6. Secado

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6.1 Introducción

Los cereales son cultivos anuales que se consumen por sus semillas amiláceas comestibles. Es la fuente principal de carbohidratos de los seres humanos. La secuencia natural del ciclo vital es que los granos maduran, se recogen, quedan en reposo vegetativo, se echan luego en tierra donde en último término germinan y producen una nueva planta.

Esta secuencia se interrumpe cuando las semillas se recogen, secan y almacenan. De este modo se reduce su actividad metabólica a un nivel tan bajo que no se deterioran de forma significativa; hay que proteger los granos contra las pérdidas que puedan derivar de otras causas.

La temperatura y el contenido de humedad son los dos factores que se ha aprendido a controlar para evitar el deterioro durante el almacenamiento. En la Figura 6.1 se representan combinaciones de estos factores, que se han demostrado eficaces para un almacenamiento sin riesgos contra agentes concretos. En la Figura 6.2 se muestra el efecto combinado.

En el trópico, el control de la temperatura resulta demasiado costoso, de forma que el secado sigue siendo el método más eficaz con relación a los costos. No obstante, incluso a niveles de reducida humedad, el grano almacenado no está libre de deterioro por insectos, cuando la temperatura es superior a los 15 °C.

Se utilizan muchos métodos y sistemas diferentes para secar y almacenar el grano. Para evaluarlos con miras a que los usen los agricultores, la aldea o la cooperativa, es necesario comprender los principios básicos que regulan el intercambio de humedad entre el aire y los granos.

6.2 Aire y vapor de agua: psicrometria

El aire atmosférico consta de aire seco y vapor de agua. Póngase, por ejemplo, que en Ibadàn, Nigeria, al mediodía de un día de mediados de octubre, I m3 de atmósfera contenía 1 131,2 g de aire seco y 20,36 g de vapor de agua. El aire seco y el vapor de agua se hallaban homogéneamente distribuidos en el espacio de I m3. La temperatura era de 30 °C y la humedad relativa de 66 por ciento.

Figura 6.1: Combinaciones de contenido de humedad y temperatura que ofrecen condiciones de almacenamiento sin riesgos para los granos almacenados. Fuente: McLean Drying and storing combinable crops. Framing Press LTD. 1980

Figura 6.2: Combinaciones de temperatura y contenido de humedad que ofrecen condiciones de almacenamiento de grano sin riesgo contra los cuatro principales agentes. Nota: el sector de riesgo para los àcaros se muestra separadamente, porque no siempre constituyen un problema

CUADRO 2. Aire y vapor de agua en un espacio de 1 m³

¹ Ver Figura 6 4

La cantidad de vapor de agua generalmente se expresa como proporción del aire seco presente en el mismo volumen que el vapor de agua, y se conoce como humedad especifica (s). En este caso, la humedad especifica era:

Humedad especifica (s) = 20,36 g de agua / 1 131,20 g de aire seco = 0,018 kg de agua/kg de aire

No llovió en absoluto ese dia, y a las 15.00 horas la temperatura del aire había subido a 35 "C. La humedad especifica era todavía de 0,018, porque no había variado el volumen de vapor de agua, pero la humedad relativa habla descendido a 49 por ciento. (Se desconoce la pequeña variación de densidad de la mezcla de aire/vapor de agua debida a estos cambios.) ¿Es posible que el aire fuera entonces más seco?

En efecto, la humedad relativa (h.r.) representa la saturación porcentual del espacio por el vapor de agua, y como el aire caliente puede coexistir en el mismo con mucho más vapor de agua que el aire frío (Cuadro 3), la h.r. (o porcentaje de saturación) ha descendido, aunque no se haya extraído ni añadido vapor de agua en dicho espacio; sólo ha aumentado la temperatura. Es decir, el espacio puede contener mucho más vapor de agua a 35 °C (Cuadro 3).

Para las 22.00 horas la temperatura del aire había bajado a 24 ºC y la humedad relativa había aumentado al 95 por ciento, aunque la humedad especifica se mantuvo a 0,018 kg de agua/kg de aire seco.

Las relaciones entre temperatura y humedad son complejas, pero pueden representarse mediante ecuaciones matemáticas, lo que permite calcular los efectos de la variación de cualquiera de los factores, o también mediante una tabla psicrométrica

CUADRO 3. Capacidad de carga de vapor de agua del espacio atmosférico a diferentes temperaturas y a presión normal

Dicha tabla tiene la forma de un gráfico, cuyos ejes son la temperatura (horizontal) y la humedad especifica (vertical). Los valores de la humedad relativa se representan mediante una serie de líneas curvas. En la Figura 6.4 se presenta una forma simplificada de la tabla con tres puntos que representan las condiciones registradas al mediodía, a las 15.00 y a las 22.00 horas, que se han examinado anteriormente. Volviendo ahora a la Sección 6.2, compruébense, utilizando la tabla, los valores de la humedad relativa (h.r.), la humedad especifica y la temperatura en cada punto.

Figura 6.3: Aire y vapor de aqua contenidos en 1m³ (ver condición 1 en el Cuadro 2)

Figura 6.4: Tabla psicrométrica. Fuente: Chartered Institute of Building Services (Londres, Reino Unido)

CUADRO 4. Peso del agua liberada por el grano húmedo durante el secado (g/kg)

La cuarta escala de cifras que aparece en la tabla se refiere a la temperatura en un termómetro de bulbo húmedo, y se utiliza para determinar el punto de referencia sobre la tabla, porque es más fácil medir la temperatura que los otros factores que intervienen.

Si el espacio no está saturado puede recibir evidentemente más vapor de agua. Si se humedece un trozo de tela de algodón limpio con agua destilada y se hace pasar aire a presión por el paño húmedo, se evaporará algo de agua del paño. Dicha evaporación absorbe energía del paño húmedo, con la consiguiente reducción de su temperatura. Se llega enseguida a un punto de equilibrio en que la temperatura del paño permanece constante: esta es la temperatura de bulbo húmedo, un término derivado de la práctica de envolver un termómetro de bulbo con un trozo de tela húmedo. Las temperaturas de bulbo seco y las de bulbo húmedo se leen en termómetros colocados uno junto al otro en un higrómetro de honda. Basándose en estas dos lecturas de la temperatura de bulbo húmedo y de bulbo seco, pueden establecerse en la tabla todas las demás características de la relación aire/agua. La depresión de bulbo húmedo es la diferencia entre las temperaturas de bulbo húmedo y de bulbo seco, y puede emplearse para hallar la humedad relativa en las tablas.

Resumiendo, los puntos importantes son los siguientes:

1. el aire ambiental se compone de aire seco y vapor de agua;
2. la proporción de vapor de agua con respecto al aire seco es muy pequeña;
3. con igual contenido efectivo de agua del espacio ocupado por el aire ambiental, la humedad relativa disminuye, si sube la temperatura, y aumenta si baja la temperatura;
4. la relación puede representarse mediante un gráfico denominado tabla psicrométrica.

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