Pucallpa, una ciudad de 250.000 habitantes en la ribera del río Ucayali, es el puerto de enlace de la región amazónica peruana con el resto del país. Durante los últimos 50 años la región circundante ha sufrido una deforestación a razón de 20.000 hectáreas anuales (Portillo, 1994). La actual política forestal del Perú, como en todos los países de la región, es contraria a la destrucción de los bosques. Sin embargo, los niveles de pobreza en las erosionadas tierras altoandinas han generado procesos migratorios hacia la región amazónica, los que continúan en la actualidad y son uno de los factores de deforestación de sus bosques.
El uso de la tierra en los alrededores de Pucallpa es muy heterogéneo. Algunos habitantes tienen ranchos ganaderos de pequeña escala, otros practican la agricultura de roza y quema, y también establecen cultivos permanentes, dejando una cantidad significativa de tierras en barbecho (Fujisaka y White, 1998). Los bosques relictos en los que las especies maderables más valiosas han sido ya agotadas están siendo talados progresivamente para sustituirlos por cultivos de ciclo anual o semiperennes de uno o dos años. Luego de la cosecha, los campos se destinan a pasturas (recientemente también a cultivos perennes) o se permite que crezca vegetación secundaria con el fin de recuperar las capacidades del suelo así como para controlar el crecimiento de maleza (normalmente no se utilizan fertilizantes ni herbicidas en las etapas tempranas del desarrollo de la frontera agrícola). Los principales cultivos de la región son maíz, yuca (mandioca), banano y una gran variedad de frutas.
En el año 2003, la Universidad Checa de Agricultura, con la cooperación de la Universidad Nacional de Ucayali y Fuerza por la Selva Viva (FUSEVI), una ONG local, inició un proyecto en Pucallpa con el objetivo central de desarrollar tecnologías sostenibles simples para mejorar los sistemas locales de producción, con la participación directa de los productores, a través de la metodología conocida como el Desarrollo Participativo de Tecnologías (DPT).
El secado de productos
El secador de energía solar pasivo integral / Foto: J. Banout
Uno de los principales problemas descubiertos en el diagnóstico participativo realizado al iniciar el trabajo es la falta de procesamiento de los productos agrícolas, por lo que los agricultores no tienen otra alternativa que la venta directa de sus productos a precios muy bajos. Un ejemplo de esto es el banano: en temporada alta es muy difícil que su precio local de venta alcance para cubrir los costos de transporte que los agricultores tienen que pagar para llevar su producción al mercado. Esto muestra la necesidad de desarrollar tecnologías simples de procesamiento del banano para añadir valor al producto, al mismo tiempo que se mejoran sus posibilidades de almacenamiento. Lo mismo sucede con otras frutas perecibles como la papaya y la piña.
El secado de productos alimenticios es visto como la técnica de conservación más eficiente para la mayoría de los cultivos tropicales que se producen en la región de Pucallpa. Pero el acceso a la red eléctrica en muchas áreas rurales de esta región es limitado o poco confiable, y la electricidad resulta demasiado costosa para la mayoría de los productores. Lo mismo sucede con el petróleo y otras alternativas energéticas; su alto precio impide su uso masivo para el procesamiento de productos.
Algunos agricultores utilizan técnicas sencillas de secado, por ejemplo para la pimienta o para el banano destinado a la producción de harina. La técnica más común de secado consiste en la exposición directa a la luz solar sobre planchas de metal o láminas de plástico negro. Pero estas técnicas locales no son adecuadas para el secado de frutas y otros productos que tienen niveles de humedad más altos: de aquí la necesidad de una alternativa para conseguir el nivel de procesamiento deseado. El hecho de no tener acceso a sistemas de energía convencionales como la electricidad, obliga a utilizar un secador solar que aproveche la circulación natural de aire. Otro factor positivo del secador solar está en que previene la contaminación de los productos que resulta del contacto con polvo o insectos. Al secarse de la manera usada localmente, los productos están expuestos a esta contaminación, así como a los efectos de cambios climáticos repentinos.
En estas condiciones, los secadores de energía solar con circulación natural de aire se vuelven cada vez más atractivos como propuesta con fines comerciales. Entre los principales aspectos que hacen económicamente competitivo al secador solar frente a las técnicas locales, están los siguientes:
• requiere menos espacio que las técnicas locales al aire libre para el secado de la misma cantidad de productos;
• se logran productos secos en mayor cantidad y con mejor calidad, pues los hongos, insectos y roedores difícilmente pueden infestar la cosecha durante el proceso de secado;
• el periodo de secado es más breve que el de las técnicas locales al aire libre;
• los gastos de inversión y mantenimiento son relativamente bajos gracias al uso de mano de obra y de materiales disponibles localmente para su construcción.
Diversas iniciativas han permitido desarrollar dos tipos de secadores basados en la energía solar, los cuales conservan muchas de las ventajas de las técnicas tradicionales de secado al aire libre: el secador pasivo indirecto o de distribución, y el secador pasivo directo o integral.
En los secadores de distribución, también conocidos como secadores pasivos indirectos, los cultivos se colocan en bandejas o estantes dentro de una cámara oscura de secado y se calientan con el aire circulante, entibiado durante su flujo a través de un colector solar termosifónico de goteo de baja presión. Dado que la radiación solar no incide directamente sobre el producto, se evita la cristalización del azúcar y el daño por exposición directa al calor. Estos secadores son recomendables para algunas frutas y alimentos perecibles cuyo contenido vitamínico se reduce considerablemente al exponerse de manera directa al sol. Asimismo, son adecuados para preservar el color de algunos productos con alto grado de pigmentación, que también se ven severamente afectados en la exposición directa al sol (Ekechukwu y Norton, 1997).
En el secador de tipo integral, también llamado secador solar pasivo directo, los productos son colocados en una cámara de secado con una cubierta superior transparente que permite la exposición al sol necesaria en el proceso de secado. De esta manera, la radiación solar incide directamente sobre el producto. El calor extrae la humedad de los productos, disminuyendo al mismo tiempo la humedad relativa del aire interior, lo que aumenta su capacidad de evacuación de vapor. (Brenndorfer et al., 1985).
Para la misma capacidad de carga, la construcción de los secadores solares integrales es más sencilla y menos costosa que la de los secadores de distribución. Sin embargo, los integrales tienen algunas desventajas, como el sobrecalentamiento localizado (que causa daños en la parte de los cultivos que está expuesta a la luz), o también que presentan tasas de secado relativamente lentas por su escasa capacidad de remoción del vapor. Para superar estas limitaciones puede emplearse una chimenea solar, que incrementa la fuerza que tiene la corriente de aire entrante, generando así una mayor velocidad de circulación de aire y, por tanto, una tasa de eliminación del vapor más rápida.
Diseño de infraestructura experimental
Considerando que ofrece mayores ventajas, en este proyecto se decidió construir un secador de energía solar pasivo integral para probar su utilidad en el secado de los productos locales. Básicamente, el secador es una caja de madera de 120 por 160 por 60 centímetros (ver foto), con una capacidad máxima de carga de cinco a diez kilogramos de frutas frescas u hortalizas. La cubierta superior es movible para facilitar la carga y descarga, y tiene una ventana de vidrio que permite el paso de los rayos solares. El interior del secador está pintado en negro mate para una mejor absorción de la luz. El fondo y los costados se aislan para que la pérdida de calor sea mínima.
En la parte delantera del secador se abren ranuras por las que entra el aire del exterior, cuya temperatura se eleva y al circular entre los compartimentos asegura el proceso de secado. El aire caliente absorbe la humedad de los productos y sale del secador por una abertura en la parte superior. Para asegurar una mejor circulación se utiliza una chimenea de dos metros y medio de largo. La variación de esta medida permite regular la circulación del aire.
En la construcción de este secador se utilizaron sólo materiales disponibles en el mercado local de Pucallpa; el costo de los materiales fue ligeramente superior a los 500 soles (unos 160 USD), sin incluir el costo de la mano de obra.
Para probar la utilidad del secador se seleccionaron algunos productos que cultivan los agricultores de los alrededores de Pucallpa: banano (Musa spp.), piña (Ananas comosus) y papaya (Carica papaya). Se eligieron seis variedades locales de banano, una de las cuales se utiliza para cocinar (inguiri), y otras que se consumen como postre (seda, isla, muquichi, manzana y capirona). La preparación de la fruta para el secado consistió en el lavado, pelado y rebanado en lonjas de cinco milímetros. Con excepción de la papaya, no se realizó ningún tipo de tratamiento en los productos a secar; la mitad de la papaya fue colocada en una solución de un kilogramo de azúcar en dos litros de agua a 70 grados centígrados durante dos horas.
Resultados del experimento
Durante el secado se midieron los siguientes factores: temperatura ambiental (°C), temperatura interior del secador (°C), humedad relativa del aire en el ambiente (%), humedad relativa del aire en el interior del secador (%) e insolación (W/m2). Los cambios en estos factores se representan en los Gráficos 1 y 2.
La duración del proceso de secado del banano dependió de su contenido de azúcar y almidón. Por ejemplo, la variedad inguiri puede secarse desde un contenido inicial de humedad de 64 por ciento hasta un contenido final de 8,5 por ciento en ocho horas de secado. Por otro lado, algunas variedades de bananos consumidos como postre (muquichi, seda o manzana), con mayor contenido de azúcar, requirieron alrededor de 27 horas de secado. En este periodo, el contenido de humedad inicial de 70 por ciento disminuyó hasta un nueve por ciento. La piña se deshidrató de una humedad inicial de 87 por ciento hasta un 8,4 por ciento en 17 horas. La papaya tuvo un proceso de 22 horas. La diferencia en el contenido de humedad fue evidente al comparar la papaya «simple» (sin tratar) con la que fue enriquecida en azúcar: la «simple», con una humedad inicial de 91,5 por ciento alcanzó una humedad final de 18 por ciento; la enriquecida pasó de un 85,7 por ciento inicial a una humedad final de 13,8 por ciento, con mejores características físicas. Estos resultados se ilustran en los Gráficos 3 y 4.
Conclusiones
Los resultados obtenidos muestran claramente que aún en condiciones de alta humedad relativa del aire (80 a 85 por ciento en la región de Pucallpa), el secado de productos de la agricultura local representa una posibilidad real para el procesamiento y su conservación. El contenido final de humedad en las frutas deshidratadas, con un rango de ocho a 18 por ciento, es adecuado para evitar las pérdidas por hongos u otras formas de infestación. El uso de secadores de energía solar con circulación natural de aire permite a los agricultores procesar sus productos con insumos mínimos, y sin necesidad de estar conectados a la red eléctrica de la región ni de usar petróleo u otros combustibles.
Los secadores de energía solar descritos en este artículo tienen muchas ventajas en comparación con los métodos acostumbrados de secado al aire libre, empezando por el hecho de que hacen posible el procesamiento de la producción local. Estos secadores no sólo permiten el secado de los productos, sino que este proceso se realiza de una manera más higiénica: la calidad de los productos es mejor al haber menor posibilidad de contaminación por contacto con polvo o insectos. Asimismo, el secador reduce los tiempos de secado, evitando el deterioro de los productos por una larga exposición a la intemperie. Otra gran ventaja está en que permite prescindir de los sistemas de energía convencionales.
Los productos secos o deshidratados son artículos novedosos para los agricultores. Los primeros intentos para integrar estos nuevos productos al mercado local han generado mucho interés. Para los agricultores, procesar su producción puede traer mayores ingresos que la comercialización directa de frutas frescas. Por ejemplo, una piña de dos kilogramos puede llegar a producir 200 gramos de producto seco. Un grupo de productores locales llevó bolsas de 25 gramos al mercado, y cada una fue vendida a un sol (aproximadamente 30 centavos de dólar). De esta manera fue posible obtener hasta ocho soles por piña: si el agricultor la hubiese vendido fresca, hubiera obtenido un ingreso no mayor a un sol por piña.
Algunos informes muestran que existe una demanda importante de productos deshidratados en ciudades como Lima, lo que ha motivado un gran interés de los agricultores de Pucallpa por integrarse a este mercado. De igual modo, un empresario local ha manifestado su interés en producir secadores. Por ello, mirando al futuro, se están construyendo ya más secadores, con una probable reducción de costos al estarse probando la utilización de materiales alternativos. Del mismo modo, se está probando su uso con otros productos, apuntando a un mayor aprovechamiento de sus posibilidades.
Jan Banout, Petr Ehl, Bohdan Lojka, Jana Lojkova y Zbynek Polesny
Instituto de los Trópicos y Subtrópicos, Universidad Checa de Agricultura, Praga
Kamycka 129, Praha 6 – Suchdol, 16521 República Checa
Correo electrónico: Jan.Banout@seznam.cz; Banout@itsz.czu.cz
Reconocimiento
Esta investigación se realiza en el marco del proyecto checo de ayuda al Perú No. 80/03-06/Mze/B.
Referencias
– Brenndorfer, B., L. Kennedy, C. O. O. Bateman, C. G. Mrema, y C. Wereko-Brobby, 1985. Solar Dryers – Their Role in post Harvest Processing. Commonwealth Secretariat Publications, Londres, Reino Unido.
– Ekechukwu, O. V. y B. Norton, 1997. Experimental studies of integral-type of natural-circulation solar-energy tropical crop dryers. Energy Connvers. Mgmt. Vol. 38 (14), pp. 1483-1500.
– Fujisaka, S. y D. White, 1998. Pasture or permanent crops after slash-and-burn cultivation? Land-use choice in three Amazon colonies. Agroforestry Systems 42, pp. 45-59.
– International Labour Organization, 1986. Solar Drying: Practical Methods of Food Preservation. International Labour Office / Organización Internacional del Trabajo, OIT, Ginebra, Suiza.
– Portillo, Z., 1994. Sustainable farming in the Peruvian Amazon. IDRC Report, Vol. 22, No. 3. Ottawa, Canadá.
