L'essiccazione ad aria riscaldata e l'essiccazione a bassa temperatura (nota anche come essiccazione in prossimità dell'ambiente o essiccazione in negozio) utilizzano due principi di essiccazione fondamentalmente diversi. Entrambi presentano vantaggi e svantaggi e vengono talvolta utilizzati in combinazione, ad esempio in sistemi di essiccazione a due stadi.
L'essiccazione ad aria riscaldata utilizza temperature elevate per un'essiccazione rapida e il processo di essiccazione termina quando il contenuto medio di umidità (MC) raggiunge il MC finale desiderato.
Nell'essiccazione a bassa temperatura l'obiettivo è controllare l'umidità relativa (RH) piuttosto che la temperatura dell'aria di essiccazione in modo che tutti gli strati di grano nel letto profondo raggiungano il contenuto di umidità di equilibrio (EMC).
La tabella seguente mostra le principali differenze:
Negli essiccatoi batch a letto fisso ad aria riscaldata, l'aria calda di essiccazione entra nella massa del grano all'ingresso, si muove attraverso il grano assorbendo acqua ed esce dalla massa del grano all'uscita. Il grano all'ingresso si asciuga più velocemente perché lì l'aria di essiccazione ha la massima capacità di assorbimento dell'acqua. A causa del letto poco profondo e delle portate d'aria relativamente elevate, l'essiccazione avviene in tutti gli strati della massa del grano, ma più velocemente all'ingresso e più lenta all'uscita (vedere curve di essiccazione nella tabella).
Di conseguenza si sviluppa un gradiente di umidità, che è ancora presente al termine dell'essiccazione. Il processo di essiccazione viene interrotto quando il contenuto medio di umidità dei cereali (campioni prelevati all'ingresso e all'uscita dell'aria di essiccazione) è uguale al contenuto di umidità finale desiderato. Quando il grano viene scaricato e riempito nei sacchi, i singoli grani si equilibrano, il che significa che i grani più umidi rilasciano acqua che i grani più asciutti assorbono in modo che dopo un po' di tempo tutti i grani abbiano lo stesso MC.
La riumidificazione dei chicchi dell'essiccatore, tuttavia, porta alla fessurazione che provoca la rottura dei chicchi durante il processo di macinazione. Ciò spiega perché i recuperi di macinazione e di riso dei chicchi essiccati negli essiccatoi a letto fisso non sono ottimali. Un modo per ridurre al minimo il gradiente di umidità durante l'essiccazione è mescolare i cereali nel contenitore di essiccazione dopo che è trascorso circa il 60-80% del tempo di essiccazione.
Nell'essiccazione a bassa temperatura l'obiettivo della gestione dell'essiccatore è mantenere l'umidità relativa dell'aria di essiccazione all'umidità relativa di equilibrio (ERH) corrispondente al contenuto di umidità finale desiderato del cereale o al contenuto di umidità di equilibrio (EMC). L'effetto della temperatura è minimo rispetto all'umidità relativa (Tabella 2).
Se ad esempio si desidera un MC finale del 14%, si dovrebbe puntare a un'umidità relativa dell'aria di essiccazione di circa il 75%. In pratica l'aria ambiente può essere utilizzata durante il giorno nella stagione secca. Di notte e durante la stagione delle piogge è sufficiente un leggero preriscaldamento dell'aria ambiente di 3-6°K per abbassare l'umidità relativa a livelli adeguati
L'aria di essiccazione entra nella massa di grano dall'ingresso e mentre si muove attraverso la massa di grano asciuga i chicchi bagnati finché l'aria non è satura. Mentre assorbe l'acqua l'aria si raffredda di qualche grado. Nel suo ulteriore percorso attraverso la massa dei cereali, l'aria non può assorbire altra acqua, poiché è già satura, ma assorbe il calore creato dalla respirazione, dagli insetti e dalla crescita dei funghi, impedendo così il riscaldamento della sezione dei cereali ancora bagnata. Si sviluppa un fronte di essiccazione profondo diversi centimetri che si muove lentamente verso lo sbocco lasciando dietro di sé il grano essiccato. Dopo che il fronte di essiccazione lascia la massa del grano, il processo di essiccazione è terminato. A seconda del contenuto di umidità iniziale, della portata del flusso d'aria, dello spessore del grano e delle proprietà dell'aria di essiccazione, ciò può richiedere da 5 giorni a diverse settimane.
Il processo di essiccazione a bassa temperatura è molto delicato e produce una qualità eccellente mantenendo elevati tassi di germinazione. Poiché vengono utilizzate velocità dell'aria molto basse (0,1 m/s) e il preriscaldamento dell'aria di essiccazione non è sempre necessario, il fabbisogno energetico specifico è più basso tra tutti i sistemi di essiccazione. L'essiccazione a bassa temperatura è solitamente consigliata come seconda fase di essiccazione per il risone con MC non superiore al 18%. La ricerca dell'IRRI ha dimostrato che con un'attenta gestione dell'essiccatore, anche il grano appena raccolto con MC del 28% può essere essiccato in sicurezza in essiccatori a stadio singolo a bassa temperatura se la profondità della massa è limitata a 2 m e la velocità dell'aria è di almeno 0,1 m/s. Tuttavia, nella maggior parte dei paesi in via di sviluppo, dove le interruzioni di corrente sono ancora comuni, costituisce un rischio significativo immagazzinare cereali ad alto contenuto di umidità senza una fornitura elettrica di riserva per far funzionare i ventilatori.
Orario di pubblicazione: 16 maggio 2024