Taller de proyectos interdisciplinarios

Ingeniero Juan Edilberto Rincón

9 de Septiembre de 2009

ESTADO DEL ARTE: DESGRANADORA DE MAÍZ

Tatiana Franco V.Erick Libardo Piñeros

Germán Enrique GómezOmar Leonardo EspejoDiego Armando Caro

Wilson Enrique Castillo

MAIZ:

Clasificada como una planta herbácea, originaria de las Américas e introducida en Europa a mediados de 1500. En la actualidad es el cereal con mayor producción en el mundo, superando al trigo y el arroz.

El maíz es capaz de reproducirse por sí solo, esto sucede cuando las plantas y sus espigas caen al suelo y tienen contacto con la tierra, y junto con condiciones de humedad se asegura la perpetuación de esta especie anual.

La estructura del maíz está compuesta por planta, tallo, hoja, sistema radicular, raíces (seminal, adventicias, de sostén y aéreas); y su flor por espiga, par de glumelas, tres estambres fértiles, -pistilo rudimentario, inflorescencia postilada, hojas, cabello de elote y mazorca.

El fruto de la planta del maíz se llama comercialmente grano que se compone de:

Pericarpio: cubierta del fruto, de origen materno, se conoce como testa, hollejo o cáscara. Aleurona: capa de células del endospermo de naturaleza proteica. Endospermo: tejido de reserva de la semilla que alimenta al embrión durante la germinación. Escutelo o cotiledón: parte del embrión Embrión o germen: planta en miniatura con la estructura para originar una nueva planta, al germinar la

semilla. Capa terminal: parte que se une al olote, con una estructura esponjosa adaptada para la rápida

absorción de la humedad. Entre esta capa y la base del germen se encuentra un tejido negro conocido como capa hilar, la cual sirve como sellante durante la maduración del grano.

Gráfica 1

Gráfica 2

TIPOS DE MAIZ:

El maíz tiene una gran variabilidad en el color del grano, la textura, la composición y la apariencia. Puede ser clasificado en distintos tipos según:

a) la constitución del endosperma y del grano.b) el color del grano.c) el ambiente en que es cultivado.d) la madurez.e) su uso.

Los tipos de maíz más importantes son duros, dentados, reventones, dulces, harinosos, cerosos y tunicados. Una buena descripción de los tipos de granos maíz con ilustraciones se encuentra en Maize publicado por Ciba Geigy en 1979. Dowswell, Paliwal y Cantrell (1996) han descripto varios tipos de granos basados en la clasificación citada. Una publicación reciente, Specialty corns, cubre varios de esos tipos de maíz, su mejoramiento y usos (Hallauer ed., 1994).

Económicamente, los tipos más importantes de maíz cultivados para grano o forraje y ensilaje caen dentro de las tres categorías más importantes de duro, dentado y harinoso. Un cuarto tipo de maíz que puede ser agregado a los anteriores es el maíz con proteínas de calidad (MPC) basado en el mutante o2 obtenido en la búsqueda de una mejor calidad de las proteínas. Los tipos de maíz de menor importancia comparativa como aquellos usados como alimento o forraje, pero con un importante valor económico agregado son: maíz reventón cultivado por sus granos para preparar bocadillos; tipos de maíz dulce cultivados para consumir las mazorcas verdes, y tipos de maíz ceroso. Las estimaciones del área tropical sembrada con los distintos tipos se encuentra en la Tabla 4. Los detalles sobre el uso de varios tipos de maíz para consumo humano, animal e industrial se describen en el capítulo Usos del maíz.

Tabla 1. Área sembrada con varios tipos de maíz en los trópicos

Tipos de maíz Área sembrada (millones de ha )Amarillo duro 20,0Blanco duro 12,5Blanco dentado 19,0Amarillo dentado 9,5Harinoso y Morocho 0,6Reventón, dulce y ceroso Muy limitada

Fuente: CIMMYT, 1988, 1994

MAÍZ DUROLos cultivares locales originales de maíz fueron en general tipos de maíz duro. Los granos de este tipo de maíz son redondos, duros y suaves al tacto. El endospermo está constituido sobre todo de almidón duro córneo con solo una pequeña parte de almidón blando en el centro del grano. El maíz duro germina mejor que otros tipos

de maíz, particularmente en suelos húmedos y fríos. Es por lo general de madurez temprana y se seca más rápidamente una vez que alcanzó la madurez fisiológica. Está menos sujeto a daño de insectos y mohos en el campo y en el almacenamiento. Sin embargo, los maíces duros rinden por lo general menos que los maíces dentados.

Los maíces duros son preferidos para alimento humano y para hacer fécula de maíz ("maicena"). Una parte importante del área sembrada con maíces duros es cosechada para ser consumida como mazorcas verdes o como alimento animal, si bien datos concretos al respecto no están aún disponibles. Muchos de los maíces duros cultivados comercialmente tienen granos anaranjado-amarillentos o blanco-cremosos, aunque existe una amplia gama de colores, por ejemplo, amarilla, anaranjada, blanca, crema, verde, púrpura, rojo, azul y negro. En los trópicos, los tipos de maíz duro color amarillo-anaranjado alcanzan un área de 20 millones de hectáreas, mientras que los de color blanco-cremoso llegan a 12,5 millones de hectáreas.

MAÍZ REVENTÓNEsta es una forma extrema de maíz duro con endosperma duro que ocupa la mayor parte del grano y una pequeña cantidad de almidón blando en la parte basal del mismo. Los granos son pequeños, con pericarpio grueso y varían en su forma de redondos a oblongos. Cuando se calienta el grano, revienta y el endospermo sale. Varias formas primitivas de maíz tienen granos de tipo reventón. El maíz Primitivo Sikkim que se encuentra en Sikkim y Bhutan, en la región del Himalaya, tiene granos reventones parecidos al arroz. El uso principal del maíz reventón es para bocadillos (rositas o palomitas). Los granos con bajo contenido de humedad -cerca de 14%- cuando se calientan a alrededor de 170°C, revientan y cuanto mayor es su expansión mejor es la calidad del producto final. Parece haber una correlación negativa entre el rendimiento y la capacidad de expan-sión y su calidad (Alexander, 1988).

El maíz reventón es una planta baja con tallos débiles y de madurez temprana. La planta produce más de dos mazorcas pequeñas -en algunos casos hasta seis- pero de bajo rendi-miento en peso, aunque no en número de granos. Este tipo de maíz no es un cultivo comercial común en los trópicos y se siembra en pequeña escala. En varios países de los trópicos los granos de maíces duros son usados como reventones o son tostados en arena caliente y consumidos como bocadillos.

MAÍZ DENTADOEn términos generales, el maíz dentado es el tipo de maíz cultivado más comúnmente para grano y ensilaje. El endosperma del maíz dentado tiene más almidón blando que los tipos duros y el almidón duro está limitado solo a los lados del grano. Cuando el grano se comienza a secar, el almidón blando en la parte superior del grano se contrae y produce una pequeña depresión. Esto da la apariencia de un diente y de aquí su nombre. Los maíces de granos dentados tienen una mayor profundidad de inserción en el olote y tienden a tener a ser más difíciles de trillar que los maíces duros. El maíz dentado es generalmente de mayor rendimiento que otros tipos de maíces, pero tiende a ser más susceptible a hongos e insectos en el campo y en el almacenamiento y demora mas en secar que los maíces de granos de endosperma duro.

Muchos de los maíces dentados cultivados tienen granos de color blanco, preferidos para el consumo humano o tienen granos amarillos, los cuales son preferidos para alimento animal. Ambos tipos son importantes para alimento animal y para usos industriales. En los trópicos, el maíz dentado blanco se cultiva en 19 millones de hectáreas y el dentado amarillo en 9,7 millones de hectáreas.

MAÍZ HARINOSO

El endosperma de los maíces harinosos está compuesto casi exclusivamente de un almidón muy blando, que se raya fácilmente con la uña aún cuando el grano no esté maduro y pronto para cosechar. Es el maíz predominante en las zonas altas de la región andina y de México. Los tipos de maíces harinosos muestran gran variabilidad en color de grano y textura (Grobman, Salhuana y Sevilla, 1961; Goertz et al., 1978). Estos maíces son casi únicamente usados como alimento humano y algunas razas se utilizan para la preparación de platos especiales y bebidas (Serna Saldívar, Gómez y Rooney, 1994). La variedad Cuzco Gigante, es un maíz harinoso del Perú que tiene granos grandes con solo ocho filas en la mazorca. En los últimos tiempos se ha difundido el consumo del maíz harinoso tostado. Las razas de estos maíces presentan una gran variedad de colores y de algunos de ellos se extraen colorantes. A causa de la naturaleza blanda del almidón del endospermo estos maíces son altamente susceptibles a la pudrición y a los gusanos de las mazorcas y a otros insectos que los atacan tanto en el campo como en el almacenamiento. Por otra parte, también es difícil mantener la buena germinabilidad de las semillas. El potencial de rendimiento es menor que el de los maíces duros y dentados.

Otro tipo de maíz que se está difundiendo en la zona andina es el Morocho; ha sido desarrollado cruzando tipos de maíces harinosos con maíces duros de zonas altas. Los granos tienen almidón blando en el centro con una capa periférica de almidón duro que lo rodea. Los maíces de tipo Morocho son más tolerantes a los problemas que afectan a los maíces harinosos; estos son maíces que tienen el doble propósito de servir como uso humano y para la industria avícola, si bien la industria no los acepta fácilmente a causa de los problemas que presenta su molienda.

MAÍCES CEROSOSActualmente estos maíces son cultivados en áreas muy limitadas de las zonas tropicales donde las poblaciones locales los prefieren para su alimentación; su nombre se debe a que su endospermo tiene un aspecto opaco y ceroso. El almidón en los maíces duros y dentados está comúnmente constituido por cerca 70% de amilopectina y 30% de amilosa; en cambio en los maíces cerosos está compuesto exclusivamente por amilopectina. El mutante del maíz ceroso fue descubierto en China; es un maíz cultivado solo para algunos fines específicos y en algunas partes de Asia oriental es usado para hacer comidas típicas y para asar las mazorcas con los granos en estado de masa. El maíz ceroso obtiene buenos precios en algunos mercados industriales, en especial para obtener un almidón similar a la tapioca. En los últimos años la química de la amilopectina del maíz ceroso ha sido estudiada en detalle para sus fines industriales ya que su composición es muy distinta de la composición de la amilopectina de los maíces duros o dentados (Dintzis, Bagley y Felker, 1995)

OPACO-2 Y MAÍCES CON PROTEÍNAS DE CALIDAD (MPC)Este tipo de maíz tiene un gen mutante recesivo o2 que contiene cerca del doble de dos aminoácidos esenciales, lisina y triptófano, en su endospermo. Esto mejora sensiblemente la calidad de las proteínas del maíz, el cual normalmente es uno de los cereales con más bajo contenido proteico. En los MPC es afectada la calidad de las proteínas y no su cantidad. El grano típico de opaco-2 tiene un endosperma muy blando con una apariencia yesosa y opaca. El gen o2 también causa algunos efectos indeseables tales como susceptibilidad a la pudrición de la mazorca, a los insectos de los granos almacenados y presenta un menor rendimiento. Estos defectos han sido eliminados por medio de cruzamientos y por la acumulación de genes modificadores adecuados los cuales han resultado en un grano con un aspecto muy similar a los maíces duros o dentados, con buen rendimiento y que retienen el gen o2 y sus efectos positivos sobre la calidad de la proteína (Vasal, 1975, 1994; Bjarnason y Vasal, 1992). Como este maíz no tenía apariencia opaca ni yesosa fue denominado maíz con proteínas de calidad - MPC. A pesar de los éxitos obtenidos en estos trabajos de fitomejoramiento los MPC no se han difundido en la zona tropical y su cultivo se limita a Brasil, China, Ghana y Sud África.

MAÍCES DULCESEstos tipos de maíces se cultivan principalmente para consumir las mazorcas aún verdes, ya sea hervidas o asadas. En el momento de la cosecha el grano tiene cerca de 70% de humedad y no ha comenzado aún el proceso de endurecimiento. Los granos tienen un alto contenido de azúcar y son de gusto dulce. La conversión del azúcar a almidón es bloqueada por genes recesivos, por ejemplo, azucarado (su), arrugado (sh2) y quebradizo (bt1). Los granos en su madurez son arrugados debido al colapso del endospermo que contiene muy poco almidón. En este caso es difícil producir semillas con buena germinabilidad y esta tiende siempre a ser baja. Los tipos de maíz de grano dulce son susceptibles a enfermedades y son comparativamente de menor rendimiento que los tipos duros o dentados, por lo que no son comúnmente cultivados en forma comercial en las zonas tropicales. Sin embargo, en este momento existen algunas variedades e híbridos con los genes sh2 o bt1 para las zonas tropicales (Brewbaker, 1971, 1977) que están comenzando a cultivarse comercialmente en la zona del sudeste de Asia.

MAÍZ COMÚN PARA MAZORCAS VERDESEn muchos ambientes tropicales los maíces duros y cerosos comunes se cultivan por sus mazorcas verdes a causa de los problemas que presentan los maíces de tipo dulce, si bien no se ha prestado mayor atención al desarrollo de genotipos de maíces duros para su consumo hervidos o asados. Existe considerable variabilidad del espesor del pericarpio y de la textura del almidón del endospermo que pueden ser explotadas para desarrollar tipos de maíz de mazorca verde como fuente de alimento y de energía.

MAÍZ BABYOtro tipo de maíz que está ganando en popularidad es el maíz baby. Antes de la polinización, las mazorcas jóvenes son cosechadas y utilizadas como una hortaliza, consumidas frescas o envasadas. Los ambientes tropicales son particularmente favorables para cultivar este tipo de maíz y puede ser cultivado a lo largo de todo el año para su consumo fresco. En Tailandia se han obtenido buenos resultados con su producción (Chutaew y Paroda, 1994).

Algunas razas de maíz tropical encontradas en el noreste de los Himalayas tienen un porcentaje más alto de azúcar en las partes vegetativas. Estos tipos tienen un buen potencial como alimento para el ganado y posible-mente para la producción de gasohol.

CONSUMO:

En el mapa inferior se muestra la tasa de consumo de maíz per cápita a nivel mundial y como se ve México, Guatemala, El Salvador, y los países del Sur de África, encabezan la lista de los principales consumidores.

Gráfica 3

ESTADISTICAS DE PRODUCCION1:

0

10.000

20.000

30.000

40.000

50.000

60.000

1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004

Hec

táre

as

Córdoba Valle Sucre Tolima

Grafica 4. Superficie cosechada por Departamentos (1993 – 2004)

1 www.confecampo.com

0

100.000

200.000

300.000

400.000

500.000

600.000

700.000

800.000

900.000

1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005

Hec

táre

as

Maíz Tecnificado Maíz Tradicional Total Nacional

Grafica 5. Superficie total cosechada de Maíz (1993 – 2005)

0

50.000

100.000

150.000

200.000

250.000

1993

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

Tone

lada

s

Córdoba Valle Tolima

Grafica 6. Producción total de maíz por departamentos (1993 – 2004)

Grafica 7. Oferta Maiz amarillo en Colombia 2005

3.95

0.70

0

280.228.400

132.645.000

4.18

0.00

0

0

50.000.000

100.000.000

150.000.000

200.000.000

250.000.000

300.000.000

Tone

lada

s

Grafica 8. Principales productores Mundiales de Maíz en 2005

Calendarización de siembras y cosechasA continuación se presenta el comportamiento de las siembras y cosechas en el ámbito nacional, la estacional de las mismas se muestra mediante distribución porcentual por meses, en el cuadro No. 6 y el gráfico 3 se observa el comportamiento de las áreas sembradas.

Tabla 2. Calendarización de las siembras y las cosechas de maíz

Desagregación geográfica del área cosechadaDentro del área cosechada de maíz tecnificado en el país, se puede decir que el 87% esta representado en cuatro departamentos a saber: Córdoba, Sucre, Tolima y Valle del Cauca, en estos a la vez recogen el 85% de las

fincas que se dedican a este cultivo.

El área promedio cultivada por finca va de 2.5 hectáreas en el departamento de Sucre, hasta 30.28 en el Valle del Cauca.

Tabla 3. Distribución Nacional del área cosechada en maíz tecnificado

EXPORTACIONES / IMPORTACIONES EN COLOMBIA2:

Tablas 4 y 5. Estadísticas de Exportaciones de Colombia por Zonas Económicas para el producto Maíz amarillo duro, excepto para siembra (Código NANDINA: 10059011).

Zonas EconómicasVolumen en Toneladas Valores en miles de USD

2000 2001 2002 2003 2004 2000 2001 2002 2003 2004MUNDO 16 16 39 905 53 11 9 20 197 29

COMUNIDAD ANDINA 0 0 0 866 0 0 0 0 177 0NAFTA 15 14 23 24 8 9 7 14 12 5

CARICOM 0 0 0 0 4 0 0 0 0 1

PAÍSES DE AMÉRICA NO INCLUÍDOS EN Z.Eco. 0 0 11 5 37 1 0 3 2 20

UNIÓN EUROPEA-15 1 2 4 10 4 1 2 3 7 3AELC (EFTA) 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Volumen en Toneladas Valores en miles de USD % Participación2003 2004 2005 2006 2007 2003 2004 2005 2006 2007 2007

Total MundoMundo 16 16 39 905 1641 11 9 20 197 378 100

Principales DestinosVenezuela 0 0 0 866 0 0 0 0 177 0 0

Colombia, zona franca de 0 0 0 0 1588 0 0 0 0 349 92.33Aruba 0 0 0 0 21 0 0 0 0 16 4.23

Estados Unidos 15 14 23 24 8 9 7 14 12 5 1.32

Tabla 6 y 7. Estadísticas de las Importaciones de Colombia por Zonas Económicas para el producto Maíz amarillo duro, excepto para siembra (Código NANDINA: 10059011).

Zonas EconómicasVolumen en Toneladas Valores en miles de USD

2000 2001 2002 2003 2004 2000 2001 2002 2003 2004

MUNDO 314071 2146781 2305994 3129102 3200310 39695 306968 295693 440858 644097

COMUNIDAD ANDINA 58860 48595 46158 42350 16311 7956 7214 6908 6297 2566

MERCOSUR 21928 168683 244394 263766 118025 2921 27680 32891 38784 24930

MCCA 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

NAFTA 233283 1928998 2012111 282015 3058737 28818 271996 255480 395432 615137

2 http://www.comunidadandina.org/brujula

7CARICOM 0 500 0 0 0 0 77 0 0 0

PAÍSES DE AMÉRICA NO INCLUÍDOS EN Z.Eco. 0 5 296 0 1156 0 1 34 0 230

CEEAO 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0PAÍSES DE AFRICA NO INCLUÍDOS

EN Z.Eco. 0 0 1935 2829 5901 0 0 240 345 1198

UNIÓN EUROPEA-15 0 0 1100 0 0 0 0 141 0 0PAÍSES DEL ASIA NO INCLUÍDOS EN

Z.Eco. 0 0 0 0 179 0 0 0 0 36

Volumen en Toneladas Valores en miles de USD % Participación

2003 2004 2005 2006 2007 2003 2004 2005 2006 2007 2007Total Mundo

Mundo 314071 2146781 2305994 3129102 3200310 3969

5 306968 295693 440858 644097 100

Principales OrígenesEcuador 58860 48595 46158 42350 16311 7956 7214 6908 6297 2566 0.4

Estados Unidos 233283 192899

8 2012111 2816657 3058737 28818 271996 255480 394910 615137 95.5

Argentina 21928 168483 244394 224092 98897 2921 27654 32891 32425 20988 3.26Paraguay 0 200 0 24864 19128 0 26 0 3800 3942 0.61

ESPECIFICACIONES DE DESGRANADORAS AUTOMÁTICAS

Las desgranadoras que encontramos en el mercado no son tan variadas y podemos clasificarlas de acuerdo a varios criterios:

- de combustión interna- eléctricas- manuales- de tractor

Las desgranadoras de combustión interna deben su nombre al sistema que utilizan para operar, su construcción es robusta, ya que se diseñan para el trabajo rudo, generalmente se construyen de lamina de acero al carbón y su estructura en perfil o ángulo. Este tipo de desgranadoras tiene en general las siguientes características:

Potencia requerida en HP Velocidad del rotor en rpm Rendimiento aproximado en Kg. / hr3 350-450 800

4 650-750 15008 650-750 350012-16 650-750 5500

Tabla 8.- características de desgranadoras de combustión interna

Las desgranadoras eléctricas utilizan energía de este tipo para logra su propósito, su construcción puede ser robusta o ligera, pudiéndose usar para cualquier volumen de producción, ya que la gran variación de la velocidad así lo permite, de igual forma se construyen de lamina de acero y estructura de ángulo. Este tipo de desgranadoras tienen las siguientes características generales:

Potencia requerida en HP Velocidad del rotor en rpm Rendimiento aproximado en Kg. / hr1 ½ 350-450 8002 650-750 15003 650-750 35007 ½ 650-750 5500

Tabla 9.- características de desgranadoras eléctricas

Como puede verse el rendimiento de las desgranadoras eléctricas es mayor, la energía consumida varía considerablemente. Además las desgranadoras eléctricas pueden funcionar con motores monofásicos lo cual reduce el costo. Las desgranadoras de este tipo cuentan con un ventilador extractor de tamo para así disponer del grano limpio.

Las desgranadoras de tractor se acoplan a este vehículo de tal forma que la mazorca recién cosechada ingresa por una tolva que se acopla a la desgranadora y así tener el maíz sin tamo.

Algunas de las desgranadoras que se encuentran en el mercado son las siguientes:

Desgranadora DM-10

Motor: Eléctrico 2 HP - Gasolina 3 HPRpm: 1200 - 1500Capacidad: Con hoja 300 - 600 Kg/H

Sin hoja 5 a 10 sacos de 60 Kg/H

Desgranadora DM-2Desgranadora manual de Maíz (sin hoja)

Producción: 200 - 300 Kg/H

Desgranadora DM-20Deshoja, desgrana y limpia.Limpieza perfecta. No quiebra los granos

Desgranadora DM-4000Con zaranda vibratoria que permite una mejor

limpieza.

Desgranadora de Maíz Italiana.Con base y polea para colocar un motor eléctrico o a explosión (sin motor).Disco dentado de Hierro fundido.Producción 500 Kg/HPRECIO: 3.000 BF

Desgranadoras Manuales

Desgranadora de CilindroDesgrana hasta 5 Toneladas x hora

Potencia de 1HP

DesgranadoraPotencia de 1HP

Desgranadora para una mazorca.Motor 1/3 HP 127 Volts.

DESGRANADORAS MANUALES

En el mercado se encuentran distintos desgranadores de maíz manuales, con motivos bastantes llamativos y que ofrecen tanto ventajas como desventajas para el usuario, entre estos se presentaran algunos de estos desgranadores a continuación:

Desgranadora 1

Grafica 9. desgranadora capallo & fitzsimmons

Ventajas Desventajas

Fácil de transportar Corte no uniforme de granos

Inoxidable Riesgo de cortarse las manos

Es una sola pieza Se deforma a cierto esfuerzo

Tabla 10.- características de desgranadora capallo & fitzsimmons

Desgranadora 2

Grafica 10. desgranadora Caroline Rhea

Ventajas Desventajas

Puede colocarse en un bowl Nula fijacion

Inoxidable Machaca los granos

Tiene una superficie amplia Cuchilla peligrosa

Hay que mover el elote p cortarlo

Tabla 11.- características de desgranadora Caroline Rhea

Desgranadora 3

Grafica 11. Desgranadora OXO Corn Strippe

Ventajas Desventajas

Buena sujeción Contenedor insuficiente

Seguro de operar Se deforma a cierto esfuerzo

Buena superficie de corte Corte no uniforme de granos

Tabla 12.- características de desgranadora oxo corn strippe

Desgranadora 4

Grafica 12. Desgranadora maíz pa’ya

Ventajas Desventajas

Puede desgranar y moler al mismo tiempo

Contenedor insuficiente

Seguro de operar Costoso Fácil operacion

EL MANEJO POSTCOSECHA DE GRANOS.

La calidad que tienen los granos en el momento de la cosecha, solo se podrá conservar mediante la implementación de adecuadas y eficientes prácticas de manejo postcosecha. Los granos húmedos y sucios son susceptibles al deterioro causadopor el ataque de plagas y enfermedades, y debido a ello, a que se produzcan grandes pérdidas en cantidad y calidad

El manejo postcosecha de los granos consiste en la realizaclon de prácticas de acondicionamiento del producto tales como secado, limpieza, selección, clasificación, almacenamiento y control de plagas, los cuales se efectúan a partir del momento de su recolección y hasta el consumo final.

La Recolección.El color y la forma características de cada producto así como el contenido de humedad son indicativos de que el grano está listo para su recolección.

Operaciones de Acondicionamiento.

Las principales operaciones de acondicionamiento necesarias para garantizar un duradero y seguro almacenamiento de los granos a nivel rural son: el secado, la limpieza, la selección y el control de plagas. Esto se hace con el fin de conseguir dejar el grano en las mejores condiciones para un almacenamiento seguro, conservando la calidad que trae desde la recolección.En la mayoría de este tipo de productos el manejo se efectúa a granel, o sea desgranado, sin embargo en el caso del maíz es posible efectuar parte de estas operaciones cuando se encuentre aún en la tusa.

PostcosechaEl manipuleo del grano a granel(o desgranado) facilita la realización de las operaciones acondicionamiento, reduce la cantidad de espacio necesario para su almacenamiento y permite la utilización de recipientes herméticos que impiden el ataque de Insectos, roedores, la contaminación y el rehumedecimiento del grano

SecadoPara conseguir un almacenamiento seguro es indispensable que el grano tenga un bajo contenido de humedad, es decir que este seco, puesto que los granos húmedos son un excelente medio para el desarrollo de hongos, microorganismos, insectos y por consiguiente para la destrucción del producto.El secado es el método más antiguo utilizado por el hombre para conservar sus cosechas por un tiempo relativamente largo y consiste en retirar gran parte de la humedad presente en el grano en el momento de la recolección, hasta dejarlo en un nivel que garantice un almacenamiento seguro.

La determinación del contenido de humedades el primer paso que se debe efectuar cuando se va a adecuar el grano para su posterior almacenamiento. Existen varios métodos que permiten determinar en el campo, en forma rápida y confiable si un grano está seco o no. Estos son:

Por el sonido: El grano cuando está seco, al ser movido y existir rozamiento y golpeteo entre sí, produce un sonido parecido al de una teja seca o a un vidrio. Si está húmedo no suena.

Trituración del grano: Un grano al triturarlo entre dos superficies duras y se convierte fácilmente en harina, está seco. Si forma grumos Indica que todavía está húmedo.

Usando sal seca: Se coloca en un frasco de vidrio una porción de sal seca, luego se añade una muestra de grano y se agita la mezcla. Si la sal se adhiere a la superficie del grano, éste está húmedo, en caso contrario está seco.

Determinador rural de humedad: Es un aparato sencillo, de fácil construcción y bajo costo que permite obtener el dato del contenido de humedad en forma exacta. El aparato opera bajo el principio de destilación. En un recipiente hermético se colocan100 gramos del grano y se calientan en aceite vegetal. La humedad presente en el el grano se evapora y luego condensado se recoge en una probeta graduada.

Para cada tipo de grano se usa una temperatura hasta la cual se lleva la mezcla aceite-grano antes de suspender el calentamiento. Cuando la temperatura de la mezcla desciende a 95° C, se retira la probeta y se lee directamente el contenido de humedad en porcentaje.

En Colombia a nivel de pequeño agricultor, se emplea el secado natural en el que se utiliza el movimiento del aire por acción de los vientos y la energía proveniente del sol para retirar la humedad del grano.El secado natural en el campo se efectúa directamente en la planta o elaborando con las mazorcas y espigas montones, pilas, manojos, hileras o capillas. Los anteriores sistemas son convenientes para pequeños volúmenes de producción pero están sometidos a Imprevistos como los cambios climáticos y el ataque de pájaros o roedores.Se considera que el contenido de humedad que debe tener un grano para su almacenamiento seguro oscila alrededor del 12% en base húmeda, para las condiciones de nuestro país.

LimpiezaEs la eliminación de todo tipo de material extraño a los granos o cereales, que se revuelve con éstos en el momento de la cosecha, como hojas, ramas, paja, polvo, tierra, rastrojo, etc. La presencia de estos materiales extraños influye en forma negativa en la conservación de los granos y acelera su deterioro, puesto que el producto tiende a recalentarse y rehumedecerse por lo que son fácil presa del ataque de insectos, bacterias, hongos y moho. Igualmente las impurezas son perjudiciales cuando se va a efectuar el control de insectos, porqué ocupan los espacios intergranulares y dificultan el movimiento del aire. De manera adicional cuando se va a vender el producto, su precio será castigado en el mercado si presenta un nivel elevado de impurezas.A nivel del pequeño agricultor la limpieza se efectúa en forma manual, utilizando para ello cernidores o zarandas. El grano por lo general es aventado a cierta altura dejándolo caer sobre el arnero o cernidor para que el viento elimine las Impurezas más livianas. Para la eliminación de las Impurezas más pesadas es recomendable la utilización de dos zarandas colocadas una sobre la otra. El cernidor o zaranda superior debe tener orificios de un tamaño que permita el paso del grano pero no de las Impurezas grandes, la zaranda inferior, en cambio, debe permitir el paso de las Impurezas pequeñas pero reteniendo el grano.Cuando se trata de volúmenes medianos y grandes se emplean máquinas que utilizan un juego de zarandas y una corriente de aire, producida por un ventilador, para retirar las impurezas del grano.

SelecciónEs el paso previo al almacenamiento y consiste en retirar de la masa principal del producto aquellos granos que presenten muestras o síntomas de ataque de insectos o de microorganismos, o que se encuentren partidos. Mediante la selección se busca evitar la recontaminación del grano que puede ser causado por medio de otros granos que ya se encuentran deteriorados debido al ataque de insectos o microorganismos.A nivel de pequeño agricultor, la selección se efectúa en forma manual y se hace generalmente como paso siguiente a la limpieza del grano.

AlmacenamientoEl almacenamiento de los granos en condiciones seguras posibilita conservar tanto su cantidad como su calidad y valor nutritivo, facilitándose entonces la disponibilidad de un buen producto, bien sea para el consumo familiar o para la venta en el momento más oportuno, cuando las condiciones del mercado sean favorables. El almacenamiento es una práctica que se realiza con el objetivo de conservar el grano en buenas y seguras condiciones, por un período determinado después de la cosecha y acondicionamiento del mismo.

Sistemas Graneleros.

Existen diferentes sistemas mejorados y estructuras para el almacenamiento de los granos a nivel rural. La elección del sistema va a depender de varios factores como el tipo de producto, la cantidad de este, el método de manejo, la disponibilidad del capital y la mano de obra disponible, entre otros.

Caneca MetálicaEs una buena alternativa para el almacenamiento de pequeños volúmenes de grano, siempre y cuando se asegure la hermeticidad del sistema al cargarlo con el producto.Se pueden usar canecas de 55 galones en las que usualmente vienen aceites o combustibles. La caneca debe ser limpiada y secada convenientemente, previo retiro de la tapa superior. Una vez llena la caneca con grano seco, limpio y seleccionado se aplica una pastilla de 3 gramos de fosfuro de aluminio o Fósforo de hidrógeno (Fosfamina;K-Obiol o Fostoxin) envuelta en un pedazo de tela, a fin de controlar la presencia de insectos. Inmediatamente se cubre la boca superior de la caneca colocando la tapa metálica antes retirada y a continuación un pedazo de plástico grueso (calibre 5) sin perforaciones, el cual se amarra con una tira de caucho de neumático de 3 cms. de ancho y 3 metros de largo.La caneca deberá haber sido colocada previamente sobre una estiba de madera en un lugar protegido del sol y de la lluvia y deberá dejarse sellada por cinco días. A partir de este tiempo el grano está listo para el consumo sin que presente ningún riesgo para la salud.

Bolsa plásticaSirve para almacenamiento de pequeñas cantidades de grano, especialmente aquel que se utilizará como semilla.Se usan bolsas de polietileno calibre 5 y yutes o costales tejidos de polipropileno. La bolsa plástica se coloca dentro del yute y se llena hasta la mitad con el grano, luego se coloca media pastilla de fosfuro de aluminio envuelto en un pedazo de tela atada, se cierra la bolsa y se hace un nudo fuerte. Se dobla el cuello y se efectúa otro nudo atando fuertemente. La bolsa se cuelga al techo o a una viga para evitar el ataque de los roedores y se deja cerrada mínimo cinco días.Pasados los cinco días se destapa y airea el grano por 15 minutos, se saca la tela con el residuo del fumigante y se vuelve a amarrar fuertemente.Para el caso de la utilización del grano como semilla, se recomienda airearlo por uno o dos minutos cada 20 días a fin de conservar su poder germinativo.

Silo metálico de fondo planoEs un recipiente cilíndrico construido en lámina de zinc con uniones engrapadas y soldadas con una aleación de estaño – plomo en una proporción 50 - 50. Tiene dos aberturas, una en la Tapa superior que permite el llenado del silo con el producto y una en la cara externa en la parte inferior por donde se saca el grano del silo.Por ser un recipiente cerrado y hermético protege el grano de insectos, roedores y no permite que el producto se rehumedezca evitándose la formación de mohos y hongos. Ocupa poco espacio y permite almacenar cantidades adecuadas para el consumo entre cosecha y cosecha, o hasta cuando los precios en el mercado sean favorables.

Para el almacenamiento de grano en el silo es condición indispensable que estos se encuentren secos, limpios y seleccionados, así como disponer de tabletas o pastillas de Fosfuro de Aluminio o Fosfuro de Hidrogeno.

Se debe limpiar muy bien el silo por dentro y por fuera con un trapo. Se coloca el silo sobre una estiba de madera y se ubica en un sitio en donde no le de el sol ni la lluvia, así

se evita que se calienten los granos o se oxide la lámina. Se llena el silo con el grano seco, limpio y seleccionado.

Se fumiga el grano almacenado en el silo con pastillas de fosfuro de aluminio, colocando una pastilla de 3gr. Por cada 8 arrobas de grano (200 Kg.) y se sella herméticamente el silo durante 5 días. Para el sellamiento del silo tanto en la boca de entrada como en la de salida, se usan tiras de caucho de neumático de 3 cm de ancho y largo.

Pasadas dos horas del llenado del silo y aplicación del fumigante, se deben revisar todas las uniones y engrapes así como las bocas de entrada y salida para comprobar que no se presenten escapes. En caso de que estos existan se debe proceder a taparlos con grasa o jabón. El escape se detecta porque las pastillas liberan un gas que tiene un fuerte olor a ajo.

El grano se debe revisar cada 15 a 20 días para observar si hay cambios en la temperatura, en el color, olor, brillo y humedad, o ataque de insectos.

No se debe inclinar el silo para desocuparlo, se debe utilizar un palín de madera que permita el arrastre del grano.

No se debe colocar sobre el silo o alrededor de él otros implementos, bolsas o artículos. Se debe mantener siempre libre el silo de cualquier elemento externo así como los alrededores de éste.

TrojaLa Troja es un sistema muy útil y económico y permite adelantar la recolección de la cosecha de maíz, pudiéndose utilizar el terreno antes de lo acostumbrado, así como emplear el material verde para la alimentación del ganado.Sirve para secar y almacenar mazorcas de maíz por períodos de 3 a 4 meses. Una vez el maíz está bien seco, se debe desgranar y almacenar en un sistema hermético como el silo metálico de fondo plano a fin de prolongar su almacenamiento en condiciones seguras.Es una estructura construida con materiales que el agricultor puede encontrar en su finca o cerca de ella, como guadua, cañabrava o tablas y con techo de paja o de zinc preferiblemente. El ancho no debe ser mayor a un metro con el fin de permitir que el viento la atraviese con facilidad y seque el grano.El piso se eleva del suelo unos 80 cm, con el fin de proteger el grano del ataque de roedores, para lo cual se coloca en cada una de las patas de la troja, una tira de lámina metálica de unos 10 cm. de ancho que las envuelva completamente y evite el ascenso de los roedores.

Grafica 13. Troja de madera

Cada vez que se va a llenar la troja se debe:

Desinfectar la estructura rociando las paredes y el piso de la troja con una solución de una cucharada de Malathión o K-Obiol disuelta en 10 litros de agua, para matar gorgojos y polillas.

Seleccionar muy bien todas las mazorcas y almacenar sólo aquellas cuya bráctea u hojas estén completamente cerradas. Nunca se deben almacenar mazorcas descubiertas, o cuyas hojas presenten perforaciones.

Colocar las mazorcas ordenadamente a lo largo de la troja, en capas de 25 cm de altura y luego se espolvorea sobre ellas un Insecticida (K-Obiol o Malathión al 25%) uniformemente. A continuación se coloca la siguiente capa de mazorcas y se repite la aplicación del insecticida.

Es recomendable cuando el maíz ya está seco, sacarlo de la troja, desgranarlo y almacenarlo en un sistema hermético, como el silo metálico de fondo plano, para prolongar su duración.

Revisar periódicamente, mientras la troja tenga mazorca, para verificar que no se presenten ataques de insectos, hongos o roedores.

Para garantizar la conservación de los granos por más tiempo en buenas condiciones es indispensable secarlos, limpiarlos, seleccionarlos y luego almacenarlos en estructuras o recipientes adecuados.

El uso de estructuras mejoradas de almacenamiento nos garantiza el no tener que compartir nuestros productos con los insectos y los roedores.

Podemos disponer de granos de buena calidad para la alimentación de nuestra familia y la de los animales, al igual que de semilla para la siguiente temporada.

No necesitamos hacer grandes inversiones para proteger nuestros productos y con ellos nuestra salud. Podemos obtener mayores ingresos usando estas alternativas porque venderemos un grano de buena

calidad cuando los precios en el mercado nos favorezcan. Debemos compartir con nuestro vecinos estos conocimientos para que nuestra calidad de vida mejore

día a día. Debemos convencernos que el pequeño agricultor utilizando de la manera más adecuada sus propios

recursos y sus conocimientos se puede convertir en protagonista de su desarrollo encontrando respuestas y soluciones a los diferentes problemas que sepresentan en su finca.

MODELO DE TRANSFERENCIA DE TECNOLOGÍA EN EL MANEJO POSTCOSECHA DE GRANOS A NIVEL DE PEQUEÑO AGRICULTOR.

El modelo desarrollado consta de nueve etapas, algunas de las cuales se pueden superponer en el tiempo.

1. Selección del áreaLa selección del área se efectúa con base en los siguientes criterios:

Ser una zona de economía campesina Existir una problemática sentida en el manejo y conservación de granos, que afecte el bienestar

económico y social de los agricultores y sus familias. Que un alto porcentaje de la producción de granos sea destinada al autoconsumo. Que exista interés y disposición de los productores, para implementar los cambios necesarios a las

técnicas locales de manejo postcosecha de sus granos. Que exista la posibilidad de extrapolar los resultados a otras zonas con problemática similar.

2. Identificación de la tecnología local de manejo postcosecha de los granos básicos.

Realizar reuniones tipo taller con los productores, visitas a sus fincas y charlas informales para conocer las prácticas de manejo de postcosecha más comunes en el área seleccionada.

3. Planificación de las alternativas tecnológicasUna vez que el agricultor identifica la problemática que afecta su sistema productivo, toma la decisión de mejorar, cambiar o implementar nuevas actividades con el propósito de eliminar las fallas identificadas.

4. Implementación de las tecnologías seleccionadasEsta identificación se realiza luego de que el grupo de técnicos y agricultores han tomado la decisión de implementar las alternativas tecnológicas, se procede a realizar las pruebas de campo.

5. Validación sobre el terreno de las tecnologías propuestasLa validación de las tecnologías propuestas de efectúa conjuntamente con los productores y consiste en la comprobación de los beneficios y bondades de las mismas.

6. Investigación de apoyoSe pretende mejorar la capacidad de formulación e implementación de tecnologías para el manejo postcosecha de todo el equipo, teniendo como base la identificación de la tecnología local y los resultados que arroja la validación.

7. Extrapolación de las tecnologíasSi las opciones tecnológicas implementadas arrojan resultados que indican que Tecnologías apropiadas para el almacenamiento y conservación de granos en pequeñas fincas pueden ser apropiadas y utilizadas por los pequeños agricultores se deben realizar replicaciones envarios lugares de la zona.

8. MonitoreoConsiste en efectuar un riguroso proceso de seguimiento y evaluación de los resultados que se van observando en cada una de las pruebas montadas.

9. DifusiónCuando la tecnología que se ha propuesto, se ha ensayado y verificado en varios sitios y ha demostrado ser aceptable y apropiable, estará lista para ser difundida a nivel regional.

TRATAMIENTO DE LOS RESIDUOS GENERADOS EN EL PROCESO DE DESGRANADO DEL MAIZ.

Para conocer el tratamiento de los residuos es necesario conocer primero los residuos generados al momento del desgranado del maíz. Como nuestro proyecto no consta de la siembra y cosecha del maíz, no se tiene en cuenta la en si como desecho, solamente se tendría en cuenta la tuza por así decirlo, el soporte de los granos, y la envoltura del fruto, las sedas y la envoltura, tal como se puede observar en la grafica 2.

De esta manera el tratamiento que se le de a los residuos esta relacionado con el beneficio que se quiera obtener de estos, ya sea generación de energía en un equipo para generar metano que al realizar la combustión se generan gases que pueden ser llevados a una turbina para la generación de energía. Otro uso que no requiere de una gran inversión por parte de los agricultores es la utilización como abono, no requiere gran inversión ni capacitación respecto a la transformación de residuo a compostaje.

COMPOST:El compost es un material que aumenta los rendimientos agrícolas, mejora la estructura del suelo y su contenido de nutrientes. Un compost maduro agrega nutrientes y humus al suelo, mejora su capacidad de retención de agua, el drenaje y la aireación. También agrega y estimula la formación de organismos protectores, antibióticos, hormonas y otras sustancias beneficiosas que protegen las plantas de enfermedades, insectos y nematodos dañinos.

Al conjunto de material que constituyen el compost se le denomina “pila” o “monton”. Esta, al igual que la capa superior del suelo, cumplen una función de estomago para la planta. La materia prima tiene que ser diferida, ya que las plantas no tienen “estomago”.

Los residuos de las cosechas, tales como los tallos de plantas de maíz, el pasto y otros desperdicios agrícolas (recursos biomasicos), cuando se mezclan con el suelo e inmediatamente se siembran, produce cultivos de tono amarillo y de apariencia débil, ya que los residuos no han sido “digeridos” adecuadamente. Por el contrario, si el residuo es digerido o degradado, este se torna negro y suave, fácil de desmenuzar en las manos, lo cual indica que esta listo para que la planta lo aproveche como alimento.

Las materias primas adecuadas para el compost, se definen como cualquier materia vegetal o animal que se pudra. Los tallos, rastrojos y demás residuos agrícolas pueden ser recogidos y usados para hacer compost. El estiércol de animales también puede ser recogido directamente en el campo o los corrales. La basura, las hojas de los arboles, las malas hierbas o plantas silvestres recogidas del campo también pueden emplearse.

Factores que condicionan el proceso de compostaje:

Como se ha comentado, el proceso de compostaje se basa en la actividad de microorganismos que viven en el entorno, ya que son los responsables de la descomposición de la materia orgánica. Para que estos microorganismos puedan vivir y desarrollar la actividad descomponedora se necesitan unas condiciones óptimas de temperatura, humedad y oxigenación.

Son muchos y muy complejos los factores que intervienen en el proceso biológico del compostaje, estando a su vez influenciados por las condiciones ambientales, tipo de residuo a tratar y el tipo de técnica de compostaje empleada. Los factores más importantes son: Temperatura. Se consideran óptimas las temperaturas del intervalo 35-55 ºC para conseguir la eliminación

de patógenos, parásitos y semillas de malas hierbas. A temperaturas muy altas, muchos microorganismos interesantes para el proceso mueren y otros no actúan al estar esporados.

Humedad. En el proceso de compostaje es importante que la humedad alcance unos niveles óptimos del 40-60 %. Si el contenido en humedad es mayor, el agua ocupará todos los poros y por lo tanto el proceso se volvería anaeróbico, es decir se produciría una putrefacción de la materia orgánica. Si la humedad es excesivamente baja se disminuye la actividad de los microorganismos y el proceso es más lento. El contenido de humedad dependerá de las materias primas empleadas. Para materiales fibrosos o residuos forestales gruesos la humedad máxima permisible es del 75-85 % mientras que para material vegetal fresco, ésta oscila entre 50-60%.

pH. Influye en el proceso debido a su acción sobre microorganismos. En general los hongos toleran un margen de pH entre 5-8, mientras que las bacterias tienen menor capacidad de tolerancia ( pH= 6-7,5 )

Oxígeno. El compostaje es un proceso aeróbico, por lo que la presencia de oxígeno es esencial. La concentración de oxígeno dependerá del tipo de material, textura, humedad, frecuencia de volteo y de la presencia o ausencia de aireación forzada.

Relación C/N equilibrada. El carbono y el nitrógeno son los dos constituyentes básicos de la materia orgánica. Por ello para obtener un compost de buena calidad es importante que exista una relación equilibrada entre ambos elementos. Teóricamente una relación C/N de 25-35 es la adecuada, pero esta variará en función de las materias primas que conforman el compost. Si la relación C/N es muy elevada, disminuye la actividad biológica. Una relación C/N muy baja no afecta al proceso de compostaje, perdiendo el exceso de nitrógeno en forma de amoniaco. Es importante realizar una mezcla adecuada de los distintos residuos con diferentes relaciones C/N para obtener un compost equilibrado. Los materiales orgánicos ricos en carbono y pobres en nitrógeno son la paja, el heno seco, las hojas, las ramas, la turba y el serrín. Los pobres en carbono y ricos en nitrógeno son los vegetales jóvenes, las deyecciones animales y los residuos de matadero.

Población microbiana. El compostaje es un proceso aeróbico de descomposición de la materia orgánica, llevado a cabo por una amplia gama de poblaciones de bacterias, hongos y actinomicetes.

Fabricación de compost:

Compostaje en montón. Es la técnica más conocida y se basa en la construcción de un montón formado por las diferentes materias primas, y en el que es importante:

A) Realizar una mezcla correcta.Los materiales deben estar bien mezclados y homogeneizados, por lo que se recomienda una trituración previa de los restos de cosecha leñosos, ya que la rapidez de formación del compost es inversamente proporcional al tamaño de los materiales. Cuando los restos son demasiado grandes se corre el peligro de una aireación y desecación excesiva del montón lo que perjudica el proceso de compostaje.Es importante que la relación C/N esté equilibrada, ya que una relación elevada retrasa la velocidad de humificación y un exceso de N ocasiona fermentaciones no deseables. La mezcla debe ser rica en celulosa, lignina (restos de poda, pajas y hojas muertas) y en azúcares (hierba verde, restos de hortalizas y orujos de frutas). El nitrógeno será aportado por el estiércol, el purín, las leguminosas verdes y los restos de animales de mataderos. Mezclaremos de manera tan homogénea como sea posible materiales pobres y ricos en nitrógeno, y materiales secos y húmedos.

B) Formar el montón con las proporciones convenientes.El montón debe tener el suficiente volumen para conseguir un adecuado equilibrio entre humedad y aireación y deber estar en contacto directo con el suelo. Para ello se intercalarán entre los materiales vegetales algunas capas de suelo fértil.La ubicación del montón dependerá de las condiciones climáticas de cada lugar y del momento del año en que se elabore. En climas fríos y húmedos conviene situarlo al sol y al abrigo del viento, protegiéndolo de la lluvia con una lámina de plástico o similar que permita la oxigenación. En zonas más calurosas conviene situarlo a la sombra durante los meses de verano.Se recomienda la construcción de montones alargados, de sección triangular o trapezoidal, con una altura de 1,5 metros, con una anchura de base no superior a su altura. Es importante intercalar cada 20-30 cm de altura una fina capa de de 2-3 cm de espesor de compost maduro o de estiércol para la facilitar la colonización del montón por parte de los microorganismos.

C) Manejo adecuado del montón.Una vez formado el montón es importante realizar un manejo adecuado del mismo, ya que de él dependerá la calidad final del compost. El montón debe airearse frecuentemente para favorecer la actividad de la oxidasa por parte de los microorganismos descomponedores. El volteo de la pila es la forma más rápida y económica de garantizar la presencia de oxígeno en el proceso de compostaje, además de homogeneizar la mezcla e intentar que todas las zonas de la pila tengan una temperatura uniforme. La humedad debe mantenerse entre el 40 y 60%.Si el montón está muy apelmazado, tiene demasiada agua o la mezcla no es la adecuada se pueden producir fermentaciones indeseables que dan lugar a sustancias tóxicas para las plantas. En general, un mantillo bien elaborado tiene un olor característico.El manejo del montón dependerá de la estación del año, del clima y de las condiciones del lugar. Normalmente se voltea cuando han transcurrido entre 4 y 8 semanas, repitiendo la operación dos o tres veces cada 15 días. Así, transcurridos unos 2-3 meses obtendremos un compost joven pero que puede emplearse semienterrado.

Compostaje en silos. Se emplea en la fabricación de compost poco voluminosos. Los materiales se introducen en un silo vertical de unos 2 o 3 metros de altura, redondo o cuadrado, cuyos lados están calados para permitir la aireación. El silo se carga por la parte superior y el compost ya elaborado de descarga por una abertura que existe debajo del silo. Si

la cantidad de material es pequeña, el silo puede funcionar de forma continua: se retira el compost maduro a la vez que se recarga el silo por la parte superior.

Compostaje en superficie. Consiste en esparcir sobre el terreno una delgada capa de material orgánico finamente dividido, dejándolo descomponerse y penetrar poco a poco en el suelo. Este material sufre una descomposición aerobia y asegura la cobertura y protección del suelo, sin embargo las pérdidas de N son mayores, pero son compensadas por la fijación de nitrógeno atmosférico.

PROCESO DE GASIFICACIÓN

La gasificación es un proceso térmico que permite la conversión de un combustible sólido, tal como la biomasa en un combustible gaseoso, mediante un proceso de oxidación parcial. El gas pobre resultante puede ser utilizado en turbinas de gas o en motores de combustión interna. Ambos motores térmicos pueden ser acoplados a un generador para la producción de electricidad. Como agente oxidante se emplea el vapor, el oxígeno o el aire. El gas resultante contiene monóxido de carbono (CO), dióxido de carbono (CO 2), hidrógeno (H), metano (CH4), alquitrán, agua y pequeñas cantidades de hidrocarburos tales como el etano. Este gas posee un bajo poder calórico, del orden de 4 a 7 MJ/m3; en cambio, si se emplea como agente oxidante el O2 se pueden alcanzar de 10 a 18 MJ/m3. La tecnología más empleada es, sin embargo, la que utiliza aire como agente oxidante, por razones económicas y tecnológicas. El proceso de gasificación consta de tres etapas básicas: el secado, la pirólisis y la gasificación.

Tipos de gasificadores

Los tres tipos principales de gasificadores empleados actualmente son: downdraft o flujo concurrente, updraft o flujo ascendente y lecho fluidizado.

La selección del tipo de gasificador que se va a emplear depende de la potencia que se desee. Los de lecho fluidizado se utilizan para instalaciones de gran escala, mientras que para pequeñas potencias se prefieren los de flujo concurrente o downdraft. Otros tipos de reactores son los de lecho fluidizado burbujeante, los de lecho fluidizado circulante, y los de lecho fluidizado presurizados. Otros tipos de reactores son los ciclónicos y los rotatorios, además de diferentes tipos de reactores de cama móvil.

Hasta potencias de 1 MW se recomienda la utilización de gasificadores de flujo concurrente, casi exclusivamente. Este tipo de gasificador es, además, el más sencillo de todos; y para potencias mayores de 10 y hasta alrededor de 50 MW compiten los reactores de tipo updraft y los de lecho fluidizado burbujeante. Para potencias mayores de 100 MW se usan exclusivamente los de lecho fluidizado presurizados.

Figura 13. Esquema de un reactor de lecho fluidizado burbujeante: catalizadores (1), economizadores (2), sobrecalentadores (3), silo de arena (4), silo de combustible (5), arranque del quemador (6) y piso (7).

En este tipo de reactor la biomasa y el aire entran por la parte superior, y en la parte inferior se obtienen los gases que a una temperatura de 800 ºC salen por la camisa exterior (Figura 14). El reactor estará aislado térmicamente. Se observa en la parte inferior una pantalla donde cae parte de las cenizas. Con posterioridad estos gases pasan a un ciclón separador de partículas, y las cenizas se colectan en la parte inferior del ciclón.

Figura 14. Esquema simplificado de un reactor downdraft.

Para tener una idea de cómo funciona la instalación en su totalidad se muestra la figura 15, en una proyección isométrica. Los gases salen del ciclón y van hacia una torre de enfriamiento o scrubber. De aquí pasarán a través de un filtro compuesto por dos secciones, una de arena sílice y la otra de fibra vegetal. Para simular el motor de combustión interna se ha colocado todo el sistema a la succión de un ventilador centrífugo, por lo que la instalación funciona al vacío.

Figura 15. Esquema de la instalación de prueba para la gasificación: reactor downdraft (1), precalentador de aire (2), ventilador(3), ciclón (4), colector de cenizas (5), bomba de agua (6), sistema de limpieza de gases (7),

bases (8, 9, 10, 12 y 14), filtro (11) y motor de combustión interna (13).

Como breves conclusiones puede señalarse que el uso de la biomasa como fuente de energía renovable es una alternativa viable en países del tercer mundo, y el proceso de gasificación puede hacer posible la generación de energía eléctrica en comunidades apartadas de la red, con una tecnología sencilla.

El futuro de la gasificación en gran escala para la generación de electricidad deberá emplear esta tecnología en ciclos combinados, una vez que las investigaciones permitan eliminar las dificultades actuales de estos sistemas.

Bibliografía

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HERNÁNDEZ H, José Eugenio. TECNOLOGÍAS APROPIADAS PARA EL ALMACENAMIENTO YCONSECUCIÓN DE GRANOS EN PEQUEÑAS FINCAS - CARTILLA DIVULGATIVA. Opciones Gráficas Editores Ltda. Santafe de Bogotá 1998.

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option=com_content&task=blogcategory&id=30&Itemid=44 http://ve.quebarato.org/clasificados/clasificados/desgranadora-de-maiz-italiana-__1436361.html http://megaridesign.blogspot.com/2009/03/desgranadora-de-maiz.html