Novo sistema portátil avalia teores de proteína e óleo de grãos moídos de milho e sorgo

Cientistas da Embrapa Milho e Sorgo (MG) e da empresa Spectral Solutions desenvolveram um método portátil de avaliação da composição química de grãos moídos de milho e de sorgo.

A tecnologia utiliza a espectroscopia NIR, baseada na luz infravermelha, que além de não destruir as amostras, reduz os custos do processo, com segurança, higiene e eficiência.

O modelo de análise portátil, utiliza o MicroNIR, um equipamento com tamanho semelhante ao de uma caneta, e pode ser instalado para leitura diretamente em celulares, tablets ou outros dispositivos via bluetooth. 

O sistema utiliza sensores miniaturizados que mantêm a precisão em um formato compacto, possibilitando análises rápidas e em tempo real, sem necessidade de reagentes químicos. Com isso, facilita a tomada de decisão no campo, armazém ou indústria.

Nova solução para o setor

O Sistema Portátil NIR de análise resulta da união entre o conhecimento químico, agronômico e a base de dados de cultivares de milho e de sorgo da Embrapa com a tecnologia de hardware e de software da empresa parceira.

“O objetivo foi criar modelos de calibração robustos que considerassem a diversidade do clima, do solo e de diferentes cultivares de milho e sorgo plantadas no Brasil, garantindo que o equipamento funcione com precisão em qualquer região do país”, relata a pesquisadora da Embrapa Milho e Sorgo Maria Lúcia Simeone.

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A motivação para o desenvolvimento dessa técnica foi pela necessidade de superar as limitações dos métodos laboratoriais tradicionais, mais lentos, caros e muitas vezes destrutivos.

“O setor agrícola precisava de uma solução capaz de garantir a qualidade nutricional do grão, baseada nos teores de proteína, de óleo e de amido, de forma instantânea para melhorar o armazenamento e o processamento”, diz a pesquisadora.

Precisão analítica e validação

De acordo com o diretor-executivo da Spectral Solution, Luiz Felipe Aquino, o Sistema Portátil NIR já está disponível para as análises e garante maior precisão analítica, sendo capaz de mensurar elementos como proteína, óleo, fibra bruta, matéria mineral, amido e umidade.

De acordo com Maria Lúcia, a ferramenta promove uma impressão digital, em que a luz infravermelha incide sobre o grão moído e as ligações moleculares absorvem energia de formas específicas, gerando um espectro único para cada amostra.

“Em seguida ocorre o que chamamos de calibração multivariada, que traduzem esses sinais de luz em valores percentuais de proteínas, umidade e outros dados de qualidade dos grãos. Como esse espectro é complexo, são usados modelos matemáticos e estatísticos, compostos por algoritmos de calibração multivariada ou aprendizado profundo, que chamamos de deep learning”, complementa Maria Lúcia Simeone.

Segundo Aquino, a metodologia utilizada se igualou a métodos oficiais e permitiu validar o ativo como uma alternativa real à química úmida. Ele também diz que ao comparar os modelos obtidos com Sistema Portátil NIR e os métodos de referência da Associação de Químicos Analíticos Oficiais (AOAC, na sigla em inglês), não houve diferença estatística significativa entre os resultados.

Método sustentável

A tecnologia emprega os conceitos da “Química Verde” e da agricultura sustentável por vários motivos que impactam positivamente a sustentabilidade da cadeia produtiva e o meio ambiente.

“Ao contrário das análises químicas convencionais, o NIR trabalha com resíduo zero, ou seja, não utiliza reagentes químicos nem solventes tóxicos”, descreve o diretor-executivo.

Ele destaca ainda que o modelo promove a eficiência energética, com a redução do transporte de amostras para laboratórios distantes e agiliza os processos industriais, economizando energia.

“Além disso, reduz o desperdício porque permite identificar lotes fora do padrão precocemente, evitando que produtos de baixa qualidade estraguem ou contaminem processos maiores”, observa.

Benefícios no campo

As perspectivas em relação ao uso do equipamento são evidentes. A pesquisadora Maria Lúcia afirma que o sistema promove uma otimização da lavoura e contribui para a decisão do melhor momento de colheita, baseada na maturação real, em termos de valores de umidade e amido, ou na possibilidade de segregar os grãos de maior valor proteico para nichos de mercado.

“Além disso, o preparo da amostra é mínimo. É preciso apenas fazer a moagem dos grãos, tornando a operação simples para funcionários da fazenda após um treinamento curto’, ela conta.

A pesquisadora ainda destaca que em termos econômicos, o retorno sobre investimento virá da economia com taxas de laboratórios externos, da redução do uso de reagentes, do acompanhamento da qualidade dos grãos e, principalmente, do ganho na negociação de lotes com qualidade comprovada na hora.

A expectativa é que a adoção do sistema promova agilidade na classificação dos lotes, pois os caminhões ficarão parados por menos tempo esperando os resultados de análises físico-químicas; melhore o ajuste na formulação de dietas animais, quando o sorgo e o milho forem destinados para silagem e ração, e aumentem a confiança entre comprador e vendedor.

*Sob supervisão de Victor Faverin

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