TECNOLOGÍA 4.0 ALIADA AL MANTENIMIENTO DE LA CALIDAD DE LOS GRANOS ALMACENADOS – Juliana S. Zeymer

POST-COSECHA LATINOAMERICANA 25

Tecnología 4.0 Aliada al Mantenimiento de la Calidad de los Granos Almacenados

Ing. Agr. Juliana S. Zeymer

Dra. en Ingeniería Agrícola Investigadora de Procer Automaciones y Sistemas juliana.zeymer@procer.com.br

La masa de granos almacenada forma un ecosistema complejo con un sinnúmero de variables bióticas y abióticas, que interaccionan entre sí y con el ambiente a su alrededor. Entre los principales factores bióticos, podemos citar los granos, hongos e insectos, en cuanto a los abióticos relevantes, el porcentaje de agua del grano, la temperatura del aire, la estructura del depósito, el ambiente gaseoso, particularmente las concentraciones de CO2 y O2.

La temperatura es uno de los factores más importantes en la conservación de los granos almacenados, ya que la actividad metabólica, el deterioro del producto y la pérdida de componentes nutricionales se acelera con el aumento de temperatura. Cuando la temperatura es reducida, podemos almacenar con seguridad, ya que reduce la actividad acuosa del grano e inhibe el desarrollo de hongos y principalmente de insectos. Por otro lado, temperaturas elevadas causan desnaturalización de las proteínas e inactivación de las enzimas necesarias en el metabolismo del grano, incluyendo la actividad respiratoria.

El tenor de agua, junto con la temperatura, son los factores fundamentales del mantenimiento de la calidad del producto almacenado. Granos con elevados niveles de humedad, sometidos a altas temperaturas, respiran con mayor intensidad. La actividad respiratoria produce agua, lo que aumenta la humedad relativa del aire intergranular creando

condiciones propicias para el crecimiento y reproducción de microorganismos. Los microrganismos por su parte son responsables de gran parte de la actividad respiratoria observada en el ambiente del almacenamiento. Por lo tanto, vemos que la interacción entre las variables presentes en el ecosistema almacenado, hace parte de un ciclo, donde los fenómenos contribuyen entre sí para la elevación de los índices que llevan al deterioro de la masa de granos.

Como resultado de este ciclo, el proceso respiratorio de los granos y de los microorganismos asociados está íntimamente relacionado a la perdida de materia seca del producto final, también conocida como “merma”. Este término fue adoptado por los gerentes de plantas de silos para justificar la pérdida que se constata cuando se entregan los granos para su comercialización, ya que el mantenimiento de las toneladas trabajadas es fundamental para la economía de una empresa de almacenamiento de granos.

Con la finalidad de minimizar las pérdidas de post-cosecha y garantizar la calidad del grano almacenado, una de las más innovadoras tecnologías existentes en el mercado son los sistemas de aireación automatizados, conectados a sensores digitales de temperatura y humedad relativa. Tales sistemas están integrados a los actuales conceptos de Agricultura 4.0; y se basan en la aplicación de un conjunto de tecnologías conectadas por medio de software, sistemas y equipamientos, capaces de optimizar la eficiencia del trabajo en las plantas de silos, reducir los gastos energéticos y contribuir con los objetivos de la seguridad alimentaria.

El proceso de automatización de la airea- ción involucra, básicamente, tres elementos: 1. Información climática de las estaciones meteorológicas, los sensores digitales de temperatura y humedad relativa y los motores de las aireaciones. 2.El Hardware, que corresponde al conjunto de equipos electrónicos, piezas y aparatos que hacen funcionar el sistema. 3.El Software, que son los sistemas que supervisan la toma de datos, responsables por controlar las estrategias y la toma de decisión programadas por el responsable del sistema.

La estación meteorológica (Figura 1) es el local donde se obtienen las informaciones climáticas del lugar donde está levantada la planta de silos, por ejemplo temperatura y humedad relativa ambiente, lluvia. Es fundamental que la estación esté instalada en lugares adecuados, para que sus lecturas no sean afectadas por sombras o pisos sobrecalentados, que alteren las informaciones reales.

Figura 1 - Estación meteorológica para obtención de las informaciones climatológicas locales.

Los sensores digitales de temperatura (Figura 2) y de humedad relativa (Figura 3) son instalados en cables en el interior de los depósitos, respetando el espaciamiento máximo de un sensor cada 150m3 de capacidad estática. Tales sensores son responsables por informar las condiciones de la masa de granos, realizando el análisis de riesgo de acuerdo al incremento de la temperatura y humedad relativa del aire intergranario.

Figura 2 - Sensores digitales de temperatura instalados en cables.

Figura 3 - Sensores digitales de humedad relativa instalados en cables

Los datos recolectados por la estación meteorológica son transmitidos por una comunicación inalámbrica para la central computarizada, que es la que dispone del software de gerenciamiento de granos (Figuras 4 e 5), donde es posible definir estrategias de manejo, por ejemplo conservación, secado o enfriamiento. Uno de los pilares en la definición de estas estrategias son los modelos de equilibrio higroscópico, que deben ser específicos para cada tipo de grano almacenado. Además de esto es importante considerar que el aire se calienta entre 2 a 4°C después de pasar por los ventiladores (en el caso que se insufle), generando un impacto significativo en la humedad relativa del aire y consecuentemente, en el tenor de equilibrio higroscópico de los granos.

En este sentido, basado en el conocimiento de las variables climáticas, la temperatura y humedad relativa informadas por los sensores, del equilibrio higroscópico de los granos, el calentamiento del ventilador y en la estrategia de manejo seleccionadas, el sistema de aireación automatizado decide el momento adecuado de accionar los ventiladores.

El gran diferencial de este paquete tecnológico es la posibilidad de trabajar con datos precisos, actuales y en forma automática y supervisada, a través del monitoreo remoto del sistema y el análisis de los datos históricos, que pueden ser visualizados por medio de gráficos (Figura 6) e informes (Figura 7), además de diversos otros recursos disponibles, con acceso a distancia por medio de computadoras o de simples dispositivos móviles (celulares, tablets, etc.).

Figura 4 - Software de gerenciamiento de granos con informaciones generales.

Figura 5 - Software de gerenciamiento de granos con informaciones detalladas del silo.

Invertir en la automatiza- ción de las aireaciones de granos y semillas almacenados, con esta moderna tecnología, sin dudas es la mejor decisión para quien está buscando autonomía, optimización y seguridad en el manejo de la planta de silos. Esta tecnología es una gran aliada para la reducción de pérdidas, el mantenimiento de la calidad y peso del grano y la disminución de gastos energéticos.

Figura 6 - Gráfico y análisis histórico de los datos recopilados por el sistema.

Figura 7 - Informe de los aireadores por tiempo de funcionamiento.