* El trabajo estuvo dirigido por los profesores Juan Bernardo Gómez Mendoza, doctor en Automática, y Gustavo Adolfo Osorio Londoño, Ph. D. en Automatización Industrial.
Agricultura & Ganadería
(UN – Miércoles 14 de agosto de 2024).- En 2023 la exportación de aguacates colombianos alcanzó un récord de 120.000 toneladas. Para evaluar la calidad del fruto y reducir las pérdidas, ingenieros de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) desarrollaron un innovador sistema basado en imágenes multiespectrales que permite valorar con precisión la madurez del fruto, lo que ayuda a estandarizar los procesos de selección y control de calidad.
El diseño y la construcción del sistema de inspección, realizado por Víctor Alejandro Patiño Martínez para su Maestría en Ingeniería – Automatización Industrial, se centró en un sistema de imágenes multiespectrales, es decir que capturan datos en varias longitudes de onda del espectro electromagnético, más allá de la luz visible, lo que permite obtener información detallada sobre los estados del aguacate que no son visibles a simple vista, mediante diodos emisores de luz (LED).
El investigador Patiño explica que “un aspecto fundamental en la producción de este fruto es determinar su grado de madurez antes de la cosecha. El fruto del aguacate está compuesto principalmente por agua, y entre el 10 y 30 % conforman la parte seca del aguacate, es decir la pulpa y la semilla”.
“Por ejemplo, si un aguacate pesa 100 gramos, la materia seca sería entre 20 y 30 gramos; medirla de forma física es un proceso lento y puede causar grandes pérdidas, lo que subraya la importancia de encontrar métodos más eficientes para evaluar la madurez del aguacate antes de la cosecha”.
Para el estudio, el sistema de imágenes multiespectrales se desarrolló a través de 3 etapas principales. En la primera se diseñó y construyó la parte mecánica del sistema, que proporciona la estructura y el soporte necesarios para los LED y sensores, asegurando la correcta disposición y estabilidad de los componentes durante la captura de imágenes de los aguacates.
En la segunda etapa se desarrolló el hardware electrónico, que incluye la selección y el montaje de los LED para iluminar los aguacates, y los sensores necesarios para capturar imágenes en diferentes espectros.
Y en la tercera etapa se implementó un software integrado que controla el funcionamiento del hardware gestionando la activación de los LED y el procesamiento de las imágenes capturadas para garantizar que los datos sean procesados correcta y eficientemente. Juntos, estos componentes permiten evaluar con alta precisión la materia seca del aguacate.
Para lograrlo fue necesario reducir la luz interior de la estructura multiespectral para que no alterara los resultados visualizados con las luces LED. La superficie negra permitió mantener la intensidad de luz reflejada por debajo del 10%, y el hardware que controla la luz con señales especiales funcionó bien, sin necesidad de resistencias adicionales. Las pruebas confirmaron que el sistema puede detectar cómo cambian los colores y el estado de maduración de los aguacates usando imágenes multiespectrales.
“El sistema se podría adaptar para analizar otras características en productos agrícolas como granos de café y frutas cítricas. Se recomienda probar diferentes cámaras y longitudes de onda, como el infrarrojo lejano, y desarrollar una interfaz de programación de aplicaciones (API), que permite la comunicación de diferentes aplicaciones entre sí”, sugiere el investigador.
Este desarrollo contribuiría a la producción agrícola de aguacate, que en 2023 exportó más de 120.000 toneladas de la variedad Hass a más de 30 países, según el Ministerio de Agricultura. La agroindustria colombiana cerró ese año con este récord de exportaciones, logrando un aumento del 26,3% en el volumen de contenedores enviados a mercados internacionales, lo que evidencia que este es un sector que necesita atención, por ser altamente rentable para la economía del país.
Según el Fondo para el Financiamiento del Sector Agropecuario (Finagro), en 2017 la producción de aguacate en Colombia abarcaba unas 69.000 hectáreas, con una producción de 376.000 toneladas, con Tolima, Antioquia y Caldas como los principales productores.
Colombia ocupa el cuarto puesto del mundo en producción de aguacate, exportado especialmente a los Países Bajos, España y el Reino Unido. En el país se cultivan variedades como Hass, Fuerte y Lorena, adaptadas a altitudes desde el nivel del mar hasta los 2.200 msnm. Las áreas de cultivo se encuentran en regiones con suelos bien drenados y precipitaciones anuales de 600 a 2.000 milímetros de lluvia.
