Um projeto da Embrapa está trabalhando para facilitar a caracterização química de importantes matrizes vegetais do agronegócio brasileiro. Trata-se da Rede NIR Embrapa, que é a rede de usuários da Espectroscopia no Infravermelho Próximo, em inglês, Near Infrared Spectroscopy (NIRS). As matrizes são as diferentes culturas (por exemplo, a braquiária, o milho, a soja e o trigo).
O objetivo principal da Rede NIR é integrar os empregados que são usuários dessa técnica, para aumentar as parcerias institucionais, otimizar a infraestrutura analítica dos laboratórios, capacitar e ampliar os conhecimentos no uso dessa importante técnica analítica. Atualmente, a Embrapa possui 26 equipamentos NIRS, de diversas marcas, localizados nas diferentes Unidades em todo Brasil, e o projeto encontra-se em sua segunda fase.
A Rede NIR foi iniciada em 2011 e envolve uma equipe multidisciplinar da Embrapa que inclui pesquisadores, analistas, técnicos de laboratório, além de instituições de pesquisa e extensão, como o Instituto Nacional de Ciências e Tecnologias Analíticas Avançadas (INCTAA) e a Unicamp.
De acordo com a pesquisadora da Embrapa Milho e Sorgo e líder do projeto, Maria Lúcia Ferreira Simeone, o objetivo é desenvolver modelos de calibração multivariada utilizando a espectroscopia NIR para possibilitar a determinação quantitativa e qualitativa de constituintes químicos de diferentes matrizes agrícolas e de interesse das Unidades. “O trabalho é feito com precisão, rapidez, baixo custo e pouca manipulação das amostras, além de haver a minimização na geração de resíduos químicos. Objetivo esse que vem incentivar a aplicação dos princípios da química verde e da otimização de recursos e infraestrutura por parte da Empresa”, ressalta Simeone.
“Quando se tem um grande número de amostras a serem analisadas é necessário um longo tempo para a obtenção dos resultados de todos os constituintes da composição química. Além disso, é preciso haver disponibilidade de infraestrutura laboratorial necessária para a realização das análises, pessoal capacitado, custo e tempo envolvidos na aquisição de reagentes, consumíveis e manutenção de equipamentos. Com isso, muitos constituintes ou mesmo amostras deixam de ser analisados, face a todo esse processo laboratorial. Assim, a espectroscopia NIR associada à quimiometria torna-se uma excelente opção para que a Embrapa possa validar a técnica como metodologia de rotina em seus laboratórios”, acrescenta.
Para a utilização da técnica, além do equipamento NIR, é necessário a construção dos modelos de calibração. “É preciso organizar um banco de amostras, que seja representativo e que inclua toda a variabilidade amostral da população a ser estudada ou modelada, com uma ampla faixa de resultados obtidos pelo método de análise de referência. Esta etapa é crucial para o sucesso e robustez do modelo e deve ser muito bem planejada, pois como qualquer técnica analítica, o NIR também possui limitações, podendo não ser a técnica mais adequada para o uso pretendido”, pontua Simeone.
Um exemplo de sucesso nesse processo são os modelos globais para a composição química de gramíneas forrageiras, realizados com a colaboração das Unidades da Embrapa Gado de Corte, Gado de Leite, Milho e Sorgo e Pecuária Sudeste. O pesquisador Gilberto Batista de Souza, da Embrapa Pecuária Sudeste, e coordenador do plano de ação de validação dos modelos, relata que ao final do trabalho haverá um modelo consistente que inclui amostras de várias regiões do Brasil e com características bem diferentes. Por exemplo, amostras de gramíneas forrageiras em vários estágios de crescimento e sistemas de produção. “Teremos, também, a produção de um material de referência para o acompanhamento do desempenho dos laboratórios ao utilizar a técnica NIR em análise de gramíneas forrageiras”, diz Souza.
Simeone acrescenta que um dos grandes desafios que a Rede NIR está trabalhando atualmente é no desenvolvimento de um protocolo para a transferência destes modelos para as Unidades que tenham interesse nessa matriz. Para alcançar esta meta, nesta segunda fase do projeto já foram capacitados mais de 150 profissionais entre empregados da Embrapa e do setor produtivo.
“Os treinamentos propiciam aos participantes do projeto a oportunidade para o acompanhamento de todas as etapas de construção de um modelo de calibração multivariada utilizando a técnica NIR, desde o planejamento da seleção de amostras que irão compor o modelo até a sua validação final. Com isso, a Empresa vem fortalecendo parceria entre as equipes e o setor produtivo para a implementação de métodos rápidos de análise que irão permear todo o trabalho em rede previsto nos arranjos e portfólios corporativos”, afirmou a cientista.
Estudo realizado no sul de Mato Grosso do Sul demonstrou que controlar percevejos e lagartas da soja seguindo as orientações do Manejo Integrado de Pragas (MIP) aumenta a margem de lucro do produtor ao promover uma economia de pouco mais de R$ 125,00 por hectare. A pesquisa estimou ainda que se a prática fosse adotada em todas as lavouras de soja do Brasil – uma área de aproximadamente 33.228.400 hectares – poderia gerar um benefício econômico da ordem de R$ 4 bilhões, devido à economia com inseticidas e gastos com a aplicação dos produtos.
O entomologista Crébio José Ávila, pesquisador da Embrapa Agropecuária Oeste (MS), explica que apesar da eficiência do MIP-Soja na redução do uso de inseticidas nas lavouras, especialmente na última década, tem-se observado um retrocesso nos programas de manejo de pragas da soja. “Em alguns casos, houve um abandono dessa estratégia, que exige muita presença e atenção do produtor nos diversos estádios das lavouras, o que fez com que houvesse um aumento excessivo de aplicações de inseticidas nas plantações, com consequências indesejáveis do ponto de vista econômico, ecológico e ambiental”, explica.
Segundo o cientista, o uso do MIP pode contribuir indiretamente com melhorias na qualidade de vida da população, pois o emprego de estratégias limpas de manejo como o controle biológico natural no agroecossistema reduz a exposição ambiental aos químicos, uma vez que menos produtos são pulverizados anualmente. O pesquisador afirma que a prática contribui para a sustentabilidade social, econômica e ambiental.
Economia de mais de R$ 300 mi só no MS
A pesquisa realizou o monitoramento e o manejo integrado dos insetos-praga e de seus inimigos naturais nas lavouras do estudo, ao longo de duas safras consecutivas: em 2014/2015, no município de Caarapó; e na safra 2015/2016, em Dourados, ambos em Mato Grosso do Sul.
Em Caarapó, o trabalho foi conduzido em uma área de aproximadamente 70 hectares, enquanto em Dourados a área foi de 25 hectares. Duas áreas comparativas também serviram como referência para a pesquisa, ambas manejadas segundo as orientações do produtor, sem nenhuma interferência da equipe do MIP.
A pesquisa contou com apoio financeiro da Fundação de Apoio ao Desenvolvimento do Ensino, Ciência e Tecnologia do Estado de Mato Grosso do Sul (Fundect), em parceria com o Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), sendo o MIP conduzido pela bolsista do Programa de Desenvolvimento Científico Nacional (DCR), Viviane Santos, atualmente professora do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Mato Grosso do Sul (IFMS/Campus Dourados).
Santos explica que a análise do custo das aplicações de inseticidas para o controle de lagartas e de percevejos, nos dois ambientes de controle de pragas, comprovou que na área do MIP conduzida em Dourados na safra 2015/2016, houve uma economia de R$ 125,58 por hectare. “Na área estudada, se o produtor tivesse seguido as orientações do MIP em todos os 360 hectares de soja de sua propriedade, ele teria uma economia total de cerca de R$ 45 mil. Extrapolando-se esse valor de redução de custo para todo o estado de Mato Grosso do Sul, que na safra 2015/2016 teve uma área cultivada com soja de 2.430.000 hectares, o benefício econômico seria de mais de R$ 300 milhões”, estima Viviane Santos.
Menos risco ambiental
O uso do MIP extrapola os resultados econômicos e contribui para o controle biológico natural no agroecossistema, bem como reduz o risco de contaminação ambiental, uma vez que menos produtos são pulverizados no ambiente. Porém, o sucesso desse tipo de manejo exige dedicação, acompanhamento e presença do agricultor na lavoura. Sua adoção deve ter início antes mesmo da instalação da cultura, por meio da realização de monitoramento do grupo de pragas presentes na área a ser manejada para o plantio.
“A adoção e o manejo devem ser realizados conforme as recomendações técnicas da Comissão de Pesquisa de Soja da Região Central do Brasil visando garantir um controle efetivo de pragas em todos os estádios da cultura”, recomenda Ávila. “O ponto central do MIP consiste em monitorar a base da população de pragas amostradas e que se encontram presentes nos estádios da lavoura, observando-se os níveis de ação preconizados pela pesquisa. Por isso, a realização de pulverizações programadas de inseticidas com base em calendários deve ser evitada”, salienta o pesquisador.
Ávila explica ainda que entre as tecnologias sugeridas pelo MIP, destacam-se a observação de pontos simples, tais como: os níveis de ação estabelecidos pela pesquisa, especialmente em relação a lagartas e os percevejos; os métodos efetivos de amostragens e de monitoramento das pragas e de inimigos naturais; o controle biológico natural e aplicado na cultura; e a disponibilidade de produtos químicos e biológicos seletivos para serem aplicados quando for realmente necessário. Ele acrescenta ainda que o MIP-Soja também preconiza o cultivo das plantas transgênicas Bt que expressam proteínas que afetam insetos desfolhadores, como lagartas da soja e a falsa-medideira.
Controle biológico
“Nesse estudo observamos a presença de diversos inimigos naturais, como as aranhas, especialmente na área em que se conduziu o MIP. Elas são muito importantes para as lavouras de soja, pois são predadoras naturais que se alimentam de insetos-praga”, explica Santos.
Além disso, na área do MIP, em comparação com a área do produtor, observou-se também maior incidência do fungo Nomureae rileyi durante o início do mês de fevereiro. “Esse, também inimigo natural, é um fungo que ataca as lagartas da soja e a falsa-medideira, causando uma doença nesses insetos desfolhadores. Sua presença nas lavouras é muito importante, pois ajuda a combater pragas”, acrescenta Ávila.
Experiência e dedicação
O produtor rural de Dourados Maicon André Zorzo é o proprietário da área em que a pesquisa com o MIP foi conduzida na safra 2015/2016. Filho de agricultor e criado na lida do campo, ele conta que desde criança já ouvia falar sobre MIP e, por isso, acredita que esse tipo de manejo é uma estratégia que possibilita a redução do custo de produção, contribui com a sustentabilidade e permite o uso de insumos de forma racional.
“O produto químico tem um custo elevado e todas as vezes que for possível evitar seu uso será ótimo. Dessa forma, preservamos o meio ambiente e temos um nível menor de interferência. Esses produtos, se forem tecnicamente bem posicionados e utilizados somente quando houver de fato uma necessidade, não geram transtornos à natureza”, acrescenta.
“Nós, produtores, percebemos que temos alguns paradigmas que ainda precisam ser quebrados. No meu caso, eu continuei fazendo o manejo do meu jeito, e observei que, especialmente em relação às lagartas, eu poderia ter economizado muito com insumos. A frequência e a maneira como se faz o monitoramento semanal das lavouras permite que as aplicações sejam feitas somente quando for necessário, não de forma preventiva ou por uma questão de conveniência operacional”, destaca Zorzo.
Ele destaca que participar do trabalho de pesquisa foi uma experiência muito útil, que enriqueceu seus conhecimentos e possibilitou a adoção correta do MIP em suas propriedades. “No final da história, foram menos aplicações, menos custo e a produtividade foi idêntica. Creio que o com o MIP é possível fazer o controle de pragas de forma segura e sem prejuízos. Porém, o método exige dedicação e monitoramento”, relata.
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O que é MIP
O Manejo Integrado de Pragas (MIP) é uma prática agrícola que envolve o ambiente e a população da praga. O pesquisador da Embrapa Crébio José Ávila explica que o MIP utiliza diversas técnicas apropriadas ao manejo das lavouras com a finalidade de manter a população da praga em níveis abaixo daqueles que poderiam provocar danos econômicos. “O ponto central do MIP não é eliminar completamente os insetos-praga das lavouras, e sim realizar monitoramentos utilizando metodologia e frequência adequadas, com o objetivo de controlar os insetos-praga corretamente e no momento certo, evitando o desperdício ou excesso no uso de inseticidas nas lavouras”, esclarece Ávila.
As pesquisas com MIP-Soja tiveram início no Brasil nos anos 1970, por meio de parceria envolvendo diferentes instituições de pesquisa, como a Embrapa, e de extensão rural. Na época, estudos estabeleceram os níveis de dano para as principais pragas desfolhadoras e sugadoras na cultura da soja e recomendaram o uso de inseticidas apenas quando fosse necessário, ou seja, quando as populações das pragas estivessem iguais ou acima do nível de controle. Esses estudos foram aprimorados ao longo dos anos 1980, quando foi desenvolvido o controle biológico da lagarta da soja com o uso do Baculovirus anticarsia. Nos anos 1990, uma nova tática de manejo foi também incluída no MIP: o controle biológico dos percevejos fitófagos por meio do uso de parasitoides de ovos. Todas essas estratégias reduziram em mais de 50% o uso de inseticidas nas lavouras, sem quebra no rendimento de grãos da cultura.
Equipe vitoriosa do Desafio de Startup (Foto: Rubens Neiva)
Um kit de tecnológico para identificar as principais bactérias causadoras da mastite, na própria fazenda, com diagnóstico em 24 horas, foi a solução vencedora do Desafio de Startups, promovido pela Embrapa Gado de Leite. O kit é composto por material de consumo para a realização do teste de mastite, uma cabine de trabalho portátil (minilaboratório) e um app (aplicativo) que faz a gestão do controle da mastite, permitindo o monitoramento remoto e gerando indicadores de performance do controle da doença. A mastite é um problema grave na pecuária de leite. A incidência mensal média da fase crítica da doença é de 10% das vacas do rebanho. Deste índice, de 30% a 50% das vacas necessitam de tratamento com antibióticos.
Para Cristian Martins, diretor de operações da startup vencedora, que leva o nome de OnFarm, o diagnóstico da doença em 24 horas gera benefícios não somente para o produtor. “Além de reduzir a resistência bacteriana causada pelo uso indiscriminado de antibióticos, a solução possibilita melhores estratégias de controle da mastite subclínica, como segregação, interrupção da lactação e orientação de descarte do leite. Isso significa um alimento mais seguro”.
Como é comum entre as startups, a OnFarm é uma empresa jovem. Foi fundada há três meses em Uberlândia, durante o Interleite Brasil (congresso que discute os problemas da cadeia produtiva do leite). Segundo Cristian Martins, em apenas dois meses, a startup colocou mais de 30 unidades em operação, permitindo o monitoramento de 12 mil vacas. “Cerca de dois mil casos de mastite clinica foram avaliados. Desses, 540 casos que recebiam antibiótico no procedimento convencional puderam ficar sem tratamento, o que resultou no aproveitamento de 47 mil litros de leite e na economia de mil bisnagas de antibióticos”.
A OnFarm foi uma das 70 startups que participaram o desafio, evento que faz parte do Ideas for Milk, encerrado na última sexta-feira, no Cubo Itaú, em São Paulo. Participaram da finalíssima, sete startups. Entre as três primeiras colocadas, estão:
– 2º Colocado – CowMed. Solução: coleira capaz de mensurar os principais parâmetros comportamentais das vacas, como tempo de ruminação, atividade e ócio. Os dados são coletados por antenas e enviados para a “nuvem”, onde uma ferramenta de inteligência artificial analisa os animais e alerta os produtores sobre eventos de cio, melhor momento para inseminar, doenças em estágios inicial e alterações nos lotes de vacas.
– 3º Colocado – Z2S. Solução: conjunto automático para a limpeza de ordenhadeiras canalizadas. Compreende três sistemas que podem ser integrados ou utilizados separadamente. O processo de limpeza automático inclui o controle de temperatura do leite, dosagem precisa de produtos químicos e acionamento dos motores do equipamento. Segundo os idealizadores da solução, os sistemas proporcionam a melhoria da qualidade do leite, com redução de 87% da Contagem Bacteriana Total (CBT).
Revolução digital – O Ideas for Milk é parte de uma revolução silenciosa que está mudando os paradigmas no campo. Aos poucos, expressões como “inteligência artificial”, “cloud computing”, “API” e “IoT” começam a competir com “cocho”, “brete”, “curral” e “ordenhadeira” no vocabulário do produtor de leite. O setor rural brasileiro, que há pouco tempo convivia com problemas estruturais básicos (ainda convive, em muitos locais) está, cada vez mais, inserido no mundo da informática. “As empresas de Internet estão entrando no campo de forma absoluta”, diz Jaqueline Capeli, gerente do laboratório agrícola da Bovcontrol, empresa de “agtech”, cujo “app” faz a gestão econômica e zootécnica de uma unidade de produção pecuária. Aliás, “agtech” e “app” são, também, duas novas expressões desse universo digital.
Para que o leitor, que ainda não está completamente inserido na revolução digital, não tenha que recorrer ao “Google” para se informar sobre essas expressões e interrompa a leitura desta reportagem, vamos esclarecer alguns termos: “agtech” é o ambiente de empresas que promovem inovações no agronegócio por meio das novas tecnologias. Tais inovações costumam se apoiar em “IoT”, Internet of things (Internet das Coisas, em português), conectando pessoas com as coisas da vida cotidiana. A IoT utiliza as “API” como interface na programação dos “apps”, os aplicativos (softwares) que irão promover a conexão entre o mundo real e o virtual. Esses apps podem utilizar a cloud computing(ou computação em nuvem), servidores remotos com grande capacidade de armazenamento e processamento, que darão funcionalidade aos aplicativos.
Confuso? Uma revolução não se faz de forma simples, mas seus resultados podem, sim, simplificar a vida do produtor rural de forma tão intensa como está simplificando a vida da humanidade em todas as áreas. O problema é que os desenvolvedores dessas tecnologias, muitas vezes não estão no campo. São estudantes, professores e pesquisadores de universidades, distantes dos problemas do produtor rural.
O Ideas for Milk, que em 2018 realizou a sua terceira edição, é uma tentativa de se promover essa aproximação. “Nosso objetivo é fomentar o surgimento de um ecossistema, reunindo empresas, universidades, pesquisa agropecuária e o setor produtivo, capaz não apenas de apresentar soluções, mas de empreender, transformando as soluções em novas startups para a cadeia produtiva do leite”, diz o chefe-geral da Embrapa Gado de Leite, Paulo do Carmo Martins.
Além do “Desafio de Startups”, fez parte do Ideas for Milk o Vacathon, um hackathon que acrescentou a “vaca” para ter a cara da pecuária de leite. Aliás, “hackathon” é outro termo surgido com a revolução digital, que cabe explicar aqui: trata-se de uma maratona de programação computacional na qual especialistas em ferramentas digitais se reúnem (por horas, dias ou semanas) no intuito de discutir novas ideias e desenvolver projetos de softwares ou de hardwares. O analista de IoT da Microsoft, Alexandre Vasques Gonçalves diz que “coisas muito bacanas nascem em hackathons como esse”.
O Vacathon durou cinco dias (de seis a dez de novembro), nos quais cerca de 90 estudantes ficaram acampados na sede da Embrapa Gado de Leite, em Juiz de Fora – MG. Nesse período, Gonçalves, Jaqueline, e outros representantes de empresas de Tecnologia da Informação, juntamente com pesquisadores e analistas da Embrapa foram os mentores dos estudantes, que também visitaram o campo experimental da empresa, em Coronel Pacheco – MG e conheceram o laticínio da Epamig, no Instituto de Laticínios Candido Tostes, também em Juiz de Fora.
Os estudantes viraram noites estudando os problemas da cadeia produtiva do leite atrás de soluções. Mas o trabalho foi recompensado. O arquiteto de soluções da Cisco Innovation Center no Brasil, Edson Barbosa, que participa do Ideas for Milk desde o primeiro momento, diz que houve uma grande evolução nas ideias do Vacathon comparado ao ano passado. “As ideias vieram pré-formatadas e cresceram durante o evento com as mentorias”, afirma Barbosa. O especialista em inovação da TIM, Fabiano de Souza compartilha a impressão de Barbosa: “O Vacathon deste ano foi mais maduro, evoluindo das ideias para o protótipo”.
Resultado do Vacathon – Participaram do evento 16 instituições de ensino do Rio Grande do Sul, São Paulo, Minas Gerais, Goiás e Pernambuco. Os alunos se dividiram em 15 times. As propostas foram avaliadas por 52 julgadores, entre pesquisadores e analistas da Embrapa, profissionais de TI, empresas ligadas ao agronegócio do leite e produtores. O projeto de aplicativo que os estudantes da PUC Minas, em Betim-MG, chamaram informalmente de Tinder Bovis, foi o primeiro colocado. A ferramenta leva o nome oficial de “I2A CONECT”. É um software de convergência de dados que pretende reunir, num único aplicativo, informações sobre as características dos touros cadastrados nas diferentes centrais de inseminação e nas associações de produtores. Por meio do app, voltado para dispositivos móveis (celular e tablet), o produtor insere informações sobre as fêmeas e identifica o sêmen ideal para as necessidades do seu empreendimento, ou seja, com melhor custo benefício para o padrão genético de seu rebanho.
O professor da PUC Minas, Ilo Rivero, que acompanhou os alunos na formulação da ideia, diz que a solução surgiu durante o próprio evento, a partir dos problemas que eles identificaram na visita ao campo experimental da Embrapa e ao laticínio da Epamig. O estudante Bruno Guimarães, que integra a equipe vencedora, disse que, atualmente, as informações sobre os touros estão dispersas nos catálogos das centrais de inseminação e nos sumários dos programas de melhoramento genético das raças leiteiras, desenvolvidos pela Embrapa junto com as associações de criadores. “O I2ACONECT irá promover uma integração desses dados, ‘conectando touro e vaca’, auxiliando o produtor nas estratégias de reprodução do seu rebanho”. Segundo Guimarães, a ideia chamou a atenção de representantes da Microsoft, da Alta Genetics e de um grande produtor de leite presente no evento.
Além da equipe da PUC Minas, completam as cinco primeiras colocações:
– 2º colocado: Universidade Federal de Pernambuco – Solução apresentada: MOOVS – Identifica os movimentos da vaca por meio de câmeras, auxiliando na detecção de cio e na identificação de problemas de saúde no rebanho.
– 3º colocado: Universidade Federal de Lavras – MILKTHING – Por meio de imagens 3D, o aplicativo estima o consumo de alimento no cocho pelos animais, auxiliando no manejo alimentar do rebanho.
– 4º colocado: Universidade Federal de Viçosa – VOLUTECH – Sensor para medir com precisão o volume do leite nos tanques de resfriamento. A solução também medirá a temperatura do leite no tanque e enviará o dado para um aplicativo.
– 5º colocado: Instituto Metodista Granbery – Solução apresentada: – MUUVOICE – Aplicativo de voz que auxilia no manejo do rebanho, permitindo o registro de dados sobre mastite clínica e outros problemas de saúde animal.
Martins comemora o sucesso do evento: “Estamos conseguindo criar um ecossistema que envolve empresas de TI, universidades e produtores de leite. Essa é a maior vitória do Ideas for Milk”. É certo que o setor rural ainda enfrenta muitos problemas de infraestrutura. Mauro Carrusca, CEO da Carrusca Innovation, diz que o Brasil chegou ao século XXI, convivendo com modelos do século passado. “Estamos no ponto de inflexão entre o modelo digital e o analógico”. Mas é preciso enfrentar os desafios. Como diz o Barbosa, “o Brasil sempre terá grandes distâncias, mas as tecnologias estão se expandindo e o alcance da internet está aumentando, contribuindo para encurtar, virtualmente, essas distâncias”.
Como a máquina a vapor, grande propulsora da primeira revolução industrial, há 250 anos, a Internet surge transformando o mundo, tornando mais fácil a existência humana. “A primeira revolução industrial aumentou nossa força física. A quarta revolução industrial, pela qual estamos passando, está aumentando a nossa capacidade cognitiva”, diz Cézar Taurion, CEO da Litteris Consulting. O campo não está alheio a essa revolução.
A Espectroscopia no Infravermelho Próximo, ou NIR (Near-Infrared Spectroscopy, na sigla em inglês), é uma das mais versáteis e promissoras ferramentas do setor agrícola. Seu emprego tem auxiliado a caracterizar material genético de caju, analisar compostos de plantas medicinais e até agilizar a seleção de frutas, aprimorando o controle de qualidade. Todas essas aplicações feitas com velocidade muito maior do que os métodos convencionais.
Uma pessoa bem treinada consegue selecionar uma fruta por segundo, em um centro de embalagem e distribuição de frutas. Utilizando a NIR, é possível ampliar a produtividade de seleção para mais de 50 frutas por segundo.
As frutas seguem em uma esteira e passam pelo aparelho, que capta comprimento de onda e a intensidade da absorção de luz infravermelha. Os resultados são estimados por meio dos espectros captados. De acordo com modelos matemáticos e parâmetros previamente estabelecidos que associam as respostas obtidas a atributos de qualidade, as frutas são rapidamente selecionadas e separadas para diferentes destinações. O método permite a determinação simultânea de vários atributos de qualidade, tais como doçura, acidez, vitaminas, firmeza e, até, compostos funcionais
“Estudos realizados com aplicação de NIR em frutas mostram que se consegue selecionar 70, 80 até 100 frutas por segundo”, diz o pesquisador Ebenezer Silva, da Embrapa Agroindústria Tropical (CE), responsável por estudos que utilizam a técnica para melhorar o controle de qualidade em diversas aplicações agroindustriais.
Silva explica que a técnica tem sido usada na chamada “Indústria 4.0”, ou quarta revolução industrial, para realizar o controle de qualidade em tempo real. As aplicações estão cada vez mais próximas dos consumidores. Existem estudos para embarcar a tecnologia em smartphones. Assim, usando equipamentos NIR do tamanho de um chip, associado ao Big Data armazenado na nuvem, o consumidor poderá selecionar, com uma foto, as melhores frutas em uma gôndola de supermercado. Será possível saber, por exemplo, quão doce e suculento está um melão.
O NIR é capaz de realizar análises de forma rápida, sem destruir as amostras, eliminando a necessidade de realização de testes laboratoriais sofisticados e caros. O pesquisador esclarece, ainda, que é importante investir no desenvolvimento de modelos de calibração, já que esses protocolos podem custar caro. “A tecnologia é cara se vai buscar modelos de fora, porque os modelos são patenteáveis”, salienta.
Método facilita organização de material genético de cajueiro
A técnica NIR está em uso desde 2015 para acelerar a organização do Banco Ativo de Germoplasma do Cajueiro (BAG Caju) da Embrapa, que reúne os exemplares de plantas utilizados no Programa de Melhoramento Genético do Cajueiro. A expectativa é reduzir drasticamente os custos e o tempo de caracterização do banco, bem como facilitar futuras pesquisas com novos usos da planta.
“Seria uma forma de turbinar a caracterização do banco, de investigar aspectos de interesse de cada acesso, mesmo quando só temos uma árvore”, diz a pesquisadora Ana Cecília Ribeiro de Castro, coordenadora do BAG Caju.
O trabalho começou com a construção de um banco de espectros dos pseudofrutos e castanhas. Depois, os pesquisadores correlacionaram o banco de espectros com os dados obtidos em laboratório para determinadas características de interesse. No futuro, a caracterização de acessos do BAG Caju poderá dispensar a necessidade de realização de demorados e dispendiosos testes de bancada nos laboratórios.
“Podemos caracterizar o banco só com a captura dos espectros. Isso leva um tempo, mas é infinitamente mais rápido e ordenado do que analisar fruto a fruto no Laboratório de Pós-colheita”, explica a pesquisadora Ana Cecília Castro. “Quanto mais dados eu tenho, mais fácil será a utilização do acervo para outros fins. Seja a aplicação direta na química, seja para o melhoramento genético. Por isso, a caracterização é uma atividade contínua, que se aprimora com ferramentas analíticas como NIR”, detalha a pesquisadora.
Análise de planta medicinal sem usar reagentes
Outro estudo com NIR realizado na Embrapa resultou em um método para identificar diferentes quimiotipos de macela-da-terra (Egletes viscosa), planta da família do girassol que possui propriedades farmacológicas. O aparelho capta os espectros de luz infravermelha de um pequeno punhado de inflorescências e identifica características da amostra. O procedimento dura poucos minutos e não usa reagentes.
Silva acredita que o modelo desenvolvido para macela-da-terra pode, no futuro, passar por ajustes para utilização na indústria. “É útil para controlar algumas características ou compostos de interesse em alta velocidade e com alta precisão”, afirma.
No caso da macela-da-terra, a composição química do óleo essencial, que é uma característica intrínseca para cada quimiotipo, pôde ser determinada indiretamente por meio de modelos matemáticos aplicados aos espectros de infravermelho de suas inflorescências. No método convencional, seria necessário extrair o óleo, um processo que demora de três a quatro horas, e em seguida analisá-lo em um equipamento de bancada (cromatógrafo gasoso com espectrômetro de massas), processo que poderia demorar mais de uma hora.
Por enquanto, o modelo desenvolvido para macela-da-terra está em uso no laboratório para seleção de material utilizado em um projeto que estuda o potencial da planta para tratamento de problemas gastrintestinais. Mas o protocolo também poderá ser aplicado, futuramente, na indústria para o controle de qualidade da matéria-prima.
O projeto, em curso no Laboratório Multiusuário de Química de Produtos Naturais em Fortaleza (CE), deve avaliar a atividade gastroprotetora dos dois quimiotipos (exemplares que apresentam características químicas diferentes). Pretende, ainda, desenvolver métodos de autenticação botânica dos diferentes tipos da planta para avaliar qual o mais eficiente. “Uma vez que eles realmente apresentem diferença significativa em atividade biológica, será necessário um método que permita a seleção e o controle de qualidade”, explica o pesquisador Kirley Canuto.
O pesquisador acredita que esse tipo de teste rápido é útil para o controle de qualidade na indústria de processamento de plantas aromáticas e medicinais. “Uma mesma planta pode ter diversos quimiotipos, que muitas vezes não são identificáveis a olho nu”, explica o pesquisador. “Por esse motivo, são necessários métodos para garantir que aquele produto contém o quimiotipo que apresente o conjunto de substâncias ativas”, explica.
Novembro/2018 – Regiões Norte, Centro-Oeste/Sudeste e Sul
O Prosa Rural falou sobre as boas práticas no processamento de produtos provenientes dos sistemas agroflorestais (SAFs), como polpas, geleias, chás, bolos e também produtos minimamente processados em pequenas agroindústrias. Além de explicar que boas práticas são essas, a pesquisadora Rossana Catie de Godoy, da Embrapa Florestas, traz dicas sobre como o produtor pode agregar valor aos seus produtos, a partir do processamento. Ela também fala sobre legislação sanitária e normas para produtos orgânicos. Para saber mais, não perca o Prosa Rural. O Prosa Rural é o programa de rádio da Embrapa!
CHAMADA
Região Norte
Processamento de produtos de sistemas agroflorestais
Região Centro-Oeste/Sudeste
Processamento de produtos de sistemas agroflorestais
Região Sul
Processamento de produtos de sistemas agroflorestais
