Inovação Tecnológica no Agronegócio
Cientistas da Embrapa Milho e Sorgo, em Minas Gerais, se uniram à empresa Spectral Solutions para desenvolver um inovador método portátil voltado para a análise da composição química de grãos de milho e sorgo. Essa nova tecnologia utiliza a espectroscopia NIR, que se baseia na luz infravermelha, garantindo a integridade das amostras e reduzindo custos operacionais. Além de ser segura e eficiente, o modelo portátil é composto pelo MicroNIR, um dispositivo do tamanho de uma caneta que permite a leitura direta em smartphones, tablets e outros dispositivos via bluetooth.
O sistema é equipado com sensores miniaturizados, mantendo a precisão analítica mesmo em um formato compacto. Isso possibilita análises rápidas e em tempo real, eliminando a necessidade de reagentes químicos e facilitando a tomada de decisões em campo, no armazém ou na indústria. Essa inovação é resultado da sinergia entre conhecimentos químicos e agronômicos da Embrapa e a expertise em hardware e software da Spectral Solutions.
Objetivos e Benefícios da Nova Tecnologia
A criação desse dispositivo foi impulsionada pela necessidade de superar as limitações dos métodos laboratoriais tradicionais, que são frequentemente caros, lentos e, muitas vezes, destrutivos. “O setor agrícola necessitava de uma solução que assegurasse a qualidade nutricional dos grãos, com base nos teores de proteína, óleo e amido, de forma instantânea, para aprimorar o armazenamento e o processamento”, destaca Simeone.
Precisão e Validação das Análises
O Sistema Portátil NIR foi projetado para realizar análises de grãos moídos com alta precisão. “Os modelos de análise foram desenvolvidos para garantir a máxima exatidão. Eles foram validados para quantificar elementos como proteína, óleo, fibra bruta, matéria mineral, amido e umidade”, afirma Luiz Felipe Aquino, diretor-executivo da Spectral Solutions.
A tecnologia funciona por meio de uma impressão digital, onde a luz infravermelha incide sobre o grão moído, fazendo com que as ligações moleculares absorvam energia de maneiras específicas, resultando em um espectro único para cada amostra. Esse processo é seguido pela calibração multivariada, que traduz esses sinais de luz em valores percentuais de proteínas, umidade e outras características dos grãos. Para isso, são aplicados modelos matemáticos e estatísticos, incluindo algoritmos de calibração e aprendizado profundo, também conhecido como deep learning.
Impacto Ambiental e Sustentabilidade
Utilizando os conceitos de “Química Verde” e práticas de agricultura sustentável, o NIR se destaca por não gerar resíduos, já que não utiliza reagentes químicos ou solventes tóxicos. Além disso, sua implementação resulta em eficiência energética, reduzindo a necessidade de transporte de amostras para laboratórios distantes e acelerando processos industriais. “A tecnologia minimiza o desperdício ao permitir a identificação precoce de lotes fora do padrão, evitando que produtos de qualidade inferior causem contaminação em processos maiores”, enfatiza o executivo.
Rastreabilidade e Transparência no Agronegócio
A bioindústria brasileira está acelerando sua transformação, convertendo grãos em biocombustíveis e outros produtos. “A utilização do Sistema Portátil NIR para caracterização físico-química de milho e sorgo se integra às operações de usinas de biocombustíveis, permitindo a precificação em tempo real dos grãos com base no teor de amido e matéria seca, otimizando a fermentação e a qualidade dos coprodutos”, conclui Aquino.
O sistema também oferece uma solução completa, combinando o equipamento portátil com modelos de calibração desenvolvidos pela Embrapa e Spectral Solutions, possibilitando integração com plataformas de Blockchain e IoT (Internet das Coisas). Isso criará um “selo de qualidade digital” que acompanhará os lotes de grãos desde o campo até a prateleira, assegurando transparência sobre a composição do produto.
Pontos Positivos para o Agricultor
As expectativas em relação ao uso dessa tecnologia são promissoras. Maria Lúcia Simeone afirma que o sistema otimiza as práticas agrícolas, auxiliando na determinação do momento ideal para a colheita, com base na maturação real dos grãos em relação à umidade e teor de amido. Ele também permite a segregação de grãos de maior valor proteico para mercados específicos.
O preparo das amostras é simples, requerendo apenas a moagem dos grãos, o que torna a operação acessível aos trabalhadores rurais após um breve treinamento. Economicamente, o retorno sobre o investimento deverá vir da redução de custos com laboratórios externos, diminuição do uso de reagentes, monitoramento da qualidade dos grãos e do potencial aumento nas vendas de lotes com qualidade garantida.
A expectativa é que a adoção do sistema reduza o tempo de espera dos caminhões para a obtenção de análises físico-químicas, melhore a formulação de rações quando o sorgo e o milho forem utilizados na silagem e aumente a confiança nas relações comerciais entre compradores e vendedores. Detalhes adicionais sobre a pesquisa estão disponíveis no artigo publicado no Journal of Food Composition and Analysis.