Almacenamiento de Granos con Alta Humedad. Grupo Poscosecha de Granos

Transcripción

1 Almacenamiento de Granos con Alta Humedad Grupo Poscosecha de Granos

2 El grano mas seguro de almacenar es aquel de buena calidad SECO (Humedad de recibo o inferior) SANO (Bajo porcentaje de daño mecánico y biológico) LIMPIO (Bajo porcentaje de materias extrañas) FRIO (Temp. igual o menor a 17 C)

3 Temperatura Humedad 15% Perdida Materia Seca y Temperatura - Maiz 15% M.S. (%) Temp 25 Temp 20 Temp 15 Limite (0.5%) PMS 25 PMS 20 PMS Dias Módulo Poscosecha de Granos

4 Temperatura Humedad 16% Perdida Materia Seca y Temperatura - Maiz 16% M.S. (%) Temp 25 Temp 20 Temp 15 Limite (0.5%) PMS 25 PMS 20 PMS Dias

5 Temperatura Humedad 18% Perdida Materia Seca y Temperatura - Maiz 18% 60 7 M.S. (%) Temp 25 4 Temp Temp Limite (0.5%) PMS 25 PMS 20 PMS Dias

6 Calidad vs. humedad y temperatura Temperatura ( C) Humedad (%) PG 80% (Días) PG 90 % (Días) (Ochandio 2013)

7 Tiempo de Almacenamiento Seguro (TAS) Se define como el tiempo máximo que puede ser almacenado un grano, a determinadas condiciones de temperatura, humedad y porcentaje de granos dañados mecánicamente, sin perder su condición de grado.

8 Humedad de Almacenamiento Segura Es aquella que permite conservar los granos sin riesgo de desarrollo de hongos (CHE < 67%). Es especifica para cada tipo de grano En general coincide con la humedad de recibo del estándar de comercialización Cuando el almacenamiento se realiza a altas temperaturas, la humedad de almacenamiento debería ser menor

9 Humedad Relativa de Equilibrio (%) CHE para Diferentes Granos % HR de Equilibrio de Diferentes Granos 78% % % % Trigo Soja Maiz Girasol Arroz Humedad del Grano (%)

10 Temperatura del Grano ( C) TAS Soja (Días) Humedad del Grano (%)

11 TAS (Maíz-Meses)

12 Manejo en Silos Convencionales Grupo Poscosecha de Granos

13 Objetivos de la Aireación Mantener la temperatura del grano SECO lo mas baja posible durante su almacenamiento. Minimizar el riesgo de desarrollo insectos. Eliminar el calor producido por la baja actividad biológica del granel. Homogenizar temperatura y humedad (evitar condensación).

14 Propósitos de la Aireación Aireación de mantenimiento de grano seco Acondicionamiento Propósito Enfriar y controlar cambios de temperatura Controlar la uniformidad de la humedad de los granos en 1 o 2% Caudal Bajo: 0,05 0,25 m 3 min -1 t -1 Normalmente 0,1m 3 min -1 t -1 Intermedio: 0,3 0,5 m 3 min -1 t -1 Secado Reducir la humedad inicial de los granos (más de 3%) Alto: 1 3 m 3 min -1 t -1

15 Caudal de aire especifico (Qe) Volumen de aire suministrado por minuto y por tonelada de grano (m 3 /min/t). Silo de 100 t Silo de 200 t Ventilador suministra 10 m 3 /min

16 Factores que afectan la resistencia al Flujo de Aire Caudal de aire. Profundidad de la masa de granos. Tamaño, forma y distribución del espacio poroso entre los granos. Cantidad, tamaño y distribución del material fino en la masa de granos.

17 Frente de enfriado

18 Importante Airear un poco no significa enfriar un poco toda la masa de granos!!!!

19 Ciclo de Aireación Se cumple un CICLO DE AIREACIÓN cuando el frente de enfriado pasa completamente a través de la masa de granos y se enfría todo el granel.

20 Horas de funcionamiento del ventilador por Ciclo 16,5 HFV = Q e 16,5 = = 165 hs 0,1 HFV: Horas de funcionamiento del ventilador (hs/ciclo) Q e : Caudal específico de aire (m 3 min -1 t -1 )

21 Horas de funcionamiento del ventilador por Ciclo de Secado 660 HFV = Q e 660 = = 6.600hs= 275 días 0,1 HFV: Horas de funcionamiento del ventilador (hs/ciclo) Q e : Caudal específico de aire (m 3 min -1 t -1 )

22 Importante: Medir el Caudal de Aire Las mediciones se realizan sobre la superficie del grano en el centro y varios puntos de la periferia del silo.

23 Extractores de Aire o Ventilaciones Forzadas Funcionan cada vez que los ventiladores de aireación estén funcionando (control automático diferencial de temperatura). Manejar las condiciones del espacio aéreo del silo para prevenir condensaciones y ambientes con alta HR. Dimensionar el caudal de aire de ventilación en un 25-50% superior al caudal de aire de aireación.

24 Distribución del Caudal de Aire Caudal de aire no uniforme causa: Largos períodos de utilización de ventiladores. Dificultades para determinar la finalización de un ciclo de aireación. Aumento de los costos de operación.

25 Nivelado de la Superficie

26 Sobrellenado

27 Llenado central

28 Descorazonado Extraer la masa central de grano, limpiarlo y cargarlo al silo. NUNCA recircularlo!!

29 Finos (%) Conteo de insectos (50 gr) Descorazonado 3 2,5 2 1,5 1 Insectos Finos , Grano extraído durante descorazonado (t) En silos de 400 a t extraer aproximadamente 3%. (Cardoso y col. 2008) 0

30 Pre-Limpieza Reduce costos, entre los que se incluye los de aireación. Reduce riesgos de almacenamiento Rotativas Aspiradoras Zaranda por Gravedad

31 Desparramadores de Granos Producen una mejor distribución del material fino en la masa de granos Mejora la distribución del caudal de aire (menos variabilidad) Ayuda a nivelar la superficie del granel Cuidado si no funcionan bien!

32 Roscas Mezcladoras Es una herramienta útil para el secado en silo. Ventajas: No aceleran el secado, pero los hacen más homogéneo. Disminuyen la Presión Estática. Reducen la problemática de materiales finos y tiempos de aireación - Desventajas: Incrementos en los costos (instalaciones, mantenimiento y operación). Importante: A mayor suavidad en el secado mayor es el incremento del PH.

33 Otras Recomendaciones En caso de almacenar grano húmedo (hasta 18 %) para posterior secado Recordar que es imprescindible controlar la temperatura de la masa granaria. El sistema de aireación debe funcionar permanentemente independientemente de las condiciones ambientales, para soja almacenada con más de 15 % H b.s. el HRE será superior a 80 %. Al aumentar la humedad del grano el TAS se reduce ya que la humedad granaria determina la actividad de hongos y bacterias. Utilizar algún tipo de control automático.

34 Sellado de los Ventiladores Cuando se completa el ciclo de aireación y el grano esta en condiciones de ser almacenado por un largo periodo de tiempo (seco y frio) conviene sellar los ventiladores para evitar la entrada de insectos en el sistema y minimizar el efecto chimenea que produce el aire caliente.

35 Características Climáticas Las características climáticas de cada región determinaran las posibilidades del uso de la aireación para: Mantener fría la masa de granos Para prevenir infestación de insectos Minimizar el desarrollo de hongos en granos secos Secar granos con aire natural

36 Análisis de las Condiciones Climáticas Típicas Que analizar? Temperaturas promedios Temperaturas mínimas Horas disponibles para aireación Curvas de contenido de humedad de equilibrio

37 Análisis de las Condiciones Climáticas Típicas Que permite determinar? Limites razonables de temperatura para las diferentes estaciones. Estimar horas disponibles para aireación. Estimar caudales mínimos. Estimar si es posible secado con aire natural. Predecir problemas de sobresecado.

38 Horas Disponibles a Diferentes Temperaturas (Córdoba-Santa Fe) Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre hs totales C C C C totales C (Ciclo de aireación de 165 horas)

39 Humedad Relativa, Córdoba-Santa Fe Marzo/Junio

40 Controlador de Aireación Automático

41 AireAr Smartphones Programa en tiempo real el uso de ventiladores y lo relaciona con datos climáticos geolocalizados. Sugiere la temp. límite de encendido en base al GPS y recupera la información del clima, más el pronóstico de los próximos 10 días. En fctn. de esos datos, más el porcentaje de uso deseado calcula el momento de encendido. Ventajas: Uso eficiente de la energía, optimiza la fctn. de secado. Puede predecir cuántas horas adecuadas de aireación son necesarias en función de los pronósticos climatológicos. Desventajas: solo disponible para Windows Phone Mobile, se está trabajando para

42 Mezclamos? Fórmula para mezclas de distintas humedad: P s : P h x (H h - X) X- H s P s : Peso necesario de Grano Seco. P h : Peso del Grano Húmedo. H h : Contenido de Humedad del Grano Húmedo. H s : Contenido de Humedad del Grano Seco. X: Contenido de humedad que se pretende.

43 Ejemplo Se tienen 20 t de soja húmeda (16 %) que se quiere llevar a 13,5 % con soja seca (13 %). Cuantas toneladas se necesitarán de esta última? P s : P h x (H h - X): 20 x (16-13,5): 100 t X- H s 13,5-13 Rta.: Se necesitan 100 t de soja a 13 %

44 Condicionantes Disponer de buenos equipos (movimiento, medición, aireación, prelimpieza, etc.) NO mezclar lotes con más de 3 puntos de diferencia en el contenido de humedad. Bajo contenido de materias extrañas. La mezcla por sí sola no equilibrará la humedad en toda la masa. Es fundamental el correcto uso de la aireación. Considerar que los granos húmedos tienen mayor riesgo de deterioro.

45 Almacenar granos en un contexto de alta humedad. Grupo Poscosecha de Granos

46 Atmósfera Automodificada C 6 H 12 O 6 + 6O 2 6 CO 2 + 6H 2 O kj/mol Respiran Hongos Grano Insectos

47 Principios Básicos MANTENER LOS GRANOS EN UN AMBIENTE HERMÉTICO - Aumenta la concentración de Anhídrido Carbónico (CO 2 ) - Disminuye la concentración de Oxígeno (O 2 ) - Disminuye el riesgo de deterioro

48 CUIDADOS A TENER EN CUENTA 1) Elegir un lugar alto del terreno lejos de los árboles y posibles fuentes de rotura 2) Preparar una superficie limpia, firme y pareja 3) Evitar el daño mecánico a los granos 4) Efectuar un correcto llenado de la bolsa: - No dejar baches - No sobrepasar el coeficiente de estiramiento 5) Cuidar permanentemente la integridad de la bolsa y tapar inmediatamente las roturas 6) Considerar que en granos húmedos el riesgo de deterioro aumenta y los cuidados deben ser mayores

49 Comienzo de la bolsa

50

51 ESTIRAMIENTO DE LA BOLSA

52 Principales factores que inciden en la conservación Humedad Determina el desarrollo de hongos en almacenaje. Impedido a humedades de grano bajas (recibo o inferior). No varía durante el almacenaje, puede estratificarse. Temperatura Regula el desarrollo de hongos. Depende de la temperatura ambiente durante el periodo de almacenamiento (época y lugar).

53 Migración o Estratificación de la Humedad

54 Determinación Técnica de Capacitancia del contenido de Eléctrica Humedad (CH) de los Granos Las lecturas de CH son afectadas por: Densidad de envasado Temperatura: NO pueden medir con precisión cuando la temperatura de los granos supera los 33 C, o cuando la diferencia entre la muestra y el aparato es superior a 20 C. Distribución de la humedad dentro del grano y por la presencia de cuerpos extraños en la muestra. Curvas y la CALIBRACIÓN.

55 10,0 10,5 11,0 11,5 12,0 12,5 13,0 13,5 14,0 14,5 15,0 15,5 16,0 16,5 17,0 17,5 18,0 18,5 19,0 19,5 20,0 20,5 21,0 21,5 % de granos CH individual de los granos A1 A2 A3 B1 B2 B CH (%)

56 10,0 10,5 11,0 11,5 12,0 12,5 13,0 13,5 14,0 14,5 15,0 15,5 16,0 16,5 17,0 17,5 18,0 18,5 19,0 19,5 20,0 20,5 21,0 21,5 % de granos CH individual de los granos A1 A2 A3 B1 B2 B CH (%)

57 Temperature Cambios de Temperatura (Maíz) Primavera Verano 30 Invierno Ambient Superior Middle Bottom 0 8/23/ /9/01 9/26/01 10/12/01 10/29/01 11/15/01 12/1/01 12/18/01 1/4/02 1/20/02 Date

58 Temperatura ( C) Temperatura durante el almacenamiento (Soja) /01/ /04/ /06/ /09/ /12/ /02/2008 Fecha temp del grano temp del aire mensual

59 Riesgo de Embolsado de Grano Húmedo Contenido de Humedad (%) Tiempo Factores Condicionantes Riesgo de Pérdidas < 13 % 18 meses Hermeticidad Bajo 13 a 16 % 2 a 3 meses Hermeticidad y Temperaturas Medio 16 a 18 % 45 días Hermeticidad y Temperaturas ALTO 18 a 20 % < 10 días Incremento de Pérdidas ALTO > 20 % 0 Incremento de Pérdidas MUY ALTO

60 Bolsas Anegadas

61 Bolsas Sobre Rastrojo No. Si.

62 Elección y preparación del terreno

63 Bolsas sin Separación No. Si. 5 6 metros

64 Bolsas Mal Cerradas No. Si.

65 Bolsas Rotas

66 Daño por Animales

67 Excesiva Humedad

68 Monitoreo de Granos en Bolsas Plásticas

69 Monitoreo por calado: limitantes

70 Monitoreo mediante calador Mucha mano de obra Pocas bolsas por hora Útil para determina la condición del grano extraído (% de proteína, H(%), etc.)

71 Monitoreo Mediante Medición de CO 2 Medición de la concentración de CO 2 Relacionado a la actividad biológica. A mayor actividad biológica, mayor concentración de CO 2 Mayor concentración de CO 2, mayor riesgo de almacenamiento

72 Ventajas: CO 2 es un Gas CO CO2 CO 2 2 2

73 4mts. 4mts. 4mts. 4mts.

74 Ventajas del Monitoreo de Dióxido de Carbono Alta sensibilidad: Detectar condiciones de almacenamiento riesgosas: Alta humedad, baja calidad, anegamiento o roturas y tiempo de almacenamiento. No daña la integridad del plástico. Mayor practicidad: - Sumamente portátil (tipo de sensor). - Monitoreo de 15 a 20 bolsas plásticas por hora.

75 Identificación Electrónica Agilizar el trabajo y eliminar errores. Georeferenciado facilitando su ubicación, minimizando errores de muestreo. Parches para puntos de medición que mantienen la hermeticidad del silo (opcional). Para cualquier tipo de grano almacenado.

76 Sistema de Monitoreo INTA-Silcheck.

77 Herramientas on-line AireAr: software para la selección y dimensionamiento de ventiladores y conductos de aireación.- Calculador CHE.- Calculador de Mermas por Humedad.- Calculador Psicrométrico.- Calculador Costo Secado.- Cálculo de Caudal Específico.- Cálculo de merma por humedad.- Cálculo dosificación fosfina.- Humedad de Equilibrio.- Análisis Económico de silo bolsa (aplicación Web) Se están desarrollando modelos de Simulación para silo bolsa (temperatura, humedad, CO 2 ). Disponible de manera libre y gratuita a través del sitio web del INTA

78 Publicaciones disponibles on-line:

79 Próximos Eventos

80 GRACIAS POR SU ATENCIÓN

81 Grano Dañado La NORMA XVII, incluye a los granos brotados, fermentados y ardidos, por calor o podridos. Establece como base de recibo y tolerancia un 5,0 %. Castigando a razón del 1,0 % por punto o fracción proporcional. Esta condición podría impactar en otros rubros, sujetos a arbitraje (0,5 al 2 %): Amohosados: Granos que llevan moho adherido en la mayor parte de su superficie. Olores comercialmente objetables: Aquellos que por intensidad y persistencia afectan su normal utilización.

82 Efectos de Hongos y Micotoxinas HONGOS: Rechazo del alimento Disminución de la eficiencia de conversión MICOTOXINAS: Alteración en la absorción y metabolismo de nutrientes. Cambios en la función endócrina y neuroendócrina Supresión del sistema inmunológico

83 Hongos asociados a soja en Argentina Alternaria Alternata Penicillium citrinum Fusarium graminearum Fusarium croockwellense Aspergillus flavus Penicillium funiculosum Fusarium heterosporum Fusarium semitectum Fusarium culmorum Fusarium acuminatum Aspergillus niger Ácido tenuazónico, alternariol, monometil ester, alter toxinas Citrinina Deoxinivalenol, nivalenol, zearalenona, butenólido, fusarina C, 3 y 15 acetil DON, di acetil DON Zearalenona, tricotecenos tipo B, fusarina C Aflatoxina B1, ácido ciclopiazónico Patulina Toxina T-2, HT-2, T-2 tetraol Zearalenona, bauvericina Zearalenona, tricotecenos tipo B, fusarina C, butenólido Butenólido, tricotecenos tipo A Malforminas, ocratoxina A

84 EFECTOS DE MICOTOXINAS EN VACAS LECHERAS Afectan la producción, ganancia de peso, funcionamiento del rumen (alteran microflora, depresión digestibilidad y < aporte proteína microbiana al intestino). Alteran el comportamiento sexual y reproductivo de las hembras. Causan daños en órganos (hígados, riñones). Inmunodepresión (enfermedades por agentes oportunistas secundarios). los residuos de las mismas o sus metabolitos no ingresan a la cadena alimentaria (no aparecen en producto).

85 EFECTOS DE MICOTOXINAS EN VACAS LECHERAS Zearalenona: Modificiones en el nivel de estrógenos Abortos (dosis altas) Reducción del consumo de alimento Vaginitis, secreción vaginal Menor performance reproductiva Toxina T2: Rechazo del alimento, pérdidas en producción Gastroenteritis, hemorragias intestinales, muerte Disminución de respuesta inmunológica en terneros

86 EFECTOS DE MICOTOXINAS EN VACAS LECHERAS DON: Menor consumo, menor producción de leche Recuento elevado de células somáticas Reducción de la eficiencia reproductiva Rechazo del alimento

87 EFECTOS DE MICOTOXINAS EN VACAS LECHERAS Aflatoxinas: Disminución de la respuesta animal y del estado general de salud. Efecto en la industria: Suelen aparecer en productos obtenidos de animales que consumieron alimento contaminado. Residuo en leche 0,5 ppb (MERCOSUR); 0.05 ppb (UE)

88 Consideraciones a tener en cuenta El rumen tiene cierta capacidad natural de detoxificación de micotoxinas: Depende del las características del mismo (ph, tasa de pasaje del alimento). Animales alimentados en forma más intensiva suelen rendir mayores proporciones de ácido propiónico y láctico lo que produce menor tasa de crecimiento de algunos grupos bacterianos que son los que procesan y desactivan las micotoxinas. Tiempo de permanencia en rumen (manejo intensivo < tiempo).

89 Bioconversión de micotoxinas en rumen (Jouany y Díaz) Micotoxina Degradación en No degrada en rumen rumen aflatoxinas 0 a 42% 58 a 100% zearalenona 90% 10% metabolitos estrogénicos DON 35% ph dependiente ocratoxina 100%? 65%

90 Secuestrantes de micotoxinas Inorgánicos: bentonitas, zeolitas, carbón activado, entre otros. Enlazan a la micotoxina por diferencias de carga. Casi específicos para aflatoxinas, con muy poca actividad sobre las otras micotoxinas. Orgánicos: básicamente derivados de la pared celular de Saccharomyces cerevisiae (β-d-glucanos). Enlazan a la micotoxina en sitios de unión sin intervenir cargas electrostáticas. Combinados: Secuestrantes inorgánicos + algún microorganismo o enzimas (de la microflora ruminal). Capaces de romper los grupos funcionales de estas toxinas, o bien se puede recubrir con una molécula orgánica (C-18) la superficie de un aluminosilicato, permitiendo así adsorber zearalenona, ocratoxina A, fumonisina B1 y, en menor medida, aflatoxinas y tricotecenos. (Bueno, 2015). B. F. Iglesias; J. O. Azcona (INTA, EEA Pergamino, Sección Aves)

91 Perfil nutricional de la soja brotada Contenido de materia seca Adaptado de Peer & Leeson, 1985

92 Perfil nutricional de la soja brotada Análisis proximal en base seca Adaptado de Peer & Leeson, % Cen: Cenizas; FC: Fibra cruda; LT: Lípidos totales; PC: Proteína cruda; ELN: Extractivo libre de nitrógeno (glúcidos).

93 Perfil nutricional de la soja brotada Contenido de EB e IT Adaptado de Peer & Leeson, 1985 EB: Energía bruta; IT: Inhibidores de tripsina.

94 Perfil nutricional de la soja brotada Contenido aminoácidos (b.s.) Adaptado de Peer & Leeson, % Lis: Lisina; Tre: Treonina; Met+Cis: Metionina+Cistina.

95 IMPORTANTE!!! Dada la gran variabilidad de calidad (CH, Dañado, Hongos, Micotoxinas, etc.): Alta presión de muestreo (> cant. de muestras posibles). Alta frecuencia (< Lapso de tiempo entre muestreos). Conocer la > cant. de micotoxinas presentes permite ponderar el riesgo de ese material y tomar recaudos. HPLC (cromatografía líquida de alto desempeño) y UPLC-MS/MS (cromatografía líquida de ultra desempeño con detector masa/masa). B. F. Iglesias; J. O. Azcona (INTA, EEA Pergamino, Sección Aves)

96 Pautas a tener en cuenta Analizar el contenido de Micotoxinas. Dimensionar el riesgo de uso. Rara vez una micotoxina se presenta en forma aislada, lo que motiva a evaluar los posibles sinergismos de estas toxinas. Se podrá utilizar secuestrantes, diluir o deberán ser descartados los lotes muy contaminados. La contaminación con micotoxinas se da en cualquier parte de la cadena, siendo la higiene una herramienta fundamental para disminuir su impacto. Evaluar la posibilidad de utilizar algún secuestrante de micotoxinas, para lo cual es necesario conocer que micotoxinas están presentes. Caracterizar el material a utilizar: Fuerte presión de muestreo y análisis. Dada la alta variabilidad en el perfil nutricional de las partidas de granos.