secado y procesamiento de la semilla · 2016-07-13 · a la superficie de una semilla viene...

SECADO Y PROCESAMIENTO DE LA SEMILLA

por

A.H. BOYD, G.M. DOUGHERTY, R.K. MAITHES y K.W. RUSHING

Publicado en:

FAO: Cuaderno de fomento agropecuario Nº 98

“Tecnología de la semilla de cereales”

Organizacion de las Naciones Unidos para la Agricultura y la Alimentación

Roma 1977

Presentado por

Los Seibos

Preámbulo

Aquí tenemos la posibilidad presentar a una obra clásica presentada hace años en la seria de Fomentos Agropecuario de FAO.

Algunas cosas no están actualizadas. En algunos detalles no estamos no-sotros de acuerdo con los autores, pero igualmente da una muy buena explicación de que se trata en la producción de una buena semilla.

Nosotros hemos respetado todo el papel original y no hemos hecho correc-ciones ningunas. Ni agregado material.

Invitamos al lector disfrutar de esta información y frente cualquier duda estamos nosotros con explicaciones actualizadas.

ing. Flemming Wyrtz

www.los-seibos.com

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Los Seibos

Secado y Procesamiento de la Semilla

Los semilleristas que secan y procesan la semilla desempeñan un papel importante en el desarrollo agrícola, ya que los agricultores y productores de semilla dependen de ellos para la preparación de la misma. En su ca-pacidad para prestar este servicio de forma efectiva y eficaz, influyen los tipos de equipo de que se disponga, su habilidad para manejarlo, su co-nocimiento de las características de la semilla y de qué relación guardan con el secado y procesamiento, y su conocimiento de las normas de cali-dad para la comercialización de la semilla.

Los fabricantes han conseguido excelentes productos y maquinaria para secar y procesar el maíz (Zea mays L.), el trigo (Triticum spp.), el centeno (Secale cereale), la cebada (Hordeum spp.), la avena (Avena spp.), el arroz (Oryza saliva), el sorgo [Sorghum bicolor (L.) Moench], y el mijo (Panicum spp., Pennisetum spp., y Eleusine spp.). El secador-procesador de semilla tiene la obligación de aprender cuándo, por qué y cómo utili-zarlos del mejor modo posible.

Secado de la semilla

Justificación del secado

La semilla de los cereales alcanza su maduración fisiológica y funcional cuando su contenido de humedad oscila entre 35 y 45 por ciento, según el cultivo (Dale, 1956). En esta fase del desarrollo la semilla ha llegado a su máxima facultad germinativa y vigor. Por consiguiente, cuanto antes se coseche la semilla después de estar madura, mejor será la calidad de la semilla, suponiendo que ésta pueda secarse eficazmente para un seguro almacenamiento con contenido de humedad que oscile entre 10 y 12 por ciento. Además de las pérdidas de poder germinativo y de vigor, la pro-longación de la exposición en el campo antes de la cosecha, una vez al-canzada su maduración fisiológica, suele tener por resultado pérdidas de rendimiento, como consecuencia del encamado, el desgrane, las enferme-dades y los daños ocasionados por los insectos.

La recolección de la semilla con elevado contenido de humedad - por ejemplo, 30 a 35 por ciento el maíz (Matthes et al., 1969); 15 a 17 por ciento el trigo (Johnson, 1959), la cebada y la avena; y 20 a 21 por ciento el arroz (Grain drying manual, 1969) plantea problemas inmediatos y graves, ya que con esos niveles de humedad la semilla se calentará y se deteriorará muy rápidamente. El contenido de humedad de la semilla du-rante el almacenamiento es el factor que influye de manera más impor-tante en la pérdida de vigor (Harrington, 1959; Henderson y Perry, 1955): el desarrollo de hongos puede comenzar con el 12 a 14 por ciento,

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el calentamiento debido a mayores tasas de respiración y actividad de los microorganismos comienza con el 16 por ciento, y la semilla empezará a germinar con un contenido de humedad de 35 a 60 por ciento [Delouche, 1968 (b); Giles y Ashman, 1971]. La enorme influencia que ejerce el contenido de humedad sobre la longevidad de la semilla hace que el se-cado artificial sea casi obligatorio en la producción de semilla de alta cali-dad.

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Figura 1. Una instalación de gran capacidad de procesamiento de semillas ce-realícolas

Principios fundamentales del secado

Todas las semillas constituyen un material vivo higroscópico con una es-tructura muy completa y heterogénea, de la que el agua es parte funda-mental y ubicua. Dado que la semilla es higroscópica, su contenido de humedad depende de la temperatura y la humedad relativas del aire. El factor determinante de esta relación es la presión de vapor húmedo que existe en la semilla y en el aire que la rodea (Grain drying manual, 1969; Hall, 1957; Haynes, 1969; Henderson y Perry, 1955). Siempre que la pre-sión del vapor dentro de la semilla sea superior a la del aire circundante, el vapor se saldrá de la semilla (Shortley y Williams, 1953). Si el gra-diente de la presión de vapor se invierte, también se invertirá el movi-miento de la humedad, es decir, entrará en la semilla. Cuando las dos presiones de vapor son iguales, no hay movimiento neto de vapor, y en ese punto el contenido de humedad de la semilla se halla en estado de equilibrio con la atmósfera circundante.

El secado se produce cuando hay un movimiento neto del agua hacia fuera de la semilla para penetrar en el aire que la rodea. La velocidad a que la semilla cede esta humedad (velocidad de secado) viene determi-nada por la rapidez con que la humedad emigra del interior a la superficie de la semilla y por la velocidad a que la humedad de la superficie se tras-lada al aire circundante. La velocidad a que la humedad emigra del centro a la superficie de una semilla viene influida por la temperatura de ésta, su estructura física y composición química y la permeabilidad del tegumento de la semilla. lnfluyen en la velocidad a que la humedad sale de la semilla el grado de saturación de la superficie y la relativa humedad y tempera-tura del aire secante. Ha quedado perfectamente establecido que las temperaturas del aire de secado superiores a 43°C son dañosas para la calidad de la semilla.

Sistema de secado

El tipo de secador más adecuado para una determinada situación depende del volumen de semilla que se ha de secar en una campaña, de la dura-ción de la temporada de secado, del número de variedades que se han de manejar, del volumen de los lotes de semilla y de los métodos de mani-pulación o transporte que se han de emplear. Existen diversos tipos de secadores entre los que poder escoger.

Secadores de saco

Los secadores de saco son muy convenientes para su uso cuando se ma-nipulan muchas variedades o cuando el tamaño de los lotes de semilla es pequeño o ésta se recibe del campo en sacos de yute. Se puede conseguir una excelente corriente de aire con una presión estática mínima porque el lecho secador sólo tiene la profundidad de un saco. Los criterios típicos de

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diseño facilitan de 25 a 40 m3 de aire por minuto y por metro cúbico de semilla a una presión estática del aire de 3 cm o incluso menos. Son de construcción sencilla y barata (Honduran seed program, 1966; Matthes et al., 1969).

Secadores de caja

El secador de caja es una modificación del secador de saco. Es muy ade-cuado para su uso en operaciones de secado de semilla básica. Con los secadores de caja se puede conservar la identidad de pequeños lotes de semilla, a pesar de su manipulación masiva. Las cajas suelen construirse con los materiales disponibles localmente, provistas de un fondo de metal perforado o de tela metálica. Una vez seca la semilla, las cajas llenas se sacan del secador y se colocan en una zona de almacenamiento provisio-nal, dejando así sitio en el secador para otras cajas. Evidentemente, este tipo de secador exige que se tenga un número suficiente de cajas espe-cialmente construidas (Figura 2).

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Figura 2. Secador de cajas para el secado y almacenamiento de semilla

Secadores de depósito

Cuando la semilla se recibe del campo a granel o los rendimientos por parcela portagranos exceden de las 5 toneladas, resultan muy prácticos los secadores de piso perforado. Estos depósitos, que generalmente se pueden conseguir a precio prudencial en la mayor parte de los países, están ya muy generalizados. Generalmente, el techo, las paredes laterales y el piso perforado se compran juntos; la pared principal, que sirve de cámara de sobrepresión y sobre la cual se monta el depósito, es de hor-migón. Se han de comprar también un ventilador y un calentador. Un sistema de secado compuesto de secadores de depósito satisfará las ne-cesidades de casi todos los semilleristas. Los depósitos de secado de una instalación múltiple pueden disponerse en varias estructuras diferentes. Una instalación de secado montada en 1969 para semilla de arroz (Bunch et al., 1969), tenía los depósitos dispuestos en forma de U (Figura 3).

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Figura 3. Secador de depósito para semilla de arroz

Secado en almacenamiento sobre superficie plana

Cuando los lotes de semilla son grandes y en su mayor parte de una sola variedad, el secado en almacenamiento sobre superficie plana merece ser tenido en cuenta. Las necesidades de presión de aire y corriente de aire para este tipo de secado son las mismas que para el secado a granel en depósito. Un edificio tipo almacén, se puede convertir fácilmente en seca-dor en almacenamiento sobre superficie plana (Figura 4).

Secador de torre de corriente continua

Los secadores de torre tienen escasa aplicación para el secado de semi-llas. Generalmente existen en instalaciones en las que se manipulan grandes cantidades de grano. Como son difíciles de limpiar, existe siempre el peligro de contaminación si se emplea el secador para más de una va-riedad. Las velocidades de la corriente de aire en los secadores de torre son aproximadamente de 75 a 85 m3 de aire por minuto y por metro cú-bico de semilla.

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Figura 4. Instalaciones de secado y almacenamiento para arroz a granel

Secador de mazorcas de maíz

Si es el maíz un cultivo principal, conviene construir un secador de ma-zorcas (Figura 5). Los secadores de mazorcas de maíz necesitan una co-rriente de aire de 15 m3 por minuto y por metro cúbico de mazorcas (co-mo mínimo), y la profundidad del material no debe rebasar los 3 metros.

Consideraciones respecto al diseño del secado

Aun cuando son varios los sistemas de secado existentes y muy distintos en su disposición física, todos ellos tienen elementos comunes. El modelo de instalación para el secado de semillas debe tener en cuenta tanto el tamaño como el tipo de los componentes que aconseja el sistema de se-cado utilizado.

Ventiladores

Para los sistemas de secado de semillas se recomienda normalmente un ventilador axial radial con palas curvadas en sentido contrario a la marcha (Grain drying manual, 1969). El ventilador debe tener un tamaño sufi-ciente para lanzar 8 m3 de aire por minuto por metro cúbico de semilla, contra una presión estática de 8,75 cm de H20 para el secado sobre lecho

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Figura 5. Instalaciones de secado y desgranado del maiz en mazorca

profundo en secadores de depósito y de almacenamiento sobre superficie plana. Para obtener la cantidad de aire secante necesaria sin que exceda de 8,75 cm de 11,0 de presión estática, las profundidades no deben reba-sar las siguientes: para el maíz en mazorca, 2 m; para el maíz desgrana-do, 1,5 m; y para todas las demás clases de semilla de cereal, 1 m (Shedd, 1953). En el secador de saco, el ventilador ha de poder lanzar de 25 a 40 cde aire por minuto y por metro cúbico de semilla, contra una presión estática de 2,5 cm de H2O cuando el secador está lleno.

Calentadores

Deberán emplearse calentadores que mantengan la temperatura del aire secante a 43°C. Las temperaturas que excedan de los 43°C son perjudi-ciales para la viabilidad de la semilla (Harrington, 1959; Matthes et al., 1969).

Un quemador de caldeo directo en el que se emplee gas de petróleo na-tural o licuado es menos propenso a averías si se dispone de estos com-bustibles, y es económicamente utilizable. Si no se dispone de gas natu-ral, y el gas butano y propano son demasiado caros, puede emplearse « fuel-oil » (aceite combustible). Los calentadores de fuel-oil de caldeo di-recto son más eficaces que los de caldeo indirecto, y en tanto estén debi-damente proyectados y conservados para la completa combustión del fuel-oil, resultarán satisfactorios para el secado de las semillas. Cuando un quemador no se haga funcionar debidamente o esté mal construido, el combustible que no se queme por completo dará a la semilla mal sabor y mal olor, e impedirá que la semilla sin tratar se aproveche para el consu-mo humano.

El tamaño del calentador puede determinarlo el producto de la corriente total de aire, la diferencia entre la temperatura de secado recomendada - 43°C y la temperatura mínima diaria que por término medio predomina en las proximidades, y una constante de 0,07 (Grain drying manual, 1969). Es importante que el calentador no sea mayor de lo necesario, so-bre todo si se trata de un quemador de fuel-oil. Un quemador de fuel-oil que no queme durante dos minutos por lo menos en cada ignición, no se calentará lo bastante para mantener limpios los electrodos requemados, y en su consecuencia la ignición será defectuosa. Esta situación puede co-rregirse reduciendo el tamaño de la tobera del expulsor de combustible del quemador. Lo ideal es que el quemador esté provisto de una válvula moduladora de combustible.

Capacidad

Para determinar la capacidad total de secado que se precisa, es necesario calcular cuánto tarda en secarse en el secador una tanda de semilla. El tiempo de secado en horas se puede calcular con la siguiente adaptación

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de una ecuación de secado corrientemente utilizada (Grain drying manual, 1969):

€

t =35,44 ∗HEC ∗CT en donde

t = tiempo de secado en horas35,44 = constanteHE = humedad eliminada (H20 litros/m3 de semilla)

C = corriente de aire (m3 aire/minuto/m3 semilla)CT = caída de temperatura en la semilla (ºC)

Es necesario calcular la caída de temperatura del aire secante, es decir, la temperatura del aire de salida restada de la temperatura del aire de en-trada. Según datos experimentales, esta caída oscila entre 10°C y 15°C; por tanto, es aconsejable suponer que por lo menos sea de 10°C. Esto determina cuánto tarda la semilla en secarse a una profundidad determi-nada, de lo cual puede deducirse la velocidad de secado correspondiente a una tanda de semilla. Así, pues, sabiendo la velocidad máxima de la semilla receptora, es posible determinar cuántos depósitos (secadores) serán necesarios para el secado.

Ordenación de las operaciones de secado de semillas

La semilla deberá secarse tan pronto como se reciba. Si no es posible ha-cerlo, deberá colocarse la semilla en un depósito provisto de capacidad de ventilación suficiente para airear la semilla (0,5 a 1,0 m3 de aire por mi-nuto y por metro cúbico de semilla) hasta que pueda comenzar el secado. La aireación evitará el calentamiento, que puede ocasionar daños irrever-sibles a la viabilidad de la semilla.

Al llenar un secador de depósito, se ha de cuidar de que no se acumule hojarasca en ningún sitio. Este problema se plantea con frecuencia debajo del tubo de descarga del transportador, donde puede salvarse mediante un esparcidor de semilla. La hojarasca pequeña tiene menor resistencia a la corriente de aire que la semilla y por lo tanto retrasa el secado en esas zonas de gran concentración. Los problemas que cause la hojarasca se reducen pasando la semilla por un separador antes de secarla.

El perfil de temperatura de un secador de depósito indica el avance del secado en éste. La región inferior al frente de secado se caracteriza por semilla seca y temperaturas más altas, y la superior a dicho frente, por semilla húmeda y temperaturas inferiores. El objeto del secado en depó-sito es que el frente de secado pase por la capa superior de semilla, com-pletando así la operación de secado. La temperatura de la capa superior de semilla indica el avance del secado en esa capa de semilla. Un au-

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mento de temperatura indica que ha comenzado el secado en esa capa, y cuando la temperatura es igual a la del aire de entrada, ha terminado el secado de todo el depósito. Por tanto, un verificador de temperatura es también un buen verificador del contenido de humedad. Aun cuando la temperatura debe servir de indicador del secado, se tomarán al azar los contenidos de humedad en el depósito para cerciorarse de que no quedan “puntos húmedos”.

Para el secado del saco, la semilla deberá estar más de medio seca antes de voltear el saco, es decir, si el tiempo estimado de secado por saco es de 16 horas, se dará vuelta a los sacos a las 10-12 horas. Así se obtendrá un secado más uniforme en todo el saco (Matthes et al., 1969).

Si durante el secado disminuye la germinación de la semilla más del 1 ó 2 por ciento, compruébense las siguientes condiciones: excesivo tiempo de espera para que comience el secado; corriente de aire insuficiente (menos de 8 m3 de aire por minuto y por metro cúbico de semilla); excesiva pre-sión estática (superior a 8,5 cm de agua); elevada humedad relativa del aire secante (mayor del 60 por ciento); temperatura del aire secante su-perior a 43°C; excesiva profundidad de la semilla; corriente desigual de aire a través de las semillas.

La persona encargada del secado de semillas aprenderá mucho consul-tando los registros que se lleven. Llevando buenos registros de tempera-tura, corriente de aire, tiempo requerido de secado, contenido de hume-dad, distintos tipos de semilla y profundidad del secado, se adquiere una valiosa experiencia. Cada nueva tanda que se seque se manejará con más seguridad.

Procesamiento de la semilla

Se procesan los lotes de semilla: (a) para eliminar lo más completamente posible aquellos adulterantes indeseables como son las semillas de las malas hierbas y la materia inerte, así como también las semillas sin ma-durar, rotas, deterioradas o dañadas por los insectos, por las enfermeda-des o la manipulación mecánica; (b) para clasificarla por tamaños; y (c) para tratarla con productos químicos protectores o por algún otro proce-dimiento. Todos los lotes de semilla, ya sean cosechados a mano o a má-quina, necesitan algún procesamiento.

El procesamiento de la semilla, salvo para su tratamiento, se basa princi-palmente en las diferencias de propiedades físicas entre la semilla conve-niente y los adulterantes. Las semillas y los adulterantes que no se dife-rencian lo bastante en algunas características físicas, no pueden separar-se. Actualmente se utilizan varias características físicas en el procesa-miento de las semillas (Vaughan et al., 1968) por ejemplo, en los lotes de semilla de cereales, las características son el tamaño (ancho, espesor y

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longitud) y el peso (densidad). El tamaño es la diferencia predominante en las semillas (Figura 15) y entre la semilla de cultivo y los materiales indeseables que suelen encontrarse en los lotes de semilla.

La mayor parte de los lotes de semilla de sorgo, mijo, maíz, arroz, ceba-da, avena, trigo y centeno puede procesarse con gastos mínimos de tiempo, mano de obra, y material si el procesamiento se inicia en el cam-po antes de recoger la cosecha. Los buenos sistemas de laboreo tal como los programas de pulverización, rotación de cultivos y depuración reducen al mínimo los graves problemas de contaminación. En general, el proce-samiento conforme a niveles aceptables resulta o imposible o difícil y caro cuando los lotes de semilla contienen mezclas intervarietales o interespe-cíficas de semilla de tamaño análogo o cuando están muy infestadas de semilla enferma o dañada por los insectos.

Con gran frecuencia, para que el procesamiento sea satisfactorio es preci-so que los lotes de semilla pasen por una serie concreta de operaciones.

Figura 6. Semilla de (A) Maiz, (B) Sorgo y (C) Arroz, en las que se observan las variaciones de tamaño entre semillas de análoga especie de cultivo y en-tre las de especies distintas (D-G)

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Tanto éstas como las máquinas dependen de la clase de semilla, la natu-raleza y tipos de adulterantes del lote de semilla, y las normas comercia-les de calidad que debe satisfacer (véanse figura 16-18). Las operaciones usuales son: acondicionamiento previo, limpieza básica, operaciones de acabado.

Acondicionamiento previo

Se aplica la expresión « acondicionamiento previo » a las operaciones que preparan o acondicionan los lotes de semilla para la limpieza básica. El desgranado, por ejemplo, es una operación de acondicionamiento previo en la manipulación del maíz; la prelimpieza y el desbarbado (desaristado) son ejemplos de otras operaciones de acondicionamiento previo.

Desgranado

Casi todo el maíz recolectado para semilla se cosecha mecánicamente con pizcadores modificados, o a mano; muy poco es el que se recoge con se-gadoras cosechadoras o con cosechadoras-desgranadoras. En su conse-cuencia, el desgranado es una operación necesaria en casi todas las ins-talaciones de preparación del maíz. Existen desgranadoras mecánicas de varios tamaños, desde las desgranadoras de una sola mazorca a las pro-yectadas para desgranar más de 18 toneladas métricas de maíz por hora.

El desgranado es una operación crítica. Si bien la semilla del maíz no es sumamente sensible a los daños mecánicos, con contenidos de humedad de 16 a 17 por ciento, sin embargo puede sufrir graves daños si no se po-ne un cuidado sumo en el desgranado. Los resultados de la prueba de frío demuestran que en el desgranado se producen tantos daños como en to-das las demás operaciones combinadas de manipulación (Newlin, 1971). Para que la semilla sufra los daños mínimos, el maíz se debe desgranar cuando la semilla tenga un contenido de humedad de 16 a 17 por ciento; la desgranadora debe tener una alimentación uniforme y casi el máximo de capacidad de carga, y debe reajustarse de manera que se obtenga un desgranado completo a la velocidad más lenta posible. Aun cuando mu-chos preparadores de maíz comercial emplean desgranadoras especial-mente modificadas, pueden obtenerse resultados satisfactorios con la mayor parte de las desgranadoras de maíz si se tiene un lógico cuidado en su empleo.

Prelimpieza

En la prelimpieza, se separan del lote de semilla trillada o desgranada las partículas habitualmente de mayor tamaño que la semilla conveniente de cultivo. Algunas prelimpiadoras, además de eliminar las partículas de ma-yor tamaño, separan también las de menor peso y menor tamaño que la semilla de cultivo. Las prelimpiadoras de una sola criba se denominan se-

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paradoras preliminares, y las de múltiples cribas, de limpieza ligera. Existen prelimpiadoras de muchos y diferentes estilos y tamaños. La prelimpieza es una operación de gran capacidad.

La prelimpieza no siempre es necesaria ni conveniente. De-terminar si es precisa una pre-limpiadora y, en tal caso, dónde se ha de situar, son decisiones que requieren juicio. Si bien muchos preparadores la consi-deran conveniente, la prelim-pieza, con gran frecuencia, ele-va innecesariamente los costos de la preparación. Los lotes de semilla cosechados a mano, rara vez precisan prelimpieza; los de semilla cosechada a má-

quina pueden necesitarla o no, según la naturaleza y el por-centaje en volumen de adul-terantes en el lote de semilla. Por muy conveniente que pa-rezca la prelimpieza, no es probable que sea necesaria a no ser que los adulterantes del lote de semilla tengan un pro-nunciado efecto adverso sobre la fluidez de la semilla de culti-vo. Para obtener los máximos beneficios, la prelimpieza debe efectuarse antes de que la se-milla entre en la secadora. Al-gunos preparadores, sabiendo que pocos más beneficios se obtendrán, practican, sin em-bargo, la prelimpieza después del secado, por razones de menores costos de instalación

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Figura 8 Diagrama del flujo de proce-samiento de la semilla de arroz

Figura 7 Diagrama del flujo de proce-samiento de la semilla de maiz

y equipo, de comodidad, o de necesidad.

Desbarbado

En la elaboración de los cul-tivos cerealícolas de grano, las desbarbadoras se utili-zan primordialmente para eliminar la barba o arista de las variedades barbadas de cebada. La barba, si no se quita antes de la limpieza básica, puede entorpecer las operaciones de clasifica-ción y fluidez de la semilla. También se emplean las desbarbadoras para « re-cortar » la avena, a fin de mejorar el aspecto y au-mentar el peso de prueba (Cutler, 1940). Sin embar-go, se pueden emplear con eficacia para los lotes pe-queños de semillas de culti-vos cerealícolas que con-tengan gran número de ca-bezudas defectuosamente trilladas.

Lo mismo que la prelimpieza, el desbarbado puede resultar una operación cara si se hace sin necesidad. Las desbarbadoras exigen motores de gran potencia (de 10 a 15 cv como mínimo) y pueden causar daños a la semilla si no se emplean con atención. Para reducir al mínimo los daños a la se-milla, los lotes de ésta deben secarse aproximadamente hasta el 12 por ciento de contenido de humedad, y la velocidad de la desbarbadora debe ajustarse de modo que se obtengan los resultados apetecidos con la velo-cidad más lenta posible. Si la desbarbadora se ha de utilizar para varios fines, como por ejemplo, desbarbado, recorte y retrilla, deberán ir pro-vistas con velocidad de marcha variable.

Limpieza básica

La limpieza básica es una operación necesaria en el procesamiento de to-dos los lotes de semilla. Su objeto es eliminar del lote aquellos adulte-rantes que tengan una anchura o espesor mayor o menor que la semilla conveniente y los que tengan menor peso. Por consiguiente, en la limpie-za básica, las separaciones se hacen principalmente sobre la base de dos

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Figura 9 Diagrama del flujo de proce-samiento de la semilla de centeno, ce-bado, avena y trigo

propiedades físicas: tamaño y densidad; en algunas separaciones también se emplea la forma de semilla. Con frecuencia, aparte del tratamiento, la limpieza básica es el único procesamiento necesario para mejorar los lotes de semilla de cereales conforme a niveles aceptables de comercialización de la semilla.

La limpieza básica se lleva a cabo con una limpiadora por corriente de aire (zaranda). La limpiadora típica que poseen las instalaciones de elabora-ción de semillas de cereales de los Estados Unidos, y que puede conse-guirse de los fabricantes de maquinaria, de muchas marcas, tamaños y modelos, tiene cuatro cribas y dos o tres ventiladores de aspiración (Fi-gura 19). Con esta máquina, la semilla pasa por gravedad de la tolva a un mecanismo de alimentación que regula el paso de la semilla sucia a una corriente de aire. Esta elimina el material ligero y pajas, de manera que la semilla restante puede distribuirse uniformemente sobre la primera (su-perior) criba separadora. La criba superior separa o elimina el material grande, la segunda criba clasifica la semilla por tamaños, la tercera hace una separación más perfecta, y la cuarta lleva a cabo una clasificación final. La semilla así clasificada procedente de la cuarta criba pasa luego por una corriente de aire que deja caer la semilla gruesa y pesada, pero eleva y desplaza la semilla de poco peso, la semilla de malas hierbas y la granza a un depósito de residuos (Figura 20).

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Figura 10 Vista esquemática de una limpiadora por corriente de aire ( USDA Agr. Handbook Nº 179 )

Figura 11 Material separado que se obtiene con la limpieza del arroz en una limpiadora por corriente de aire: (A) material rechazado de las cribas separadoras; (B) material desplazado por el aire; (C) material rechazado de las cribas clasificadoras; (D) semilla limpia.

Para conseguir resultados satisfactorios es preciso seleccionar debida-mente las cribas y la corriente de aire. Los dos tipos principales de cribas

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que se emplean para el procesamiento de la semilla de cereales son las cribas de agujeros redondos y las ranuras o aberturas de forma oblonga. Las cribas con perforaciones cuadradas o triangulares tienen reducida aplicación en la limpieza de cereales. Las cribas de agujeros redondos se-paran las partículas por las diferencias de anchura, y las de ranura por las diferencias de espesor. Como quiera que la mayor parte de los lotes de semilla contienen materiales indeseables que son de anchura y espesor mayor o menor que la semilla conveniente, la norma general es dotar a la limpiadora con cribas separadoras (superiores) de perforaciones oblongas o redondas. y con cribas clasificadoras (inferiores) de perforaciones oblongas, redondas, cuadradas o triangulares (Cuadro 4). La corriente de aire de una limpiadora de dos ventiladores se debe ajustar de tal manera que el aire superior e lleve el polvo y el material ligero y sucio, y el aire inferior, la semilla de poco peso, sin madurar, deteriorada y dañada por los insectos, y la hojarasca más pesada. Con escasas excepciones, con este tipo de disposición de cribas y corriente de aire se consigue una se-paración muy perfecta.

Operaciones de acabado

No siempre se pueden procesar los lotes de semilla conforme a las apete-cidas normas de calidad utilizando solamente la limpiadora por corriente de aire. Las operaciones realizadas después de la limpieza básica se con-sideran operaciones de acabado. Al elaborar los lotes de semillas cerealí-colas, las operaciones de acabado comprenden la clasificación por longi-tud, anchura y espesor, la clasificación por densidad y el tratamiento.

Separaciones por longitud

Una vez limpiados con la limpiadora básica, los lotes de semilla se sepa-ran (clasifican) por tamaño, por una o más de las razones siguientes: (a) para eliminar las semillas de malas hierbas y la semilla partida que es más corta de lo conveniente; (b) para eliminar materiales más largos del que se desea para la semilla; (c) para mejorar el aspecto general (a sa-ber. cerciorándose de que toda la semilla de la cosecha es de longitud uniforme); y (d) para clasificar por tamaño, para las sembradoras de pre-cisión (Figura 21).

Existen dos tipos de separadoras por longitud, las de cilindro dentado y las separadoras de disco; ambas efectúan la separación « levantando » de la mezcla de semilla el producto más corto (Figuras 22, 23). Se dispone de una amplia gama de marcas, tamaños y modelos de separadoras por longitud. De las dos separadoras citadas, la de cilindro dentado es la más generalmente utilizada en la preparación de los lotes de semilla de cerea-les; por otra parte, las separadoras de disco no se pueden utilizar para el maíz (Vaughan et al., 1968).

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Separaciones por anchura y espe-sor

Los cereales de grano más peque-ño, como el trigo y el arroz, pue-den necesitar una clasificación adi-cional por anchura o espesor, con el fin de eliminar la semilla de las malas hierbas y las semillas parti-das que no pueda eliminar la lim-piadora por corriente de aire. Las separadoras por anchura y espesor, son más precisas en la clasificación que las citadas limpiadoras (Vaughan et al., 1968). Por este motivo, las variedades de semilla de arroz de grano corto pueden se-pararse de las de grano largo utili-zando la diferencia de ancho de la semilla en una clasificadora por an

Figura 12 La separadora por longitud separa la avena (izquierda) del trigo (derecha)

chura y espesor, lo que no puede hacerse en la máquina limpiadora de corriente de aire. Las mezclas de variedades de arroz de grano corto y mediano se separan mejor con un separador por longitud.

Los lotes de semilla de maíz contienen siempre semillas convenientes que son de muy distinta anchura y espesor (Figura 24). Por consiguiente, el maíz que se va a sembrar mecánicamente debe clasificarse por tamaño en un separador por anchura y espesor. El maíz se clasifica por tamaño en granos « chatos » y granos « redondos », empleando cribas con ranuras o perfo-raciones de forma oblonga; la separación

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Figura 13 Sección traversal de una separadora de cilindro dentado (USDA Agr. Handbook Nº 179)

en tamaños pequeño, mediano y grande se lleva a cabo con cribas de perforaciones redondas. Se deberá evitar clasificar el maíz en más clases de tamaño de las necesarias, ya que esa clasificación por tamaño resulta cara en tiempo y en costo del material.

Separaciones por densidad

Son corrientes las diferencias de peso específico (densidad) entre los componentes de un lote de semilla y entre la semilla que constituye el componente de la semilla pura. Aunque para la clasificación de los lotes de semilla por densidad se utilizan aspiradoras y separadoras neumáticas, las separadoras por densidad más conocidas son las separadoras por gra-vedad (Vaughan et al., 1968).

Las separadoras por densidad pueden utilizarse con provecho con casi to-dos los lotes de semillas de cereales; sin embargo, no siempre son nece-sarias ya que el sistema de aire de la limpiadora por corriente de aire es también una separadora por densidad. Las separadoras, o clasificadoras, se emplean principalmente para mejorar la germinación de la semilla, eliminando las que están muy deterioradas, enfermas o dañadas por in-secto (Figura 25). Es importante que las separadoras por densidad se uti-licen después de haber sido clasificados por tamaño los lotes de semilla, ya que no es posible hacer una separación precisa por densidad cuando dentro de un lote las semillas difieren en tamaño y peso.

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Figura 14 Sección traversal de una separadora de disco ( USDA Agr. Hand-

Tratamiento de la semilla

Con muy buen criterio, los lotes de semillas de cereales se so-meten universalmente a un tratamiento. Casi todas, si no todas, las semillas entran en contacto con organismos cau-santes de enfermedades o con organismos del suelo que atacan a la semilla y a las plántulas jó-venes. Por el contrario, hay también motivos por los que algunos lotes de semilla no de-

ben ser tratados. El tratamiento da protección a las semillas débiles, per-mitiéndoles germinar, pero no mejora la facultad germinativa devolvién-dole la vida a la semilla muerta. Por consiguiente, los lotes de semilla de baja germinación no se deben tratar, sino que deben emplearse para ali-mento humano o para pienso. Además, como la mayor parte de los pro-ductos químicos empleados en el tratamiento son tóxicos para el ser hu-mano, no se deberá tratar un lote de semilla a no ser que vaya a em-plearse para siembra.

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Figura 15 En toda mazorca de maiz se encuentran granos de distintos tamaños. En la fot se indica dónde estan situados los “granos redondos” pequeños y grandes y los “chatos” medianos.

Figura 16 La semilla de sorgo dañada por insectos ( arriba, cen-tro y derecha) puede separarse de la que no lo esta ( arriba izquierda); y la semilla de trigo igualmente dañada ( abajo, centro y derecha) de la no dañada ( abajo, izquierda) en una separadora por densi-dad

Preparados. Se pueden obtener materiales para el tratamiento de la se-milla en forma de polvos, polvos humectables y líquidos. Los polvos secos se aplican mezclando bien la semilla y el polvo en una máquina para el tratamiento mecánico de la semilla, especialmente proyectada para utili-zarla con productos en cuya fórmula entra el polvo. El estado polvoriento que generalmente predomina durante el tratamiento y la manipulación sucesiva es uno de los motivos por los que no está más generalizado el empleo de polvos. Además, los polvos tienden a desaparecer con el roce durante la manipulación, y el tratamiento resulta ineficaz si el material empleado para ello no permanece sobre la semilla.

Los polvos secos se han sustituido en gran parte por los polvos humecta-bles y por los líquidos. Los polvos humectables se aplican sobre la semilla en una suspensión acuosa espesa, que se mezcla con la semilla en la má-quina que efectúa la aplicación (Vaughan et al., 1968). La semilla tratada con dicha suspensión no hace falta secarla después de tratada; se puede ensacar inmediatamente y almacenarla. Al empleo de líquido se le deno-mina método de tratamiento de « humectación rápida ». Los productos líquidos son generalmente soluciones concentradas, y en su consecuencia se aplican en dosis más pequeñas que las de los polvos aplicados en solu-ción acuosa espesa. Muchas de las máquinas de tratamiento del tipo de humectación rápida pueden utilizarse también para aplicar los productos compuestos por polvos humectables.

Precauciones. La mayor parte de los productos empleados para el trata-miento de la semilla son perjudiciales para los seres humanos; pero pue-den serlo también para la semilla. Preciso es poner el máximo cuidado para conseguir que la semilla tratada no se emplee jamás como alimento humano ni como pienso. Para reducir al mínimo esta posibilidad, la semi-lla tratada deberá etiquetarse claramente advirtiendo que su consumo es peligroso. Podrá evitarse la tentación de aprovechar la semilla tratada sin vender para el consumo humano o animal cuidando de tratar solamente aquella cantidad cuya venta esté asegurada.

También se ha de cuidar de tratar la semilla con la dosificación exacta; la aplicación en exceso o escasa puede resultar tan perjudicial como el no tratarla en absoluto. La semilla que tiene un gran contenido de humedad es muy susceptible de sufrir daños si se trata con alguno de los productos concentrados líquidos.

Transporte

El transporte de la semilla forma parte integrante del procesamiento de ésta. Con harta frecuencia, el equipo de transporte utilizado lo han dise-ñado e instalado personas versadas en la manipulación del grano, pero con escaso conocimiento o aprecio de las necesidades especiales de la semilla como material genético vivo. Fundamentalmente, estas necesida-

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des son: (a) evitar las mezclas; (b) abrasión y choques mecánicos mínimos; y (c) sufi-ciente capacidad de manipulación. En la práctica, hay que llegar a muchas transaccio-nes entre lo ideal y lo mecánica o económi-camente factible.

Transportadores verticales (elevadores)

Elevador de descarga centrífuga. Es el tipo más común de transportador vertical instala-do en los servicios colectores y para su utili-zación en todo el proceso de preparación de la semilla (Figura 27). Hacen uso de una serie de cangilones, o cubetas, enganchados a una correa sin fin y que dependen de la fuerza centrífuga a medida que los cangilones avan-zan en torno a la polea motriz para vaciarlos. La velocidad de la correa, el tamaño de la polea motriz y el sistema de descarga son importantes para reducir al mínimo los daños a la semilla. En este tipo de elevador es pre-cisa la inspección visual de cada cangilón, del cabezal y de la caja de carga para comprobar la limpieza total entre los lotes. Por ser relati-vamente barato y de fácil construcción, con frecuencia este tipo de transportador es el único económicamente viable, sobre todo si el elevador ha de ser alto.

Elevadores de descarga positiva. Van cons-truidos con cangilones entre dos cadenas que funcionan sobre piñones. El cabezal está construido de manera que los cangilones bas-culen para lograr el vaciado completo en el conducto de descarga por gravedad (Figura 26). Como la velocidad del cangilón es relati-vamente lenta, los daños mecánicos son mí-nimos.

Elevadores de descarga interna. Son también

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Figura 17 Elevedar de descarga positiva

transportadores de pequeña velocidad y descarga positiva. Los cangilones de este elevador sobresalen del fondo y se ali-mentan desde el interior de la caja de car-ga. Los cangilones que se vuelcan en el cabezal y descargan en una tolva del inte-rior del mismo, son excelentes para el ma-nejo suave (Figura 28). Los inconvenientes principales son el costo y el espacio que necesitan.

Transportadores horizontales e inclinados. En casi toda instalación elaboradora la se-milla debe moverse lateralmente en un punto. Lo mismo que con los elevadores verticales, hay que tener presente la posi-bilidad de mezcla y de daños ocasionados por el equipo, así como también de los problemas puramente mecánicos.

Transportadores de correa. Estos trans-portadores se caracterizan por su gran ca-pacidad para la potencia necesaria, la lim-pieza casi total y el funcionamiento silen-cioso. Pueden ser planos o cóncavos. La inclinación máxima es de unos 22 grados (Tyler, 1972).

Transportadores de tornillo sin fin. Muchas instalaciones que manejan grano utilizan transportadores de tornillo sin fin porque son relativamente fáciles de construir e instalar; sin embargo, es difícil limpiarlos, requieren una gran potencia y ocasionan daños mecánicos al aplastar las semillas entre las paletas del tornillo y la concavi-dad en U o tubo. Por regla general. debe evitarse su empleo en las instalaciones de procesamiento de semillas. Si se utilizan para el transporte inclinado, un declive de 15 grados reducirá la capacidad en un 25 por ciento y el de 25 grados en un 50 por ciento (Tyler, 1972).

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Figura 18 Elevedar de descarga centifuga

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Figura 19 Elevedar de descarga interna

Transportadores vibradores. Estos transportadores tienen la decidida ventaja de que su manejo es muy suave y su limpieza automática al 100 por ciento. Habitualmente se emplean para el transporte en una distancia de 30 m o menos. Las necesidades de energía y mantenimiento son esca-sas.

Transportador de rastras. Estos transportadores están construidos para funcionar en la concavidad en U de un transportador de tornillo sin fin, y la forma de las paletas se adapta a la U. Son una transacción aceptable entre el transportador de correa y el de tornillo sin fin. Su limpieza es casi automática y para su instalación elevada requieren menos apoyo que la correa. La pérdida de capacidad en declive es comparable a la del trans-portador de tornillo sin fin.

Transporte neumático. Los perfeccionamientos conseguidos en las dos úl-timas décadas en el equipo de manipulación neumática han permitido establecer sistemas que producen muy escasos daños mecánicos, aunque se trate de materiales frágiles. Sin embargo, su empleo no está generali-zado en las instalaciones para el procesamiento de semillas, porque cada sistema debe disponerse de acuerdo con la determinada aplicación que haya de dársele y las necesidades de energía y costo son elevadas para una instalación que sólo se emplea estacionalmente.

Descarga por gravedad. La descarga por gravedad puede dar origen a da-ños o plantear problemas de mala circulación. A continuación se indican los ángulos mínimos de evacuación generalmente dispuestos para la apli-cación a las semillas (Tyler, 1972).

Cultivo Grado de inclinación

Maiz, elevada humedad 45º

Maiz seco sin limpiar 37º

Avena 37º

Cebada 33º

Trigo 30º

Mijo 45º

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secado y procesamiento de la semilla · 2016-07-13 · a la superficie de una semilla viene...

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