05/03/2018. AGRICULTURA. Arroz
En la actualidad el sector productivo argentino ha podido, en parte, solucionar esta falta de infraestructura para el almacenamiento de los granos mediante el uso de bolsas plásticas. Según estudios realizado por Casini (2005) señalan que en la campaña 04/05, en el país, se conservaron más de un 20% del total de granos producidos mediante este sistema, En la campaña 06/07 la producción nacional fue de 95 millones de toneladas solamente de trigo, soja, maíz y girasol con un total de capacidad de almacenaje permanente estimada en 65 - 75 millones de toneladas. Debido a esta insuficiente capacidad de almacenamiento, una parte importante de la producción de grano de la Argentina debe ser directamente entregada a los acopiadores y de allí a los puertos .
Para superar estas circunstancias desfavorables, los productores de granos comenzaron a aumentar la capacidad de almacenaje en campo teniendo la oportunidad de comercializar el grano después de la temporada de cosecha, cuando no sólo el precio es usualmente más alto, sino que también los costos de servicio son menores, sumado al hecho, que en la actualidad existen múltiples factores que inciden sobre la decisión de conservar la producción tranqueras adentro, han jugado un rol fundamental en la generalización del uso bolsas plásticas. Una de las principales causas de su uso en forma masiva es que se trata de un sistema económico y de baja inversión más aún al tener en cuenta que la instalación de estructuras de almacenaje permanentes (silos, celdas, etc.) no está hoy, al alcance de la mayoría de los productores debido a la alta inversión inicial requerida.
Por su parte Bartosik indica que durante el año 2007 fueron almacenadas en los sistemas herméticos (bolsas) alrededor de 35 millones de toneladas de granos, incluyendo soja, maíz, maíz pisingallo, trigo, girasol, cebada cervecera, arroz, sorgo y algodón, mientras que Hidalgo señala para la campaña 07/08 se han conservado alrededor de 70.000 tn de arroz mediante este sistema y que en la actualidad esta tendencia se mantiene.
Como contraparte de las ventajas que ocasiona este sistema de conservación se pueden enumerar varias siendo las principales la ruptura de la bolsa producidas por distintas causas (climáticas y roedores principalmente) que si no es reparada a tiempo se pierde hermeticidad ingresando oxígeno y humedad ambiente ocasionando un incremento del ritmo respiratorio de todos los seres vivos lo que se expresará en un aumento inmediato de la temperatura y el daño mecánico al grano en el manipuleo de embolsado y extracción. Sabido es que todo movimiento del grano en el proceso de secado y conservación produce daño mecánico a este, más aún si es realizado por medio de tornillos sinfines agravándose en la medida que aumenta su inclinación. Estudios realizados concluyen que el manipuleo del grano en todo el proceso (circuito alimentación a embolsadora-embolsado-extracción-alimentación a planta de industrialización) utilizando sinfines no adecuados (espiras desgastadas, largos superiores a los 650 mm, con diámetro inferior a 500 mm e inclinados) ocasionaron mermas de granos enteros de 10,61%, mientras que el uso de embolsadora con chimango cortos y horizontales en buen estado y extractora con sinfín alimentador en mal estado produjo una merma del 6,38%. Estas cifras indican la importancia que pueden tener estos procesos de movimiento del grano en el resultado económico final ya que, el porcentaje de granos quebrados es uno de los factores con mayor incidencia en la determinación del precio de comercialización de este cultivo.
Las alternativas tecnológicas utilizadas para atenuar o evitar la rotura de granos son evitar el desgaste prematuro de las espiras de los sinfines alimentadores mediante aporte de material duro, debido a la alta abrasión que tienen los granos de arroz y la elección de diseños de embolsadoras menos agresivos.
Actualmente en el mercado de embolsadoras existen diferentes diseños particularmente en lo referido al sistema de alimentación. Desde este punto de vista, se pueden diferenciar aquellas con sinfines angulados, otras con sinfines horizontales y finalmente aquellas que no utilizan sinfines, basándose en energía gravitatoria para realizar el proceso de embolsado lo que la hace particularmente interesante para su utilización en arroz. Respecto a las extractoras, si bien también hay diferencias de diseño en el mercado, todas utilizan los sinfines para mover el grano, a excepción de algunas neumáticas prácticamente no utilizadas.
En el marco planteado, se considera importante aportar información sobre el impacto que puede ocasionar la elección de un diseño determinado de embolsadora, El objetivo del presente trabajo es analizar el daño mecánico, expresado en porcentaje de granos enteros en el proceso de embolsado de arroz utilizando tres diseños diferentes de alimentación representativos del mercado: por gravedad, por tornillo sinfín con características de corto y horizontal y por tornillo sinfín más largo e inclinado.
MATERIAL Y MÉTODOS
En la provincia de Corrientes, Argentina, se llevaron a cabo ensayos para determinar el daño mecánico al grano de arroz producido por el proceso de embolsado. Para ello, se utilizaron 3 embolsadoras nuevas, la primera con sistemas de alimentación por gravedad (Embolsadora 1 EM 1), la segunda con tornillo sinfín, de 600 mm de diámetro, 450 mm de largo dispuesto en forma horizontal (Embolsadora 2 EM 2) y la tercera con tornillo sinfín, de 600 mm de diámetro, 650 mm de largo e inclinado aproximadamente 28º respecto a la horizontal del equipo. (Embolsadora 3 EM 3). A todos los tornillos sinfín, para evitar el desgaste prematuro de las espiras y ejes, se procedió a realizarle un aporte de acero al boro, de esta manera se esperaba disminuir una posible fuente de error de muestreo provenientes del desgaste. Las máquinas fueron reguladas según especificaciones de fábrica y controlado el régimen de toma de potencia (TdF) a 540 vueltas por minuto para las de sinfín.
Se utilizaron bolsas plásticas, tipo comercial, denominadas 9 pies de 2743 mm de diámetro embolsándose 20 bolsas por embolsadora con grano a dos humedades, 10 bolsas con arroces a humedades promedios de 12% (humedad de comercialización) y 10 bolsas con material cuya humedad promedio fue de 16% lo que totalizó 60 bolsas con aproximadamente 9.000 t, las que fueron analizadas en forma separada.
Se tomaron 9 muestras, a diferentes intervalos, a la salida del sinfín alimentador del carro tolvero previo al ingreso a las embolsadora, en cada proceso de embolsado y para cada embolsadora, totalizando 90 muestras para cada humedad, las que sirvieron a modo de testigo. Una vez constituida la bolsa se realizaron extracciones de muestras al inicio (primer tercio de la bolsa), en la zona media y final de la bolsa (último tercio) a tres alturas, 30 cm por debajo del extremo superior, en la parte media y 30 cm por encima de la parte basal mediante el uso de calador tipo “sonda”, de esta manera se totalizaron 90 muestras para bolsas con humedades del 16% y otras 90 muestras para humedades del 12%. Todas las muestras fueron llevadas a laboratorio donde se obtuvieron los valores de rendimiento industrial, granos enteros y granos quebrados de acuerdo a los análisis de rutina de acopio.
Se utilizó un diseño completamente aleatorizado con análisis de varianza, las diferencias entre medias se determinaron a través de una prueba de Tukey con un nivel de significancia de p_ 0,05.
RESULTADOS Y DISCUSION
Embolsadora 1
Al analizar los resultados del proceso de embolsado se observó un bajo daño al grano como era de esperar debido a que esta máquina presenta el sistema de alimentación por gravedad el cual no utiliza ningún mecanismo alimentador activo. El grano escurre por gravedad desde una tolva superior ubicándose dentro de la bolsa y esa energía potencial es la responsable del proceso de embutido. La merma de grano entero en las bolsas con arroces a humedad de 12 y 16% dio como promedio 0,018 y 0,026% respectivamente. Estos valores no mostraron diferencias significativas respecto al testigo.
Si bien estadísticamente no existe daño ocasionado por la embolsadora por gravedad, estas pequeñas diferencias registradas, posiblemente se deban al deslizamiento de los granos entre ellos y contra las paredes de la bolsa y de la embolsadora con la compresión dada por la propia gravedad, esperables en cualquier grano en movimiento.
Con respecto a la influencia de los diferentes tenores de humedad, los resultados fueron coincidentes con lo esperado en el comportamiento del grano de arroz, mostrando, en valores absolutos, menor rotura con arroces secos (humedad de 12 %) que con arroces más húmedos (humedad de 16%), a pesar de no registrar diferencias significativas con el testigo.
El análisis estadístico, como fue comentado, no determinó diferencias significativas entre los valores de las muestras, de grano previo ingreso a la embolsadora con los obtenidos posterior al embolsado en los distintos sitios de muestreo (parte superior, media e inferior de la bolsa) indicando que la embolsadora con sistema de alimentación por gravedad además de no causar daño al grano, tampoco causaba estratificación, por lo menos, desde el punto de vista de quebrado.
Los porcentajes de rotura de la embolsadora por gravedad, tanto a 12%, cuánto a 16% de humedad de grano, fueron prácticamente inexistentes en ambos casos, 0,018% y 0,026% de diferencia en el grano entero respectivamente, muy inferiores a los demás valores registrados en el resto del trabajo.
Embolsadora 2:
Esta embolsadora se caracterizaba por poseer un chimango corto y horizontal, este tipo de mecanismo, basado en experiencias anteriores, es mencionado como de mejor tratamiento al grano respecto al inclinado, a pesar de no haber sido cuantificado. En el presente ensayo, los valores registrados fueron de 0,544% y 0,565% para arroces con humedades de 12 y 16% en promedio respectivamente.
Con los niveles de sensibilidad utilizados en el ensayo, no se detectaron diferencias significativas entre el testigo y el grano tratado, lo que indica que este tipo de embolsadoras tampoco produce estadísticamente daño al grano, comportándose de manera similar a las por gravedad.
Analizando estos valores, si bien son relativamente bajos en cantidades absolutas, son mucho mayores a los de la embolsadora por gravedad. También son levemente superiores en los granos más húmedos, situación similar a lo sucedido en la embolsadora anteriormente analizada.
Esta tendencia es interesante mencionarla particularmente porque los sistemas están siendo evaluados en su condición ideal, es decir, con el régimen correcto en la TdF y con los sinfines nuevos y endurecidos. Sería esperable que en condiciones modales de trabajo estos contrastes aumentaran en forma importante asociados al desgaste del sistema, a diferencia de las por gravedad al carecer de elementos móviles en el sistema de carga .
De manera similar a la embolsadora por gravedad también se verifica que el proceso de embolsado, esta vez por sinfín horizontal, tampoco produce fenómenos de estratificación del grano en el interior de la bolsa.
Embolsadora 3:
Este tipo de embolsadora, equipada con sinfín alimentador más largo que la horizontal (650 mm vs 450 mm) y en posición inclinada ocasionó más daño al grano, a pesar de que ambos tenían idéntico diámetro. La tendencia de estos resultados son coincidentes con estudios realizados en trigo y en arroz. También y en forma coincidente con las embolsadors anteriores y con la bibliografía citada, se observan menores valores en los granos más secos, 1,439% con 12% de humedad vs 1,506% con 16% de humedad.
El análisis estadístico arrojó diferencias significativas entre los datos previo al ingreso a la embolsadora, y los obtenidos posterior al embolsado en los distintos sitios de muestreo (parte superior, media e inferior de la bolsa) indicando que la embolsadora con este sistema de alimentación ocasiona un significativo daño mecánico al grano de arroz en las condiciones del ensayo. De manera similar a los anteriores tampoco se observa estratificación dentro de la bolsa por grado de quebrado.
Si se comparan estos valores con los encontrados por Hidalgo, et al, 2006 donde para un equipo similar pero en malas condiciones el porcentaje de quebrado fue de aproximadamente el 3,5%, indican valores de rotura importantes aún con el equipo en condiciones óptimas. Es relevante mencionar que el valor de quebrado incide en forma directa sobre el precio, lo que estaría indicando la no conveniencia del uso de este tipo de máquinas para el embolsado de arroz.
CONCLUSIONES
La presencia de sinfines en el sistema de carga de embolsadoras causan mayor daño en el grano de arroz en la medida que presenten mayor inclinación y largo.
Las embolsadoras por gravedad y las de sinfín alimentador horizontal en óptimas condiciones no causan daños significativos al grano de arroz en el proceso de embolsado siendo las más aconsejables para el manejo postcosecha de este cultivo.
Los sistemas de embolsado ya sean por sinfines o por gravedad no producen estratificación del grano por grado de quebrado dentro de la bolsa.
