Almacenamiento de Granos en Bolsas Plásticas y Monitoreo Mediante la Medición de CO2 Ing. Agr. Ricardo Bartosik Ing. Agr. Juan Rodríguez Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria INTA-PRECOP: Eficiencia de Poscosecha Tucumán 6 y 7 de Abril de 2010 EEA INTA Balcarce, Argentina
Sistema de Silo-bolsas • 60 m largo • 2.74 m diámetro • 230 micrones espesor • Tres capas de plástico (negro en el interior y blanco en el exterior) • 200 toneladas de trigo, maíz y soja • 120 toneladas de girasol EEA INTA Balcarce, Argentina
Trabajos del INTA
Medición de CO2
Registro de las condiciones de almacenamiento
Análisis de calidad del grano
EEA INTA Balcarce, Argentina
Que Ocurre con la Humedad? • Las bolsas plásticas herméticas son impermeables al agua • Si la bolsa está en buenas condiciones la humedad promedio de la masa de granos debe permanecer constante durante el almacenamiento • Puede haber casos de migración de humedad o de condensación. EEA INTA Balcarce, Argentina
Humedad Grano Seco Luego de 150 Días Posició n
Trigo
Maíz
Soja
Girasol
Inicial
Final
Inicial
Final
Inicial
Final
Inicial
Final
Sup
12.5
13.5
14.8
14.2
12.5
12.9
8.4
8.3
Medio
12.5
13.4
14.8
14.5
12.5
12.6
8.4
8.6
Inferior
12.5
12.9
14.8
14.5
12.5
12.6
8.4
9.6
Fuente: Bartosik y col. 2008 No se encontró una clara evidencia en la estratificación de humedad EEA INTA Balcarce, Argentina
Humedad Grano Húmedo Luego de 150 Días Trigo
Maíz
Soja
Girasol
Posición Inicial
Final
Inicial
Final
Inicial
Final
Inicial
Final
Sup
16.4
15.7
19.5
18.8
15.6
15.7
16.4
20.8
Medio
16.4
16.0
19.5
18.8
15.6
15.6
16.4
17.6
Inferior
16.4
16.1
19.5
18.7
15.6
15.5
16.4
15.5
Fuente: Bartosik y col. 2008 Se encontró una clara evidencia en la estratificación de humedad en girasol EEA INTA Balcarce, Argentina
Que ocurre la temperatura?
EEA INTA Balcarce, Argentina
Cambios en la Temperatura (Trigo) 50 45
Verano
40
Otoño
30 25
Invierno 20 15 10 5
23 /0 1 2/ 3/ 0 2/ 1 13 /0 1 2/ 24 /0 1 3/ 6/ 0 3/ 1 17 /0 3/ 1 27 /0 1 4/ 6/ 01 4/ 17 /0 4/ 1 27 /0 1 5/ 8/ 01 5/ 18 /0 1 5/ 28 /0 1
1
1/
13 /0
1/
2/ 0
1
0 1/
Temperature (°C)
35
EEA INTA Balcarce, Date Argentina
Ambient Superior Middle Bottom
Cambios de Temperatura (Maíz) 50
Verano 40
Primavera Invierno Ambient Superior Middle Bottom
20
10
Date Argentina EEA INTA Balcarce,
1/ 20 /0 2
1/ 4/ 02
12 /1 8/ 01
12 /1 /0 1
11 /1 5/ 01
10 /2 9/ 01
9/ 26 /0 1
10 /1 2/ 01
-10
9/ 9/ 01
0 8/ 23 /0 1
Temperature
30
Temperatura Durante el Almacenamiento (Soja) 30.00
Temperatura (°C)
25.00 20.00 15.00 10.00 5.00 0.00 18/01/2007
08/04/2007
27/06/2007
15/09/2007
Fecha temp del grano
temp del aire mensual
EEA INTA Balcarce, Argentina
04/12/2007
22/02/2008
Que ocurre con la calidad?
EEA INTA Balcarce, Argentina
Parámetros de Calidad de Trigo Momento
Parámetros de calidad panadera
Peso hectolítrico Poder germinativo (%)
muestreo (kg/hl)
Gluten (%)
W
P/L
Abs.a
LV (cm3) b
SV c
Trigo seco (12.5%) Inicial
82.4
93.0
30.2
282
0.9
61
620
4.3
Final (150 días)
82.0
87.0
27.8
313
1.1
62
655
4.5
Trigo húmedo (16.4%) Inicial
78.7
95.0
29.8
288
1.0
61
675
4.7
Final (150 días)
77.3
40.0
22.6
283
2.6
61
578
4.0
Referencias: a = Absorción de agua, b = Volumen de masa, c = Volumen específico EEA INTA Balcarce, Argentina
Parámetros de Calidad de Maíz Momento muestreo (días)
Peso hectolítrico (kg/hl)
Granos dañados (%)
Maíz seco (14.8%) Inicial
73.0
3.2
Final (150 días)
74.0
4.5
Maíz húmedo (19.5%) Inicial
72.0
5.8
Final (150 días)
70.0
10.2
EEA INTA Balcarce, Argentina
Parámetros de Calidad de Soja Poder Momento muestreo germinativo (día) (%)
Peso hectolítrico (kg/hl)
Aceite (%)
Índice acidez aceite (%)
Soja seca (12.5%) Inicial
74.0
71.0
20.8
1.6
Final (150 días)
62.0
71.0
20.5
1.9
Soja húmeda (15.6%) Inicial
74.0
68.5
21.5
1.7
Final (150 días)
55.0
68.9
21.0
2.3
EEA INTA Balcarce, Argentina
Parámetros de Calidad Girasol Momento de muestreo (días)
Aceite (%)
Índice acidez de aceite (%)
Girasol seco (8.4%) Inicial
49.0
0.9
Final (150 días)
49.0
1.4
Girasol húmedo (16.4%) Inicial
47.0
0.9
Final (150 días)
45.7
3.9
EEA INTA Balcarce, Argentina
Implicancias de la Temperatura (Soja-Maíz) • Soja y maíz se embolsan en la época fría del año • El incremento de temperatura en la primavera puede acelerar la actividad biológica y el deterioro de los granos almacenados en silo-bolsas • Más importante en aquellos granos almacenados por encima de la humedad de recibo • No extenderse hacia la primavera en el almacenamiento de granos húmedos!!
EEA INTA Balcarce, Argentina
Implicancias de la Temperatura (Trigo) • Trigo se embolsa en pleno verano • La temperatura tarda varias semanas en bajar • Trigos almacenados por encima de humedad de recibo son rápidamente afectados • Combinación temperatura y humedad afecta la calidad del trigo!!! EEA INTA Balcarce, Argentina
Importante • El tiempo de almacenamiento seguro depende de la combinación: – Humedad – Temperatura – Calidad
EEA INTA Balcarce, Argentina
Poder Germinativo de Semillas de Soja Almacenadas 5 meses en bolsas 100 95 90
PG
85 80 Pg
75
Linear (Pg)
70 65 60 11
12
13
14 Humedad
EEA INTA Balcarce, Argentina
15
16
/0
2 0 9 /2 0 0 /0 2 8 1 4 /2 0 0 /0 2 8 1 9 /2 0 0 /0 2/ 8 24 200 /0 2 8 2 9 /2 0 0 /0 2 8 0 5 /2 0 0 /0 3 8 1 0 /2 0 0 /0 3 8 1 5 /2 0 0 /0 3/ 8 20 200 /0 3 8 2 5 /2 0 0 /0 3 8 3 0 /2 0 0 /0 3 8 0 4 /2 0 0 /0 4 8 0 9 /2 0 0 /0 4/ 8 14 200 /0 4 8 1 9 /2 0 0 /0 4 8 2 4 /2 0 0 /0 4 8 2 9 /2 0 0 /0 4 8 0 4 /2 0 0 /0 5/ 8 20 08
04
PG
Poder Germinativo de Semillas de Trigo Almacenadas en bolsas 100
90
80
70
60
50 14,2 13
40 12,3
30 19,3
19,7
20
10
0
fecha
EEA INTA Balcarce, Argentina
Problemas del Almacenamiento
EEA INTA Balcarce, Argentina
Problemas del Almacenamiento en Silo-bolsas • 50% de las bolsas tienen algún tipo de problema • 8% de las bolsas tienen algún problema grave, con riesgo potencial de pérdidas de grano
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Problemas del Almacenamiento en Silo-bolsas • Gran parte de los problemas graves surgen de una mala planificación o por no prestar adecuada atención – Bolsas armadas en zonas anegables – Bolsas armadas sobre rastrojos – Bolsas mal cerradas – Bolsas flojas – Bolsas rotas no emparchadas – Excesiva humedad EEA INTA Balcarce, Argentina
Bolsas Anegadas
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Bolsas Mal Cerradas
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Bolsas Sobre Rastrojo
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Bolsas Rotas
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Daño por Animales
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Bolsas Flojas
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Excesiva Humedad
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Estimación de Pérdidas Económicas $/m lineal silo-bolsa y 10 cm de espesor afectados
Grano
Precio al 18-5-09 Girasol (47% de M.G.) soja
209
maíz
84
142
trigo
173
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Respiración Grano en Descomposición
C6H12O6 + 6O2
6CO2 + 6H2O + 2.835 kJ/mol
EEA INTA Balcarce, Argentina
Comparación Silo-bolsa vs. Convencional
•
Mayor concentración de CO2
•
Menor concentración de CO2
•
Inhibición de la respiración
•
Respiración sin restricciones
•
Tasa de respiración menor (menor generación de calor)
•
Tasa de respiración mayor (mayor generación de calor)
•
Relación superficie/volumen de 1,42
•
Relación superficie/volumen de 0,79
•
Alta capacidad de disipar calor
•
Baja capacidad de disipar calor
•
No requiere aireación
•
Requiere aireación
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Monitoreo por Calado
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Monitoreo por Calado
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Monitoreo Mediante Calador • Requiere mucha mano de obra • Pocas bolsas por hora • Útil para determina la condición del grano extraído (% de proteína, etc) EEA INTA Balcarce, Argentina
Alternativas de Monitoreo?
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Por que se Modifica la Atmósfera? • Respiración – Granos – Insectos – Hongos – Otros microorganismos C6H12O6 + 6O2
66CO CO22 + 6H2O + 2.835 kJ/mol
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Almacenabilidad y CO2
CO2
Actividad biológica
EEA INTA Balcarce, Argentina
Ventajas: CO2 es un Gas
CO2 CO CO 2 2 CO CO CO 2 2 2
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Ventajas del Monitoreo de Dióxido de Carbono
EEA INTA Balcarce, Argentina
Monitoreo de la Evolución de CO2 (Soja) 20 18
25.00
Temperatura Ambiente Promedio
16
20.00
15.00
10 8
10.00
6 4
5.00
2
Time 11.5% MC
12.9% MC
14.9% MC
Avg. Amb. Temp (°C)
EEA INTA Balcarce, Argentina
13-Dec
28-Nov
13-Nov
29-Oct
14-Oct
29-Sep
14-Sep
30-Aug
15-Aug
31-Jul
0.00 16-Jul
0 1-Jul
CO2 (%)
12
temperature (°C)
14
Comparación de Valores de CO2 entre Bolsas Afectadas y Bolsas Sanas (Trigo)
EEA INTA Balcarce, Argentina
CO2 (%)
Comparación de Valores de CO2 entre Bolsas Afectadas y Bolsas Sanas (Soja) 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0
y = 0.7764x + 2.3694 R2 = 0.0277
[email protected]
10
11
12
13
14
y = -0.2274x + 5.1814 R2 = 0.0466
15
Moisture content (%) Proper storage condition Lineal (Proper grain condition)
Spoiled grain evidence Linear (Spoiled grain evidence)
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16
Relación entre la concentración de CO2 y la humedad del grano en Cebada Cebada
Polinómica (Cebada)
14 12
y = 0,9826x2 - 22,999x + 135,18 R2 = 0,5776
CO2
10 8 6 4 2 0 10
11
12
13
Humedad
EEA INTA Balcarce, Argentina
14
15
16
Respaldo de Esta Tecnología • 3 años de trabajos del INTA • Experiencias de campo validadas • Modelo matemático de simulación validado (UNR) • Publicaciones en congresos científicos internacionales • Tesis de grado de la FCA de la UNMdP • Premio CITA a la innovación Tecnológica 2009 • Convenio con SILCHECK: sistema NACIONAL de monitoreo y gestión del grano almacenado en bolsas EEA INTA Balcarce, Argentina
Problemas • La mayor parte de los problemas vienen de una mala planificación: – Terreno alto – Ligera pendiente (cierre abajo) – Buen cerrado de las bolsas – Alisar el terreno (evitar rastrojo) – Reparación de roturas – Respetar humedades y tiempos – Monitorear EEA INTA Balcarce, Argentina
Bolsas sin Separación
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