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INGENIERÍA E INVESTIGACIÓN VOL. 30 No. 2, AUGUST 2010 (124-135)
124
En español
Evaluación de un sistema de humidificación de hoja de tabaco
por nebulización1 Néstor Enrique Cerquera Peña2, Fernanda Carvajal
Solórzano3 y Eduardo Pastrana Bonilla4.
RESUMEN
Se diseñó, implementó y evaluó un sistema de humidificación por nebulización para la hoja de tabaco, que cuenta con un sistema para el control y el registro de las condiciones am-bientales del recinto, lo que permite generar un ambiente con humedad relativa más homogénea, logrando un mejor uso del agua y mayor control en la humedad relativa y en el manejo del contenido de humedad de la hoja de tabaco cu-rada, con la consiguiente mejora en la calidad del producto a comercializar. Se obtuvieron rangos de trabajo de hume-dad relativa entre el 55 y el 75%, y tiempos de 4 a 6 horas para alcanzar la rehumidificación de la hoja hasta el 16%, en base húmeda. Con base en los resultados obtenidos y las observaciones hechas en campo, en cuanto al manejo ope-rativo de este recinto, se propusieron dos nuevos diseños pa-ra el sistema de humidificación que permitirían un mejor ma-nejo de la hoja reduciendo las pérdidas por manipulación y sobrehumedecimiento. Este trabajo fortalece el proceso de investigación en el área de la poscosecha de tabaco, al complementar otros proyectos de investigación al respecto, que se han realizado en Colombia.
Palabras clave: fosa de tabaco, acondicionamiento, humidifi-cación, poscosecha de tabaco, tabaco Virginia. Recibido: enero 30 de 2009 Aceptado: marzo 03 de 2010
Introducción
La poscosecha es de gran importancia en la producción de tabaco por el valor agregado que se le da a la hoja; sin embargo, en ella se han detectado muchos problemas durante las etapas de reco-lécción, curado, almacenamiento, acondicionamiento, y clasifica-ción que demeritan la calidad del producto final y generan pérdi-das económicas.
1 El proyecto se realizó gracias a la financiación y apoyo del Ministerio de Agri-cultura y Desarrollo Rural, el Fondo Nacional del Tabaco, el IICA, la Goberna-ción del Huila, la Asociación de Cultivadores de Tabaco de Garzón —Asota-gar— y la Universidad Surcolombiana. 2 Ingeniero Agrícola, Universidad Surcolombiana, Colombia. Especialista en Ciencia y Tecnología de Alimentos, Universidad Nacional de Colombia, Bogotá, Colombia. M.Sc., en Ingeniería Agrícola, Universidad Nacional de Colombia, Bogotá, Colombia. M.Sc., en Dirección Universitaria, Universidad de los Andes, Bogotá, Colombia. Profesor Asociado, Facultad de Ingeniería, Universidad Sur-colombiana, Neiva, Colombia. [email protected] 3 Ingeniera Agrícola. Auxiliar de investigación, Universidad Surcolombiana, Neiva, Colombia. [email protected] 4 Ingeniero Agrícola, Universidad Surcolombiana, Neiva, Colombia. M.Sc., en Ciencia de los alimentos y Enología, California state university, California, Esta-dos Unidos. Ph.D., en Ciencias y Tecnología de Alimentos, University of Giorga, Atenas. Profesor Titular, Facultad de Ingeniería, Universidad Surcolombiana, Neiva, Colombia. [email protected]
In English
Evaluating a tobacco leaf humidification system involving
nebulisation5 Néstor Enrique Cerquera Peña6, Fernanda Carvajal
Solórzano7 and Eduardo Pastrana Bonilla8
ABSTRACT
A tobacco leaf humidifying system involving nebulisation was designned, implemented and evaluated; it had a system for monitoring and recording environmental conditions thereby producing an environment having more homogeneous relati-ve humidity, ensuring better water use, better control of relati-ve humidity and better control in managing cured tobacco leaf moisture content, thereby leading to a consequent im-provement in final product quality. 55% to 75% relative hu-midity and 4 to 6 hour working ranges were obtained to en-sure leaf humidification reached 16% humidity on a wet ba-sis. Two new designs are proposed for the conditioning stage regarding this conditioning chamber’s operational manage-ment, based on the results and field observations, which would allow better leaf management, thereby avoiding the risk of losses due to manipulation and over-humidification. This work strengthens research in the field of tobacco pos-tharvest technology, complementing other research projects which have been carried out in Colombia. Keywords: tobacco barn, conditioning, humidification, to-bacco post-harvest, fogger/nebuliser, Virginia tobacco. Received: jan 30th 2009 Accepted: march 03th 2010
Introduction
Tobacco leaf post-harvest is of great importance due to the pro-duct acquiring added value; however, there have been many pro-blems during harvesting, curing, storing, packaging and classifyca-tion stages thereby reducing final product quality and leading to e-conomic losses.
5 The project was made possible with funding and support from the Ministry of Agriculture and Rural Development, Fondo Nacional del Tabaco, IICA, la Gobernación del Huila, la Asociación de Cultivadores de Tabaco de Garzón —Asotagar— y la Universidad Surcolombiana. 6 Agricultural Engineering, Universidad Surcolombiana, Colombia. Specialist in Food Science and Technology, Universidad Nacional de Colombia, Bogotá, Colombia. M.Sc., in Agricultural Engineering, Universidad Nacional de Colombia, Bogotá, Colombia. M.Sc., Sc. in Education Management, Universidad de los Andes, Bogotá, Colombia. Associate Professor, School of engineering, Universidad Surcolombiana, Neiva, Colombia. [email protected] 7 Ingeniera Agrícola. Auxiliar de investigación, Universidad Surcolombiana, Neiva, Colombia. [email protected] 8 Agricultural Engineering, Universidad Surcolombiana, Neiva, Colombia. M.Sc., in Food Science and Enology, California state university, California, Estados Unidos. Ph.D., in Food science and technology, University of Giorga, Atenas. Professor, School of engineering, Universidad Surcolombiana, Neiva, Colombia. [email protected]
CERQUERA, CARVAJAL, PASTRANA
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En español
En cuanto a la etapa de acondicionamiento de la hoja, el Servicio Nacional de Aprendizaje, SENA (2005), afirma que la adición de agua a la hoja curada “es una práctica mediante la cual se humec-ta el tabaco para facilitar su manejo en el proceso de clasificación. La humectación de tabacos estufados se debe hacer en una sala con doble encamaretado lateral y un corredor central para la ubi-cación de las cujes y el humidificador. El humidificador es un equi-po que genera microgotas de agua, las cuales son distribuidas y re-circuladas dentro de la sala por medio de un ventilador”. Esta re-comendación recoge la práctica habitual en Colombia en cuanto al beneficio tradicional de la hoja curada. En sistemas automatiza-dos como el Flue cured y Bulk Tobacco, muy poco empleados en el país, esta etapa en un recinto adicional no se contempla debido a que en el mismo equipo en que se realiza el proceso de curado y como fase final del mismo se humidifica la hoja con el fin de prepararla para su siguiente paso, que corresponde a la clasifica-ción de la hoja. De igual manera sucede en el “horno modular bulk-cured”, diseñado y evaluado por Protabaco S. A. (2005), y en el “horno de curado de tabaco por convección forzada USCO-MADR”; este último cuenta con un sistema de humidificación ubi-cado a la salida del ducto del aire forzado y por acción del ventila-dor se distribuye la humedad suministrada por los nebulizadores (en forma de nube) al interior del horno de curado (Cerquera et al., 2007). En la fase de acondicionamiento de la hoja de tabaco, denominada “fosa de tabaco”, se presentan deficiencias en el ma-nejo de los tiempos de permanencia y en el nivel de rehumidifica-ción de la hoja, el cual no debe superar el 16% en base húmeda; cuando es mayor suele presentarse desarrollo de hongos, cambios de coloración (manchas) y pérdidas causadas por descomposición; si por el contrario, la hoja sale de la fosa con muy baja humedad se hace quebradiza, poco manejable por el clasificador, y se incre-mentan las pérdidas por daño físico. Según el estudio "Evaluación del secado en los hornos tradicionales de curado de tabaco" (Cer-quera et al., 2006), se presentan deficiencias en la humidificación de la hoja, ya que usualmente la fosa sólo cuenta con un humidifi-cador que tiene un área de cubrimiento limitada, ocasionando desuniformidad en la humedad relativa y provocando una humidi-ficación alta al producto ubicado en su cercanía y prácticamente ningún efecto sobre el producto alejado del equipo. En conse-cuencia, se diseñó, implementó y evaluó un sistema de humidifi-cación por nebulización, con el objetivo de brindar un mejor ma-nejo a esta etapa, presente en el sistema tradicional de curado del tabaco.
Metodología
Ubicación del proyecto. Para su ejecución se seleccionó la “fosa de tabaco” de la finca Villa Diamante, ubicada en el kilómetro 5 en la vía que conduce del municipio de Garzón al de El Agrado, en el departamento del Huila.
Cálculo del sistema de humidificación. Se calculó y diseñó el sis-tema de humidificación por nebulización para la fosa de tabaco si-guiendo la metodología propuesta por Cifuentes (2001).
Instalación del sistema de humificación: se realizaron las siguien-tes etapas:
-Instalación de tuberías. Ésta comprendió la instalación de la línea principal en tubería PVC de 1 pulgada RDE 26 y de los laterales del sistema en manguera de 16 mm PR 35.
In English
The Colombian National Learning Service (SENA, 2005) has stated that adding water to cured leaves moisturises them for easier han-dling during classification. Moistening hot-air cured tobacco should be done in a barn provided with double bins and a central corri-dor for locating the racks and humidifier. The humidifier produces micro droplets of water which are distributed and circulated within the room by a fan. Such recommendation reflects current practice in Colombia in terms of traditional cured leaf practice. Flue-cured and bulk tobacco automated systems are little used in Colombia; this stage is not usual at an additional site because the leaf is humi-dified and prepared for the next step (i.e. classification) in the sa-me place where curing is performed, just as happens in the modu-lar oven for bulk curing tobacco process designed and evaluated by Protabaco SA (2005) and in tobacco leaf curing by forced con-vection oven (USCO-MADR). The latter has a humidification sys-tem located off the forced air duct because the fan air distributes the moisture provided by nozzles as a cloud inside the curing oven (Cerquera, et al., 2007). Deficiencies arise in managing retention time and the level of leaf humidification during the tobacco leaf conditioning phase (herein called tobacco barn) which should not exceed 16% on a wet basis (wb) because, when such percentage is greater, fungal growth, discolouration (spots) and losses caused by decomposition usually occur. On the contrary, when the leaves leave the barn having very low humidity they are brittle and un-wieldy for the classifier, also leading to increased loss by physical damage. A study entitled, “Evaluating drying in traditional curing tobacco leaf ovens” (Cerquera et al., 2006) found that leaf humidi-fication was inadequate, mainly because the barn had only one humidifier providing a limited coverage area, thereby leading to lack of uniform relative humidity causing high humidification of the product located in its vicinity and having virtually no effect on product located away from the device. A humidification system in-volving nebulisation (fogger) was thus designed, implemented and evaluated to provide better management during this crucial stage during the traditional tobacco curing system.
Methodology
Project location: The Villa Diamante farm’s tobacco barn was se-lected for carrying out this project; it is located five kilometres from the city of Garzon on the way to El Agrado in the Huila depart-ment.
Calculating the humidification system: The tobacco leaf nebuli-sation humidification system was designed and calculated follo-wing the methodology proposed by Cifuentes (2001).
Humidification system installation: There following steps were performed:
-Installing the pipes. The main line consisted of 1” RDE 26 PVC pipe and 16 mm PR 35 was used for the lateral hoses.
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EVALUACIÓN DE U
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Figura 1. InstalaciónFigure 1. Installing f
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UN SISTEMA DE HUM
ENIERÍA E INVESTIGA
E
unidades de nebbase azul a una dtrabajan a 40 Pora (LPH) y est
sistema de bomna pulgada y cula descarga con
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MIDIFICACIÓN DE H
ACIÓN VOL. 30 No
n español
bulización. Se insdistancia de 1,5
PSI con un caudtán provistos de
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sistema de contrción de la hum et al. (2006).
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neralizado (Pereal caudal a diferen
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HOJA DE TABACO P
o. 2, AUGUST 2010
stalaron 48 nebu m (Figura 1). Estdal de descarga e válvula antigot
una electrobomo a la succión psico de 1 HP y itros con sus acc
rol que enciendemedad relativa d
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POR… / EVALUATIN
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Evaluative hutored (Extechminutebove thabove from d
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Evaluatture coday anAOAC ples webacco bacco and lea
NG A TOBACCO LEA
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mation. An automed by Gomez et pending on relati
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h USA, model 4es. The first was he nebuliser linefloor level, locairect impact by w
2. Nebulizador Fogg. 32 LPH blue fogge
ting tobacco leaontent was evalund bringing the gravimetric metere evaluated bebarn and all werleaf classificatio
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EAF HUMIDIFICATIO
In English
units. 48 blue-stance from eacPSI, 32 litres pe
n anti-drip valve
g system. A 1 HPion diameter andled (with its acc
matic control syst al., (2006), turnve humidity.
of the humidifico barn was evahe coefficient of ology proposed bal representationst widely used pharge flow was m
ntal conditions temperature in tday using two 2 270) which relocated 3.5 m a
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ger azul de 32 LPH er nebulizer
af moisture conuated by taking fsamples to the thod (No. 966.0ecause leaves frore monitored. San area to deter in terms of ease
ON SYSTEM INVOLV
base fogger/nebch other (Figure
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VING…
ulisers were e 1). These scharge rate
mp was ins-A 1,000 litre de the barn;
talled; it was pump on or
The system of the follo- determined Perea et al.,
used in spray iformity (Pe-erent pressu-
barn: Rela-n was moni-hygrometers gs every five this being a- meter) 2 m
nd protected peration.
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Resultados
Detalle del disehumidificación palles del diseño y
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Evaluación hidráhidráulica son los
Caudal y presión.abricante, el neb
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igura 4. Corte transhumidificación por n
En
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áulica: los results siguientes:
. De acuerdo a lbulizador Foggerrga de 32 LPH. Cen la evaluación, a una presión ddel caudal teóriccuenta que exist
mentos del sistemfianza en el dis
n en planta del sisteo.
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n español
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ma instalado, lo qseño realizado c
ema de humidificaci
e tabaco y detalles d
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del sistema de tabaco”: los dara el montaje y ebulización se o
s en la evaluació
uministrada por ja a 40 PSI con ua en la figura 7, nebulizadores innta una diferencia no es significapresión en la co
que permite un acon las especific
ón por nebulización
del sistema de
NGENIERÍA E INVEST
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TIGACIÓN VOL. 30
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ulic assessment
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Distribution plant foion
Cross-section of thevolving nebulisation
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details of the desevaluating the
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or the tobacco leaf h
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ERQUERA, CARVAJA
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sign and the laytobacco leaf h
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humidification system
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Figura 5. Corte longdificación por nebu
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UN SISTEMA DE HUM
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medecer, ademápulverizada se econ lo que se lova. Por lo anterica que el sistetido y que el esdecuado.
o del contenido muestra el comhúmeda (bh) de e ensayo fue el d del contenido d
e la hoja en la “fo
MIDIFICACIÓN DE H
ACIÓN VOL. 30 No
n español
de tabaco y detalles
lectrobomba y acce
llevó a cabo un mina de agua proo de 30 minutosra el sistema deecomiendan valo (CU) de, al me
entre el 75 y el 8adas y 70% cuansistema de nebu
er en cuenta quea estructura en ocar las varas o c
ás en este sistemevapora y quedaogra el objetivo rior, este coeficma de nebulizapaciamiento ent
de humedad de mportamiento de
la hoja de tabacde mayor duracióde humedad duosa de tabaco”.
HOJA DE TABACO P
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s del sistema de hum
sorios del sistema d
total de 32 obsomedio de 0,00s. El coeficiente e nebulización fores del coeficienenos, el 85% en83% en el caso ndo se trate de culización se evale el coeficiente guadua y madecujes que soport
ma de nebulizacia suspendida en de incrementariente se conside
ación opera dentre nebulizadore
la hoja de tabacl contenido de hco para el ensayoón. Se puede aprante el tiempo
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Figure 6accessor
Coefficminutecoefficwas 7uniformhorticuroot crsystem coefficstructuthe tobbecamachievithus cooperatelateral
Tobacccontenwas thtime fo
NG A TOBACCO LEA
. Longitudinal sectiocation by nebulisatio
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76.6%. Keller mity coefficient ultural crops, 75rops and 70% in was evaluated ient of uniformire installed withbacco leaves to e suspended ining the object ofonsidered accepted within the aspacing between
co leaf moisture ct pattern on a we longest. Varia
or the sample is s
EAF HUMIDIFICATIO
In English
on of the tobacco baon
humidification syste
ity. 32 observatg an average 0.0ty (CU) calculateet al., (1990) (CU) values of a% to 83% in th
n the case of wo in the barn, itty was affected in it for placing tbecome moisten the air in this f increasing relattable and indicatllowable range an nebulisers
content pattern: wet basis for samation in moisturshown in the Figu
ON SYSTEM INVOLV
arn and details of th
em’s electrical install
ions were taken0028 mm watered for the nebul recommend at least 85% in he case of moreoody crops. As tht should be not by the bamboothe poles or rackned. Water evap nebulised systetive humidity. Thted that the nebuand that there w
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n over a 30 r depth. The lising system Christiansen the case of e developed he nebuliser ted that the o and wood ks to support porated and em, thereby his ratio was uliser system was suitable
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El contenido de ha, después de u
del 14% bh y al czado una humeden la sala de clasmacenamiento 1de humedad, lo ducto y para el p
En la figura 9 se egistradas con e
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acterística de caudalizador Fogger base
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de la temperatu
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TIGACIÓN VOL. 30
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UN SISTEMA DE HUM
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diciones de humeda1. erature patterns at o
es el sistema de % de humedad rndencia con la inequilibrio para ta, 2007). Esta protraba por debajora. Debido a esgo de humedad2, con lo que es
omportamiento co, para 1 día, rtamiento estable2:00 m.) y duranm.) y una gran he. En las horas or variación en lauipos de medicide 47 °C y hume
HOJA DE TABACO P
o. 2, AUGUST 2010
d relativa y temperat
e hour intervals for t
ad relativa y tempera
ne hour intervals du
control se progrelativa, referencnformación obteabaco tipo Virginogramación ocaso de la línea de nsta situación se d relativa de 54%ste efecto se redu
de las condicionen intervalos dee durante la mañ
nte la noche (desvariación desde cercanas al medas condiciones aón, presentándoedad relativa
POR… / EVALUATIN
(124-135)
tura, en intervalos d
the time spent by the
atura, en intervalos
uring tobacco leaf re
gra-cia-eni-nia sio-ne-re-
% a ujo
nes e 5 ña-sde el dio
am-ose
The cohumiditing, coTobaccUniverbuliser tantially54% to
Figure tobaccoEnvironmorninvariatiomentalto note
NG A TOBACCO LEA
de 1 hora, durante e
e tobacco leaf in the
de 1 hora, durante
etention time in the b
ontrol system waity range (refereorresponding to co equilibrium msity, 2007). This line to becomey reduced whe
o 58% relative hu
11 presents the o barn for anmental conditiong (0 am to noonon from noon un conditions reco
e during the hour
EAF HUMIDIFICATIO
In English
el tiempo de perman
e barn (meter A2, te
el tiempo de perma
barn for meter B2 (te
as programmed wenced to meter the information
moisture content s schedule causee over-moistenedn the system w
umidity (referenc
pattern of envia given day, ons exhibited an) and night (fromntil 7 at night. G
orded by the mears close to noon,
ON SYSTEM INVOLV
nencia del tabaco en
est 4, oven 1)
anencia del tabaco e
est 4, oven 1)
with a 70% to 7B2) during prel
n obtained from curve (North Caed the leaves bed. This effect be
was reprogrammced to meter B2)
ronmental condat five minut
a stable pattern m 7 pm to 12 pmGreater variationasuring equipme, having 47°C ma
VING…
n la fosa para
en fosa para
75% relative iminary tes- the Virginia arolina State elow the ne-ecame subs-
med to have .
itions in the e intervals. during the m) and large in environ-
ent was easy aximum
mtrtedlecmfietalaApsd
FF
Tpprdd
Ccpstaddde5s
A“lanpcn
mínima de 31,6%ras que por debemperatura máx
de 52,9%. En la ecturas del medican el momento manera automátiicación (medido
en un rango que a las condicionea zona alta de laA2) las condicionportamiento encoentado para el e
documento de C
igura 11. Comportaigure 11. Relative h
Tiempo de permapermite observarpor los propietaealizados. El de
días), y el de mendías en fosa.
Con el sistema trcionado en un laproceder a su claea tenido en cuabaco” se utiliza
de la hoja de tabdo. De acuerdo dad realizadas a en operación, se 55% y el 75% se u clasificación y
Análisis económi“fosa de tabaco”.a hoja de tabaconer el precio justpor debajo del 1contenido de hunido de humed
En es
% por encima dbajo de la líneaxima de 29,7 °Ccurva de humedidor B2, se prese en el cual fue apca. Se nota clarar B2) la humeda permite la humes requeridas paraa fosa en la quenes de humedadontrado en los eensayo 4 del hoerquera et al. (20
amiento de las condhumidity and temper
anencia de la hor la variación en arios del tabaco) mayor duraciónnor duración el
adicional instalaapso de 12 a 24 asificación; sin eenta en el manea para dos propbaco, y como lugcon las determi
la hoja de tabac determinó que alcanza el conte posterior venta,
ico del efecto d Es importante a
o y mantenerla dto a la hora de la16% bh, recibe medad; si por ead superior, la
spañol
e la línea de nea de nebulizacióC y una humedadad relativa, correntan picos de hpagado el sistemamente que en laad relativa es másectación de la hoa su clasificación
e no hay humidid relativa son mnsayos restantes
orno 1 y se pued007).
diciones de humedadrature patterns at fiv
oja de tabaco en el tiempo empl) para cada un
n fue el ensayo 4ensayo 1 del ho
ado en la fosa el horas, después dembargo, es habejo tradicional, ypósitos: acondicigar de almacenanaciones de conco con el sistem con humedadesenido de humed en un lapso de
del contenido dealcanzar la humedurante la clasifia venta. Si la ho el mismo precil contrario, se lle hoja es rechaz
IN
ebulización, mieón se registra unad relativa mínimrespondiente a lumedad que ind
ma o encendido da zona de humids estable y se haloja de tabaco han, mientras que eificación (medid
muy bajas. El com fue similar al prde consultar en
d relativa y temperave minute intervals fo
la fosa: la tabla leado (establecido de los ensayo4 del horno 1 (1rno 1, que duró
tabaco es acondde lo cual se debbitual que esto nya que la “fosa dionar la humedaamiento prolongntenido de huma de nebulizaciós relativas entre ad requerido pa4 a 6 horas.
e humedad en edad comercial dicación para obt
oja se lleva a veno sin importar seva con un contzada y devuelta
NGENIERÍA E INVEST
n-na
ma as
di-de di-lla as-en or
m-re-el
temperabuliser temperain the rmomenwas cleation areleaf morelative there wremainiand theal., (200
atura en intervalos dor a given day (trial
4 do os 18 2
di-be no de ad ga-e-ón el ara
la de te-nta su te-a
Tobaccriation ifor each(18 dayin the b
Tobaccoditional fied), homent asthe tobaned tha6 hourssystem classifica
Econombarn. Tand maobtainethey rechave h
TIGACIÓN VOL. 30
ature and 31.6%line. Below the ature and at leaselative humidity
nt when the systar that relative hea (meter B2) aoisturising in the humidity was ve
was no humidificng trials was sim
e pertinent detail07).
de 5 minutos para un 4, oven 1
o leaf retentionin retention timeh of the tests perys) and the shortebarn.
o leaf becomes c system is installowever, this is nos the tobacco bacco leaf and as
at 55% to 75% res, according to in operation, thation and subseq
mic analysis of thTobacco leaf cointained during cd at the time of ceive the same pigher moisture
CE
No. 2, AUGUST 20
In English
% minimum relatnebuliser line thst 52.9% relative
y curve for metetem was turned umidity was mond came within conditions neeery low in the upation (meter A2
milar to that repls can be found
n día del ensayo 4 d
n time in the bae (as established rformed, the lonest trial 1 for ove
conditioned withled in the barn (ot usually considarn is used for s a prolonged stoelative humidity leaf moisture cois being the moquent sale.
e effect of moistommercial moistclassification to e sale. If leaves arprice regardless o content, then
ERQUERA, CARVAJA
010 (124-135)
tive humidity abohere was 29.7°Ce humidity. Moir B2 readings in on or off automre stable in the h
n a range allowided for classificpper part of the ). The pattern foorted for test 4 in an article by C
del horno 1.
arn: Table 4 sho by the tobacco gest being test 4en 1 which laste
hin 12-24 hours w(after that it mus
dered in traditiontwo purposes: morage area. It wcould be reacheontent, with theoisture content r
ture content in tture level must bensure that the rre sold below 16of moisture contleaves are reje
AL, PASTRANA
131
ove the ne-C maximum sture peaks dicated the matically. It humidifyca-ng tobacco ation while barn where ound in the for oven 1 Cerquera et
ows the va- producers)
4 for oven 1 ed two days
when a tra-st be classi-
nal manage-moisturising as determi-
ed within 4-e nebulising equired for
the tobacco be reached ight price is
6% wb then tent; if they cted and
EVALUACIÓN DE UN SISTEMA DE HUMIDIFICACIÓN DE HOJA DE TABACO POR… / EVALUATING A TOBACCO LEAF HUMIDIFICATION SYSTEM INVOLVING…
INGENIERÍA E INVESTIGACIÓN VOL. 30 No. 2, AUGUST 2010 (124-135) 132
En español
al productor para que retire la humedad en exceso. En la tabla 5 se detalla la ganancia que se deja de recibir por vender la hoja cu-rada con contenidos de humedad por debajo de la establecida. En promedio, el precio por tonelada de hoja de tabaco con un conte-nido de humedad del 16% bh es de $4.882.500, por cada punto que se pierda de humedad se dejan de recibir $58.125, debido a la pérdida de peso del producto.
Tabla 4. Tiempo de permanencia de la hoja de tabaco en la fosa para cada uno de los ensayos realizados.
Horno Ensayo Tiempo de permanencia
Horas Días
0
1 130 5.4
2 92 3.8
3 312 13
4 240 10
1
1 57 2.4
2 213 8.9
3 109 4.5
4 435 18.1
2
1 95 4
2 217 9
3 161 6.7
4 337 14
3
1 142 5.9
2 387 16.1
3 223 9.3
4 147 6.1
4
1 188 7.8
2 171 7.1
3 336 14
4 196 8.2
5
1 190 7.9
2 140 5.8
3 337 14
4 364 15.2
Tabla 5. Pérdidas económicas en venta por efecto de la humidificación deficiente.*
Contenido de
humedad base
húmeda (%)
Peso equivalente al 16% hbh
(Ton)
Precio total al 16% hbh
($)
Valor recibido por tonelada
con la humedad de venta ($)
Pérdida de utilidad por tonelada($)
16 1000 4.882.500 4.882.500 0
15 1012 4.940.625 4.882.500 58.125
14 1024 4.998.750 4.882.500 116.250
13 1036 5.056.875 4.882.500 174.375
12 1048 5.115.000 4.882.500 232.500
* Información obtenida de los productores de la zona de Garzón (Huila), año 2007; TRM: $2.100, precio promedio por kg: $4.883
Rediseños propuestos para el mejoramiento del sistema de humidificación por nebulización en la “fosa de tabaco”. Con base en la experiencia obtenida durante la evaluación del sistema, se presentan dos nuevos diseños denominados “Cámara de humidificación y acondicionamiento de la hoja de tabaco USCO – MADR”.
In English
selling cured leaves having less than 16% wb moisture content. On average, the price per ton of leaf having 16% bh moisture content is $ 4,882,500; the producer looses $ 58,125 for each point of moisture below 16%, due to product weight loss.
Table 4. Tobacco leaf retention time for each test performed.
Oven Trial Retention time
Hours Days
0
1 130 5.4
2 92 3.8 3 312 13
4 240 10
1
1 57 2.4 2 213 8.9 3 109 4.5 4 435 18.1
2
1 95 4
2 217 9 3 161 6.7
4 337 14
3
1 142 5.9 2 387 16.1
3 223 9.3
4 147 6.1
4
1 188 7.8 2 171 7.1
3 336 14
4 196 8.2
5
1 190 7.9 2 140 5.8
3 337 14
4 364 15.2
Table 5. Sales’ losses due to poor moisturising *
Moisture content wb (%)
Weight equivalent to
16% wb (Ton)
Total price at 16% wb (Col$)
Price per ton at the
corresponding moisture
content ($)
Loss of profit per ton (Col$)
16 1,000 4,882,500 4,882,500 0
15 1,012 4,940,625 4,882,500 58,125
14 1,024 4,998,750 4,882,500 116,250
13 1,036 5,056,875 4,882,500 174,375
12 1,048 5,115,000 4,882,500 232,500
* Information obtained from tobacco farmers in the Garzón, Huila, area, 2007, 1USD$= Col$ 2,100, average price per kg = $ 4,883
Proposed redesign for improving the tobacco barn nebulising humi-dification system. Based on the experience gained when evalua-ting the system, two new designs called, “USCO-MARD tobacco leaf humidification and conditioning barn” were drawn up.
Phepcstosteladp
F
F
Phaceodntrll1hM
Propuesta 1: Cámhoja de tabaco Uen sectores; cadpueden aislar decas, creando recielectiva permite o del tabaco quector, y con ayuema de maneraa hoja de tabacodel diseño de la para hoja de taba
igura 12. Distribuci
igura 13. Corte tran
Propuesta 2: “Cáhoja de tabaco Ualmacenamiento claramente defiexclusivamente potra, donde se rede tabaco, se nebulización, el raslada únicamelevada posteriorm5 se presentan
humidificación y MADR, C2”.
En es
mara de humidifUSCO – MADR, a uno correspol resto de la cámintos independie que al humidific
ue se esté “almauda de válvulas ya independiente o. En las figuras “Cámara de hu
aco USCO – MA
ón en planta de la “
nsversal de la “Cám
mara de humidifUSCO – MADR, y acondicionamnidas y físicampara el almacenealiza la operac instala el si cual opera auente la hoja quemente a la sala dn los detalles acondicionamie
spañol
ficación y acondC1. Consiste ennde a dos cajo
mara con el uso entes dentro de car un sector est
acenando” en lay controles, se pu y automatizada12 y 13 se despmidificación y a
ADR, C1”.
“Cámara USCO – M
mara USCO – MADR
ficación y acondC2”. En ésta cám
miento de la hojamente separadanamiento de la ción de humidifiistema de huutomáticamente.e va a ser humide clasificación. del diseño de
ento para hoja d
IN
icionamiento pa dividir la cámanes, los cuales de cortinas plásella. La operacióto no afecte al rea cámara. En caduede operar el sia para humidificpliegan los detallcondicionamien
MADR, C1”
R, C1”.
dicionamiento pamara las zonas da de tabaco está
as; una de ellhoja curada, y cación de la homidificación p A esta zona idificada, para sEn las figuras 14 la “Cámara d
de tabaco USCO
NGENIERÍA E INVEST
ra ara se ti-ón es-da is-
car es to
ara de án as la
oja or se er
4 y de
O –
Proposatobaccobarn intisolatedting semeans tves fromte indepin each 13 give dificatio
Figure 12
Figure 13
Proposaditioningly identstoring The lattsystem wved to Figures leaf hum
TIGACIÓN VOL. 30
al 1: “Chambero leaf USCO - Mto sectors, each from the rest ofparate enclosurthat humidifyingm such stock beipendently and u sector with the design details o
on and condition
2. Layout of the USC
3. Cross-section of U
al 2: USCO-MARg barn. Tobaccotified and physiccured leaf and
ter is where the was installed. Onthis area (to be14 and 15 give
midification and
CE
No. 2, AUGUST 20
In English
r of humidificaMARD, C1”. C1 corresponding tf the barn by plares within the g an area does nong kept in the bunattended for h help of valves aof the USCO-MAning barn.
CO-MARD C1 barn
USCO-MARD C1 ba
RD C2 tobacco leo leaf storage andcally separated, othe other for toautomatically opnly leaves whiche taken to the ce details of the conditioning bar
ERQUERA, CARVAJA
010 (124-135)
ation and cond1 consisted of dto two bins whicastic curtains, thbarn. Selective
ot affect the restarn. The system humidifying toband controls. Figu
ARD C1 tobacco
arn
eaf humidificatiod packaging areaone of them excobacco leaf humperated mist hum will be humidifi
classification areaUSCO-MARD C
rn design.
AL, PASTRANA
133
ditioning of dividing the ch could be ereby crea-
e operation t of the lea- can opera-acco leaves ures 12 and o leaf humi-
on and con-as are clear-clusively for midification. midification ied are mo-a later on). C2 tobacco
E
t
c
e
cc
Ct
dsdf
c
EVALUACIÓN DE U
INGE134
Figura 14. Distribucnamiento para hoja
Figura 15. Corte tramiento para hoja de
Conclusione
El recinto utilizatradicionalmenteples inconvenienple con dos pronamiento de la hco en la “fosa” las pérdidas de el proceso de be
El acondicionamconsiderarse comclasificación, esthorno o en una
Con el sistema dtro de la “fosa” smente constantedad en la hoja sala de clasificacdo de humedadfue de 4 a 6 hor55% y el 75%.
De acuerdo al ccación trabajó dhomogénea de l
UN SISTEMA DE HUM
ENIERÍA E INVESTIGA
En e
ción en planta de la a de tabaco USCO –
ansversal de la “Cáme tabaco USCO – M
es
ado para la hume conocido comntes por su concpósitos simultánhumedad de la hpor tiempos procalidad, se conv
eneficio de la hoj
miento de la hummo una etapa deta operación se instalación exclu
de humidificacióse logró obteneres que permitierde tabaco reque
ción. El tiempo ed de la hoja de ras, con humeda
coeficiente de unde forma adecuaa nube de agua
MIDIFICACIÓN DE H
ACIÓN VOL. 30 No
español
“Cámara de humid– MADR, C2”.
mara de humidificacMADR, C2”.
midificación de o "fosa de tabacepción como inseos: almacenamhoja. El almacenolongados, ademvierte en un cueja.
medad de la hoje tránsito de la hpuede realizar d
usivamente diseñ
ón por nebulizacr humedades relron alcanzar coneridos para su mempleado para a tabaco del 16%ades relativas del
niformidad, el sisada, garantizand en el ambiente.
HOJA DE TABACO P
o. 2, AUGUST 2010
dificación y acondici
ción y acondiciona-
la hoja de tabaco”, presenta mústalación que cu
miento y acondicnar la hoja de tabmás de incremenello de botella pa
ja de tabaco deoja hacia la sala directamente enñada para este fin
ción instalado deativas aproximadntenidos de hummanipulación enalcanzar el conte% en base húmel ambiente entre
stema de humiddo una distribuci
POR… / EVALUATIN
(124-135)
io-
co, lti-m-
cio-ba-
ntar ara
ebe de el n.
en-da-
me- la
eni-eda e el
difi-ión
Figure 1tioning b
Figure 1condition
Conc
The entionallyconceivleaf stoin the and be
Condittransitioperatioclusive
Relativhumidibarn; thandlin(wb) to75% en
The hcoefficbution
NG A TOBACCO LEA
4. Layout of the USCbarn shown in Figur
5. Cross-section of tning barn
clusions
nclosure used foy as "tobacco baved as being a
orage and leaf mbarn for a long
ecomes a bottlen
tioning tobacco lonal step for lea
on can be perforly designed for s
ely constant relaification by nebthis led to reachng in the classifiobacco leaf moinvironmental rel
umidification syient of uniformi of mist in the en
EAF HUMIDIFICATIO
In English
CO-MARD C2 tobare 15
the USCO-MARD C
or humidifying arn", has many facility serving t
moisture conditio period of time eck for tobacco
leaf moisture muaves coming to thrmed directly in uch purpose.
ative humidity cobulisation systemhing the leaf moication area. Thsture content wative humidity
ystem worked ty, thereby ensu
nvironment.
ON SYSTEM INVOLV
cco leaf humidificat
C2 tobacco leaf hum
tobacco leaf, kdisadvantages b
two simultaneouning. Storing tobincreases the lo leaf post-harvest
ust be consideredhe classification the oven or in a
ould be maintainm had been instoisture content e time taken to
was 4-6 hours, w
properly accorduring a homogen
VING…
tion and condi-
idification and
nown tradi-because it is us purposes: bacco leaves ss of quality ting.
d as being a area; this o-a facility ex-
ed once the talled in the required for
o reach 16% with 55% to
ding to the neous distri-
CERQUERA, CARVAJAL, PASTRANA
INGENIERÍA E INVESTIGACIÓN VOL. 30 No. 2, AUGUST 2010 (124-135) 135
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