. N/ a 6. - Ma teria l y equ ipo
6.1.- Balanza analítica, sensibilidad 0.1 mg 6.2.- Cápsulas de vidrio, porcelana o metálica, con tapa 6.3.- Desecador con deshidratante adecuado 6.4.- Estufa regulada a 103±2 ºC 6.5.- Material usual de laboratorio
7. - Proc edim iento
7.1.- Efectuar el análisis en duplicado 7.2.- Colocar la cápsula destapada y la tapa durante al menos 1 hora en la estufa a la temperatura de secado del producto. 7.3.- Empleando pinzas, trasladar la cápsula tapada al desecador y dejar enfriar durante 30a 45 min. Pesar la cápsula con tapa con una aproximación de 0.1 mg. Registrar (m1). 7.4.- Pesar 5 g de muestra previamente homogeneizada. Registrar (m2). 7.5.- Colocar la muestra con cápsula destapada y la tapa en la estufa a la temperatura y tiempo recomendado 105 ºC x 5 horas. 7.6.- Tapar la cápsula con la muestra, sacarla de la estufa, enfriar en desecador durante 30 a 45 min.
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7.7.- Repetir el procedimiento de secado por una hora adicional, hasta que las variaciones entre dos pesadas sucesivas no excedan de 5 mg (m3). xvii
Determinador de humedad destilador Gavilón DH007. Uno de los métodos oficiales para la medición de la humedad y la estandarización de los equipos es el método de destilación Brown Duvel (por el nombre de quienes lo inventaron). Este método se basa en la extracción total de la humedad de una muestra previamente pesada, que se sumerge en un medio aceitoso y coloca a destilar, condensando el valor en un condensador y recogiéndolo en una probeta graduada, para obtener el dato de la cantidad de agua extractada el cual se relaciona con el peso inicial del material, para calcular la humedad.
El Determinador de humedad Gavilón DH007, utiliza el principio descrito. La muestra previamente pesada, es introducida en un vaso erlemeyer con pico de salida lateral para vapor, dentro del cual se introduce la muestra sumergida en aceite de cocina previamente secado. El equipo dispone de un sistema de medición y control de la temperatura, mediante una sonda termómetro que se introduce, a través del tapón, en el liquido para controlarla. La temperatura a la cual sube la mezcla está alrededor de 180 grados
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centígrados. Un vaso metálico con espiral interna sumergida en agua fría, recibe el vapor y lo condensa, entregando el agua por la parte inferior a una probeta graduada. Resumen del procedimiento de operación.
Revise que el vaso erlemeyer este vacío, limpio y seco. Pese la porción de grano. Para granos como arroz, maíz, soya, se puede trabajar con 100 gramos. Para otros materiales de mayor volumen y menor peso como hojas, aserrín, tela, papel, tortas, se puede trabajar con 50 gramos. Coloque la porción pesada dentro del erlemeyer y luego agregue aceite hasta que quede cubierto. Tenga cuidado que el aceite no llegue a menos de 1 pulgada de la boca de salida del vapor, podría salir aceite junto con este, cuando el caldo esté en ebullición. Utilice los botones del controlador de temperatura para seleccionar la temperatura a la cual se va a destilar. Usualmente 180 grados centígrados. Coloque la termocupla a través el tapón y cierre con este el erlemeyer. Conecte el erlemeyer con el recipiente destilador. Coloque agua en el destilador. Agregar hielo o refrigerantes ayuda a mantener el agua fría. Instale la probeta graduada, seleccionado la del tamaño adecuado, según la cantidad de agua que se prevea va a ser retirada, Encienda el El equipo y espere a que se ira produzca la destilación. indicador de temperatura mostrando en la pantalla el incremento de esta, a medida que pasa el tiempo. Las primeras gotas de condensado aparecen, usualmente, cuando el indicador de temperatura muestra alrededor de 120 grados incrementándose hasta alcanzar alrededor de 160
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grados, luego disminuye hasta cuando la temperatura alcanza los 180 grados. En este punto el equipo se apaga automáticamente y la temperatura entra en descenso. El tiempo que toma una determinación es de aproximadamente 40 minutos, que se vuelven una hora con las labores de preparación y lavado final del equipo. Cuando la temperatura del caldo este por debajo de los 40 grados centígrados, desconecte los vaso, retire el aceite y el material utilizando un cedazo para separarlos, verifique que no quede material sólido dentro del erlemeyer. Si el equipo va ser utilizado inmediatamente, no es necesario lavarlo. Si no va ser utilizado inmediatamente, entonces proceda al lavado con detergente para remover todos los residuos de aceite del interior del vaso. Remueva el agua del condensador y cámbiela por agua fresca o agregue hielo. Una vez limpio el equipo, estará listo para ser utilizado de nuevo.
Dickey-john GAC 2100. Es el equipo reconocido por el FGIS (modelo GAC 2100 blue), para el comercio internacional de los granos de USA desde 1998. Es un equipo automático al cualuna no porción es necesario pesarle la muestra, simplemente se coloca de grano de más de 300 gramos en la tolva superior, se selecciona el nombre del grano en el menú, y se presiona la tecla de iniciar. Automáticamente el equipo admite el grano a la celda, enrasa esta, pesa la porción que queda dentro de la celda, mide la humedad y la temperatura, realiza internamente los cálculos y
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presenta en pantalla la humedad, temperatura y peso hectolitrito. La información puede ser enviada a una impresora o computadora, a través de puertos seriales. La información enviada al computador se recibe a través de la función de Windows ubicada en las herramientas de comunicación, denominada hiperterminal. El menú instalado en el equipo ofrece la posibilidad de colocar la identificación de las muestras con su código, fecha y otros datos. El equipo se ofrece en cuatro versiones:
GAC 2100 azul, con 64 memorias para igual número de granos a determinar, entre ellas están instaladas las cartas de calibración oficiales del USDA para un grupo de productos, actualizadas a la fecha de suministro del equipo. El resto de las memorias están vacías para que el usuario instale cartas propias o cartas de las que están publicadas en red y que se pueden además obtener en GaviAgro. GAC 2100 Gris. Es un equipo similar al anterior, pero con 16 memorias únicamente. Todos las demás características y servicios son las mismas que el GAC 100 blue.
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GAC 2100 AGRI. Una versión similar en la conformación y servicios con 8 memorias únicamente, para instalar las cartas de calibración más comunes. GAC XT500. Este equipo tiene la misma configuración en el sistema de medición, es decir la celda, tarjetas electrónicas, procesadores de informática, Tiene 16 memorias para instalar las mismas cartas de los GAC. Su accionamiento es manual. El acceso y enrasado de la muestra se hace con una tolva móvil, así como el vaciado que se realiza a través de un sistema de palanca que da la vuelta y la descarga. Está disponible un procedimiento asistido para el desarrollo de cartas propias del usuario cuyas instrucciones están contenidas en el manual de operación del equipo. Además, las cartas instaladas y las publicadas en la red pueden ser ligeramente ajustadas en un proceso de BIAS, cuando existen con larespecto un método derivadasdiscrepancias del tipo de grano, variedad,aforma, tamaño uoficial otra condición que lo haga diferente al estándar. Mantenimiento: Limpieza diaria del exterior, Evitar perforar el tablero con la uñas, Limpiar la bandeja colectora de muestras. Verificar conexiones. No meter alambres ni brochas, solo el cepillo suministrado para limpiar suavemente el interior de la celda.
Desde 5, 6 pulsa entrar, abre puerta de la menú celda principal e introduce el cepillo, limpiala ambos compartimentos, saca el cepillo y oprime descargar, la celda voltea y cierra la puerta, regresa a menú principal.
Calibración: Un sistema de claves de acceso protege los comandos principales y otro electrónico con un dispositivo en 92
la tarjeta maestra, impide el acceso a ciertas partes del programa a personal diferente al técnico autorizado. El equipo solo puede ser calibrado y atendido por personal especializado y entrenado con dispositivos suministrados por el fabricante. Se recomienda efectuar este servicio especializado al menos una vez por año. Operación básica resumen.
Prenda el equipo asegurándose que la celda esta destrabada Seleccione en el menú la opción 2 SELECCIONAR GRANO. Oprima el numero del grano que va a seleccionar; si está en la segunda página, oprima página siguiente y luego el numero del grano a seleccionar. Espere hasta que el equipo cargue la calibración e indique que está listo. Ponga suficiente grano en la tolva, no necesita pesarlo. Oprima la primera tecla superior derecha para cargar, la puerta se abrirá dejará entrar la muestra y aproximadamente 18 segundos después aparecerá el resultado en pantalla. Para terminar oprima la tecla descargar, la última de abajo a la derecha, el equipo se descargará y quedará listo para la siguiente muestra. Instrucción para introducción de cartas en el
Dickey-john GAC 2100
Esta instrucción sirve para introducir nuevas cartas de calibración en los equipos de 64, 16 y 8 calibraciones. Los de 64 tienen dos secciones: las cartas oficiales 1 al 40 y las cartas no oficiales, 41 al 64. Las nuevas cartas se introducen solamente en la sección de calibraciones no oficiales 41 a 64
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Desde el menú principal, pulse 3, menú de calibración. Luego pulse 2 enter/change calibration. Usando next page, avance hasta la calibración vacía donde se va a instalar la nueva carta, selecciónela oprimiendo el número correspondiente, el equipo pedirá el código de acceso que es 000, presione enter. Aparece entonces la carta de calibración vacía y el cursor estará sobre el nombre de la carta, presione la tecla indicada en la pantalla (la que tiene las rayitas discontinuas), luego presione next page para ir al menú de letras. Con las flechas de arriba, abajo, a la derecha y a la izquierda, mueva el cursor para ir seleccionando una a una las letras del nombre. A medida que vaya seleccionado cada letra pulse enter, verá como el nombre se va construyendo en la parte baja de la pantalla. Al terminar el nombre, vuelva a la carta con previous page, el nombre aparecerá en la carta de calibración que está instalando. Presione Enter para confirmar el nombre y el cursor se pararáde al la siguiente Introduzca los números de la referencia carta y renglón. si es necesario complete con las letras indicadas, volviendo al menú de letras como se dijo antes. Luego regrese a la carta y entre las constantes. Las constantes son 9 números de 4 dígitos, identificadas como K1 hasta K9, que se van introduciendo desde el teclado. Al finalizar la entrada de cada número presione enter para pasar al siguiente. Al terminar de entrar todos los números, en sus correspondientes K presione enter y luego retroceda al menú principal. Desde el menú principal, seleccione la carta introducida y verifique que es llamada por el equipo y puesta en posición de trabajo. Si alguno de los números K quedó mal introducido, aparecerá un mensaje de error que dice: Calibración invalida referenciada. En este caso repita la operación descrita, volviendo sobre la carta instalada y cambiando el número que 94
haya quedado mal introducido. Repita la operación de llamar la carta y pruébela. Determinación de la humedad cuando esta supera el límite de lectura del equipo Dickey-john GAC 2100.
Cuando la humedad supera el valor fijado como límite superior de la calibración utilizada en el GAC 2100, aparece el mensaje ERROR 6, y una lectura de humedad aproximada. En este caso se puede seguir el siguiente procedimiento: Se retira la muestra del equipo GAC 2100. Se pesan 300 gramos de la muestra a analizar. Se introducen los 300 gramos en la secadora de muestras, calibrada la temperatura a máximo 38 oC, durante una hora. Al cabo de una hora de secado, se retira la muestra de la secadora, cuidando que no se presenten derrames o pérdidas. deja reposar la muestra por se 30pesa. minutos para que alcance laSe temperatura ambiente y luego Se toma la humedad de la muestra semiseca en el GAC 2100 y se registra esta. Se realiza el siguiente cálculo con los datos obtenidos: Formula: Hi = 100-(Pf (100-Hf)/Pi) Donde: Hi es la humedad inicial a calcular. Hf es la humedad final de la muestra semiseca tomada después del secado.
Pi = son los 300 gramos que se introdujeron en la secadora Pf = es el peso de la muestra después del secado.
El servicio técnico, asistencia para instalación de cartas, calibración con patrón autorizado por el fabricante, reparaciones con repuestos srcinales es realizado por personal técnico especializado en GaviAgro 95
Seedburo 1200 Ds El equipo fue desarrollado por Seedburo (USA) en el año 2003 utilizando la misma apariencia del antiguo equipo Motomco 919. El sistema de medición de la humedad del grano es por LCD capacitancia. son presentados ena una pantalla y puedenLos serresultados enviarlos simultáneamente una impresora o computador por un puerto RS 232. El equipo tiene instaladas de fábrica las cartas de calibración para los principales granos comerciales. Otras cartas de calibración están disponibles en la página web del fabricante y pueden ser descargadas al equipo a través de un programa suministrado en la misma web. El servicio técnico, asistencia para instalación de cartas, calibración con patrón autorizado por el fabricante, reparaciones con repuestos srcinales, es realizado por personal técnico especializado, en GaviAgro
El sistema de medición está basado en una escala de Dial -20 hasta Dial 120, mientras la escala de medición del Motomco 919 es de Dial 0 hasta Dial 100. En esa misma escala o curva de calibración, el equipo Motomco se calibra en 3 puntos: Dial 80 equivalente a alta humedad, Dial 50 para humedad intermedia y Dial 20 relacionado con humedad baja. En
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contraste, el Seedburo 1200 Ds es calibrado en 7 puntos de la curva, haciendo que la determinación sea más precisa. Los puntos de calibración de Seedburo son Dial -20, 0, 20, 52, 80, 100 y 120, cubriendo toda la curva de arriba abajo, con lo cual se asegura una mayor precisión. El equipo tiene un vaso removible, de doble servicio, para la entrada de la muestra, con sistema de dos alas que permiten descargar la muestra en forma homogénea dentro de la celda. Cuando este mecanismo se deteriora y las alas internas abren en diferente tiempo o una de ella se queda atorada, la muestra ingresa a la celda en forma dispareja ocasionando errores de lectura y repetitividad. La celda es desmontable y dispone de un sistema de enganche superior donde está instalado el contacto especial que conduce la señal del termómetro instalado en el interior de celda. Este termómetro yLasu experiencia contacto de del salida deben ser lacuidados rigurosamente. taller de mantenimiento de GaviAgro, indica que el mayor porcentaje de daños y descalibraciones se presentan en esta parte de los equipos por deficiente manipulación de los operarios o por que la parte es desbaratada por personal no autorizado. En el cuerpo del equipo está instalado el enganche que contiene, además de las ranuras de enganche, una laminita de contacto del sistema de termometría, esta laminita es aislada y debe permanecer centrada y en buen estado. No debe ser manipulada, ni estirada, ni modificada su forma. Cuando esto se realiza, se debilita la laminita con riesgo de rotura. Al producirse una avería en el sistema de medición de temperatura el equipo entra en error 9 y no permite realizar la determinación. La celda se conecta al equipo a través de un dispositivo de conexión inferior compuesto de un conector macho en el equipo y un receptor hembra en la celda. Cuando estos 97
enganches se ensucian o se llenan de grasa, polvo, oxido u otros materiales extraños, se producen lecturas erráticas que pueden comprometer la exactitud del equipo. Es conveniente realizar una limpieza con líquido limpiador electrónico, sin meter lijas o limas, ya que estas partes tiene un recubrimiento de oro que al ser pulido puede ser dañado. Cuando se enciende el equipo, este hace un reconocimiento del sistema que tarda unos segundos y luego abre en la última carta de calibración que le haya sido seleccionada. La celda debe estar vacía. Si la celda está llena al momento de encender el equipo o de reiniciarlo al finalizar una lectura, entonces, en la determinación siguiente la lectura será error 15. Si esto se presenta, vaciar la celda, apagar y volver a encender el equipo. Operación básica resumen.
Verifique que la celdacon estáelvacía y bien colocado enganchada. Encienda el equipo interruptor en la parte trasera. Espere a que el equipo cargue el programa, abrirá en la última carta seleccionada. Coloque en el vaso que va sobre la celda, la cantidad de grano indicada en la pantalla. Esta puede ser diferente para cada grano seleccionado. Así, en arroz con cáscara se utilizan 200 gramos y en maíz 250 gramos. Presione la válvula que abre el vaso para entrar la muestra dentro la celda Presione la teclade Measure Espere a que el equipo haga la medición, aparecerá el resultado en pantalla y será impreso un tiquete en la impresora, si esta se encuentra conectada. Registre los datos. Vacíe la celda y vuelva a engancharla en el equipo
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Presione la tecla measure, aparecerá nuevamente el detalle de carta cargada, listo para una nueva operación.
Un error que se presenta con mucha frecuencia, por descuido de los operarios consiste en presionar la tecla measure antes de haber vaciado la celda, para una determinación siguiente. En este caso el equipo se resetea aparentemente bien, pero al hacer la nueva determinación aparecerá ERROR 15. En tal caso, vaciar la celda, apagar el equipo y volver a encenderlo. Para mantener la exactitud del equipo se recomienda efectuar el servicio de mantenimiento y calibración especializado por personal autorizado al menos una vez por año. La calibración de este equipo se realiza utilizando un equipo patrón de referencia con el cual se preparan 7 muestras de referencia, equivalentes a los siete puntos deson calibración de la curva interna. Estas muestras patronadas, leidas en el equipo, puesto en modo de Calibración, obteniéndose los datos del Dial y el CapX para cada una de ellas. Con la información de las muestras de referencia y las lecturas de ellas en el equipo a patronar, se completa una matriz de software, que calcula la nueva calibración. Mediante un software especial, las nuevas calibraciones son introducidas al equipo. Una vez completado el proceso de calibración, se vuelven a medir las muestras de referencia tanto en el equipo patrón como en el equipo que se está calibrando para realizar verificar la exactitud y en caso necesario efectuar los ajustes necesarios. No es posible calibrar el equipo sin la comparación de muestras de referencia obtenidas en un patrón de referencia y los programas de software adecuados. Esto es muy importante de tener en cuenta, ya que en muchas empresas se acostumbra enviar a calibrar o reparar los equipos a 99
técnicos locales, reparadores de equipos electrónicos y otros no autorizados para este trabajo.
Medidor de humedad individual de granos Kett PQ 510 La humedad de los granos que se determina en los medidores de humedad convencionales, corresponde al promedio de la humedad individual de los granos que conforman la muestra,. El equipo Kett PQ 510, es un medidor de la humedad grano a grano especial para granos delgados (arroz con cascara, trigo, cebada y arroz blanco). El sistema de trabajo es mediante el paso de cada grano por un sistema de rodillos magnetizados que aplastan el grano y le leen la humedad, el registro es enviado a la memoria del equipo y allí almacenado. El usuario puede definir, en la programación inicial, la cantidad de granos que va a medir, en un rango desde 10 hasta 1000 granos. Usualmente las empresas que lo utilizan en Colombia y países vecinos operan con 100 y 200 granos. Como la cantidad de granos es pequeña, la representatividad de la muestra es factor clave para definir la exactitud del equipo. La muestra que llega al equipo debe ser tomada, siempre, a través de un divisor de muestras, donde esta se va reduciendo hasta una cantidad cercana a lo que necesita el equipo.
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Una vez pasados por el equipo el número de granos preseleccionado, el equipo se descarga automáticamente y ofrece en pantalla el promedio convencional de la humedad. Para poder obtener los resultados de una forma utilizable, el equipo debe estar conectado a una impresora que emite un tiquete de registro. El equipo dispone de tres opciones para la impresión. En la opción 1, se imprime el encabezado, la fecha y hora, el tipo de grano, el número de granos base de la determinación, la humedad promedio, la desviación estándar de la humedad y la temperatura de la muestra. En la opción 2, se muestra la misma información anterior y además un histograma que tiene en el eje vertical la indicación de la humedad, en el eje horizontal el número de granos y en las barras
horizontales despliega la Esta cantidad granos para cada rango de humedad. es lade información útil para ser analizada. En la opción 3, se muestran todos los datos relacionados anteriormente, además de la humedad de cada uno de los granos analizados.
El siguiente histograma, similar al producido por la impresora del equipo sirve para explicar el alcance del mismo..
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En este ejemplo, el promedio de la humedad de todos los granos analizados es de 23,4%, pero se puede apreciar que hay muchos granos con humedad superior, que incluso alcanzan hasta el 29% de humedad y también hay granos más secos, inclusive algunos “pasados de corte” con menos de 20% de humedad. La dispersión o Dvstd de 2,46, es entonces, una desviación muy alta y deberá ser corregida durante el proceso de secado. Si no se toman correctivos para el secado del lote anteriormente referenciado, al salir de la secadora, los granos podrían tener una humedad promedio de 12,4%, con lo que el operario de control de secado dirá que el grano está listo para ir a almacenamiento. Sin embargo, es necesario tener presente que en un proceso convencional de secado, los granos que srcinalmente tenían mayor humedad pueden quedar con más de 13% y algunos de hasta 15%. En un período deelalmacenamiento prolongado más de de 4 meses, se correrá riesgo de que los granos conde humedad 14% y 15% cambien su color y se vuelvan ambarinos. Es importante recordar que los granos están vivos y continúan respirando individualmente. La respiración se incrementa con la humedad y la temperatura del grano y da como resultado la emisión de CO2 + agua + calor que se acumula en el mismo grano cambiando la estructura de los almidones que componen los carbohidratos del grano. El verdadero uso de este equipo medidor de la humedad individual de los granos es poder apreciar la proporción de granos más húmedos que están presentes en la muestra y que en el futuro tendrán mayor riesgo de deterioro y se comportarán de forma diferente. Múltiples análisis de laboratorio realizados por el autor, han permitido comprobar que muchos de los granos de arroz que 102
no se descascaran en el proceso industrial, van a las máquinas clasificadoras y luego retornan en paddy al descascarador, tienen una humedad un poco más alta que la del promedio de los granos que si se descascaran. De esta manera se puede concluir que cuando los granos están bien secos y homogéneamente secos, el proceso de descascarado industrial se hace mejor. En consecuencia, la medición de la dispersión de la humedad, permitirá predecir ciertos comportamientos del arroz, relacionados con este importante factor. Resumen de instrucciones para operación.
Verificar que el equipo está limpio antes de cualquier nueva determinación. Seleccionar el grano adecuado: o Paddy: arroz con cascara. o Rice: arroz blanco, Wheat: cebada. trigo, Barley: Seleccionar el número de granos. Mientras más granos se muelan, mayor precisión. Seleccionar el modo de impresión. Si se van a medir 100 granos, colocar en la tolva del equipo 3 porciones de la cuchara suministrada con el equipo, obtenidas de una muestra representativa cortada con un divisor apropiado. Encender el equipo. Este se pondrá en operación y en la pantalla irá mostrando el numero acumulado de o o
granos va moliendo, hasta llegar al topo el prefijado. En esequemomento el equipo descarga grano sobrante, no lee más, indica en pantalla el resultado promedio y en la impresora se imprime un tiquete con la información. Para realizar una nueva determinación, se presiona la tecla de encendido y en la pantalla aparece el número de granos que va a moler en la siguiente 103
determinación. En el tablero, estará destellando un bombillito en el nombre del producto para el cual esta posicionado el equipo. Cuidados especiales.
Este es un equipo delicado, en su interior hay un mecanismo de arrastre de grano y molienda del mismo, que integra piñones plásticos, bujes, ejes y otros dispositivos frágiles. Cuando se sobrecarga de trabajo, el equipo se deteriora más rápido y deberá ser reparado con mayor frecuencia. No introducir alambres, latas u otros, No permitir el acceso de piedras, tuercas, palos u otro material diferente al grano. Cuando entran materiales duros como los mencionados, el motor del sistema los ingresa a la fuerza, corriendo el riesgo de que vayan destruyendo partes y piezas alterando la funcionalidad del equipo. Es importante que los operarios verifiquen cuidadosamente la presencia de piedras, tornillos, alambres u otros materiales similares, que notuercas, deben ser introducidos dentro del equipo. La determinación se hace por un método destructivo, en el que cada grano es comprimido y estallado entre dos rodillos metálicos. Lo verdaderamente útil y novedoso de este equipo está en la determinación de la Desviación estándar, que es registrada en la impresora y el histograma de humedades, que permite apreciar gráficamente las proporciones en que cada rango de humedad participa dentro de la muestra analizada. El uso del equipo como control de secamiento, permite aplicar correctivos al proceso, buscando la mayor uniformidad de la humedad del grano al finalizar el mismo.
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El equipo dispone de una función de ajuste de resultados BIAS que permite obtener resultados equivalentes a los de un patrón de referencia,
Motomco 919 análogo. Este es el equipo más popular y ampliamente difundido en Colombia y en otros países vecinos. Su introducción y popularización está srcinada en las entidades oficiales que funcionaron en la segunda mitad del siglo pasado en Colombia y países vecinos, como el IDEMA, ENAC y otros, que seguían la norma del USDA. El equipo, como lo dice en la placa, fue patentado en 1955 y desde entonces los cambios que sufrió fueron muy pequeños. El sistema de funcionamiento es por capacitancia y la interpretación de los datos se hace a través de radiofrecuencia, un antecesor de la electrónica, que se usó en la época de los tubos de vacío.
En 1998, el USDA decidió cambiar el estándar de humedad y escogió al Dickey John GAC 2100 blue, que es el nuevo referente desde entonces. Desde esa época, hasta el presente año, el equipo no se fabricó mas. Sin embargo a mediados del 2009, se reinició la fabricación del mismo modelo análogo.
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Mientras el equipo Motomco 919 fue el estándar del USDA, esta entidad preparó y publicó las cartas de calibración que se utilizan para interpretar los resultados que indica el equipo en el Dial. Para cada tipo de grano, la carta de calibración indica la cantidad de grano que hay que utilizar como muestra y la posición del Dial para calibrar inicialmente el equipo. Unas de las principales causas de error en la determinación de la humedad en este equipo son los errores que se cometen al pesar la muestra y los derrames de esta en el proceso de llenar el vaso superior. Todas las cartas de calibración del equipo, van acompañadas de un cuadro para la corrección por temperatura que hay que aplicar a la lectura encontrada. Para ello es necesario colocar un termómetro en grados farenheith, en la muestra antes de entrar al equipo, registrar la temperatura y ver la corrección en la carta de calibración. Las cartas de calibración expresan la temperatura en grados Fahrenheit. Sin embargo la temperatura en Colombia y países vecinos se mide en grados centígrados, por lo que es necesario convertir los grados centígrados a Fahrenheit para encontrar el valor que debe ser sumado o restado a la humedad que le corresponde a la lectura del Dial. Resumen de las instrucciones de operación.
Verifique que la celda este vacía y bien enganchada al equipo
Coloque el (usualmente DIAL en el valor calibración 53) indicado en la tabla de Coloque la perilla frontal en posición CAL Pese la muestra y colóquela en el recipiente de entrada sobre la celda Coloque un termómetro y mida la temperatura de la muestra, registre el dato de la temperatura del grano. Encienda el equipo. 106
De vuelta suavemente a la perilla ubicada en la parte inferior a la izquierda del equipo, hasta que la aguja del miriámetro se ponga en la posición más baja. Gire la perilla frontal a la posición OPR Descargue el grano dentro de la celda La aguja del miriámetro se moverá hacia la derecha, de vueltas a la perilla del Dial, ubicada en la parte derecha del equipo, hasta que la aguja del miriámetro regrese a su posición más baja Registre el número indicado en el Dial Ubique el valor Dial encontrado en la carta de calibración adecuada al grano que se está midiendo y registre el valor de la humedad que le corresponda. En la tabla de corrección por temperatura, ubique el valor de la temperatura medida y registre el valor de corrección correspondiente. Calcule la humedad sumando o restando el valor de la corrección al número correspondiente al Dial medido. Vacíe la celda y engánchela nuevamente al equipo. Coloque la perilla frontal en posición CAL y el Dial en el número correspondiente al producto (53), la aguja del miriámetro deberá estar en la posición más baja, como cuando fue calibrado inicialmente. Si no es así, ajuste la calibración nuevamente con la perilla inferior a la izquierda del equipo.
La siguiente tabla presenta la conversión de Fahrenheit a centígrados, para facilitar el trabajo de los analistas. Grados Farenheith
Grados Centígrados
Grados Farenheith
Grados Centígrados
62 64 66 68
16,7 17,8 18,9 20
76 78 80 82
24,4 25,6 26,7 27,8
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70 72 74
21,1 22,2 23,3
84 88 90
28,9 31,1 32,2
Burrows digital MD700. Aunque la fabricación de este equipo fue descontinuada desde hace varios años, muchas empresas molineras en Colombia continúan utilizándolo. Se podría decir que este equipo pertenece a la primera generación de equipos medidores de humedad electrónicos. El Taller de GaviAgro, ha recibido muchos de estos equipos para mantenimiento y calibración, encontrando que las tarjetas y circuitos tienen importantes variaciones de diseño y fabricación de un equipo a otro. Característicamente son equipos que tienden a medir humedad un poco más alta que la estufa en los rangos de alta humedad. Para Arroz, las lecturas obtenidas en la pantalla del equipo deben ser interpretadas en una carta que suministra el fabricante. En muchas empresas manejadoras de granos, no se utiliza la carta de ajuste, registrando los datos en forma directa, lo cual arroja importantes diferencias con el valor real. Estas diferencias tienen mucha importancia en el proceso de liquidación de compras y luego en el control de los procesos de secado. La los modelosdonde de esteseequipo viene de unamayoría balanzadeincorporada deposita el provistos grano antes de ser admitido a la celda de medición. Es muy importante estar revisando esta balanza para asegurarse que la cantidad que ingresa al equipo es la adecuada. Sin olvidar que en este tipo de equipos, la cantidad de grano que ingresa es el primer factor para la exactitud de los resultados.
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Determinadores de hu medad portátiles. Los determinadores de humedad portátiles tienen uso, principalmente en labores de campo, áreas de secamiento, puestos de compra y otros sitios donde la muestra debe ser analizada en el lugar.
Portátil, Dickey-john, MiniGAC y MiniGACplus.
Los equipos Dickey-john MiniGAC y MiniGACplus, son desarrollos de la misma empresa que fabrica el ya mencionado GAC 2100, oficial del USDA. Los equipos han sido galardonados y mencionados en los medios, como máquinas de alta precisión, que combinan la seguridad de la medición con la facilidad de operación y manejo. El modelo y presentación es similar. La diferencia está en que el MiniGACplus indica además de la humedad y la temperatura, el peso hectolítrico, función que no está disponible en el MiniGAC. En ambos modelos, el procesador electrónico y el sistema de medición es el mismo que utilizan los GAC 2100, así como las cartas de calibración instaladas en la memoria. Todas las cartas de calibración desarrolladas para el GAC 2100 pueden ser utilizadas en estos portátiles, descargando el programa de
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instalación y las cartas directamente desde la página de Dickey-john a la computadora y de esta al equipo a través del puerto mini USB instalado en el mismo. Usualmente los equipos portátiles se desempeñan, como periféricos de un patrón instalado en el laboratorio de la empresa, el MiniGAC y MiniGACplus disponen de un sistema de ajuste BIAS, que permite ajustar desviaciones de lecturas en cada una de las cartas de calibración a utilizar, para que el equipo quede ajustado a un patrón de referencia Para la medición, los equipos disponen de un vaso volumétrico que dosifica el grano al interior de la celda, utilizando una rasera de control de descarga. Una vez descargado el vaso, este se retira y la celda del equipo es enrasada con una regla suministrada. La muestra no necesita ser pesada. Al igual que los demás equipos electrónicos modernos, los MiniGAC y MiniGACplus, disponen de un sistema de medición de temperatura de la muestra, la cual es indicada en la pantalla y además, utilizada en el procesador electrónico interno para efectuar la correspondiente corrección de temperatura, de tal forma que la humedad indicada, ya tiene corregida la temperatura. Funcionan con batería de 9 V y para economizar energía tienen un dispositivo que apaga la unidad después de un tiempo de no ser utilizada. Resumen del procedimiento de operación.
Verifique que el equipo esté vacío, limpio y tenga una batería con suficiente carga. Coloque el equipo sobre una mesa o superficie firme y enciéndalo, sin el vaso plástico.
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Utilizando las flechas de arriba y abajo, seleccione producto, luego oprima enter y seleccione el grano que va a medir utilizando las flechas de avance. Una vez ubicado, presione enter para seleccionarlo. Este aparecerá siempre, aun después de apagar y volver a prender el equipo. Presione la tecla de medir, el equipo se revisará internamente durante un breve lapso de tiempo, luego le pedirá que ingrese el grano. Coloque el recipiente plástico transparente sobre la celda, con la rasera cerrada. Coloque en el interior una cantidad de grano hasta la marca superior del tarro. Co el equipo muy quieto, abra la rasera y deje que el grano ingrese a la celda hasta que la llene, cierre la rasera y retire el vaso, enrase con la regla suministrada para quitar el excedente de granos encima de la celda. Con el equipo quieto sobre una superficie nivelada, presione la tecla medir. En la pantalla aparecerán barras móviles mientras mide, luego aparecerá la humedad, la temperatura. En el MiniGACplus también se presentará el peso hectolítrico de la muestra. Registre los datos. Vacíe la celda y presione nuevamente medir, el equipo quedará listo para una nueva muestra.
Portátil Kett PM 4025. Este es un equipo de tipo jarro, al cual no hay que pesarle la muestra. Viene provisto de un tarro volumétrico para medir la porción necesaria. En la pantalla digital presenta el nombre del grano cuya calibración se está utilizando, los resultados de humedad y la temperatura del grano.
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Como muchos otros equipos portátiles, este dispone de la función de ajuste BIAS para que el funcionamiento del equipo esté acorde con el de un patrón. Dispone de una memoria para 12 tipos de granos: trigo, cebada, maíz, soya, sorgo, girasol, café pergamino, café en almendra, café tostado, arroz con cáscara, arroz blanco y girasol aceitero.
Por su facilidad de operación y precisión, el equipo está ampliamente difundido entre los cafeteros colombianos, quienes lo utilizan en los puntos de compra y beneficio del grano. Resumen del procedimiento de operación.
Verifique que el equipo está vacío y limpio. Coloque el equipo sobre una mesa o superficie sólida y enciéndalo.
Presione a medir. la tecla SEL para seleccionar el grano que va Llene el vasito del equipo y enrase el grano Presione MEAS, para iniciar la medición. Cuando en la pantalla aparezca a la izquierda la palabra pour y esté parpadeando el flash que la acompaña, introduzca lentamente el grano dentro del equipo. Luego de unos
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segundos aparecerá en la pantalla el contenido de humedad de la muestra. Para terminar, retire el grano de la celda y vuelva a presionar MEAS, el equipo quedará listo para una nueva operación.
En la pantalla del equipo también se muestra un número que va avanzando consecutivamente hasta 9, después de lo cual vuelve a 1. Este indica el número de muestras que se han tomado en cada serie y cuyos resultados pueden ser promediado oprimiendo la tecla AVG, luego de lo cual aparece en pantalla el promedio de las muestras analizadas y el indicador de número de muestras vuelve a 1 en la siguiente determinación.
Portátiles Dickey-john M3G y M20P Estos son dos equipos de características similares, con variación en el número de tipos de granos que pueden medir. El primero tiene memoria para 4 tipos de granos, el segundo para 20. Los tipos de granos pueden ser cambiados a través de un puerto mini USB instalado en el equipo, desde el cual este se conecta a una computadora comunicada con la página de Dickey-john, desde donde se instala el programa de trabajo y las cartas que se instalarán en el equipo.
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Son los equipos sin partes móviles lo cual los hace muy robustos. Los equipos disponen de una celda de gran tamaño y en su interior se aloja la tarjeta electrónica de precisión. Son de tamaño y peso muy reducido, lo cual los hace muy adecuados para trabajos de campo. La muestra se colecta directamente en el equipo, utilizándolo a manera de jarro colector, para extraer muestras de flujos o pilas de granos. Resumen del procedimiento de operación.
Retire la tapa de la celda Verifique que el equipo esté limpio y seco en su interior Encienda el equipo Utilizando las flechas arriba y abajo seleccione producto, luego presione enter. Seguidamente busque el producto utilizando las flechas y presione enter para seleccionarlo. Llene la celda introduciendo grano desde un recipiente o colectándolo directamente desde el flujo del mismo, presione enter y espere unos segundos, luego aparecerá en la pantalla la humedad del grano y su temperatura. Vacíe la celda del grano y presione enter para que el equipo quede listo para una nueva determinación.
Determinador de humedad de cuchara. DTCA Este es un equipo desarrollado por GaviAgro durante el año 2009 y ofrece como principal característica la de poder tomar muchas lecturas sin necesidad de colectar muestras físicas, ya que el equipo puede recolectar la muestra necesaria,
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directamente del flujo de granos, pilas a granel , depósitos en silos, barcos y otras presentaciones. El principio de operación es la capacitancia del grano que se deposita en la celda del equipo.
El modelo DTCA, es exclusivo para arroz con cáscara (paddy). Otros modelos estarán disponibles para otros tipos de granos. El estáycalibrado para operar en un rango de oC. 9% aOpera 28% de DTCA humedad con una temperatura máxima de 40 con una batería corriente de 9VDC alojada en el mango del equipo. Para que los resultados sean correctos y repetitivos es necesario tener en consideración los siguientes aspectos. La cuchara debe estar siempre seca, limpia y vacía antes de cualquier determinación. Si quedan granos o impurezas remanentes de lecturas anteriores, o el interior está mojado se producirán lecturas erróneas.
Al colectar el grano de se ladebe tener queden cuidadollenos; de quesi todos los espacios cuchara quedan espacios vacíos, la determinación será errónea. Para asegurarse que la cuchara esta adecuadamente llena y el grano acomodado dentro de ella en forma segura, es necesario zarandear varias veces el
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instrumento con el grano dentro antes de hacer la lectura. El equipo dispone de una función de autoapagado, de forma que al pasar algún tiempo sin uso, el equipo se apagará automáticamente para evitar consumo de energía.
Determinación de las impurezas. Las impurezas en los granos son todos aquellos materiales extraños que están mezclados con el lote de granos, como hojas, palos, tallos, raíces, piedras, polvo, otros granos, semillas diversas y cualquier otro material que no sea grano, incluidos los granos vanos en arroz, las glumas en sorgo, los pedazos de espigas y otros. Para separar las impurezas, se utilizan diversos métodos y equipos. En general, las impurezas se separan de los granos por dos sistemas combinados: la aspiración del material más liviano que el grano y la separación por criba de los materiales más grandes que el grano, espigas y otros. Tradicionalmente, en los laboratorios de grano, se ha utilizado el método combinando de aspiración y cribas con equipos e implementos separados. La norma de USA indica como equipo reconocido, la limpiadora de laboratorio Carter dockage tester, que combinan el sistema de aspiración con un conjunto de 3 zarandas oscilantes. La cantidad de impurezas que el laboratorio determina debe ser similar a lo que retiran los equipos industriales de limpieza y pre limpieza. Las impurezas hacen parte de los criterios de liquidación que se tiene en cuenta para la compra de los granos a los
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agricultores, para lo cual se establece un máximo permisible y se descuentan los porcentajes excedentes. Calculo y deducción de las impurezas.
El siguiente ejemplo ilustra la forma como se liquidan las impurezas. Peso inicial: 100 Kg Humedad inicial: 26% Humedad base: 24% Impureza inicial: 7% Impureza base: 3% Pf = Pi ((100-Hi)/ (100-Hf)) x ((100-Ii)/ (100-If)) Pf = 100 (100-26)/ (100-24) x (100-7)/ (100-3) Pf = 0,9736 x 0,9587 = 93,3 Kg. Cantidad a descontar Pi-Pf = 6,7 En este ejemplo, se combinan la liquidación y descuento por humedad y por impurezas.inicial La fórmula quedeseliquidación utiliza combina los factores de humedad y la base como humedad final para el descuento por exceso de humedad y en el caso de la impureza, se tiene en cuenta la impureza medida en el laboratorio y la impureza base para liquidación. Las impurezas afectan la calidad y eficiencia de los procesos de secado, almacenamiento y proceso industrial. Las impurezas se secan con el grano, disminuyendo la eficiencia de los secadores. Secar las impurezas cuesta lo mismo que secar el grano y es plata perdida. Las impurezas impiden el libre paso del aire por la masa de granos facilitando el desarrollo de hongos y evitando el secado de ciertas zonas del lote de granos, en el almacenamiento, taponan el especio intergranular impidiendo el movimiento natural del aire dentro del grano y el del aire de aireación cuando se usa este recurso.
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Las impurezas se acumulan en ciertas partes de las secadoras de torre, derivando en incendios. Ciertas impurezas, además del polvo, salen despedidas al ambiente, contaminando el aire y las vecindades. En el almacenamiento, la cantidad presente de impurezas disminuye la capacidad de los silos. Diversos estudios han demostrado que la presencia de impurezas en la masa de granos favorece la presencia de insectos dañinos a los granos, especialmente en ataques de polillas. En el proceso industrial, el sistema descascarado se ve altamente afectado en su eficiencia y en costos de rodillos cuando el grano que entra al proceso tiene un contenido mayor de 2% de impurezas. En tal caso, el descascarador estaría trabajando como limpiadora. Lo normal es que al descascarado llegue máximo un 2%4 toneladas de impurezas. ejemplo, si en un descascarador para por horaPor el grano entra con 15% de impurezas (medido en un molino de arroz por el autor), la eficiencia se baja más del 15%, llegando a un 70 a 75% únicamente (2,8 a 3 ton/hora). Con el mismo consumo de energía y mas desgaste de rodillos, menos eficiencia de las aventadoras, mas desperdicio de grano con la cascarilla y la impureza. Los insectos impurezas.
de
granos
almacenados
y
las
Los insectos, especialmente las especies secundarias, (gorgojos) encuentran en la impureza el mejor hábitat para desarrollarse. La diferencia de humedad puede favorecer desarrollo de hongos que proliferan desde la impureza al grano. Forma como se acomoda la impureza en un depósito a granel, silo o bodega.
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Como ya se mencionó en otra parte de este libro, los materiales más livianos que el grano (polvo) y los más gruesos, se segmentan tomando diferente camino. El polvo se acumula en la columna central, mientras las impurezas gruesas ruedan por el talud de grano acomodándose cerca a las paredes. La impureza gruesa rueda por la pared del cono de llenado y se acumula cerca de las paredes La impureza liviana cae en el centro del cono de llenado y se acumula en columna central
Determinador de impurezas, Carter doc kage tester. Esteseparación es un equipo que integra la aspiración vanos y finos, con de piedras y material grueso,de la separación de granos con espigas y la separación de granos más delgados que el grosor predominante y los granos pequeños (inmaduros). Este equipo es el dispositivo oficial del USDA para el comercio internacional de granos de los Estados Unidos. El equipo dispone de un sistema de ajuste de la entrada de grano, que en el caso del arroz con cáscara se coloca en 5, para permitir la entrada de una libra por minuto. El primer sistema de separación es una criba inclinada de bolsillos de plástico, que separa granos por grosor. Tiene el nombre de riddle y las especificaciones son diferentes para cada tipo de grano.
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El sistema de aire se calibra con una valvula que controla la cantidad el paso de la corriente de aire por la masa de grano que va entrando. En el caso del arroz y otros granos mas gruesos que él, se coloca en posición completamente abierta. No 9. El sistema de movimiento de las tres cribas, está comandado desde el motor principal y debe tener una velocidad de giro del eje principal de 146 a 148 rpm, lo cual está indicado en una placa junto a este. Si la velocidad es diferente, debe realizarse un procedimiento de ajuste que esta descrito en el manual de operación de la maquina. Cada grano tiene especificadas unas cribas, acordes con su tamaño, peso y morfología. El siguiente cuadro resume el número y especificaciones de las cribas, recomendadas por el fabricante para algunos tipos de granos: Tipo de grano
Trigo
Riddle
2
Criba superior
-
Criba intermedia
Criba inferior
2, hueco 2 redondo, 5/64”
Centeno Maiz
25 -
-
2 2 3, hueco redondo,
Cebada
6
8 triangular,
12/64”
0,089”
Avena
6
círculo inscrito 6
120
6 triangular, 0,078”
círculo inscrito 5, hueco 1, hueco oblongo, 4 redondo, 172 /642 X 2 ½ /64”
15/32”
Sorgo Soya
-
Arroz con 11 cascara colombiano
6 12
3
1 10, hueco redondo, 8/64" 6 mm 2,5 mm 1,75 mm hueco hueco hueco redondo oblongo oblongo
Las cribas funcionan de la siguiente forma: Criba superior: El grano pasa por la criba y en la superficie de esta quedan retenidos materiales gruesos como piedras, tallos, pedazos de espigas y otros que ruedan hacia una bandeja colectora. Criba intermedia: El grano pasa a través de la criba, dejando encima de variedades esta material como espigas, semillas malezas, granos de contrastantes, muy anchos,delos cuales ruedan hacia la bandeja colectora.. Criba inferior: El grano queda retenido sobre la criba y por los orificios de esta pasan los materiales que sean más pequeños que el grano, como palitos, cascara, inmaduros, tierra, piedritas, etc. El grano es descargado a una bandeja exterior y el material separado se colecta debajo de la criba en otra bandeja separada.
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Para asegurarse que el equipo está haciendo la determinación correctamente, el manual de equipos del USDA indica la siguiente prueba: Preparar una porción de 980 gramos de grano completamente limpio. Pesar, además, 20 gramos de impurezas típicas del producto que esté midiendo. Mezclar cuidadosamente el grano limpio y las impurezas para obtener 1000 gramos. Colocar la admisión y el aire, en el número adecuado para el producto. Verificar que el equipo está limpio. Encender el equipo y pasar la muestra una vez, pesar el resultado del grano limpio. El resultado correcto deberá ser 980 g ± 4 gramos.
Aspirador de impurezas, tipo Bates Este es el equipo más comúnmente usado en el mundo en los laboratorios de arroz y otros granos. Su funcionamiento es muy sencillo y su función es la de separar los materiales más livianos que el producto analizado. El sistema de admisión del grano es regulado por un disco externo que permite fijar la abertura de paso del grano, para que este fluya en forma adecuada y todo el flujo quede expuesto a la succión de aire. Por ejemplo, para el arroz con cáscara esta graduación se coloca en el No 4
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Una lengüeta instalada en el ciclón del aspirador permite graduar la cantidad de aire. Con las revoluciones del motor al máximo, en arroz con cáscara se coloca en 1 ó 1,5. (Hacer pruebas para ajustarlo correctamente) Dispone de un vaso que debe ajustar herméticamente para recoger impurezas. Revisar las impurezas para asegurarse que no está pasando arroz.
Cribas manuales para separar impurezas. Estas cribas permiten separar materiales de diverso tamaño y forma que el grano. Se puede considerar que son elementos complementarios del aspirador tipo Bates. Cuando las impurezas son detyerminadas utilizando la combinación del aspirador bates y las cribas, se obtienen resultados comparables con los de la Carter Dockage tester. Para asegurar la confiabilidad de esta determinación, existe un equipo agitador de cribas en el cual se colocan las cribas. El equipo puede ser ajustado tanto en el numero de vaivenes por minuto como en la amplitud de los vaivenes
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Las cribas que distribuye GaviAgro, importadas de Seedburo y fabricadas directamente, tienen un diámetro de 13” y una profundidad de 2 3/8”. Para recibir el cribado, se utiliza una bandeja de fondo con una profundidad de 3”.
Para arroz se utilizan las mismas de la configuración del Carter Dockage tester: 6 mm hueco redondo arriba, 2,5 mm hueco oblongo y 1,75 mm hueco oblongo. También está disponible la de 1,5 mm hueco oblongo para complementar separación de inmaduros en variedades de grano angosto. En la siguiente lista se presentan las cribas recomendadas por las normas, para cada tipo de grano Producto
Cribas recomendadas para retirar impurezas. 12/64 hueco redondo y 6/64” hueco
Trigo, avena centeno
y redondo 12/64 h redondo, 5/64 h triangular,
Maíz
Soya Semilla de algodón Cebada Canola Arroz blanco (rice) Sorgo Girasol
1/12” h redondo, 4 ½ /64 x ½” oblongo 10/64” x ¾” oblongo y 8/64” h redondo 12/64” h redondo
5/64 h triangular, 5/64 x ¾ slot 0,28” x 15/32 slot, 0,395” x 15/32 slot, 3/64” x 3/8 oblongo, 0,35 x 15/32 slot, 6/64” h Redondo 5 ½ /64” h redondo, 6/64” h redondo, 6 ½ /64” h redondo 2 ½ /64” h redondo, 5/64” h triangu lar 12/64” h redondo, 5/64” h triangular, 10/64” h redondo.
La experiencia y las indicaciones de los inspectores de granos del USDA, indican que en la práctica, la máxima muestra que puede ser cribada, garantizando que todo el contenido es 124
cribado, es de no más de 250 gramos. De esta forma, si la norma o el procedimiento indica que deben ser cribados 500 gramos, esta cantidad se debe partir en dos porciones y cribarlas separadamente para luego juntar los resultados. Si la muestra es de un kilo, entonces es necesario partirla en 4 porciones y cribarlas separadamente.
Secadora de muestras. En los análisis de la calidad molinera del arroz, la muestra debe estar seca y reposada para que pueda ser descascarada y pulida. Para ello, se utiliza la secadora de muestras que realiza un trabajo controlado de secado de la muestra hasta la humedad adecuada para trilla. El modelo más común es el de 8 bandejas individuales con capacidad para aproximadamente 2 kilos de arroz.
Como la secadora de un ventilador fijo, calculado para proveer aire adispone las 8 bandejas, la secadora debería trabajar siempre con todas las bandejas abiertas y llenas. Si se requiere secar menos de 8 muestras, las bandejas que o tienen muestras húmedas, deben ser cargadas con grano seco y mantenerse abiertas. Si esto no se hace, entonces la cantidad de aire va a variar y el tiempo de secado se va
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disminuir poniendo en riesgo la calidad de la muestra en lo relacionado con el grano partido. La secadora dispone de un sistema de regulación de temperatura. Se recomienda trabajar siempre en temperaturas bajas de alrededor de 38 oC (estado vítreo del grano). Acelerar el trabajo de secado, puede ocasionar diferentes alteraciones de calidad, como incremento de granos partidos, baja uniformidad de secado, incremento de granos manchados. Luego de concluido el proceso de secado, la muestra debe ser reposada al menos 12 horas antes de ser trilladas, de lo contrario, el resultado de los granos partidos puede verse incrementado.
Descascarado d el arroz En el proceso de análisis de rendimientos molineros el arroz con cáscara debe ser descascarado para luego ser pulido y completar el análisis. En el proceso de compra de arroz, también es usual descascarar arroz húmedo para apreciar la calidad del producto internamente. Esta labor, de descascarar arroz húmedo, tienealta limitaciones derivadas de la textura grano cuando tiene humedad. Solo algunos equipos,delque se relacionan más adelante tienen esta capacidad. Granos de alta humedad (más de 13%) tienden a ser más difíciles de descascarar y el porcentaje de granos partidos se incrementa.
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El contenido de impurezas, granos vanos e inmaduros afectan el rendimiento del descascarador. Usualmente se busca que la muestra de grano integral o descascarado, tenga entre el 90% y 95% de granos descascarados antes de ir al pulidor.
Descascarador Sheller. Este es el equipo oficial del USDA para el comercio internacional del arroz de los Estados Unidos. Toda la estadística e historia de ese país está fundamentada en este equipo y los otros oficiales. El equipo realiza el descascarado del grano cuando este ingresa a una cámara compuesta de un rodillo metálico en la parte superior de giro rápido, y un rodillo de caucho en el centro del equipo de giro lento. Cierra la cámara de descascarado una lámina con una banda de corcho.
La admisión del grano a la cámara de descascarado es controlada por una lengüeta graduable ubicada debajo de la
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tolva de acceso, la cual debe ser ajustada para entrar 1 libra de arroz con cáscara (450 g) en 1 minuto. Procedimiento de calibración en cero.
Para que el equipo realice un trabajo estandarizado, es necesario efectuar una calibración inicial para colocar el dial de ajuste en cero. Para ello se sigue el siguiente procedimiento: Asegúrese que el equipo está desconectado. Levante la cabeza del equipo y asegure la palanca de soporte. Desmonte la placa del corcho. Utilizando tiza de tablero, realice marcas sobre el rodillo de caucho. Suelte la palanca de seguridad de la cabeza y apoye el tornillo de control del dial sobre el cuadrante metálico instalado en la base del equipo. Asegúrese que el cuadrante este bien posicionado y márquelo para que siempre el equipo se asiente sobre la cara del cuadrante sobre la cual fue calibrado el equipo. Encienda el equipo y vaya bajando lentamente la cabeza, girando el tornillo de ajuste del Dial, cuando los dos rodillos se estén rozando suavemente, cambiará el sonido y la las marcas de tiza del rodillo de caucho irán desapareciendo. Cuando esto suceda, el equipo está en cero. Detenga el equipo. Coloque el dial de calibración en cero y asegure el sistema de indicación del dial.
Levante nuevamente la cabeza del equipo y reinstale el corcho. De vuelta al dial para separar los rodillos suficientemente. Baje la cabeza y prepárese para calibrar el valor de trabajo del Dial. Para ello, prepare muestras de 100 gramos.
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Encienda el equipo y pase la primera muestra, colocando el dial en aproximadamente 30. Luego del proceso se mide el % de no descascarado y se repiten las pruebas y ajustes, bajando poco a poco la cabeza del equipo con el tornillo de ajuste del Dial, hasta que salgan muestras con alrededor del 95% de grano descascarado. Esto debe suceder con valores del Dial de aproximadamente 14 a 17.
Si el equipo se encuentra correctamente calibrado y bien operado, no debe arrojar grano por la parte del frente. Si esto sucede, es porque el corcho se encuentra muy desgastado por mal uso del equipo o se ha averiado, en cuyo caso es necesario cambiarlo. Cuando se cambia el corcho, es necesario realizar un proceso inicial de desgaste y ajuste del mismo. Para ello se efectúa la calibración de cero el yaporcentaje descrita, luego se reinstala el corcho y se sigue buscando de descascarado anunciado. Si el corcho está más alto que la graduación de descascarado, entonces el corcho será desgastado por el rodillo superior, produciendo un sonido estridente, hasta que llegue a su grosor adecuado y descascarado objetivo. Para eliminar totalmente el ruido, sin que se empiece a salir el grano, es conveniente bajar un poco más el desgaste. Por ejemplo, si el descascarado de hará en 17, entonces durante el desgaste del corcho es necesario ir un poco más abajo, como a 13 ó 14 y luego regresar a 17, en ese momento el corcho estará un poco más gastado y no se producirá ruido, ni saldrá grano por la parte del frente del equipo. El equipo dispone de un sistema de separación de cascarilla, compuesto por una banda de cuero, que actúa como separador interno, ubicada debajo del corcho y una lengüeta graduable para la aspiración dentro del equipo. El sistema de ventilador extractor está ubicado sobre la cabeza del equipo y 129
comunica con un ciclón que termina en un vaso recolector que debe estar acoplado herméticamente así como las mangueras de conexión. (Manguera de conexión por encima del ciclón conectada al oído del ventilador, la manguera lateral del ciclón conectada al cuerpo del equipo.) La lengüeta de graduación de aspiración de cascará se gradúa avanzando hacia adelante o hacia tras el tornillo con seguro de mariposa instalado en la parte baja del equipo. Una bandeja recolectora de muestras de forma triangular, se utiliza para recoger el arroz descascarado. Algunos granos pueden saltar al rebote con la bandeja de granos. En muchos molinos han construido una bandeja rectangular, que acopla de forma precisa ente los dos cuerpos del equipo y evita el salpicado de los granos. El equipo está construido para trabajar con 1000 gramos de muestra con cáscara. La3cantidad obtenida para pulirde enarroz el pulidor McGill No o Grainman 64 se utiliza Este es un equipo de ingeniería antigua, patentado a mediados del siglo pasado en USA y desde entonces no ha sufrido modificaciones, por la filosofía del USDA de que un patrón o estándar no debe cambiar con el tiempo, lo que cambian son las variedades y otras características del proceso. Las poleas y ejes del equipo srcinal, están montadas en bujes, solo el rodillo superior metálico, está montado en rodamientos o balineras. Los bujes de las poleas y ejes, deben ser lubricados frecuentemente para evitar desgaste y facilitar la operación. Es común encontrar equipos que han sido modificados por los usuarios, quienes han cambiado el sistema de bujes por balineras o rodamientos. En estos casos, el equipo gana en velocidad y funcionalidad, pero
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pierde su condición de srcinalidad y los resultados ya no podrían considerarse como estándar. Resumen de las instrucciones de operación.
Revise que el equipo se encuentre vacío de grano y limpio. Verifique que el tarro recolector de cascarilla esté vacío y limpio. Pese la cantidad de grano a descascarar (usualmente 1000 gramos de arroz con cáscara, cuando se va a utilizar el pulidor McGill No 3). Verifique que el corcho esté instalado. Verifique que el cuero del sistema de aspiración esté en buen estado y en su sitio. Verifique que la lengüeta de ingreso está instalada, asegurada y en buen estado. Verifique que las mangueras de recolección de cascarilla estén correctamente acopladas, sin escapes. Verifique que el dial esté en la posición recomendada y que ello corresponda a un proceso anterior de calibración en cero. Encienda el equipo y coloque la muestra en la tolva. Espere que el equipo termine de descascarar. Pese la muestra de grano descascarado y registre el resultado. Vacíe el tarro de cascarilla y déjelo listo para una nueva operación. Limpie todo el equipo.
Descascarador de arroz Yamamoto. Este es un equipo de fabricación japonesa, que fue introducido en la industria colombiana y de países vecinos en los últimos años, con excelentes resultados por su versatilidad y facilidad de trabajo. 131
Una de las buenas características de este equipo es que permite descascarar en flujo continuo, cualquier cantidad de muestra. Se pueden descascarar pequeñas cantidades o cientos de kilos a una rata de 60 kg por hora.
En su aplicación en muchos molinos colombianos y de países vecinos, se ha encontrado que el equipo puede descascarar granos muy húmedos 24%),estudiando con resultados aceptables. En varios molinos (23 se aestá actualmente la correlación entre los granos partidos en integral, obtenidos de muestras húmedas, con este equipo y los resultados finales de arroz partido en análisis de las mismas muestras, secas, reposadas y pulidas. Los primeros resultados muestran que si existe una correlación, aunque esta no es lineal, por lo que se han montado nuevas pruebas, para analizar esta correlación. Investigaciones como estas, demuestran que el laboratorio de granos, puede cumplir una función muy importante de generación de conocimientos en la empresa y por ello GaviAgro, propicia, que los analistas de granos, no solo se concentren en las rutinas de análisis, sino que tengan capacidad de analizar la información obtenida con otra visión. La operación, es muy simple y fácil de realizar. El equipo dispone de una lámina de apertura y cierre de la tolva de entrada, que permite regular el flujo de grano que ingresa al 132
sistema de descascarado. Un sistema de graduación, permite ajustar la cantidad de grano entrando al equipo. Con tres posiciones posibles. En arroz con cáscara seco se utiliza la calibración intermedia, en arroz húmedo 18% a 22% de humedad, se recomienda la calibración 1. Usualmente se obtienen porcentajes de descascarado superiores a 95%, con muy bajo agregado de granos partidos, cuando se realizan comparaciones con el descascarado a mano. La experiencia de los usuarios, indica que el equipo tiene muy buena correlación con los equipos industriales, es decir que el porcentaje de granos partidos que se obtiene de una muestra tomada del lote que se está procesando, es similar en granos partidos, a los que se obtiene a la salida de los descascaradores industriales. La forma como el equipo descascara el arroz es diferente al sistema convencional de rodillos, en el cual el grano es descascarado al pasar entre dos rodillos de caucho o uno metal y otro de caucho que giran a diferente velocidad. En el Yamamoto, el grano ingresa por el centro de un dispositivo en forma de rueda volante, que hace que el grano se deslice por entre unos canales de la misma, por efecto de la fuerza centrífuga y salgan ordenados en forma horizontal, para que golpeen sobre una banda colocada en todo el perímetro afuera de la rueda, El efecto de descascarado se produce cuando el grano choca de punta contra la banda y las cascaras se abren, dejando salir el grano. Un sistema de compuertas de mezcla de aire, permiten ajustar la succión del ventilador que descarga la cascarilla en un ciclón abierto y desde este a un recipiente no hermético. Resumen de las instrucciones de operación.
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Verifique que el equipo se encuentra limpio y vacío, para ello arranque el motor por unos pocos segundos, si hay algún grano dentro, se descargará. Verifique que la muestra a descascarar no contenga piedras, objetos metálicos o similares, que pueden dañar el equipo. Pese la cantidad que va a descascarar. Coloque la calibración de entrada en la posición adecuada y cierre la lengüeta de acceso. Encienda el equipo y asegúrese que la bandeja recolectora de grano integral y el recipiente de recoger la cascarilla estén en su sitio. Deposite el grano, luego abra la lengüeta de acceso para que ingrese el grano a la velocidad prefijada en el control, el grano descascarado saldrá al recipiente de la izquierda y la cascarilla saldrá por el ciclón de la derecha. Si está saliendo cascarilla en el grano integral, revise las compuertas de succión de la parte trasera. Deje que todo el grano fluya fuera del equipo. Apague el equipo y asegúrese que queda limpio. Pese el grano integral y si es necesario, establezca el porcentaje de descascarado. Registre la información.
Descascarador y pulidor C-100. Este es un equipo combinado, de fabricación colombiana, que está instalado en muchos molinos de Colombia y países vecinos. El equipo integra en una sola maquina, con un solo motor, tanto el sistema descascarado como el pulimento, trabajos que son realizados en forma independiente. El descascarado se hace entre dos rodillos de caucho girando a diferente velocidad, ajustados con un sistema de resorte 134
retráctil según el tamaño del grano. El sistema de control de apertura de rodillos está ubicado al lado izquierdo y debe ser ajustado suavemente.
El sistema de entrada está regulado por un pequeño rodillo estriado, impulsado mecánicamente, ubicado debajo de la tolva de acceso. En varios de los modelos de este equipo, está instalada una barrita de limpieza del sistema, localizada al lado derecho de la tolva de entrada, para asegurarse que todo el grano es vaciado. La cascarilla es separada internamente y enviada a un ciclón lateral con tarro de descarga. Una arroz, sederrame, recoge en recipiente para vez este descascarado fin y cuidando elque no se se el introduce en la cámara de pulimento. Algunos modelos de este equipo tienen un sistema de freno de caucho con un tornillo de aproximación localizado encima del pulidor, que permite ajustar el freno. Para calibrar este freno, se preparan muestras que se introducen sucesivamente en el equipo, por el mismo tiempo (1 minuto), a medida que se va a justando el freno. El pulimento se hace en un sistema de piedra y freno (abrasión) La harina de pulidura sale a un recipiente especial. Terminado el trabajo de pulimento, se retira la compuerta del sistema de pulido para vaciar el grno blanco. El equipo está construido para trabajar con una muestra inicial de 100 gramos, que se pasan por el sistema descascarador, se recolecta el grano integral en una cajita especial y luego se introduce en el sistema pulidor.
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Resumen de instrucciones de operación.
Asegúrese que el equipo está limpio y vacío, Instale las cajas recolectoras de grano descascarado, grano pulido, harina y el tarro de la cascarilla Asegúrese que la distancia entre los rodillos de caucho del sistema de descascarado es la adecuada para descascarar alrededor de 95% del grano. Pese 100 gramos de muestra de arroz con cáscara limpio. Encienda el equipo con la palanca de encendido en la posición no temporizada Ponga la muestra en la tolva del equipo y abra la rasera para dar acceso al grano, este irá entrando al equipo y pasando por los rodillos, la cascarilla saldrá al ciclón y recipiente para ello y el grano integral saldrá a la cajita ubicada abajo, en la parte del frente del equipo. Al terminar el descascarado, presione el limpiador instalado junto a la tolva de acceso y verifique que no ha quedado grano dentro del equipo Apague el equipo, volviendo la palanca de encendido a su posición inicial. Retire el grano integral y péselo, si es necesario, registre el dato. Para iniciar el proceso de pulimento: Coloque la rasera de la cámara de pulimento. Encienda el equipo, poniendo la palanca en la posición de temporizado y agregue rápidamente la muestra por la tolva del pulidor. Durante el tiempo de pulido, la rasera del pulidor debe estar colocada, y la caja de harinas ira recibiendo el resultado del pulimento. Cuando finalice el periodo pre fijado, el equipo se apagará. Vacíe la caja de harinas y colóquela nuevamente en su sitio. Abra la compuerta de la cámara de pulido
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para que se vacíe el arroz pulido a la caja recolectora. Para asegurarse que la cámara queda vacía, encienda momentáneamente el equipo haciendo girar el mecanismo interno de la cámara de pulido. Retire el grano pulido y péselo. Registre la información. Limpie todo y vuelva a colocar las cajas colectoras en su sitio. El equipo queda listo para una nueva operación.
Pulidor de arroz McGill No 3. Grainman 65 El Pulidor McGill No 3 o Grainman No 65, es el equipo que complementa al Sheller, o Grainman No 64, como estándar para el análisis de arroz en el mercado internacional de granos de Estados Unidos. El equipo requiere la cantidad resultante de descascarar 1000 gramos de arroz con cáscara seco en el Sheller o Grainman No 64. El equipo está accionado por un motor trifásico de 3 hp, en cuyo eje está instalada una masa con tres estrías, la cual gira dentro de una cámara compuesta por una malla inferior y una cobertura metálica superior la cual recibe el peso de un sistema de pesas y palancas.
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La práctica comercial con arroces colombianos ha mostrado que el proceso de pulido con 2 libras en la barra de pesas, durante 30 segundos, seguido de otro periodo igual sin pesas en la barra, produce arroz blanco con una blancura alrededor de 40 grados Kett y una extracción de harina alrededor de 8% sobre paddy. La cobertura de lámina curva que cierra la cámara de pulido y sobre la cual se coloca el sistema de palancas-pesas, debe moverse con soltura. Si esta lámina se abolla o tuerce y no circula suavemente, el proceso de pulimento no se realiza adecuadamente. Este es un equipo que realiza el trabajo de pulimento por baches. No permite trabajo continuo. Algunas variedades de arroz tiene alto contenido de grasa, especialmente en lalasuperficie, lo cual empastada, hace que al adherida finalizar el proceso de pulido, harina se quede a la malla y partes internas de la cámara de pulimento. Al finalizar el proceso, se debe limpiar cuidadosamente la harina exterior adherida al equipo, y luego sí, se puede vaciar la cámara de pulimento y retirar todo el arroz blanco pulido. Resumen del procedimiento de operación.
Asegúrese que el equipo está apagado y el interruptor de seguridad en posición de apagado. Verifique que todas las partes del equipo se encuentren limpias. Instale la lámina de cobertura, de forma que la parte larga de esta quede a la izquierda. Afloje la palanca de la celda y dele vuelta a esta hasta que quede en posición horizontal. Deslice ligeramente hacia afuera la lamina de cobertura para generar un orificio de entrada del grano
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descascarado. Desde una bandeja, deje entrar el grano lenta y cuidadosamente sin derramarlo. Luego de introducida la muestra, deslice nuevamente la lamina de cobertura para cerrar la cámara, afloje la cámara y colóquela en posición vertical, Asegure la cámara de pulido utilizando la palanca colocada detrás de esta. Instale la placa redondeada de aluminio sobre la lámina de cobertura, enganche la palanca del porta-pesas en el cuerpo de la cámara y sopórtela en la ranura de la placa redondeada. Coloque el porta-pesas en el extremo de la palanca y ponga las pesas recomendadas (2Kg para 1 paso, sin pesas para 2 paso) Verifique que no haya nada que impida el libre funcionamiento del equipo, retire las manos y cualquier objeto que pueda interferir. Gradúe el control de tiempo y encienda el motor. Durante el tiempo de pulido, la harina ira saliendo a la tolva y desde esta debe ser recolectada a un recipiente. Al finalizar cada período de pulido, el equipo se apagará. Verifique que el interruptor de seguridad esté colocado en la posición correcta. Finalizados los dos pasos de pulimento, retire el portapesas, la palanca y la placa redondeada de soporte. Con una brocha o cepillo, limpie la cámara de harina externamente, afloje la tuerca de sujeción de la cámara de pulido y dele vuelta para facilitar la limpieza de la harina. Limpie cuidadosamente la tolva, para garantizar que no queda harina retenida, que pueda afectar el resultado del pesaje del arroz blanco que está dentro de la cámara de pulimento. Coloque debajo de la tolva un recipiente para recibir el arroz pulido.
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Con la cámara volteada totalmente, deslice hacia afuera la lámina de cobertura dejando salir el arroz hacia la tolva. De vuelta ligeramente al rodillo para que salga el grano, con la brocha limpie el interior de la cámara de pulido, voltéela si es necesario. Una vez retirado todo el arroz entero y partido pulido, pese el resultado y registre la información. Utilizando una espátula o cuchilla, limpie cuidadosamente todo el interior de la cámara y el exterior del equipo, así como la tolva, para que quede listo para una nueva determinación.
Para que el equipo opere correctamente, se debe efectuar una operación preliminar antes de hacer la determinación, con el fin de calentar la masa. Esto se puede hacer siguiendo el procedimiento descrito, utilizando una muestra de arroz integral o blanco de aproximadamente 800 gramos que se pule una o dos veces. Luego se puede proceder a hacer las determinaciones cuando la masa esté caliente. Nuevas determinaciones pueden continuar siendo realizada, mientras la masa del equipo se encuentre caliente. Si se enfría, por largos intervalos sin trabajar, es necesario repetir el procedimiento descrito.
Pulidor de arroz Yamamoto. Este es el equipo compañero del descascarador Yamamoto. Es un equipo para trabajo en forma continua que tiene la posibilidad ser temporizado y graduado en la cantidad de pulimento ade realizar. Este es un equipo de pulimento por fricción. Los granos entran al equipo y se agitan dentro de una cámara de pulimento de malla, de manera similar a como lo hacen en los equipos del molino industrial.
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Un sistema de graduación permite acceder la muestra a diferentes velocidades. Un sistema de descarga de grano permite regular la retención del grano dentro de la cámara de pulido y aumentar o disminuir el proceso.
El equipo está provisto de un sistema de control de tiempo de operación, en minutos, que permite ajustar el tiempo de proceso y luego saber el tiempo restante durante el mismo. Es recomendable ajustar el proceso de pulimento con el medidor de blancura del laboratorio, para encontrar las posiciones de los sistemas de graduación del trabajo del equipo. Resumen del procedimiento de operación.
Asegúrese que el equipo está vacío de grano y limpio. Para ello realice una inspección visual, luego encienda momentáneamente el equipo accionando la palanca inferior para descargar cualquier residuo de grano dentro de la cámara de pulimento. Coloque la graduación de entrada en la posición adecuada. Utilizar la graduación en 2, permitirá un flujo de entrada lento y seguro. Coloque la graduación de pulimento según el paso de pulido que vaya a realizar. Para un pulido por pasos, la graduación entre 2 y 3 es adecuada. Para establecer 141
esto, es necesario realizar pruebas previas de conocimiento, puliendo muestras en varias graduaciones y luego midiendo su blancura. Coloque el grano dentro de la tolva Determine el tiempo de pulido en el control digital del tablero. Encienda el equipo, el grano fluirá dentro de la cámara de pulido. Con el pequeño recipiente suministrado, recolecte los primeros granos en salir, hasta que el grado de pulido sea el adecuado, reingrese estos granos a la tolva. Los granos pulidos irán saliendo del equipo al recipiente colector y la harina irá siendo evacuada a la caja de harinas ubicada en la parte posterior del equipo. Cuando todo el grano haya salido del equipo, accione la palanca de descarga inferior, para garantizar que todo el grano ha desalojado la cámara de pulido. Apague el equipo.
Determinador de blancura del arroz. El color del arroz va cambiando a medida que se va puliendo. Así, el color del grano integral es más oscuro y el del pulido más claro. Esta correlación fue estudiada en Japón, donde se desarrolló el medidor de blancura del arroz Kett C-300. En este tipo de equipos, la blancura está definida en un escala de 0 a 100, en la cual 0 es el negro absoluto y 100 es la blancura de la nieve pura y sin contaminantes. El medidor no es un medidor de color, es simplemente un medidor de blancos y negros (con la escala de grises). Al iniciar el proceso, la medida de la blancura del arroz integral está alrededor de 21 a 23 grados Kett.
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La blancura del arroz comercial en Colombia está entre 39 y 40 grados Kett, que corresponden a aproximadamente 8% a 9% de harina de pulidura sobre paddy. Este es un equipo óptico de precisión que funciona mediante la proyección de un rayo de luz calibrado sobre la muestra, que es luego filtrado y leído por un ojo óptico, cuya información es enviada al procesador interno que lo transforma en lecturasede Kett. es unmugre aparato óptico, la medición vegrados alterada por Como impurezas, o suciedad sobre cualquiera de los componentes del sistema óptico. La presencia de granos yesados puede alterar la lectura, puesto que esos granos tienen mayor blancura que los demás. (el punto de indiferencia se encuentra en alrededor de 4 % a 6%) El equipo está provisto de una loza patrón de referencia, cuya blancura está impresa en la parte posterior; este número debe ser colocado en la parte trasera del equipo en el dispositivo para tal fin. Esta loza debe mantenerse integra y limpia. Roturas, desbordamientos, grietas o fisuras en la loza de referencia producen deficiencias en las lecturas del equipo. En general, la experiencia ha mostrado que estos equipos son muy sensibles a cambios de voltaje, por lo que es 143
recomendable que siempre estén conectados a un estabilizador de voltaje bueno, preferiblemente a una UPS que les alimente corriente en caso de una baja de corriente. La medición de la blancura es una determinación que sirve de base para controlar el grado de pulimento en el molino. A mayor blancura, mayor extracción de harina y mayor cantidad de granos partidos, con incidencia tanto en el rendimiento de masa blanca como en el rendimiento de granos enteros. Resumen del procedimiento de operación.
Asegúrese que el equipo está limpio. Verifique la limpieza del filtro instalado en el sitio donde se introduce la caja de muestras. Este filtro debe esta impecablemente limpio, sin polvo, ni grasa, ni huellas. Se instala siempre con la parte rugosa hacia el frente, es decir que luego quede en contacto con la caja de muestras. quedar hacia adentro del equipo. La función No de debe la parte rugosa es la de eliminar fugas de luz entre la caja de muestras y el equipo. Verifique que el número de la loza de referencia sea el mismo instalado en el contador detrás del equipo. Verifique que los vidrios de la caja de muestras y de la loza estén impecablemente limpios. Coloque la caja de muestras con la loza de referencia dentro del compartimiento de lectura y encienda el equipo. Este tardará aproximadamente 8 a 10 minutos para iniciar. Pasado ese tiempo aparecerá en la pantalla número de referencia de la loza, por ejemplo –el 86,1 Coloque arroz en la cajita interna de la caja de medición, de forma que no quede ni muy vacía ni muy llena, si queda muy vacía el arroz hará sombra, si queda muy llena no cerrará la caja de muestras. Cierre la caja de muestras sin tocar los elementos ópticos.
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Retire la caja de muestras con la loza de referencia e instale la caja de muestras con la muestra de arroz a medir. En la pantalla aparecerá la blancura del arroz medido y un numero a la izquierda. Este número se va incrementando hasta 9 a medida que se van haciendo determinaciones. Para obtener el promedio de las determinaciones realizadas, presione AVG, aparecerá en pantalla el promedio y desaparecerá el numero consecutivo, reiniciando la cuenta en la siguiente determinación. Terminada la determinación, retire la caja con la muestra y coloque nuevamente la caja que contiene la loza de referencia. Si el valor de la loza de referencia varía, presione la tecla ADJ, para ajustar el valor al de referencia de la loza. Vacíe el arroz y limpie la caja de muestras, para que quede lista para una nueva determinación.
Clasificador de arroz partido Rice sizing device. Este es el equipo que complementa el conjunto de maquinas que se utiliza para la determinación de los rendimientos molineros en la norma del USDA. Su función es la de separar los granos de arroz enteros y partidos, a través de dos bandejas alveoladas oscilantes, con inclinación fija.
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Este es un equipo de madera que tiene un cuerpo oscilante donde se instalan dos platos inclinados de alveolos planos calibrados, por donde rueda el grano, reteniendo los partidos en los orificios de los platos y dejando rodar el grano entero hacia la salida . Están disponibles platos de diverso tamaño para clasificar granos partidos de varias dimensiones, teniendo como base la longitud del grano a medir y la norma que indica que los granos de más de ¾ del tamaño predominantes se consideran enteros. Están disponibles los siguientes platos: Grupo de 10 platos o bandejas con huecos redondos, dos de cada una: 5/64”, 6/64”, 0,135”, 10/64” y 12/64” ó se pueden
adquirir platos sueltos de las denominaciones indicadas. Definición del USDA: del plato No 6 en el manual de inspección de arroz 6 plate. A laminated metal plate 0.142-inch thick, with a top lamina 0.051-inch thick, perforated with rows of round holes 0.0938 (6/64) inch in diameter, and a bottom lamina 0.091inch thick, without perforations.xviii ( Traducción: Un plato de metal laminado de 0,142 pulgadas de espesor, con una lámina encima de 0,051” de grueso, perforada con huecos redondos de 0,0938” (6/64”) de diámetro y un fondo de Esta lámina de 0,091” de espesor sin perforaciones). descripción corresponde al plato o bandeja de 6/64” utilizado
para clasificar arroz partido en los arroces del sur de Estados Unidos, que son similares a los que se siembran comúnmente en el trópico: largos y delgados. El equipo no está temporizado y el grano debe correrse tantas veces como sea necesario hasta que no queden más partidos retenidos.
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De acuerdo con la norma del USDA, no está autorizado reclasificar a mano las porciones separadas por el equipo, ni la porción de los enteros ni la de los partidos. En la descripción de las normas de USDA, se indica que la porción mínima a correr en el equipo es de 40 gramos de arroz blanco pulido, que se hace pasar una vez por el equipo, con plato No 6 en ambas posiciones. Indica la mencionada norma, que si el numero de celdas llenas es muy alto, el producto debe pasarse nuevamente por las bandejas. Resumen del procedimiento de operación.
Verifique que las bandejas con que va a separar son las adecuadas al tamaño del grano que va a ser clasificado. Verifique que las bandejas se encuentran limpias y vacías, sin polvo ni granos retenidos y atascados en los alveolos. Asegure las bandejas con los tornillos de fijación laterales, cuidando de no exceder la presión. Mucha presión en los tornillos de fijación puede derivar en mala posición final de la bandeja, daños en las bandejas y en las guías de los tornillos de fijación. Pese cuidadosamente la porción de granos que va a ser analizada y colóquela centrada, en la parte alta de la bandeja superior. Coloque una bandeja triangular en la parte de recepción del grano clasificado. Encienda el equipo y deje que el arroz corra sobre las bandejas. encendido termine de Mantenga pasar el flujo de granosel equipo hasta que Apague el equipo. Afloje los tornillos de fijación de los platos y retírelos con cuidados. Retire el grano partido de los platos, descargando estos sobre una bandeja plana de mayor tamaño.
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Limpie con cuidado la superficie donde se van a reinstalar los platos. Granos depositados en este sitio harán que las bandejas queden desniveladas, entonces el grano no bajará centrado ni parejo. Retire el grano entero clasificado y péselo. Registre la información y calcule el porcentaje de granos partidos en relación con el peso de la muestra srcinal.
Clasificador de arroz partido de tambor alveolado. Este es un instrumento para separar granos según su tamaño y peso. Es especial para la separación de arroz entero y partido en el proceso de establecimiento de los rendimientos molineros de una muestra o en la determinación del contenido de granos partidos en el producto final. El equipo está compuesto por un tambor alveolado que gira a una velocidad controlada y una cámara interna receptora del material separado, cuya inclinación puede ser variada para recolectar granos más largos o más cortos. El principio de funcionamiento se basa en la retención del grano en un alveolo, la fuerza de gravedad ejercida sobre este al girar el tambor que lo hace elevarse hasta el punto de caída, que estará en función de su tamaño y peso. Los granos más livianos suben más alto, mientras los granos más largos suben menos. La inclinación de la bandeja colectora permite seleccionar el tamaño de los granos que se quiere separar.
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La graduación de la inclinación de la bandeja central, determina el tamaño de los granos recolectados. A mayor inclinación de la bandeja mayor el tamaño de los granos separados y viceversa. En la parte de atrás del equipo está instalada una escala de graduación. Una vez definida la inclinación de la bandeja interior, se utiliza el sistema ajustador para evitar que esta cambie de posición y así estandarizar el funcionamiento del equipo. El equipo dispone de un regulador de tiempo para estandarizar el periodo durante el cual se hace la separación. Usualmente se colocan 100 gramos de producto, por un minuto, al cabo del cual el equipo se detendrá automáticamente. Para recolectar los granos enteros, los equipos de fabricación colombiana un sistema barredor para recolectar lostiene granos enteros. deEste es uninterno mecanismo instalado en el interior del equipo, accionado desde el exterior con una palanca con resorte dotada de un tope para con fijación, la cual al ser accionada, coloca una barrera interior al movimiento del grano haciendo que todo suba y se deposite en la bandeja colectora. Otros tipos de tambor tiene mecanismos para desmontar el cilindro y retirar el grano entero. Resumen del procedimiento de operación.
Verifique que el equipo se encuentra limpio y vacío. Retire la caja colectora de muestras y verifique que está limpia y vacía. Verifique que el sistema de recolección final de grano se encuentre en la posición de desactivado. Verifique que la inclinación de la bandeja colectora de grano se encuentre en la posición adecuada para separar los granos partidos, de acuerdo con la 149
calibración previamente realizada. Asegure el tornillo de fijación de la bandeja colectora. Pese una porción de 100 gramos de arroz blanco pulido entero y partido, utilizando un divisor homogeneizador para obtener la porción desde una muestra mayor. Coloque el temporizador en el tiempo determinado. Usualmente un minuto. Abra la tapa del frente del cilindro e introduzca la porción de grano previamente pesada, utilizando una bandeja de pico, teniendo cuidado que no se derrame ningún grano. Coloque nuevamente la tapa del cilindro. Encienda el equipo y déjelo trabajar durante el tiempo fijado. Al terminar el tiempo, el equipo se detendrá automáticamente. Retire la tapa del frente del equipo y retire la caja colectora central, vacíe el grano partido, péselo y, registre la información. Coloque nuevamente la caja colectora en posición, empuje la palanca del sistema de limpieza y dele vuelta hasta que asegure en la posición de barrido. Coloque la tapa nuevamente y encienda el equipo para recolectar los granos enteros. Esto tomará aproximadamente 15 a 20 segundos. Detenga el equipo. Retire la tapa del frente y retire la bandeja colectara central con los granos enteros. Pese la porción obtenida y registre la información. Coloque la bandeja colectora en su posición nuevamente dentro del equipo. Empuje la palanca del sistema de limpieza y vuélvala a su posición de trabajo normal, verificando que quede ajustada correctamente. El equipo estará listo para una nueva determinación.
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Bandeja manual para clasificar arroz partido. Este es un dispositivo manual, consistente en una bandeja de aluminio con alveolos graduados en un cierto tamaño, acordes con las dimensiones del grano que se va a separar. Para realizar la clasificación, se coloca la muestra en la parte alta de la bandeja y manteniéndola ligeramente inclinada, se hace oscilar a la derecha e izquierda para que el grano vaya bajando, el grano entero es colectado en una bandeja de madera de fondo negó u otro recipiente adecuado. Una vez que todo el grano ha bajado, se retiran los que quedaron retenidos en la bandeja. El procedimiento se repite tantas veces como sea necesario, hasta que ya no queden retenidos granos partidos y todos los granos enteros pasen sobre la bandeja, esto es debido a que la bandeja tiene una cantidad limitada de orificios, de manera que cuando estos se llenan, el grano partido excedente sigue con los granos enteros, Las bandejas alveoladas más comúnmente utilizadas para clasificar los granos sembrados en Colombia son las de orificios de 4,2mm y 4,5 mm.
Clasificador electrónico de arroz S21 La función principal de este sistema es determinar sobre una muestra de arroz blanco, la cantidad de granos de cada uno de los factores que se consideran defectos en la calificación de la calidad del arroz blanco, así como el porcentaje de granos quebrados, clasificados según su tamaño. También se obtiene información sobre el grado de blancura del arroz.
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Este es un sistema computarizado que está compuesto de un equipo lector de muestras, un PC y un conjunto de programas instalados en este para interpretar la información. Para su funcionamiento el sistema debe ser previamente parametrizado en el software que lo maneja. El software ofrece una función de parametrización, en el cual se le define al programa el tamaño promedio del grano de arroz que se va a medir, la escala o porcentaje de opacidad en la que el grano se considera yesado y otras condiciones del grano. Al iniciar la operación el programa graba los datos basícos de la muestra, como identificación, datos de procedencia y otros relacionados. En la operación, el equipo lector de muestras, dispone de los granos de arroz, de forma que pasen uno a uno frente a una mini cámara que va fotografiándolos y enviando cada foto al computador donde es analizada a través de comparaciones conellos. los parámetros antes indicados y clasificada de acuerdo con Finalmente, el programa agrupa y clasifica todos los granos analizados y presenta los datos consolidados, relacionados con el porcentaje de cada uno de los granos defectuosos, (granos yesados, granos dañados, granos dañados por calor, granos rojos) granos partidos y blancura. Tambien pueden ser vistas en la pantalla las fotos individuales o la colección de fotos tomadas durante el análisis. Una base de datos complementa el sistema. En la base de datos se van almacenando y coleccionado los datos que se van obteniendo. Esta base de datos ofrece la posibilidad de ser analizada de diversa forma, con el fin de obtener resultados relacionados con la información introducida.
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Balanzas Las balanzas son elemento clave en las determinaciones del laboratorio. Todos los procedimientos se basan en el análisis de muestras previamente pesadas, cuyas porciones o separaciones son luego pesadas para ser relacionadas con el peso inicialequipos y obtener porcentajesy ootros proporciones. muchos electrónicos equipos, Igualmente, deben ser operados con muestras previamente pesadas. En las normas del USDA, se indica que la sensibilidad de las balanzas requeridas en el laboratorio de granos, está en función del tamaño de muestra que se esté utilizando. El siguiente cuadro resume este criterio. Porción requerida ≤ 100 gramos
> 100 gramos > 500 gramos Fuente: xix
Sensibilidad de la balanza 0,01 g 0,1 g 1,0 g
Para asegurar que los cálculos son más precisos, siempre deben pesarse las porciones mayores, para realizar cálculos. Por ejemplo, se está estableciendo el porcentaje de impurezas, se han colocado en el equipo de limpieza 1500 gramos de grano sucio. Al final del proceso, para realizar el cálculo, debe ser pesada la cantidad limpia, no las 153
impurezas, En este caso, se pesa el grano limpio y por deducción se obtienen las impurezas. Si el peso final fue de 1.440 gramos de grano limpio, el excedente, es decir, 60 gramos corresponden a las impurezas y relacionada esta cantidad con el peso inicial, indicarían un porcentaje de 4,0% de impurezas.
Sistema para fortificar arroz. La siguiente es la descripción del sistema desarrollado e implementado por GaviAgro para la fortificación del arroz. La fortificación del arroz tiene como objetivo utilizar este alimento como vehículo para llevar al consumidor dosis adicionales de vitaminas, minerales u otros componentes vitales para la salud. El fortificado del arroz, ha sido utilizado en varios países como herramienta social para mejorar la nutrición de la población y en otros países se ha adoptado de forma voluntaria por empresas que ven en el arroz fortificado un producto con características que favorecen su desarrollo en el mercado de los alimentos.
Ubicación industrial del sistema de fortificado. El proceso de obtención del arroz blanco de mesa, se inicia en el descascarado y separación de cáscara del arroz paddy, luego de pasar por un sistema de clasificación el arroz descascarado continua a las máquinas de pulimento donde por abrasión y fricción se raspa el grano y se le extraen harinas. Una vez pulido el grano, se clasifica por tamaño y se 154
preparan la mezclas comerciales de enteros y partidos En la ruta hacia el empaquetado, se instala el sistema de fortificado del arroz, cuyo principio de funcionamiento es abrir el flujo de arroz, dentro del equipo, en una delgada cortina que atraviesa por una cámara donde se efectúa una micro aspersión del liquido fortificador. Después del fortificado el grano continúa hacia las empaquetadoras donde es colocado en las bolsas que van al consumidor.
Componentes del sistema de aplicación. El sistema de aplicación para fortificar arroz, está compuesto por los siguientes elementos: Un equipo aplicador, en acero inoxidable, en cuyo interior el flujo de grano es abierto en una cortina delgada que atraviesa la zona de micro aspersión. Este equipo está provisto de una tolva de regulación superior, con sistema de control de rasera. Un sistema de control del flujo regula con precisión el ingreso del grano al interior del equipo. Una boquilla de micro aspersión, con sistema de autolimpieza, está instalada en el interior del equipo. El equipo cuenta con una compuerta lateral para revisión, inspección, limpieza y mantenimiento. Tablero de control y regulación del sistema. Este tablero contiene filtro para aire, electroválvulas para accionar el
sistema de paso delboquilla. caldo fortificador y para el sistema de auto-limpieza de la Temporizador para regular los periodos de limpieza de la boquilla. Tomas de corriente para equipos auxiliares. Reguladores del aire y de la presión del líquido aplicado. Tanque de abastecimiento y bomba impulsora. El tanque de abastecimiento se llena con el caldo fortificador que se 155
prepara en el cuarto especial de preparación. Este tanque está equipado con tapa de acceso, y tubería sanitaria para la descarga del líquido. Está conectado a una bomba especialmente calculada para entregar la cantidad de líquido necesaria para fortificar el flujo que pasa por el equipo. Cuarto especial para preparación de caldo fortificador. Es necesario construir o adecuar, en cada instalación, un cuarto o recinto especial para preparación del caldo fortificador, que cumpla con estrictas medidas de aseo y asepsia, con el fin de minimizar riesgos de contaminación del caldo fortificador, que luego pueden ser transmitidas por vía del arroz a miles de personas. Este cuarto o recinto debe tener pisos y paredes lavables, suministro de agua potable y desagües controlados, mesones de baldosa lavable, instalaciones eléctricas protegidas y condiciones de temperatura adecuadas para trabajos delicados. Los operarios que trabajen en la preparación de caldo, lavado odeben manipuleo de utensilios o equipos del fortificado, estar protegidos convenientemente con ropa adecuada, protección respiratoria, gorro, protección ocular, guantes, calzado.
Descripción del proceso de preparación del caldo fortificador. En el recinto especialmente acondicionado, se hace la preparación del caldo fortificador. La preparación es la siguiente: Se preparan los utensilios, vasijas y otros, que deben estar limpios y secos. Se mide la cantidad de agua filtrada necesaria para la premezcla inicial y se pone a tibiar
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Se pesan las vitaminas y el pegante alimenticio, según la cantidad a preparar y se adicionan al agua tibia revolviendo constantemente. Se mantiene la agitación, mientras se vierte el caldo de premezcla en el tanque de preparación, agregando el agua restante para completar la cantidad a preparar. Una vez completa la preparación, se vierte el caldo al tanque de transporte y se lleva a la zona de fortificación donde el contenido se pasa al tanque de aplicación o se acondiciona con las mangueras de la bomba de succión, si es que se utiliza este mismo tanque de transporte como tanque de aplicación.
Fórmula e ingredientes. Las fórmulas se calculan con base en la legislación de cada país y de la cantidad que vaya a ser suplementada. Usualmente la legislación determina la cantidad de vitaminas necesarias por un adulto, con base en estándares de uso internacional, y fija el tamaño de la ración para cada tipo de alimento que se vaya a utilizar como vehículo para la fortificación. Igualmente en cada país, la legislación determina la cantidad o porcentaje de las vitaminas que al ser adicionadas permiten el uso de la palabra fortificado o adicionado.
Capacidad de fortificado. El equipo fortificador puede ser instalado en flujos de grano de arroz de diversas capacidades, variando principalmente el grosor de la cortina de grano que se forma en el interior del equipo. Igualmente los sistemas de aplicación instalados
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permiten un amplio rango de aplicación de líquido. En cada caso, los técnicos de GaviAgro, ayudan al usuario a calcular las formulas en base al flujo de granos de la línea de proceso. Igualmente, si es necesario ampliar o reducir el tamaño del equipo fortificador, GaviAgro está en capacidad de suministrar el equipo adecuado para cualquier necesidad o capacidad.
Otros usos del sistema. El equipo permite también la aplicación de otro tipo de líquidos y soluciones que no son necesariamente de vitaminas para fortificar. Como el sistema es pasar una cortina de grano a través de una nube de micro aspersión, el equipo permite adicionar colores, sabores, sal, azúcar, y otras soluciones que pudieran agregar valor al arroz. GaviAgro, ha desarrollado varias formulas para diversos clientes, según la capacidad y requerimientos de cada uno de ellos.
Mantenimiento de equipos de laboratorio Cuando se trabaja con un equipo eléctrico o mecánico, es necesario “REFLEXIONAR” antes de llevar a cabo cualquier
operación, absteniéndose de efectuarla hasta estar seguro que el equipo funcionará en forma correcta y segura. Un comportamiento juicioso y el habito de trabajar aplicando las reglas básicas de seguridad son para proteger al operario y al equipo. Nunca operar el equipo e instrumento si se desconoce el funcionamiento. Verificar la forma de operación en el manual suministrado por el fabricante, o consultar las páginas de internet donde se pueda encontrar información sobre su operación. GaviAgro puede suministrar los manuales de
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operación, en español, para la mayoría de los equipos del laboratorio de granos. Nunca realizar trabajos con electricidad sobre superficies húmedas o mojadas, trabajar siempre sobre pisos aislados. No distraerse cuando trabaja con un equipo del laboratorio de granos. La determinación necesita toda la atención del operario. Es importante recordar que el resultado que se va a obtener del análisis de una pequeña muestra, definirá la calidad de un lote más grande de granos. Las buenas practicas de manejo de los equipos de laboratorio de granos indican que no se debe mascar chicle, comer o ingerir alimentos mientras trabaja. En caso de un accidente, shock o cualquier otra circunstancia de emergencia, esto dificultará las labores de auxilio. Asegurar que la fuente de energía esté desconectada cuando se realizan conexiones o trabajos sobre el equipo. Nunca tratar de adivinar si un circuito tiene corriente o no, todo circuito debe ser considerado energizado hasta que se demuestre otra cosa. Fallas de los equipos
Una falla puede ser definida como el deterioro en cualquiera de las partes de un aparato que impide el funcionamiento normal de éste (pérdidas energéticas, contaminación, nivel productivo, falta de calidad). Clasificación de las fallas en función del srcen .
El srcen de las fallas de los equipos de laboratorio de granos está relacionado con diversas circunstancias, que pueden resumirse en las siguientes: - Fallas debidas a defectos durante la fabricación 159
- Fallas debidas a mal uso del equipo. -Fallas debidas a desgaste natural y envejecimiento, prevenibles con inspecciones periódicas y acciones de mantenimiento preventivo, cambio oportuno de repuestos. -Fallas debidas a fenómenos naturales, roedores y otros causas. A su vez las fallas de un equipo podrían clasificarse según la oportunidad con que aparecen las fallas progresivas srcinadas en desgaste, abrasión, desajustes. Estos daños pueden ser evitados si se realizan inspecciones periódicas y se sustituyen repuestos y consumibles antes de que el equipo presente una falla. GaviAgro, ofrece programas de mantenimiento preventivo especializado para equipos de laboratorio de granos, que permiten detectar a tiempo daños en progreso. El son los daños repentinos,noque dependen de otro una tipo seriededefallas condiciones o coincidencias previsibles, el más común es la rotura de una pieza.
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Capitulo 6. Cálculos en el trabajo de control de calidad de granos. En este capítulo, se presentan en forma resumida y con ejemplos, los principales cálculos y operaciones matemáticas que se realizan corrientemente en el laboratorio de granos. También se presenta un repaso de los principales conceptos matemáticos, formulas, geometría simple y demás, utilizadas en el control de la calidad de los granos.
Promedios. Promedio simple.
Utilizado para obtener el promedio de una sola variable o cuando la segunda variable tiene una dimensión igual en todos los factores. Promedio ponderado.
Utilizado para calcular el promedio de una variable cuando existe otra variable que la acompaña que no tiene la misma dimensión. Promedios aritmético y po nderado, ejemplo.
Para obtener el promedio ponderado, se colocan los registros en columna, como en el ejemplo siguiente, relacionado con el cálculo del promedio de humedad de un lote recibido en varias partidas.
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Los datos individuales de la columna de peso se multiplican por los datos equivalentes en la columna de humedad y se obtiene un resultado parcial. Se suman los resultados parciales y el total de esta suma se divide entre el total de la suma del peso recibido. El resultado es el promedio ponderado de la humedad de todo el cargamento visto en su conjunto. Este ejemplo presenta la forma de obtener el promedio ponderado de una serie de registros relacionados con el recibo de arroz paddy, donde las unidades de transporte tiene diferente peso y la humedad de cada sublote es, también, diferente.
Aquí se puede apreciar, que el promedio ponderado, es diferente al promedio aritmético. Si en la liquidación de este lote de granos, se aplicara el promedio aritmético, se estaría sub valorando la humedad recibida.
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Este mismo sistema, se utiliza para calcular el promedio ponderado de la humedad, las impurezas, los granos partidos, o cualquier otro factor a considerar, en una serie de recibos o entregas donde las variables son diferentes. Cuando se va a realizar el cálculo de mermas por deshidratación o respiración, es necesario obtener el promedio ponderado de las variables que intervienen en las fórmulas correspondientes.
Cálculos de porcentaje. El porcentaje expresa la proporcionalidad de un número o cantidad con respecto otra que se considera como el total o sea cien, tomado este como el valor máximo o total o la unidad completa. Para efectuar el cálculo del porcentaje, se divide la cantidad cuya proporción se desea conocer, entre la cantidad base o de referencia y el resultado se multiplica por 100. Ejemplos de cálculo de porcentaje.
Un vehículo descargó 10.800 kilos de maíz en una trilladora. De estos 5.300 Kg. corresponden a Tobías y el resto a Ananías. Cálculo del porcentaje del cargamento que pertenece a Tobías: (5.300/10.800)x 100 = 49,07% Cálculo del porcentaje del cargamento que pertenece a Ananías: ((10.800-5300)/10.800)x 100 = 50,92%
Otro ejemplo. En un análisis de rendimiento molinero del arroz, con un peso inicial de 1000 gramos de arroz con cáscara, después de descascarar y pulir el grano se obtuvieron, 650 gramos de masa blanca; se separó el grano entero y la cantidad de grano partido resultó ser 52 gramos.
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Cálculo del porcentaje de granos partidos en la masa: (52/650) x100 = 8% Cálculo del índice de grano entero sobre paddy (Ip) ((650-52)/1000) x100 = 59,8%
Geometría. Es la ciencia matemática que estudia y define las relaciones de figuras en una, dos y tres dimensiones. Figuras en una dimensión, longitud
Las líneas son las figuras en una dimensión que es la longitud. Se expresan en centímetro, metros u otras unidades de distancia. Longitud del perímetro: Cuadrado: lado x 4 Rectángulo: (lado mayor + lado menor) x 2 Triángulo: suma de la longitud de los tres lados Círculo: 2πr: 2 x 3,1416 x radio Figuras planas, dos dimensiones, área
Cuadrado (cuatro lados iguales) Rectángulo (dos parejas de lados iguales) Triángulo (tres lados) Círculo (un centro o radio) Pentágono, hexágono, heptágono, octógono, etc. Área de las principales formas geométricas planas: Cuadrado: lado x lado Rectángulo: lado mayor x lado menor Triangulo: Base x altura/2 Círculo: π r2 (π = 3,1416) r = radio
Pentágono, hexágono, etc,: suma del área de los triángulos que los componen
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Figuras en tres dimensiones: largo, ancho, alto, volumen.
Las figuras en tres dimensiones, son elementos a los que se les puede determinar el volumen o capacidad. La capacidad de un elemento de tres dimensiones está expresada en el sistema métrico decimal en metros cúbicos, centímetros cúbicos u otras medidas relacionadas. Cubo, Paralelepípedo rectangular. Pirámide Cilindro Cono Volumen de las principales figuras geométricas Cubo: lado x lado x lado Paralelepípedo lado x altura) Rectangular: área de la base x altura (lado x Pirámide: (área de la base x altura)/3 Esfera: (4/3 π) x r3
Cilindro = área de la base del círculo x altura Cono: (área de la base x altura)/3
Densidad. Se define como el peso de una determinada cantidad de producto en relación con el volumen que el mismo ocupa. En el sistema decimal se expresa en Kilogramos metro cúbicométrico o las derivadas de esta magnitud. (Kg/m3) por Por ejemplo, cuando se dice que el arroz con cáscara tiene una densidad o peso hectolítrico de 520 kilos por metro cúbico, es porque en un recipiente de tamaño de 1 m x 1m x 1m caben 520 kilos de arroz.
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Como referencia, la densidad del agua es 1, es decir que 1.000 kilos de agua ocupan un volumen de un metro cúbico, o, lo que es lo mismo, 1.000 litros de agua por m3.
Compactación. La compactación de una masa se define como la acción mediante la cual un sólido o un líquido aumentan su densidad, debido a la fuerza ejercida sobre él en el depósito, ya sea su propio peso u otra fuerza externa. Por ejemplo, la cascarilla de arroz tiene una densidad de 120 kilos x m3, cuando está suelta, pero cuando se compacta para formar pacas, aumenta a 400 kilos por m3, y si se compacta en forma de pellets, aumentará hasta 600 kilos por m3. El grano se compacta por diversas razones: el diseño estructural del silo, las vibraciones de maquinarias y equipos adyacentes al silo, el método usado para el llenado, entre otras. Cuando se almacenan cereales en un silo, el grano más pesado tiene mayor ventaja de caer rápido y derecho, mientras que las partículas más ligeras se acumulan hacia las paredes. Sin embargo, cuando la corriente de granos tropieza con otros granos, las partículas más pequeñas quedan atrapadas entre las más grandes. Esas partículas, que en general son granos partidos o partículas grandes de polvo, quedan el centro montón, donde el chorro que entra golpea elenmontón dedel grano. Como el espacio intergranular puede llegar hasta un 30% del volumen, es posible tener un 30% de “finos” en la zona de entrada del grano
La presión que ejerce el grano sobre el fondo del depósito no es proporcional a la altura de la columna de granos; cada
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grano descansa sobre otros que están bajo él, por lo que el peso se distribuye lateralmente hasta llegar a la pared. La presión lateral que ejerce el grano sobre las paredes del recipiente es de 30% a 60% de la presión vertical, y aumenta muy poco pasada la profundidad de tres veces el diámetro del depósito Porc entaje com pactación d e m aíz en s ilos redo nd os Dia m etro del silo Dia m etro del silo Porc entaje de en pies en m et ros compactación
12 15 18 21 23 25 30
3,60 4,50 5,40 6,30 6,90 7,50 9,0
3,5 4,5 5,5 6,0 6,5 7,0 8,0
35 10,6 9,0 El factor de compactación es fundamental para ajustar la cantidad de masa obtenida por cubicación de los silos. Los factores de compactación son exclusivos para cada tipo de grano y que sea almacenado por periodos prolongados de tiempo (mínimo dos meses). El factor de compactación varía con la densidad del material y cambia significativamente con el diámetro del depósito, cuya capacidad debe estar ocupada en su totalidad por el material. La desviación existente entre el factor de compactación experimental y el teórico refleja que este último debe ser ajustado previamente para su posterior aplicación. El rasado del cono formado luego del llenado del silo disminuye el error en el cálculo del volumen del material almacenado.xx
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Cubicación. Es la acción de calcular cuánto volumen y cantidad existe o cabe dentro de un recipiente. Se toman las medidas del recipiente, las medidas del espacio ocupado, se estima el volumen ocupado y luego se multiplica por la densidad del producto almacenado. Ejemplo de cubicación.
Un silo tiene un diámetro de 3,6 m y una altura de 5 m, con fondo plano, el grano deposita hasta el borde y se enrasa. La cantidad de arroz que cabe en el silo se estima de la siguiente forma: Volumen del silo: π r 2 x h = 3,1416 x 1,80m x 1,80m x 5m = 50,9m 3 . Densidad estimada del arroz paddy limpio: 540 Kg x
3
m Capacidad estimada del recipiente lleno de arroz. 3 50,9m x 540 Kg/m 3 = 27.486 Kg. Compactación después de 2 meses 3,5% = 962 Kg. Esto significa que si se hace una cubicación después de varios meses de almacenado el grano, este puede haber descendido del nivel de los 5 m de altura, ocupando el 3,5% menos de espacio. Si no se tiene en cuenta la compactación, el inspector calculará que hay 962 Kg menos de lo que esta reportado como peso almacenado.
Principales unidades de medida del sistema métrico decimal 1 metro = 100 centímetros = 1.000 milímetros
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1 kilómetro = 1.000 metros 1 hectárea: 100m x 100m = 10.000 m2 1 kilo = 1.000 gramos. 1 tonelada = 1.000 kilos 1 litro = 1.000 centímetros cúbicos 1 Hectolitro = 100 litros. Unidades de temperatura.
Grados centígrados Grados Fahrenheit Grados centígrados = (Gf -32) x 5/9 Grados Fahrenheit = (Gc x 9/5) + 32 Grados centígrados 20 21
Grados Farenheith 68 69,8
Grados centígrados 31 32
Grados Farenheith 87,8 89,6
22 23 24 25 26 27 28 29 30
71,6 73,4 75,2 77,0 78,8 80,6 82,4 84,2 86,0
33 34 35 36 37 38 39 40
91,4 93,2 95,0 96,8 98,6 100,4 102,2 104,0
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Capítulo 7. Estimación de Mermas y perdidas en granos. Después de la cosecha, el peso de un cargamento de granos se disminuye por dos tipos de causas principales:
Diferencias de peso srcinadas en mermas de srcen natural como la deshidratación y el consumo de almidones en el proceso de respiración durante el tiempo de almacenaje. Pérdidas de producto srcinadas en agentes externos, como insectos, roedores, aves plaga, regueros, y otros.
Con la expresión “mermas” se designan las diferencias o faltantes en peso de producto, srcinadas por causas naturales, como son la deshidratación y la respiración. Todas las demás deferencias en peso deben ser tomadas como perdidas, ya que no son de srcen natural, o como lo designa la legislación de los Almacenas generales de depósito no son “vicios propios del producto”, es decir son causadas por
agentes externos. En el proceso de acondicionamiento de los de granos, que comprende las labores de limpieza o extracción impurezas y el secado o deshidratación hasta niveles de humedad segura para almacenamiento, se presentan las mayores reducciones de peso de un cargamento, las cuales deben ser medidas para efectuar los necesarios ajustes de inventario y costeo del producto.
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También durante el periodo de almacenaje se presentan diferencias de peso debido a que el proceso de almacenaje de los granos se realiza generalmente con el producto en su estado natural. En ese estado el grano es una semilla que está respirando para mantenerse viva. Durante ese tiempo, y dependiendo de las condiciones ambientales y del producto, se presentan diferencias de peso del cargamento, derivadas de varios factores naturales, por ataque de plagas y por situaciones de administración y manejo. Contabilización de mermas.
En el manejo y contabilización de inventarios, generalmente se utiliza el criterio de ir contabilizando únicamente las entradas y salidas, calculando el saldo después de cada operación, dejando el cálculo de mermas y pérdidas y el correspondiente ajuste contable para el final de la evacuación del lote, o lo que es más grave aún, para el final del ejercicio contable. Lo anteriordetiene varias consecuencias en los estados financieros la empresa y en el manejo de inventarios. En primer lugar el costeo de la materia prima que se va utilizando, se ve afectado al no considerar las mermas y pérdidas que se registrarán al final. En segundo término, y como consecuencia de lo anterior, se va formando una cuenta de mermas por ajustar, que luego, al final del depósito o del ejercicio contable, se convierte en una descarga negativa para el inventario, srcinando ajustes y costos en el PyG de
la empresa. En tercer término, las diferencias de peso no incluidas en cada retiro, se traducen en incremento de costo para la porción que queda utilizable.
Todo lo anterior justifica el conocimiento y evaluación periódica de las mermas y pérdidas, de forma que puedan ir siendo cargadas como costo a la producción realizada con la 171
materia prima a la cual les corresponden. De esta forma se va afectando gradualmente el inventario y el costo, manteniendo un verdadero costo de materia prima utilizada y evitando ajustes posteriores con detrimento del estado de pérdidas y ganancias (PyG) de la empresa.
Mermas de peso por deshidratación.
Los granos, en general, están compuestos de agua, materia seca y grasas, en diversas proporciones según el grano y el estado en que este se encuentre. El agua participa activamente en la formación de los granos cereales y oleaginosos, pues es el vehículo de transporte de las sustancias nutritivas, a partir de hojas y raíces, que mediante procesos bioquímicos se polimerizan en almidón, lípidos y proteínas durante la fase de maduración. En varias de las etapas del proceso industrial, a partir del recibo del grano desde el campo de producción, hasta el momento del despacho desde la planta de empaquetado, y aún después de salido el producto de la fábrica, en los canales de distribución, se puede presentar deshidratación del grano derivada de múltiples causas, entre ellas, las más importantes, son las siguientes: Deshidratación por secamiento.
La perdida de agua durante el secado de los granos puede definirse como la cantidad de agua del grano extraida del grano yelentregada aire ambiente durante elo por secado durante tiempo de alreposo en almacenamiento, accióno del calentamiento producido en el proceso industrial u otras cáusas. Cálculo de la pérdida de peso por deshidratación del grano.
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La pérdida de peso por deshidratación de los granos se calcula a partir del conocimiento de las humedades inicial y final, del peso de cada uno de los sublotes y el peso de todo el cargamento. Para este cálculo es necesario realizar primero el cálculo de los promedios ponderados de la humedad inicial y final del cargamento. El siguiente ejemplo muestra la manera de hacerlo Identificación Peso del del sublote cargamento
Humedad
Resultado de multiplicar la humedad por el peso del sublote
M1 M2 M3
150 130 100
26.5 25.4 24,8
3.975 3.302 2.480
Total
380
25,67×
9.757
Luego de calculado el peso total del cargamento y la sumatoria de las multiplicaciones parciales del peso de cada sublote por su humedad, se divide la sumatoria entre el peso total y se obtiene la humedad promedio ponderada. En el ejemplo anterior, la operación sería: X = 9.757/380 = 25,67 % humedad promedio ponderada. Una vez obtenidos los promedios ponderados de la humedad inicial y deuniversal la humedad final, desepérdida utiliza delapeso fórmula matemática para elalcálculo que es la siguiente: Pf = Pi ((100-Hi)/ (100-Hf)) Donde Pi es el peso inicial de todo el lote, Pf es el valor a calcular o la incógnita, 173
Pi es el peso inicial del cargamento. Hi es la humedad inicial promedio ponderada y Hf es la humedad final promedio ponderada. La aplicación sistemática de la fracción de la fórmula: ((100Hi)/ (100-Hf)), da como resultado una tabla de factores que al ser multiplicados por el peso inicial permiten obtener en forma rápida el peso final calculado o incógnita. Tabla de descuentos de peso para diversas humedades iniciales y finales.
humedad inicial humedad final 25 24 18 0,91 0,93 17 0,90 0,92 16 0,89 0,90 15 0,88 0,89 14 0,87 0,88 13 0,86 0,87 12 0,85 0,86 11 0,84 0,85 10 0,83 0,84 9 0,82 0,84 8 0,82 0,83
23 0,94 0,93 0,92 0,91 0,90 0,89 0,88 0,87 0,86 0,85 0,84
22 0,95 0,94 0,93 0,92 0,91 0,90 0,89 0,88 0,87 0,86 0,85
21 0,96 0,95 0,94 0,93 0,92 0,91 0,90 0,89 0,88 0,87 0,86
20 0,98 0,96 0,95 0,94 0,93 0,92 0,91 0,90 0,89 0,88 0,87
19 0,99 0,98 0,96 0,95 0,94 0,93 0,92 0,91 0,90 0,89 0,88
18 1,00 0,99 0,98 0,96 0,95 0,94 0,93 0,92 0,91 0,90 0,89
La tabla anterior, podría ser utilizada para calcular el factor de liquidación de las mermas por deshidratación de un cargamento al momento del recibo, tomando como base las humedades iniciales y finales indicadas, si se requieren bases diferentes, se pueden construir fácilmente tablas con otros valores, ajustados a las necesidades de cada situación, utilizando programas elementales y comunes de computador como el Excel.
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Fundamentos de la deshidratación de granos
La deshidratación de los granos es un fenómeno natural, ocasionado por factores físicos y biológicos. El agua en el interior del grano está adsorbida y tiene una determinada tensión de vapor derivada de su temperatura. El grano es, a su vez, un material higroscópico, que gana agua cuando el ambiente que lo rodea tiene mayor humedad que él y pierde humedad cuando se encuentra en un medio más seco. El proceso de secado de los granos utiliza, generalmente, aire ambiente que es calentado en una fuente de calor para hacerlo más secante y es forzado a atravesar la masa de granos. El contacto del grano con este aire caliente, produce un calentamiento del grano y una liberación de humedad desde el mismo, la cual es removida del grano y transportada al exterior en el aire secante. La cantidad de agua removida del grano por el aire secante estará en función de la humedad del grano, del la temperatura aire secante, el tiempo de exposición grano al airedelsecante y la cantidad de aire secante con que el grano está en contacto. Durante el proceso del almacenamiento es corriente que el grano continúe perdiendo humedad, a pesar de que esta se encuentra en un nivel bajo, acorde con las condiciones del lugar de almacenaje. Este fenómeno tiene varias explicaciones. : Por una parte es necesario tener en cuenta que la humedad de todos los granos que componen la masa no es igual, muchos de ellos tiene más humedad que el promedio registrado por el Determinador de humedad y otros tienen menos humedad que tal promedio. Este fenómeno es posible medirlo con un determinador de humedad individual de los granos como el Kett PQ 510, y evaluarlo a través del indicador de la desviación estándar de la dispersión de la humedad de la muestra analizada.
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Durante el almacenamiento los granos que tienen mayor humedad que el promedio, le van cediendo humedad al ambiente ínter granular, disminuyendo de paso el promedio que luego registrará la muestra. Este proceso puede ser seguido y evaluado a través de mediciones con el ya mencionado equipo determinador de la humedad individual de los granos. En segundo término, el grano es una semilla que tiene vida y que para sostenerla mantiene un proceso de respiración a partir de la transformación de los almidones, tema que se trata más adelante, este proceso respiratorio mantiene activo el intercambio gaseoso entre el interior del grano y el aire ínter granular que lo rodea, facilitando la migración de humedad desde el grano. Ejemplo de una liquidación con descuento p or humedad, de un lote de arroz recibido de productores.
Para efectuar la liquidación de un lote de arroz recibido de productores, al cual se le van a efectuar descuentos por concepto de mayor humedad que una base establecida, es necesario tener presentes las siguientes condiciones: Disponer de una base establecida a partir de la cual se establece el descuento. La base preestablecida se toma en la fórmula como la Hf. El precio referencial que se va a utilizar en la liquidación debe ser correlativo a la base de la humedad sobre la cual se van a efectuar los descuentos.. Disponer de la información organizada para poder obtener los promedios ponderados, tal como se explicó en otra parte de este libro. 176
El siguiente ejemplo permite apreciar la forma como se realizan los cálculos y los resultados que se pueden obtener. Ejemplo . Peso de cargamento a recibido (Pi): 380.000 kilos Humedad de recibo (Hi) promedio ponderada 25,67 % Humedad base de recibo: 24% Peso final calculado a pagar Pfc (es la incógnita) Aplicando la fórmula descrita sería: Pfc = 380.000 x ((10025,67)/ (100-24)) El resultado de esta operación serían 371.650 kilos de grano con el 24% de humedad, lo cual significa que el exceso de humedad de 24% hasta 25,67% representará 8.350 kilos de agua, equivalentes al 2,2%unademerma todo de el cargamento, que no se pagarán. Si la base de liquidación de una industria es, como se presentó en el ejemplo anterior, con un precio base de grano húmedo, el el comprador debe ajustar su precio real de compra de materia prima seca, calculando la merma que se va a presentar en el secado. Para continuar con el ejercicio anterior, se supone un precio base de $ 100 por kilo húmedo de 24% de humedad. En tal caso el pago al proveedor por los 371.650 kilos sería por $37.165.000. Si se trata de cereales, la materia prima debe ser secada a una humedad aproximada de 13%, en el caso de la soya a 11%, durante ese proceso se presentará una reducción de
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peso que debe ser calculada para obtener el peso final de grano seco. Pi = 380.000 Kg. Hi = 25,67% Hf = 13% Pf = es la incógnita a calcular Pf = 380.000 X ((100-25,67)/ (100-13)) = 324.659 kilos de grano seco a 13% de humedad. Obtenido este valor, se puede, ahora, calcular el costo por kilo del grano seco resultante. El valor pagado fue de $ 37.165.000 y la cantidad seca que se obtendrá será de 324.659 kilos, con lo que el valor de compra de un kilo seco será de $ 114,47. El proceso de deshidratación puede el almacenamiento y al finalizar este, la continuar humedad durante del grano puede haber variado y en consecuencia el peso también, ocasionando una nueva merma en peso y un nuevo incremento de precio de la materia prima disponible. Forma de calcular mermas de almacenamiento en cada retiro de producto.
En muchas empresas, no se dispone de un sistema continuo de evaluación y contabilización de mermas por deshidratación, las cuales van acumulando a través del tiempo, presentándose luego serios inconvenientes y desajustes del balance financiero, cuando se realizan las evaluaciones de mermas y pérdidas y las correspondientes notas débito son deducidas de los inventarios, afectando el PyG de la empresa y de los costos unitarios del producto. Con el fin de mantener actualizado el costo de la materia prima, en lo que hace referencia a la incidencia de las 178
mermas por deshidratación durante el almacenamiento, se puede continuar evaluando las mermas y ajustando periódicamente el valor de las mismas. Continuando con el ejercicio anterior, se puede continuar ajustando tanto el valor del kilo de materia prima como la cantidad disponible a medida que se van efectuando retiros parciales de producto desde el almacenamiento. El procedimiento para realizar los ajustes de inventario y de costos es el siguiente: Ejemplo de un ajuste diario de la cantidad en inventario:
Peso del grano consumido durante el turno o durante el día (Pf): 50.000 kilos Humedad inicial del almacenamiento: 13% Humedad final promedio ponderada 11,8% Calcular el peso inicial Pic De la misma fórmula base, se despeja la incógnita Pic, es decir el peso inicial que corresponde a los 50.000 kilos gastados en la producción. Pic = Pf / ((100-Hi)/ (100-Hf)) En este caso Pic = 50.000/(100-13)/(100-11.8)) = 50.689,7 Kg. Lo anterior significa que del cargamento almacenado al 13% se consumieron 50.689,7 kilos que se dividen en 50.000 kilos de grano con 11,8% de humedad y 689,7 kilos de agua que se evaporaron al medio ambiente desde el cargamento de grano. El valor de la salida de inventario debería reflejar lo anterior. De esta manera se va descargando del inventario la merma por cada partida retirada, no existiendo al final ningún ajuste por realizar por este concepto. Ajuste del costo de la materia prima.
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Siguiendo con el mismo ejemplo que se viene desarrollando, el valor unitario por kilo del grano de 13% de humedad, al inicio del almacenamiento, cambia cuando la humedad se reduce. El costo por kilo del grano que se depositó a 13% de humedad: fue de $ 114,47, como se calculó anteriormente. El total de grano que descargará del inventario, de acuerdo con el cálculo presentado en los párrafos anteriores, será de 50.689,7 kilos que al precio de $ 114,47 tienen un valor de $ 5.802.370. Al analizar el costo de la materia prima entrada a proceso, se aprecia que solo se aprovecharon 50.000 kilos que tienen el mismo valor global y en consecuencia su valor unitario debe calcularse como $ 5.802.370 / 50.000 = $ 116,05 por kilo entrando a proceso. Si las liquidaciones se llevan de esta forma, el valor de la materia seráenel cantidad, correcto yevitando el inventario siempre prima ajustado tener permanecerá que liquidar mermas posteriormente, que no solo afectarán los resultados económicos de la empresa sino que no tendrán forma de ser incorporados como costo a la producción.
Pérdida de peso por extracción de impurezas. Las impurezas están definidas como todo material extraño al grano, el cual pueda ser removido por succión de aire o por medios mecánicos. La extracción de impurezas causa una pérdida de peso del cargamento que puede ser estimada a partir del conocimiento del contenido inicial y final de impurezas. Para ello es necesario tomar los datos disponibles de la entrada a proceso y seguir este a través de muestreo
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periódico, de forma que se pueda contar con datos confiables respecto del proceso. Es común que la liquidación por diferencias de impurezas, se realice en el proceso de recepción y liquidación al productor, con grano en estado húmedo. En tal caso, las impurezas se juzgan limpiando la muestra recibida del campo. La determinación de las impurezas granos húmedos recibidos del campo puede presentar algunas causas de error atribuibles al cambio de forma y peso del grano después de ser secado. Se ha observado que, por ejemplo en arroz, granos húmedos, que están inmaduros o verdes, pasan como granos aceptables cuando se juzgan las impurezas con material de alta humedad, pero luego, cuando el producto es secado, tales granos pierden su peso y forma y se convierten en granos “vanos”. Esta situación ha llevado a sistemas de liquidación en Uruguay, las impurezas como tanto el en aplicado grano húmedo comoque en considera grano seco, combinando los resultados de ambos análisis, para definir el valor de la impureza real contenida en el lote de grano. Para estimar el peso de las impurezas de un cargamento, se utiliza la fórmula: Pf = Pi X (100-Ii)/ (100-If) Donde
Pf es el peso final calculado a obtener después de la extracción de la impureza, Pi es el peso inicial del producto antes de ser limpiado, Ii es el promedio ponderado de las impurezas del cargamento. If es el promedio ponderado de las impurezas medidas después del proceso de limpieza.
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Cuando se reciben granos de cosecha a los agricultores, es común estimar las deducciones en peso por exeso de impurezas sobre una base determinada, junto con las deducciones relacionadas con el exceso de humedad. Para ello se utiliza la fórmula combinada: Pf = Pi x (FH% x FI%) Donde Pf es el peso final del cargamento liquidado, resultante después de aplicar el descuento de humedad e impurezas. Pi es el peso srcinal del cargamento. FH es el factor de la humedad que resulta de (Hi/Hf) donde Hi es la humedad promedio ponderada inicial y Hf es la humedad promedio ponderada al final. FI es el factor que resulta de (Ii/If) donde Ii es el
promedio ponderado de la impureza inicial e If es el promedio ponderado de la impureza final.
Errores comunes en la estimación de mermas. Muchos actores del mercado, utilizan el descuento de peso por humedad y por impurezas para calcular el precio que será pagado al productor, o el peso final que debe resultar de un cargamento utilizando las fórmulas matemáticas descritas, que ofrecen un resultado probable ajustado a una realidad matemática del cálculo. Sin embargo otros actores del mercado, restanyelelvalor de la humedad del valor de lasimplemente humedad inicial resultado lo aplicanfinal como factor de descuento. Igual hacen con las impurezas. Esta forma de calcular los descuentos es matemáticamente incorrecta y los resultados son diferentes a los obtenidos con la fórmula. Ellos e explica matemáticamente porque los valores finales no son 0. 182
Estimación de merma por respiración de los granos. El resultado de la fecundación de las flores de las espigas, panojas o mazorcas, dan como resultado frutos o semillas, que una vez maduras servirán para la reproducción de la especie. Los granos, son entonces, semillas, que están vivas y que se mantendrán así por algún tiempo, dependiendo del tipo de grano de que se trate y de las condiciones de almacenamiento. Para mantenerse viva, la semilla efectúa un trabajo interno de respiración a partir de los almidones contenidos en el endospermo, transformando los almidones (C 12 H22 O11) en CO2 + H2O + Calor. En el proceso químico que se desarrolla se consume oxígeno y se desintegran los hidratos de carbón, degradando bióxido de carbón, agua y calor. La respiración del grano es un proceso biológico que correlaciona en forma directa con la humedad del grano y principalmente con la temperatura del mismo. Así, a mayor humedad del grano mayor tasa de respiración y viceversa. Sin embargo, esta correlación es a su vez dominada por la temperatura del grano, de tal forma que al bajar la temperatura del grano la tasa de respiración disminuye aunque la humedad del grano sea alta. En el sistema arrocero español, por ejemplo, la refrigeración es utilizada para mantener el grano de paddy húmedo sin que este se deteriore, durante algún tiempo, dependiendo de la temperatura a la que se baje y del proceso de re enfriamiento que se aplique posteriormente. Las pérdidas de peso por respiración están directamente relacionadas con la cantidad de carbohidratos que el grano 183
descompone durante el tiempo de almacenamiento en el proceso de respiración. Para cuantificar estas pérdidas, se utiliza la metodología desarrollada por Jouin, quien estudió la respiración del trigo, como cereal base, y desarrolló una carta y una fórmula que puede ser utilizada para el cálculo. La práctica comercial, ha mostrado que este método y tabla para el cálculo de las pérdidas de peso por respiración pueden ser aplicadas sin mayor problema a otros cereales como el arroz, el maíz, el sorgo y la cebada. La fórmula para el cálculo de la pérdida de peso es la siguiente: Pp = (Fj x #h x Kg) / 3600 Kcal Donde: Pp es Pérdida de peso, Fj es el factor encontrado en la de la tabla de Jouin;
#h es el número de horas del almacenaje, que se calcula multiplicando el número de días considerado, por 24 horas; Kg corresponde a la cantidad almacenada 3600 Kcal., es la tonalidad térmica del grano de cereal, definida como constante por Jouin. Como puede apreciarse al observar la tabla de factores, los valores son muy pequeños y como tal la magnitud de las pérdidas también lo son. Sin embargo, las cantidades se vuelven importantes a medida que se incrementa el tiempo de almacenamiento, la temperatura del grano y el volumen
almacenado.. Estas pérdidas, al igual que las reportadas por deshidratación, pueden ir siendo calculadas a través del tiempo, siguiendo el mismo procedimiento de estimación que se describió en el atrás para la deshidratación, evitando así que se acumulen y luego se conviertan en un débito fantasma para el control de inventarios y el PyG. 184
El desgaste de los almidones en el endospermo del grano, tiene consecuencias varias en el mismo: En primer lugar el desgaste de los almidones trae como consecuencia una menor disponibilidad de alimento para el embrión al momento de iniciar el proceso de germinación, derivando en pérdida de vigor y en algunos casos en pérdida de poder germinativo. Para poder aplicar esta fórmula y tabla se requiere disponer de la información básica de la historia del almacenamiento del cargamento. Humedad: La humedad promedia del cargamento para el período analizado. Estos datos se pueden obtener a partir de la humedad de entrada al almacenamiento, de las humedades reportadas durante los controles al producto almacenado y la humedad tomada a las porciones retiradas del almacenamiento a medida que el producto va siendo evacuado. Temperatura. Es la temperatura promedio del grano durante el periodo analizado. Esta información se obtiene a partir de las mediciones de temperatura efectuadas durante el periodo de almacenamiento tomadas directamente a través de un sistema de termometría fijo o portátil. El siguiente ejemplo muestra la forma como puede ser utilizada la fórmula y tabla de Jouin para liquidar la pérdida de peso por respiración en un cargamento
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Tonalidad térmica 3.600 Kcal Fecha
Saldo Kg.
Temp. Días de factor H % oC almacen Jouin
10/01/2003 100.000 13,5 30 10/02/2003 100.000 13,5 30 10/04/2003 80.000 13 35 10/05/2003 40.000 12,5 40 10/06/2003 10.000 12 30 total
0 31 59 90 120
0,0025 0,0028 ,0030 ,0004
Perdida, Kg. 51,7 88,1 72,0 3,2 215,0
En este ejercicio, se almacenan 100 toneladas que se van retirando parcialmente mes a mes, con lo que al corte de cada mes el inventario ha disminuido. La humedad corresponde la tomada a la entrada del cargamento el primer mes y luego a la humedad leída al momento del retiro del producto mensualmente. La temperatura corresponde al promedio de la leída diariamente sobre los saldos en almacenamiento. Se puede apreciar que los saldos de este cargamento tuvieron una elevación de temperatura durante los meses segundo y tercero del almacenamiento El Factor Jouin corresponde al leído en la tabla siguiente,
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Se puede apreciar en la tabla de datos y resultados del ejercicio, como el factor de Jouin va variando de acuerdo con las condiciones de temperatura y humedad del cargamento. Un control similar al ejercicio anterior, puede ser montado en una hoja de Excel y ser analizado diariamente cuando se 187
dispone de los adecuados controles de termometría e información de la humedad del producto analizado.
Perdidas de peso por insectos. Para estimar las pérdidas derivadas del ataque de insectos, se pueden seguir dos metodologías, ambas descritas en Post harvest losses de Harris y Limbald. La primera metodología se basa en Contar insectos vivos y muertos en una muestra de granos de peso conocido, luego multiplicar por 20 mg el numero de insectos encontrados. Este peso corresponde a lo que los insectos se comieron en esa cantidad de muestra. Con esta información, inferir al total del cargamento. La metodología se basa en las observaciones realizadas a acerca de la cantidad de alimento que consume un gorgojo en su vida, especialmente las especies como Rizopherta dominica de la cual se sabe que consume entre 20 y 24 miligramos de arroz, equivalentes al peso de 1 grano. El siguiente ejemplo ilustra la forma de realizar el cálculo: De un lote de granos almacenados con una cantidad de 120 toneladas, se toma una muestra representativa de 1 kilo de grano infestado. Se divide en cuatro porciones de 250 gramos, que son cribadas individualmente y luego el resultado es consolidado. Se utiliza una criba de 5/64” hueco triangular. A finalizar, se cuentan losde insectos primarios vivos y muertos. Se multiplica el todos número insectos vivos y muertos por 24 mg y se obtiene la perdida por kilo de material. Se realizan los cálculos proporcionales al total del lote del cual se extrajo la muestra. Si en el caso descrito, se encontraron 35 insectos, la pérdida por kilo será de 840 miligramos y en las 100 toneladas ser estima en 84 millones
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de miligramos equivalentes a 84.000 gramos, es decir 84 kilos. El otro método consiste en tomar una muestra representativa del lote infestado. De esta muestra se toma, por división en el homogeneizador, una porción pequeña, de esta se toman 100 granos y se cuentan los granos dañados por insectos. Para tener mayor precisión este conteo puede repetirse varias veces. Luego se pesan 100 granos sanos y 100 granos afectados y se establece la diferencia de peso. Conociendo la proporción de granos afectados y la cantidad de masa que le falta a cada uno de ellos, se puede calcular cuanto falta en todo el cargamento. El siguiente ejemplo explica la forma de realizar los cálculos. El inicial una del lote almacenado es de 120 toneladas, dely cualpeso se extrae muestra representativa, se homogeneiza se divide hasta un porción pequeña La cantidad de granos afectados encontrada en 100 granos fue de 14 granos perforados por insectos. El peso de 100 granos sanos fue de 2,4 gramos El peso de 100 granos afectados fue de 1,6 gramos. En consecuencia, la diferencia entre el peso de los 100 granos sanos y los 100 dañados fue de 0,8 gramos equivalentes al 33% del peso de los granos sanos. Lo anterior quiere decir que al 14% de los granos que se encuentran en el cargamento les falta el 33% de contenido. Luego de las 120 toneladas que conforman el lote, el 14% están afectadas, es decir 16,8 toneladas, a las cuales les falta el 33% del contenido, es decir 5,5 toneladas.
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Cálculos del rendimiento de masa blanca (Rp). Se define como rendimiento de masa blanca o rendimiento de pilada, a la cantidad de arroz blanco entero y partido, pulido, expresado en porcentaje, obtenido después de descascarar y pulir una muestra de arroz paddy de peso conocido. El siguiente ejercicio ilustra la forma como se hacen los cálculos para obtener la cifra relacionada con el rendimiento de masa blanca o rendimiento de pilada. Peso de la muestra de arroz con cáscara (Pi): 1.000 Arroz blanco pulido, entero y partido, obtenido: Pf): 685,1g Rendimiento de masa blanca: Pf/Pi = 68,51% La diferencia en peso, sobre el total ingresado a trilla debe estar resentada aproximadamente por la siguiente proporción: Cascarilla e impurezas: 21,0% Harina de pulimento 10,5% . Los dos valores anteriores pueden ser variables, dependiendo del contenido de impurezas y del grado de pulimento, así en el ejemplo anterior, si blancura estaba en 39 grados Kett, es presumible que la extracción de harina no haya sobrepasado el 9%, con lo que el porcentaje de cascarilla e impurezas podría ser, entonces, del 22,5%, lo cual ameritaría una revisión de este proceso para ver si en la cascarilla hay arroz. Principales causas de variación en los resultados del rendimiento de masa blanca
Para que los resultados de este cálculo sean representativos del lote del cual fue tomada la muestra de análisis, es conveniente tener presentes algunas situaciones que podrían afectar la exactitud de los resultados.
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La homogeneidad de la humedad de la muestra. Es conocido que los granos más húmedos son más difíciles de descascarar; en el molino industrial se puede apreciar que muchos de los granos que no se descascaran por tener mayor humedad, empiezan a dar vueltas entre el descascarador y la mesa clasificadora, desapareciendo cuando se parten. La cantidad de granos fisurados y quebrados, así como el tamaño de estos. En análisis de proceso industriales, se ha podido observar que cuando se han presentado cambios bruscos de temperatura antes de la cosecha o la humedad de recolección es muy baja (pasados de corta) el grano se fisura internamente en muchas partes, presentándose multifisuras, que luego srcinan granos partidos en múltiples pedazos. El problema con este tipo de pedazos de granos, es que son tan livianos son aspirados sistema cascarilla,quesiendo separados por con elesta en elseparador proceso de de descascarado, lo cual srcina una reducción de la cantidad de grano disponible para pulir y en consecuencia una reducción importante del rendimiento de masa blanca. Cuando esto sucede, la cascarilla está cargada de partículas y pequeños fragmentos de arroz partido, que podrían ser separados, si el molino instalara una rectificadora de cascarilla. En los molinos arroceros donde se han instalados equipos rectificadores de cascarilla, se ha podido apreciar que es posible recuperar gran cantidad de pequeños fragmentos de arroz, que de otra forma se hubieran perdido. Mayor información sobre este tipo de equipos puede ser obtenida en GaviAgro. La cantidad de granos infestados y el grado de infestación del arroz con cáscara, antes de entrar a trilla, pueden ocasionar reducción importante de la cantidad de masa blanca de una 191
muestra. Muchos de los insectos que infestan el arroz, se desarrollan dentro del grano, consumiendo parte del interior del mismo. En el proceso de descascarado, esos pequeños fragmentos son aspirados junto con la cascarilla, reduciendo la disponibilidad de granos para pulir. La cantidad de granos verdes o inmaduros presentes en la muestra., La presencia de granos verdes no está contemplada en las normas como un factor de castigo o deducción para las liquidaciones. Sin embargo la presencia de granos de color verde y granos inmaduros, tienen una fuerte incidencia en la reducción de los rendimientos de masa blanca. En las siguientes gráficas se pueden apreciar los resultados obtenidos de trillar muestras de granos verdes e inmaduros, cuyas muestras fueron obtenidas por selección manual y luego trilladas como cualquier otra en el laboratorio.,
Resultado de trilla de arroz verde, Orizica 1. cascar grano illa partido harina 21% cascaril la 44%
grano entero 20%
harina 15% 192
En estos resultados se puede apreciar, que el rendimiento de masa blanca de la muestra compuesta por arroz de color verde, fue de solo 41%, generándose una alta proporción de harina y casi la mitad del material se fue a la cascarilla. Una situación similar se presenta con los granos inmaduros, que son separados en el proceso de limpieza de la muestra en la zaranda de 1,75 mm, instalada en la parte baja de los equipos limpiadores Carter dockage tester. La siguiente gráfica corresponde a los resultados de trilla de una muestra de granos inmaduros separados con la mencionada criba
Resultados de la trilla de material seleccionado, criba
1.75. Grano Orizica 3 Grano entero 10%
inmaduro 11%
Grano partido 25%
Cascarill a 54%
Cascarilla Grano partido
En este caso, se puede apreciar que el rendimiento de masa blanca fue de apenas el 35%, con más de la mitad del material en la cascarilla y muy pocos granos enteros. La cantidad de granos yesados, que son más suaves y tienden a deshacerse en el pulimento, puede ser otro de los factores que srcinen bajos rendimientos de masa blanca en un cargamento de arroz. Es conocido que los granos yesados tienen menor “temple” que los granos normales y que los
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granos yesados son más susceptibles de partirse y volverse harina en el proceso de pulimento. La cantidad de harina extraída en el proceso de pulimento, es el principal factor de variación en los rendimientos de masa blanca en la trilla de un lote de arroz que presenta una calidad adecuada y no tiene alguno de los factores antes enunciados. En las cuentas de trilla, a mayor grado de pulimento, menor cantidad de masa blanca y mayor cantidad de granos partidos. El grado de pulimento del arroz, tiene relación directa con varias circunstancias de la comercialización y mercadeo. A mayor grado de pulimento, mayor blancura.
Con mayor grado de pulimento, hay menor cantidad de grasa en el grano de arroz pulido. Mediciones efectuadas por el autor, muestran que en grados de pulimento de 39,5 grados Kett, equivalentes aproximadamente 8,5% ano 9% de extracción de harina, ala cantidad de grasa presente excede el 0,5%, nivel que en las normas vigentes puede considerarse como 0%. Esto quiere decir que el arroz blanco bien pulido puede considerarse un alimento “low fat” o libre de grasa. El tiempo de vida de estantería, es decir el tiempo de vida del producto antes de que la grasa se enrancie, tiene estrecha relación con dos factores claves, la humedad y el contenido de grasa. A mayor humedad y o contenido de grasa el tiempo de vida de estantería se disminuye.
Calculo del rendimiento de arroz entero o Índice de pilada. Luego que ha sido calculado el rendimiento de masa blanca o cantidad de granos pulidos enteros y partidos, se procede a
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realizar el cálculo de la cantidad de granos enteros sobre el paddy trillado, denominado también Índice de pilada. Para ello se toma la cantidad obtenida como rendimiento de masa blanca y de ella se separan los granos enteros y partidos, siguiendo el criterio de que granos enteros son aquellos que tienen más de ¾ del tamaño de los granos predominantes en la muestra. Siguiendo con el ejemplo anterior, donde se calculó el rendimiento de masa blanca, se realiza la separación de enteros. De la masa blanca, se toma una porción de 100 gramos, utilizando un divisor de muestras y sobre esta porción se hace la separación de los granos enteros y partidos y luego se hace el cálculo proporcional al peso de la masa blanca obtenida. Si el resultado de separar los granos partidos, en el ejemplo que se está siguiendo, indicó un porcentaje de granos enteros de 65% en 100 gramos, ello significa que en los 685,1 gramos de masa blanca hay 445,3g de granos enteros, (685,1g x 65%) lo cual equivale al 44,5% de Índice de pilada o Índice de grano entero sobre paddy.
Calculo de grano partido en paddy descascarando a mano. La determinación de los granos partidos en arroz paddy se realiza generalmente utilizando equipos de laboratorio que separan la cáscara del arroz y el grano cargo o integral. Los equipos de laboratorio utilizados simulan la acción de los descascaradores industriales y permiten conocer cuál será el
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rendimiento industrial que se obtendrá de un determinado lote de arroz. Sin embargo los equipos descascaradores de laboratorio, así como los industriales, efectúan algún grado de daño mecánico al grano, quebrando alguna cantidad adicional de granos, con lo que el resultado obtenido será, generalmente mayor que el que realmente tiene el lote de granos. La cantidad de granos de arroz partido que resultará de un proceso industrial, o de laboratorio, está relacionado, entonces, con los granos partidos que tiene realmente el grano y los que los equipos agregan como resultado del daño mecánico ya mencionado. La cantidad de granos partidos que producirá el procesamiento industrial de un lote de arroz dependerá de varios factores, relacionados principalmente, con la humedad de recolección, conmecánico los cuidados durante secado, con el daño ocasionado porellosproceso equipos de de transporte, el proceso industrial y por los daños ocasionados por los insectos. Para estimar el porcentaje de granos quebrados que agrega al lote de granos, el secado y los equipos industriales, es necesario conocer la cantidad de granos quebrados que tiene el grano al momento de la cosecha o cuando se va a realizar la trilla, de una forma tal que sea confiable y que represente verdaderamente el estado del grano al momento del proceso. Para conocer el estado del lote de granos, en cuanto a los granos partidos, es necesario utilizar un procedimiento que garantice que no se están agregando granos partidos como consecuencia del mismo. Para ello se utiliza el procedimiento de descascarar a mano una cantidad representativa de granos que indique la anotada condición.
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El procedimiento que se describe a continuación ha sido desarrollado por el autor, siendo utilizado en determinaciones realizadas en muchos trabajos llevados a cabo en países tropicales en variadas condiciones. Representatividad.
El primer problema que debe ser resuelto es el de la representatividad. Como siempre, todas las determinaciones de calidad de granos se realizan a través del análisis de muestras representativas tomadas del cargamento que se va a calificar. Luego, es necesario que la porción que se va a analizar sea tomada de la muestra representativa de una manera tal que el resultado obtenido sea confiable y represente la condición del lote del cual ha sido tomada. Toda muestra representativa está compuesta de diversas sub-muestras tomadas del cargamento, que deben ser homogeneizadas de tal que toda del porción que se tome de yladivididas muestra, seamanera representativa lote conteniendo adecuadas proporciones de todas y cada una de las porciones que la conformaron. Una vez homogeneizada y dividida adecuadamente la muestra global, se procede a tomar de la misma los granos que serán descascarados a mano. Como el descascarado a mano no permite tomar una cantidad muy grande de muestra, el trabajo de homogeneizar y dividir debe ser realizado con sumo cuidado. Para empezar es necesario indicar que el descascarado a mano es un trabajo de análisis que representa cierta dificultad práctica especialmente cuando los granos a descascarar tienen humedad mayor que 14% Procedimiento.
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Utilizando el divisor de muestras, tomar una pequeña cantidad, de alrededor de 10 a 15 gramos y de ella seleccionar 100 granos normales y proceder a descascararlos. Para tener mayor seguridad de la representatividad del resultado, se aconseja repetir el procedimiento 3 veces, es decir se descascaran en total 300 granos en tres porciones de 100 granos cada una. Proceso de descascarado. Una vez seleccionado el grano a descascarar, se toma entre los dedos índice y pulgar y con los dedos de la otra mano se procede a abrir las dos cáscaras que recubren el grano (lema y palea), dejando libre el grano integral o cargo. En este proceso se encuentran los granos que están físicamente partidos en dos o más pedazos y se van separando. Al concluir el descascarado de cada uno de los grupos de 100 granos, se procede a la inspección de los granos que resultaron enteros utilizando para ello una lámpara que proyecte luz lateralmente al grano, o una mesa visor, de forma tal que se pueda visualizar las fisuras internas presentes en algunos granos. Los granos fisurados son aquellos que presentan en su interior una línea contrastaste con la luz lateral que ilumina al grano. Los granos fisurados son potencialmente partidos, es decir que existe una alta probabilidad de que se conviertan en granos partidos durante el proceso industrial, al paso por los equipos. Estimación del grano partido potencial. La suma de los granos partidos y los fisurados componen lo que podría llamarse el “grano partido potencial” (Gpp)
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Generalmente las fisuras del grano se presentan en forma perpendicular a la longitud del grano, aunque existen algunas clases de fisuras transversales combinadas con fisuras longitudinales, que darán como resultado pequeños fragmentos de granos en el proceso industrial. Los granos pueden presentar una o varias fisuras dependiendo del srcen de las mismas. El porcentaje grano partido potencial (Gpp) constituye la cantidad de grano que se podría producir durante el proceso industrial, con independencia de los granos partidos que pueden srcinarse en el daño mecánico que inducirán los equipos durante el proceso industrial o durante la determinación en el laboratorio. El conocimiento del porcentaje de granos partidos potenciales sirve controlar procesos industriales secamiento trilla, para a través de los la comparación de los de granos partidosy encontrados en el proceso industrial y los obtenidos durante el análisis. Así por ejemplo, si un cargamento tiene un grano partido potencial de 10% y el proceso industrial indica que se está presentando 15% de grano partido, significa que los equipos que intervienen en el proceso industrial están generando 5% de granos partidos más, por daño mecánico. Para control del proceso de secamiento, el grano partido potencial antes de iniciar el proceso puede ser comparado con el grano partido potencial al finalizar el mismo. Así, por ejemplo, si al iniciar el proceso de secado, la muestra tomada del lote indica que el Gpp presente en el grano es de 3%, y al final del secado es de 7%, significa que durante este proceso se produjo el 4% de granos partidos y o fisurados más, como resultado de los cambios de estado durante el mismo.
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Algunas situaciones pueden presentarse durante el proceso de descascarado a mano, tales como encontrar granos inmaduros, verdes, dañados o yesados. Esta es una buena oportunidad para cuantificarlos y tenerlos presentes al momento de evaluar los resultados de trilla.
Principales criterios para el reconocimiento de variedades de arroz Los siguientes son los principales aspectos que distinguen la morfología de las variedades del arroz y que deben ser tenidas en cuenta por los analistas al momento de identificar una variedad de arroz. . 1- Color de la cascara 2- Longitud y ancho en cascara y en integral 3- Forma y diseño de la cascara 4-Presencia de pubescencias y rugosidad en la cáscara 5- Facilidad de descascarado 6- Peso de 100 granos en cascara 7- Otras características particulares de la morfología de la variedad.
Recomendaciones para el control de insectos de granos almacenados. Una de las principales preocupaciones de quienes tienen a su cargo el cuidado de la calidad de los granos, es la relacionada el control desecado los insectos, una vez que el grano ha sidocon acondicionado, y almacenado. Es importante recordar que los insectos de granos almacenados son especialistas que consumen todo o parte muy importante del grano y se sabe que cada individuo consume el equivalente de un grano de arroz en sus etapas de larva y adulto. 200
La determinación de la presencia de insectos (infestación) es uno de los análisis que deben ser realizados con más frecuencia durante toda la vida del producto, para detectar presencia de insectos dañinos al grano. En general, los insectos pasan por cuatro estados en su desarrollo biológico. La duración de cada estado es variable según las especies. Este es un concepto que debe ser tenido en cuenta a la hora de hacer las fumigaciones de control, pues cada uno de los estados por los que pasa un insecto, requieren diferente tiempo de exposición y concentración de los gases letales con que se hace el control. Es importante tener presente que los estados de larva y pupa, de la mayoría de los insectos primarios que atacan a los granos almacenados, se desarrollan dentro del grano, por lo que el gas debe entrar al interior grano para hacer de el control. Lo anterior es bastante difícildely requiere un grado hermeticidad muy bueno para lograr que el gas insecticida permanezca en el interior de la masa de grano y se expanda hasta poder entrar al interior del grano. La explicación anterior, permite, entonces, concluir, que para que una fumigación con gases sea efectiva, se requieren dos condiciones principales, relacionadas con la hermeticidad: 1- Que el gas alcance niveles de concentración suficiente para matar el estado insectil de que se trate. 2- Que la concentración obtenida, permanezca durante cierto tiempo en el espacio intergranular para que pueda penetrar en el interior del grano, luego atravesar el recinto pupario y matar la pupa o llegar hasta el sistema respiratorio de la larva. En el caso de los huevos, el gas debe atravesar la pared celular del huevo para llegar hasta su interior y aniquilarlo. Tal
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vez los más fáciles de matar serán los adultos, que deambulan por el espacio intergranular. La siguiente gráfica, tomada del manual de fumigación de uno de los fabricantes de gases de fosfina, resume los principales aspectos relacionados con el tiempo y la concentración del gas de fosfamina, donde se puede apreciar, que en general se necesitan dos condiciones básicas para que una fumigación sea efectiva: 1- Que la concentración de ingrediente activo en el aire intergranular alcance al menos 300 ppm 2- Que esta concentración se mantenga al menos durante 72 horas dentro de la masa de granos.
La gráfica presentada permite apreciar, que los primeros en morir son los insectos adultos, que por estar más expuestos, son más lábiles. Luego van muriendo las larvas y más tarde, si la concentración es la adecuada, los huevos y las pupas. Una de las situaciones más comunes que se aprecian en la práctica, en el control de insectos con gases de fosfina, es que una vez concluida la fumigación, las pruebas de eficiencia del control, realizadas inmediatamente después del proceso de fumigación muestran que todos los insectos adultos están muertos. Sin embargo, es muy común que solo unas pocas semanas o incluso unos pocos días después de la fumigación, los insectos reaparecen y la población crece 202
rápidamente alcanzando, incluso, niveles similares o mayores que los que se encontraban antes de la fumigación. Las explicaciones son diversas, incluyendo referencias irracionales y empíricas como que los insectos han adquirido resistencia a los gases, que ellos aparecen en forma espontánea pues son generados por el mismo grano y otras hipótesis parecidas. Lo que en realidad sucede en estos casos, es que la concentración del gas o el tiempo de exposición no fueron suficientes para matar todos los estados insectiles presentes. Probablemente se murieron los adultos, que son los indicadores cuando se hace el muestreo, pero no se murieron todos los huevos, larvas y pupas, por falta de concentración o tiempo de exposición, continuando su ciclo de desarrollo para convertirse en adultos reapareciendo la infestación al poco tiempo.
Control de la calidad de arroz blanco almacenado en bodegas. El arroz blanco elaborado es un producto alimenticio listo para consumo, que debe mantener sus buenas condiciones de inocuidad durante el tiempo que dure almacenado, antes de que llegue al consumidor. Es importante tener presente, que como alimento terminado, cualquier alteración en las condiciones de calidad tendrá incidencia directa en su aptitud para el consumo humano. Por ello, las medidas de protección deben extremarse y van más allá que las que tradicionalmente se utilizan en la industria para el cuidado del arroz con cáscara. Panorama de Riesgos.
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Es conocido que el almacenamiento seguro de un producto como el arroz blanco está condicionado por las características iniciales con que este inicia el almacenamiento, así como las condiciones de almacenamiento del lugar donde se efectúa. En las siguientes páginas se relacionan y comentan los principales riesgos para la calidad y cantidad que se presentan en el almacenamiento en bodegas del arroz blanco, empacado en sacos o en bolsas para el consumidor, con el fin de establecer programas de monitoreo y control, que permitan prevenir, mitigar o advertir a tiempo los cambios en las condiciones del producto, que afecten su calidad y o su cantidad. Riesgo de deterioro derivado del contenido de humedad.
La humedad es el factor más crítico para la conservación del arroz ende almacenamiento. Esta característica podríablanco ofrecerproducto dos tipos riesgos: Riesgo de microorganismos:
desarrollo
de
hongos
y
otros
El arroz blanco, es un producto procesado proveniente de la semilla de arroz a la cual se le ha retirado la cáscara, el germen y las capas de aleurona con casi todo el contenido de grasa. La posibilidad de desarrollo de hongos y otros microorganismos, está estrechamente relacionada con las condiciones de temperatura del lugar, de la humedad de los granos y de su contenido de grasa. En este caso, a mayor humedad del arroz, menor tiempo de vida de estantería, es decir mayor probabilidad de desarrollo de hongos y otros microorganismos en poco tiempo. Riesgo de deshidratación, con pérdida de peso .
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La deshidratación del grano de arroz blanco es una condición probable, especialmente en climas secos y con alta temperatura, en tal caso el producto pierde humedad y consecuentemente peso. Lo anterior debe ser considerado con mucha atención, especialmente cuando se almacena producto en empaques definitivos, es decir con los que llega al consumidor, ya que las normas en la mayoría de los países exigen la declaración de peso en el empaque y las autoridades de vigilancia son muy celosas en controlar esta característica del producto que llega al consumidor. Si la pérdida de peso ocasiona una situación fuera de los límites establecidos por las normas, el producto deberá ser reempacado, con los costos y problemas de logística que ello implica. Riesgos de deterioro derivados del grado de pulimento.
El contenido de grasa en la superficie del grano de arroz blanco pulido, está directamente relacionado con el grado de pulimento o remoción de las capas de aleuronas superficiales, que puede ser medido a través del índice de blancura. Es conocido que las moléculas de grasa presentes en la superficie del grano de arroz, tienden a absorber oxigeno del espacio ínter granular, srcinando rancidez y mal olor a medida que va pasando el tiempo. Lo anterior significa que entre menos pulimento tenga el arroz, mayor es el riesgo de deterioro y menor será el tiempo de vida de estantería. Por el contrario, entre mayor sea el grado de pulimento y por ende menor el contenido de grasa, mayor será el tiempo de vida de estantería sin alteraciones. Los principales riesgos de alteración relacionados con el grado de pulimento y en consecuencia con el contenido de grasa son: Riesgo de cambio en el olor
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Al enranciarse las grasas el producto va adquiriendo olor a mohoso o”musty”. Este es un cambio organoléptico que
puede hacer que el producto sea calificado como no apto para consumo. Riesgo de alteración del sabor,
El cambio en el sabor es consecuencia del enranciamiento de la grasa y de las alteraciones generadas por hongos y otros microorganismos que encuentran en el arroz blanco con grasas oxidadas en la superficie, el medio propicio para reproducirse y desarrollarse. Riesgo de deterioro por ataque de insectos.
El arroz blanco es un alimento compuesto principalmente por carbohidratos que es fácilmente atacado por plagas del almacenamiento. Muchas de las especies que atacan al arroz en cáscara, también lo hacen durante el almacenamiento del arroz También aparecen otras plagas que llegan tener blanco. mucha importancia en el almacenamiento delnoarroz cona cáscara, pero que en el arroz blanco pueden ocasionar grandes pérdidas, como las cucarachas. El arroz blanco, es un producto especialmente susceptible a la infestación por polillas, que se reproducen en el interior del saco o de la bolsa, cerca de la superficie. Las polillas son insectos Lepidópteros, cuyo principal ataque lo realizan en estado de larva. El problema está en que estos insectos dejan en el grano una cantidad importante de residuos como hilo, residuos puparios y otros, denominados enllotamientos, que generan un aspecto negativo del producto. A lo anterior se suma la contaminación directa ocasionada por la presencia y vida de los insectos en el grano donde dejan todos sus residuos como cadáveres, excrementos, residuos puparios y feromonas.
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El ataque de los insectos, no solo produce alteraciones en la calidad del arroz blanco, también produce importantes diferencias de peso, no solo por lo que consumen, sino por las porciones que deben ser retiradas del cargamento en los procesos de recuperación y limpieza del miso, cuando se quiere llevar a consumo. Es conocido que los insectos son portadores y diseminadores de esporas de hongos que se ven favorecidos para su desarrollo por las condiciones de temperatura y humedad que aportan los insectos al espacio intergranular. La sola presencia de insectos en una bolsa de arroz, es suficiente para que le consumidor la rechace. Los insectos pueden aparecer en las bolsas que van al consumidor como resultado de la evolución y desarrollo de huevos colocados por insectos en los procesos previos al empaque, o aún en el almacenamiento en instalaciones donde existe infestación. Riesgo de deterioro por ataque de roedores.
El arroz blanco es un alimento altamente apetecido por los roedores. En las instalaciones donde se almacena arroz blanco en bultos, paquetes u otros empaques, es previsible que se presenten ataques de roedores con mayor agresividad que en el arroz paddy, ocasionando diverso tipo de daños: Contaminación.
Uno de los hábitos de los roedores es que van dejando sus excrementos, tanto sólidos como líquidos, en los sitios por donde transitan. Esta es una de las formas de reconocer la presencia de roedores en un área. Cuando los roedores se desplazan por encima de los bultos o se introducen por los espacios entre sacos, o debajo de las estibas, van dejando excrementos sólidos y líquidos que se introducen dentro del producto, mojan los empaques y pueden, además, generar focos de pudriciones localizadas. 207
Transmisión de enfermedades.
Es importante recordar que los roedores son reconocidos vectores de enfermedades como la leptospirosis, la salmonelosis, el tifo, la rabia y multitud de otras graves enfermedades para los animales y los humanos. Autores reconocidos, han calculado que los roedores pueden haber sido responsables de mas número de muestres de humanos, que todas las guerras juntas en la historia de la humanidad. Diferencias de peso.
Los roedores, no solo contaminan el producto, sino que lo consumen en gran cantidad. El consumo estará en relación con la población atacante. Es importante recordar que los ratones no viven solos, son muy sociables y por ello viven en comunidades, de tal manera que cuando se presenta el ataque siempre hay más de uno. Las diferencias de peso se pueden incrementadas por elque grano se escapa de los bultos aven través de los orificios losque roedores hacen en ellos. Riesgo de deterioro por ataque de aves plaga .
Las instalaciones donde se almacenan y procesan alimentos son un sitio muy atractivo para las aves plaga, las cuales encuentran allí protección para sus nidos, abundante comida, escasos predadores y en muchos casos cuidados y cariño de los humanos. Muchas de las aves plaga, comen granos. Todas las especies de las palomas y muchas otras especies, son comedores de granos y no desaprovechan ningún grano que se caiga al piso o que esté a su alcance. Muchas de las aves voladoras, y las palomas, en particular, pueden alzar el vuelo casi en forma vertical y sorpresiva, lo cual les da una agilidad y versatilidad para aterrizar casi en 208
cualquier sitio y penetrar a una instalación por cualquier rendija u orificio. Una vez dentro, las palomas buscarán sitios protegidos para establecer sus nidos. Los nidos de las palomas están compuestos por excrementos y ramitas de árbol, hojas, pasto seco y otros materiales. Allí la paloma hará dos posturas por año, obteniendo en cada una de ellas entre una y dos crías cada vez. Si no son molestadas, los nidos serán usados una y otra vez, creciendo en tamaño y en abundancia de excrementos, restos de huevos, cadáveres de pichones y desechos. Los nidos de las palomas son especialmente atractivos para las cucarachas, que son coprófagas. Estos insectos frecuentan los espacios de los nidos y los sitios aledaños a estos, srcinando una infestación dependiente del anidamiento de las palomas. En la anatomía de las aves hay que resaltar varios aspectos que las diferencian de otros animales y que tiene incidencia en su forma de actuar y de hacerse plaga. Por una parte las aves carecen de vejiga y de espacio en el intestino para almacenamiento de excremento, como otros animales, por lo que al finalizar la digestión del alimento y la absorción de nutrientes, los excrementos y la orina son expulsados al tiempo, a medida que se van formando. Ello hace que las aves sean una permanente fuente de excrementos que van quedando en todos los sitios donde ellas van estando. Para ser más livianas, solo tiene un tubo de salida: La cloaca, por allí salen la orina y el excremento juntos, y luego los huevos desde el ovario. Los principales riesgos y daños que ocasionan las aves plagas en el almacenamiento del arroz blanco son las siguientes:
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Contaminación con excrementos,
Como ya se analizó, las aves están defecando constantemente y ello hace que sean potencialmente unas contaminadoras con excrementos de gran cantidad de bultos, sino también de grandes áreas no solo de en la superficie de los bultos por donde caminan y donde están posadas, sino de las áreas de piso donde el producto está depositado y donde caerán las barreduras de lo que se salga de los bultos. Se estima que una paloma come 6 veces al día y entre comida y comida defeca 5 veces, con lo que cada paloma puede dejar unas 30 excretas diseminadas por todas partes por día, 210 por semana, 900 por mes. Contaminación con plumas y cadáveres y otros residuos.
Las aves están constantemente mudando de plumas, las cuales caerán al piso o sobre el producto, con riesgo de contaminarlo. Cuando en lasdescomposición aves plaga mueren, existe riesgo de que sus cadáveres queden en el contacto con alguna cantidad de producto o queden atrapados en techos o bajantes donde se convierten en obstáculos para los desagües, o simplemente en focos de pudrición con la consecuente atracción de moscas y otros animales indeseables. Cuando los nidos se caen, o se caen huevos o pedazos del nido, pueden entrar en contacto con el producto almacenado y contaminarlo. Consumo de producto.
Las aves que atacan el almacenamiento, ya sean residentes en la misma instalación o que provengan de otros sitios, consumen importantes cantidades de producto, cuya cantidad varía según el número de individuos atacantes. En muchas ocasiones, no solo consumen los granos que se caen al piso, sino que atacan los empaques para tener acceso al grano. Casos extremos estudiados por el autor, mostraron deterioros severos por aves como la llamada María mulata, en la costa 210
Caribe colombiana, donde en bandadas de cientos de individuos, atacan los arrumes de producto almacenado en bodegas, vaciando el contenido de los bordes del arrume y la plancha superior. Riesgo de contaminación derivada del instalaciones.
aseo en las
El arroz blanco es un alimento procesado, listo para consumo humano. Las tendencias en el consumo de los alimentos, muestran que los consumidores tienen cada día mayor confianza en la marca y en la limpieza inocuidad del producto. Lo anterior sumado al menor tiempo disponible para la preparación de los alimentos, ha hecho que cada día más consumidores preparen el arroz sin lavarlo, como ha sido la costumbre desde tiempos inmemoriales. Encuestas realizadas por el autor, indican que aproximadamente en el 50% de los hogares urbanos de Colombia, los consumidores ya la costumbre de lavardeel aseo arrozde antes de cocinarlo. Es no portienen eso que el estado general las instalaciones donde se hace el almacenamiento del arroz blanco, ya sea en bultos o empaquetado, tiene una alta incidencia en la inocuidad final del producto, ofreciendo los siguientes riesgos. Riesgo de contaminación por polvo y desechos del piso .
Los pisos pueden albergar una cantidad importante de contaminantes derivados del tráfico de personas, vehículos, implementos de trabajo, presencia de excrementos de aves y roedores, polvo del camino, residuos o materiales desprendidos de los equipos y otras causas, que hacen que los alimentos que caigan al piso resulten contaminados. Durante el proceso de cargue y descargue de los arrumes se presentan normalmente regueros y derrames de producto. Estos materiales son recogidos y ensacados, pero no deberían ser reincorporados al cargamento. Estos productos 211
pueden contener contaminantes como excrementos de roedores, y otros animales, residuos orgánicos, tierra, polvo y otros que los harán no aptos para el consumo humano. Riesgo de pérdida de peso por regueros.
Las cantidades de producto que se salen de los empaques pueden llegar a ser importantes, especialmente si se han tenido ataques de roedores, uso de ganchos, desarrume por derrumbe y otros factores. Riesgos derivados de la presencia domésticos en las instalaciones.
de
animales
El arroz blanco es un producto elaborado, listo para consumo. La presencia de animales domésticos dentro de las instalaciones de almacenamiento, como perros y gatos, srcina riesgos de contaminación de barreduras por excrementos, pelos, pulgas y otros parásitos. Es sabido que estos animales son vectores para sus los humanos y algunos como de los enfermedades gatos esconden excrementos entre las mercancías, los perros machos orinan de a poquito en los muros y columnas para marcar el territorio. Riesgos derivados del sistema de almacenamiento
La forma como elaboren las pilas o arrumes y la manera como estas se desbaraten para el proceso de cargue y despacho, tienen incidencia en la calidad final del producto, especialmente por la estabilidad de los empaques. El uso de ganchos, instrumento utilizado por los coteros para jalar los bultos, es un factor que puede incidir en la cantidad de regueros pues ocasiona rotura y orificios en los empaques. Este instrumento debería estar prohibido en el manejo de empaques con arroz blanco. Riesgos de sustracción del producto.
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El almacenamiento masivo de arroz blanco, puede inducir en los operarios el pensamiento de que pequeñas cantidades sustraídas no se notan y que con eso no se hace mal a nadie srcinando un proceso de pérdidas por sustracción continuada por múltiples sustractores, que sacan producto en los bolsillos, las medias, botellas, loncheras, bolsitas etc., srcinando diferencias de peso en el producto final entregado. Principales implicaciones de los riesgos anotados.
En general, la ocurrencia de hechos relacionados con los riesgos anotados tendrá las siguientes implicaciones posibles.
Se puede presentar desarrollo de hongos o microorganismos en el producto almacenado, en ese caso, se producirán cambios organolépticos (olor y sabor) perceptibles, que podrían ocasionar rechazo por los consumidores. Se a presentar un principales faltante al final del depósito por las va siguientes causas Deshidratación del producto, en mayor o menor grado, dependiendo del clima donde esté almacenado, disminuyendo la cantidad final entregada al depositante Se puede incrementar el faltante, por pérdidas de producto no recolectable, consumido por roedores, aves o insectos. Se puede incrementar el reempaque y el faltante por uso de ganchos y prácticas indebidas en el
Se almacenamiento. pueden presentar reclamaciones por contaminación con insectos, especialmente polillas y coleópteros. Si es necesario efectuar reempaques, se va a presentar diferencia de número de bultos, y la cantidad final en kilos.
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Se van a generar algunas cantidades de barreduras con algún grado de contaminación.
Presencia de insectos en arroz blanco empaquetado.
Uno de los principales riesgos que sucede en el almacenamiento del arroz blanco es la aparición de insectos, en las etapas de larva o adulto, dentro del producto. Esta situación produce un rechazo generalizado por parte del sistema de comercialización y de los consumidores. El siguiente diagrama muestra un resumen conceptual del posible srcen de la presencia de insectos en el arroz blanco almacenado. Origen Inoculo desde el molino
Infestación molino Origen
Origen de la infestación
Tipo ataque
Insectos arrastrados desde los equipos
Se desarrollan dentro, bolsa intacta. Característico s Rompen la
Vehículos que distribuyen.
colonizadore s en bolsa. Característico almacenaje s transitorio
del distribuidor
Insectos
de
de
la infestación
En
214
después
del
Tipo ataque
de
Rompen la bolsa, característico s y otras especies.
bodega Rompen
la
bolsa. Característic os y otras especies
Huevos que Se pasan desde desarrollan el proceso dentro, bolsa intacta. Característico s. Insectos Se presentes desarrollan en arroces dentro, para mezcla. estados más avanzados, presencia de adultos rápidamente.
En Bodega Rompen la del minorista bolsa. Característic os y otras especies En la estantería del punto de venta minorista
Rompen la bolsa. Característic os y otras especies.
En la Característic despensa os y otras del usuario. especies no
Insectos que se encuentran, característic os
solo de granos almacenados . Insectos no Acantoscelid característic es (frijoles) os que se Zabrotes encuentran (Lentejas y otras leguminosas) Sitophilus
Rizopherta sp Sitophilus sp Tribolium sp Cryptolestes sp Ácaros(ar) Plodia Otras especies
granarius (Maíz) Moscas Cucarachas Insectos de la madera
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Tiempo de Usualmente aparición: dentro de los 30 días siguientes
Tiempo de En cualquier aparición: momento. Meses después de fabricado el producto.
Caracteristicas de los princ ipales insectos de granos almacenados. Los insectos de granos almacenados, en general, se pueden dividir, de acuerdo con su denominación popular en gorgojos y polillas. Los gorgojos, son especies pertenecientes a familias del orden de los Coleopteros o cucarrones, mientras que las polillas pertenecen al orden de los Lepidópteros o mariposas. Principales especies de gorgojos o coleópteros. Rhizop ertha dom inica ( F) ,
Coleoptera, Bostrichidae.
El color es marron oscuro y su longitud de 2,5 a 3 mm. Es un insecto que se desplaza caminando y volando.
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La cabeza está unida al cuerpo por un cuello escondido detrás de ella. Las antenas terminan en tres extensiones plumosas. La larva tiene una cabeza roja, y puede vivir dentro o fuera del grano. Cada hembra pone entre 300 y 500 huevos. Los huevos son puestos sueltos en el grano, después de nacer, la larva penetra en el grano, se lo come y allí dentro hace la pupa. En climas tropicales el periodo de desarrollo es de aproximadamente un mes. Está en todos los trópicos y subtropicos y también es común encontrarlos en zonas de altas estaciones. Come todo tipo de granos, arroz con cascara, arroz integral, arroz blanco, subproductos del arroz, maíz y sus subproductos, sorgo, trigo, cebada, yuca, y hierbas.
Ac anto scelides ob
te ctus (S. )
Coleoptera, Bruchidae.
El color del insecto es gris verdoso con manchas en los élitros. Se desplaza que caminado y volando. un típicoen colonizador, se aprecia con muchaEsfrecuencia los supermercados y cadenas de distribución. Su tamaño es de 3 a 5 mm de largo. Las alas de cobertura dejan al descubierto 1 ò 2 anillos del abdomen,
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La nuca es corta y la cabeza está prácticamente unida al cuerpo. Las larvas se desarrollan dentro del grano, donde también hacen el estado pupario, son blancas y gordas, alcanzando hasta 4 mm de largo. Muda de piel hasta 4 veces. Las hembras ponen alrededor de 80 huevos pegados a las leguminosas y fríjoles. En los climas tropicales el período de desarrollo es de aproximadamente 20 días. Ataca principalmente a los fríjoles, arvejas, lentejas, soya, y otras leguminosas. Está distribuido en todo el mundo. Se multiplica tanto en los granos como en los silos y bodegas en los regueros, derrames, polvo, etc.
Crypto leste s furrigineus
(Ste ph ) y Cryp toleste s t urcic us
(Gr.), Coleoptera, Cucujidae
La longitud total del cuerpo varía de 1,5 a 2 mm. Son de color marrón rojizo y su cuerpo es muy plano. En el C,ferrugineus, las antenas del macho son mas largas y gruesas que las de las hembras. Son insectos que se comportan tanto como primarios como secundarios. Generalmente viven asociados con otros primarios como Rizopertha y en las harinas. Los huevos son depositados sueltos en el sustrato infestado. La larva madura mide de 3 a 4 mm, cabeza roja y un par de ganchos de fijación en el otro extremo.
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El estado pupario se hace dentro de un envoltorio exterior. Dependiendo de la temperatura, el desarrollo total toma entre 5 semanas y 3 meses, siendo más acelerado en climas tropicales cálidos. C ferrugineus, está presente en todo el mundo y es especialmente resistente al clima frío, C turcicus está presente en America, Europa y Africa. Ataca a todos los cereales, alimentos con cereales, frutas secas, maní, tortas y harinas de productos aceiteros. En granos, la larva busca el germen del grano. El trigo es especialmente susceptible a la infestación de este insecto. Se juntan en grupos de individuos para darse calor, generando manchas de calor dentro de los silos.
Sith op hilu s
gr anariu s
(L.) Caland ra g rana ría (L.) ,
Sithophilus orizae (L.) Sitophilus zeamais
Coleoptera, Curculionidae.
y
(Motsch.)
En la literatura USA,seSmenciona granarius,como es denominado Grain weevil, Sde oryzae Lesser rice weevil y S zeamais como Greater corn weevil. La longitud total del cuerpo de S granarius y S orizae es de 2,5 a 5 mm, S zeamais mide entre 3,5 a 5 mm. Son de color marrón oscuro, con algunos visos de marron rojizo.
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La cabeza termina en una probóscide o trompa alargada y curva. La nuca o torax es tan larga como el segmento donde están las alas. La hembra abre un pequeño orificio en el grano y allí deposita el huevo que se desarrolla posteriormente transformándose en larva. Hasta que el adulto emerge, la infestación no se percibe, luego cuando nacen, el número de individuos presentes crece súbitamente. S granarius y S orizae pueden sobrevivir en ambientes de 14 a 16oC alargando su período a 120 días aproximadamente, mientras en climas tropicales y cálidos el desarrollo se realiza en 1 a 2 meses. S zeamais puede vivir a menos temperatura (12 a 13oC, y algunos pueden, inclusive sobrevivir al invierno en países de estaciones. S granarius, es un clásico caminador que no vuela, a pesar de tener alas como todos los coleópteros. S oryzae y S zeamais, caminan y vuelan. Son las especies de insectos de granos almacenados mas dañinos en climas tropicales. Atacan todo tipo de cereales como arroz, maíz, trigo, cebada, avena, también atacan harinas y alimentos que contengan cereales, como pasta, coladas, panadería, tabaco y muchos otros alimentos. S.oryzae, es un especialista en arroz y S zeamais un especialista en maíz y también se encuentra en semilla de algodón, . Es común encontrarlos en agrupaciones de muchos individuos generando focos de calor dentro de los silos. Usualmente están asociados con otros insectos secundarios y ácaros.
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Se encuentran en todas partes del mundo, pero especialmente en las áreas tropicales.
Tribolium confusum (J.du V.). Tribolium castaneum,
Coleoptera, Tenebrionidae.
Estos planos.son unos individuos esbeltos y delgados, algo Son de color marrón oscuro y marrón rojizo. En los individuos de T confusum, las antenas se ensanchan desde la base hasta la punta mientras en T castaneum las antenas terminan en tres segmentos que forman un pequeño grupo. Las larvas son esbeltas y delgadas tienen 12 segmentos y una cabeza amarilla rojiza, miden entre 5 a 6 mm cuando están completamente formadas. Las hembras depositan huevos muy pequeños y delgados, sueltos en el hasta sustrato infestado. Una hembra pone anualmente 400 huevos y puede vivir alrededor de 3 años. El ciclo de desarrollo toma de 7 a 12 semanas dependiendo de la temperatura. Las larvas empupan sueltas en el sustrato infestado. Los insectos descritos son muy sensibles al frío. La
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alta humedad relativa y alta temperatura, favorecen su desarrollo y aceleran el ciclo de reproducción. Estos insectos caminan y vuelan. Están presentes atacando productos como las harinas, semillas, productos procesados, nueces, cacao, frijoles y leguminosas, especias, frutas secas, yuca, tortas de productos aceiteros, y muchos otros alimentos y forrajes. En ciertas circunstancias puede comportarse, también, como un insecto primario dañando la estructura del grano, especialmente en trigo.
Principales especies de polillas o mariposas.
Estos son individuos de las especies pertenecientes a familias del orden de los Lepidopteros o mariposas, comúnmente denominados polillas. Las polillas son de hábitos crepusculares, permaneciendo la mayor parte del día asentadas en los empaques, paredes, techos, etc, Las larvas producen hilo y luego se envuelven en él para proteger el recinto pupario que se desarrolla suelto dentro de la masa de granos o productos. En general, el ataque de las polillas en las pilas o almacenamientos de granos, se concentra en la superficie, sin que la penetración sea muy alta. Eph estia cautella
(Wlk.) Lepidoptera, Phycitidae,
Las alas son de color marrón claro con algo de gris. Con las alas abiertas mide aproximadamente 20 mm y 222
la longitud total con las alas cerradas y en reposo es de aproximadamente 10 a 12 mm. Con las alas abiertas se aprecia un color marrón más oscuro en las alas delanteras y uno más claro en las alas traseras. Las alas delanteras tienen segmentos y dibujos lineales perpendiculares al cuerpo, mientras las alas traseras tienen líneas convergentes hacia la base del ala y una línea de color más intenso cerca del borde externo, con matices y sombras a partir de ella. La larva es de color blanco amarillento, con una cabeza de color marrón café, con manchas oscuras en la nuca cerca al inicio de los pelos, crece hasta 14 mm. La hembra deposita de 100 a 200 huevos sobre las cosas infestadas. Desde que la larva nace empieza a producir hilo, pero en menos cantidad que las polilllas de la harina. El tiempo de desarrollo en climas frío puede tomar hasta 5 meses, mientras en climas tropicales el ciclo de desarrollo toma entre 2 y 3 meses. Esta distribuida principalmente en las áreas tropicales y en casi todos los países del mundo. Ataca principalmente en instalaciones de molinos y otras fabricas de alimentos de granos, cocoa, frutas secas, nueces y tortas de oleaginosas.
Existen muchas otras especies de Ephestia, E eleutella (H) que se especializa en tabaco, aunque se encuentra también en otros alimentos.
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E kuehniella (Z) también denominada polilla de las harinas, que tiene una envergadura con las alas abiertas de 20 a 22 mm.
Las alas delanteras son de color gris con varias líneas oscuras, mientras las alas posteriores son de color blanco amarillento, con una línea de contorno, cercana al borde, de color marron suave. Plod ia interp un tella ( H.) ,
Lepidóptera, Phycitidae.
Denominada polilla de la harina de la India o polilla de las frutas. La polilla tiene una envergadura, con las alas abiertas de 14 a 22 mm y de 10 mm con las alas cerradas y en reposo. La mitad de las alas anteriores son de color bronceado, con estrías oscuras y la otra mitad de estas alas es de color amarillento. Las alas posteriores son de color amarillento, con una franja o reborde cerca a los bordes, de color entre gris y marrón,
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La larva tiene una cabeza de color marrón, cuerpo segmentado de color amarillo claro y crece hasta 17 mm de longitud. Las larvas son muy productoras de hilo desde que nacen y generalmente construyen un alojamiento muy grande y sedoso para el recinto pupario. La hembra deposita entre 60 y 300 huevos, individualmente o en grupos. El tiempo de desarrollo en climas tropicales es de 3 a 4 semanas. Está presente en todo el mundo y su ataque se concentra principalmente en molinos de granos, bodegas de almacenamiento plantas de alimentos con granos, frutas secas, cacao, frijoles, semillas, panaderías, hierbas, vegetales, especias y muchas otras instalaciones y productos.
Sitotro ga c ere ale lla
(O.) Lepidoptera, Tineidae.
Denominada polilla de la harina o palomilla de los cereales. El tamaño de la envergadura con las alas abiertas es de 11 mm y en característico reposo y con las cerradas 5 a10 9 amm. El color de alas ambos pares de de alas es marrón amarillento con tonalidades de gris y algo de sombra. Característicamente ambos pares de alas terminan en un borde de flecos. Las larvas crecen hasta 6 mm y son de color blanco amarillento, con una pequeña cabeza roja,
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La hembra deposita alrededor de 150 huevos, preferiblemente sobre las cascaras de los granos, desde donde se introducen al interior de estos para comérselos en su totalidad y desarrollar allí dentro la etapa de pupa. La duración del ciclo puede demorar entre uno y 12 meses, dependiendo de las condiciones ambientales. En climas tropicales, el desarrollo es muy acelerado y la población crece rápidamente. Las condiciones óptimas de temperatura están entre 21 y 27 oC. Está presente en todos los países del mundo. En climas cálidos, estas polillas pueden atacar los granos desde el campo, mientras en países de estaciones, solo atacan en el interior de las areas de almacenamiento. Atacan todo tipo de granos y leguminosas.
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Capitulo 8. Control de calidad en almacenamiento de granos en Silos Bolsa.
El sistema de almacenamiento transitorio de granos en silos plásticos o silos bolsa fue desarrollado en Argentina desde la década de los 80 y se perfeccionó y popularizó en los primeros años del presente siglo. Así, en el 2000 se almacenaron unaños pocosiguientes menos dela2cifra millones deEn toneladas de granos y en los creció. la cosecha del 2008-2009 se almacenaron más de 50 millones de toneladas de granos en este sistema, principalmente maíz, soja y trigo. También está en uso en otros importantes sectores como el arrocero, los extractores de aceite de girasol y otros granos. El sistema es particularmente apreciado en el sector de las semillas de granos.. 227
En Colombia el sistema es distribuido por SuperBrix, empresa fabricante de maquinaria y tecnología para el manejo de granos, con la colaboración de GaviAgro y se ofrece comercialmente como Silobrix.
Fundamentos técnicos del sistema. El principio de conservación se basa en la colocación del grano dentro de una larga bolsa plástica absolutamente hermética a gases y agua, extendida sobre suelos corrientes, dentro de la cual la atmosfera se auto- modifica por la respiración del grano y de los hongos presentes, incrementando la proporción de CO 2 y disminuyendo el contenido de oxigeno, de forma natural, en pocos días, hasta niveles tales que no permiten el desarrollo de hongos e insectos y el grano entra en periodo de latencia, manteniendo su calidad por periodos variables, en correlación inversa con su contenido de humedad. A mayor humedad, menor tiempo de conservación. Granos secos se almacenan por largos periodos. Principio de operación: “El principio básico de la conservación se basa en la hermeticidad de la bolsa, donde el proceso respiratorio de los integrantes bióticos del granel (granos, hongos, insectos, etc.) consume el O2 generando dióxido de carbono CO2. Este proceso constituye una nueva atmosfera, rica en CO2 y pobre en O2, la cual suprime,
inactiva o reduce la capacidad de reproducción y o desarrollo de insectos y hongos así como la propia actividad del grano, facilitando xxi
su mantenimiento”.
La disposición del grano dentro de la bolsa tiene mucha importancia. El grano debe quedar bien embolsado, apretado, sin bolsas de aire interno, ni arrugas, templado el
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plástico hasta un cierto nivel que se puede medir sobre una escala marcada en el cuerpo del silo, siguiendo instrucciones del fabricante. Para un correcto embolsado, se desarrollaron maquinas especiales para cargar el silo, en forma correcta. Estas son maquinas que tienen un sistema de desenrollado del silo vacío y de templado del mismo, a través de un sistema de frenos en las ruedas, que van regulando el avance del tractor desde donde el equipo toma fuerza. Con un buen embolsado se reduce al mínimo la cantidad de aire del espacio intergranular y se complementa con un buen sellado inicial y final de las puntas, para evacuar la mayor cantidad posible de aire. Lo anterior facilita la auto-modificación de la atmosfera interna, en la cual los niveles de CO2 irán acumulándose, desplazando y reduciendo el porcentaje de oxigeno.
Granos donde es usado el sistema El sistema es actualmente utilizado para almacenar diversos tipos de granos, como maíz, soja, trigo, girasol, algodón, arroz, cebada y otros. Los principales usuarios son agricultores que almacenan sus cosechas recién recolectadas en los mismos lotes de producción, racionalizando el transporte de salida y buscando mejores oportunidades de mercado: los comerciantes y acopiadores y los industriales de cada uno de los productos que expanden su capacidad de manejo, secado y almacenamiento de granos con muy poca inversión. También es de común uso en los puertos, donde el grano es almacenado mientras espera para ser despachado a los destinos internacionales.
Componentes del sistema. Terreno:
El área necesaria es la que ocupa el silo mas el de circulación entre silos (calles) y la aproximación por uno de los extremos (para llenado y vaciado). Los silos de medida más populares 229
son los de 9 pies de diámetro, que ocupan una base de aproximadamente 2 m de base por 60 a 75 m de longitud. Usualmente se colocan dos silos contiguos, una calle de circulación de aproximadamente 5 metros, luego otra pareja de silos y así sucesivamente. Usualmente el terreno es un campo de tierra, limpio, bien nivelado y con buen drenaje, que permita la evacuación fácil del agua lluvia, evitando enpozamientos cerca al silo bolsa. La superficie del piso debe estar libre de palos, astillas, piedras o cualquier otro material que pudiera romper la bolsa. Vehículo alimentador del sistema.
Se requiere un vehículo granelero que alimente el cargador del silo. En Argentina se utilizan vagones cargadores, conectados a la toma fuerza del tractor, que reciben de las cosechadoras o de las plantas de secado y luego entregan a través de un transportador de tornillo elevado a la tolva del llenador del silo. En elinclinados medio colombiano, se pueden los transportadores o bazucas que utilizar están ampliamente difundidas en la industria que maneja granos.
Tipo de vehíulo utilizado para transportar los granos desde la cosechadora o desde la secadora hasta el sistema de cargue del silo bolsa.
Equipo para cargar el silo,
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Este es una aparejo mecánico auto soportado con ruedas y frenos, que se articula a un tractor. Es un equipo que tiene un panel con la forma de la boca del silo bolsa, para que este sea acoplado y desenrollado correctamente. El equipo tiene una tolva elevada para acceso de grano y un transportador de tornillo que va dentro de la bolsa para repartir el grano entrando. Estas máquinas pueden embolsar aproximadamente 250 t de granos por hora con granos como el maíz, girasol y soja y a la mitad en el caso de arroz con cascara que tiene menor densidad.
Maquina para cargar el silo bolsa
O eración de car ue del silo bolsa. Equipo descargador de silo bolsa. En Argentina se utiliza un equipo especial, auto soportado, con ruedas y frenos, una de cuyas partes se introduce dentro del silo bolsa, a través de una abertura inicial en la parte superior del silo bolsa. Tiene un transportador de tornillo, descargador, que va dentro del silo y retira el grano, conduciéndolo a través de un transportador de tornillo inclinado, hasta una boca de descarga elevada que permite cargar un camión o una vagoneta externa. En Colombia este equipo podría ser reemplazado por equipos transportadores inclinados, cuya tolva este colocada cerca al grano, para ser alimentados manualmente en la 231
base, reduciéndose de esta forma la inversión inicial en equipos. La diferencia está en que no se recogería la bolsa con la máquina y el vaciado necesitaría el apoyo de personal con palas para alimentar el transportador inclinado. El silo bolsa, queda destruido, como tal. Lo que queda es una carpa plástica de alrededor de 4 m de ancho por 70 m de largo. Cuando se usa la des embolsadora argentina, el silo es recogido por la máquina y enrollado convenientemente, quedando listo para ser cargado y enviado al reciclado de plásticos.
Equipo para descargar el silo
Operación de descargue del silo bolsa
Silo bolsa.
Es un tubo de plástico extruido construido con 3 capas que tiene un espesor total de más de 250 micrones lo cual le confiere alta hermeticidad a gases de CO2, O2 y agua. Las tres capas son, una interna negra, una intermedia transparente y una externa blanca reflectora de los rayos solares con protección UV. Los silos se ofrecen en diferentes diámetros, siendo el más popular y comercial el de 9 pies, con longitudes de 60 y 75 metros, que pueden ser acortadas por el usuario de acuerdo con su disponibilidad de grano y terreno. Cada silo está srcinalmente enrollado de forma tal que pueda ser colocado 232
fácilmente en la boca del equipo armador y llenador de la bolsa. Al iniciar el proceso de llenado, el primer extremo se cierra mediante un dispositivo suministrado por el fabricante, o es sellado con calor con selladoras especiales o simplemente amarrado y pisado bajo la masa de grano, para lograr total hermeticidad. Una vez iniciado el proceso de cargue, la bolsa se va estirando, pudiendo ser medida la elongación de la misma con una regla suministrada por el fabricante, en puntos predeterminados y marcados en el mismo silo bolsa, hasta un cierto grado de estiramiento que asegure el total llenado de grano, lo cual se controla con el avance del tractor donde está conectado el equipo llenador.
Instrumentos de control: Los siguientes son los elementos
auxiliares necesarios para controlar el grano almacenado en el sistema
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Medidor de gas , se utiliza para monitorear el
desarrollo inicial del CO2, que va agotando el O2 y luego, durante el tiempo de almacenamiento, para asegurarse que el nivel de gas se mantenga constante, permitiendo detectar roturas, filtraciones y daños en la estructura de la bolsa por diversas razones. Un termómetro de sonda , Una sonda o calador, El medidor de humedad po rtátil, Parches y pegante para sellar roturas y puntos de muestreo.
Principales beneficios para el usuario de silos bolsa: La humedad delpérdidas productode se peso mantiene constante por loEn cual se reducen las por deshidratación. el almacenamiento convencional en silos metálicos o de concreto y en arrumes en bodega, la humedad inicial de almacenamiento de grano seco, de aproximadamente 13% se reduce, en muchos casos, hasta niveles de 11% y menos en periodos de aproximadamente 4 meses, generando una pérdida de peso considerable. No se presenta desarrollo de insectos, por lo que no es necesario incurrir en costos de fumigación. Si los insectos están presentes inicialmente, cuando el grano es almacenado, se irán muriendo en poco tiempo. Los insectos no tienen posibilidad de entrar desde el exterior. En el sistema actual de almacenamiento, en zonas de producción de granos como arroz y maíz, las fumigaciones del grano seco almacenado, se realizan en promedio cada 45 días, obteniéndose al final del almacenamiento, recuentos de insectos vivos y muertos en las muestras de más de 50
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individuos por kilo, lo cual significa perdidas de peso del producto y contaminación del mismo. En arroz, no se presentan daños por granos ambarinos ni dañados por hongos, mientras se mantenga la atmosfera controlada en el interior y se sigan las instrucciones relacionadas con el tiempo seguro en relación con la humedad del grano. Se consigue una extensión de la capacidad de secamiento instalada con inversión menor que la del sistema convencional donde las secadoras tienen que ser capaces de secar al ritmo de la recepción (cosecha). Lo anterior reduce la necesidad de instalaciones nuevas cuando la producción o el acopio crecen. Permite ampliar la capacidad de almacenamiento con bajas inversiones en construcciones y activos fijos, utilizando áreas de terreno disponibles, e incluso marginales.
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Se pueden almacenar grandes cantidades de granos secos y semi húmedos de cosecha, directamente en los lotes de producción, evitando paradas en el trabajo de las cosechadoras, con independencia de la disponibilidad de transporte hacia los centros de acopio, lo cual permite regular el transporte y efectuarlo después de la cosecha. Permite almacenar granos húmedos por cortos periodos, en forma segura, permitiendo regular el transporte, desde los campos de producción, ampliar el uso de las secadoras a periodos de no cosecha. Se puede mantener la trazabilidad de lotes relativamente pequeños, identificando variedades, procedencias, proveedores, calidades, y otras características. Se puede hacer un seguimiento muy preciso de la calidad de todos granos almacenados, pues el producto depositadoy dentro los de las bolsas puede ser cuidadosamente muestreado controlado. Obtiene asesoría técnica en almacenamiento y conservación de granos de parte de los técnicos de GaviAgro y de SuperBrix.
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