jueves, 11 de octubre de 2018

Futuro de la producción avícola

Camino de la digitalización: el futuro de la tecnología avícola

La tecnología digital está impulsando la disrupción en la avicultura de carne y de puesta



El sector avícola no deja de crecer. A pesar de la preferencia por los productos porcinos que predomina en Asia, el ritmo de crecimiento actual hará que el consumo mundial de pollo supere al de cerdo en 2022. El consumo de huevos sigue la misma tendencia debido a su bajo coste, sabor suave y fácil procesado e incorporación a otros alimentos. La aceptación universal de la que goza el pollo y sus productos en casi todas las culturas y religiones garantiza un futuro próspero a la avicultura.

Declarada como la proteína más eficiente del planeta, en realidad los avicultores manejan sus lotes con muy poca información. Actualmente se necesitan 1,4 kg de alimento para producir 1 kg de peso vivo, y la genética brinda la oportunidad de alcanzar la relación de 1:1. Los productores de pollo solo conocen el peso de sus aves cuando llegan a la granja y salen de ella, aparte del consumo medio de alimento y de agua. Las granjas de ponedoras cuentan con los datos diarios de la media de puesta de cada lote, pero al operar con promedios resulta inevitable cierto grado de ineficiencia en la producción.

¿Qué se puede hacer para mejorar la producción avícola?
  • Desde el punto de vista de la producción, implantar el pesaje en tiempo real de cada ave, así como la medición del consumo individual de alimento y agua. 
  • Desde la perspectiva de la cría y el bienestar, conocer el nivel de estrés que sufre el ave y valorar su grado de confort a través de la temperatura corporal y la calidad del aire, como la concentración de dióxido de carbono y amoníaco. 
  • Desde el enfoque del manejo de las enfermedades, ser capaz de detectar con rapidez los brotes y de reconocer a las aves enfermas antes de que el problema se extienda a todo el lote o a toda la explotación. 
  • Desde la perspectiva de la seguridad alimentaria, mejorar la detección de Salmonella, Campylobacter y E. coli. 
  • Desde la del procesamiento del alimento, aumentar el rendimiento. 

En los próximos 30 años, el planeta acogerá a 3000 millones de nuevos habitantes y la clase media urbana seguirá creciendo. La avicultura tendrá que afrontar semejante reto. Los criadores deberán “explotar” los datos, no solo las aves, y con ello sacar partido de las nuevas tecnologías digitales y la información con el fin de mejorar la eficiencia y responder a las crecientes demandas de los consumidores proactivos, los bautizados como prosumidores. Las siguientes ocho tecnologías digitales proporcionan un marco adecuado para describir la multitud de tecnologías innovadoras que están irrumpiendo en el mercado y que ayudarán al avicultor a gestionar su granja con más eficiencia y sostenibilidad.

Impresión tridimensional de prótesis

¿Qué perspectivas realistas deparará la impresión 3D para el sector avícola en el futuro? Las explotaciones avícolas podrán recurrir a la impresión in situ de piezas plásticas o metálicas cuando las instaladas en la granja deban ser sustituidas

El responsable de ingeniería mecánica y química de la Universidad de Australia Occidental, Tim Sercombe, ha desarrollado una impresora que usaría metal en polvo que supone en torno al 20 por ciento del coste total de la pieza. Las piezas más pequeñas estarán acabadas en un día, por lo que si tenemos en cuenta el trámite del encargo y la espera hasta recibir la pieza de repuesto, el ahorro de tiempo para la granja es considerable. Aurora Labs está volcando sus esfuerzos en la agricultura y subraya la oportunidad que supone para los granjeros rurales o que trabajan en lugares remotos de toda Australia de poder ser ellos mismos quienes resuelvan ese tipo de problemas.



Una de las formas más ingeniosas en que la impresión 3D dejará huella en el sector avícola será en las técnicas que eviten el sacrificio. Ya se ha empleado la reproducción de pies, patas e incluso picos artificiales en aves mascotas. Un ejemplo lo protagonizan investigadores de la Universidad de Calgary, Canadá, que crearon patas protésicas para el gallo Foghorn después de que perdiera ambas, seguramente por un desgraciado accidente causado por una congelación grave. Y no olvidemos al pato Dudley, a quien se le implantó una extremidad protésica entera (¡rótula incluida!) gracias al empeño de un ingeniero mecánico de 32 años y de un arquitecto que cooperaron con Proto3000, una empresa de impresión 3D con sede en Ontario. Piensen en la oportunidad que supone el poder conservar reproductores de alto valor genético, como padres, abuelos o bisabuelos, para proseguir con su estirpe.

¡El gallo Foghorn estrena patas nuevas! Fotografía por cortesía de Riley Brandt/Universidad de Calgary.

Robots para el trabajo sucio

Una de las aplicaciones más prácticas de la tecnología digital en el sector avícola son los robots. Las tareas repetitivas en que podrán echar una mano son innumerables. Las naves de alojamiento exigen una atención casi constante — limpieza y desinfección, recogida de los huevos y monitorización de las aves. Todas son labores largas y monótonas que no aburrirán a ningún robot. Además, este será más preciso, meticuloso y sincero con la tarea realizada que cualquier operario humano. Un artículo de Benjamín Ruiz también señala que los robots contribuirán a mejorar el bienestar humano.

Eche un vistazo a este vídeo de la Universidad de Wageningen (Holanda) en el que podrá ver cómo un robot reconoce y recoge cada huevo con sumo cuidado.

La francesa Octopus Robots diseña robots plenamente autónomos que realizan las labores de prevención y control de infecciones y enfermedades en las naves avícolas. Además, monitorizan los parámetros ambientales como la temperatura, humedad, concentración de dióxido de carbono y de amoníaco, ruido y luminosidad.

Imagen por cortesía de Tibot Robotics.

Otra empresa francesa de robótica, Tibot, explica que los robots pueden disuadir a las gallinas de poner los huevos en el suelo y las mantendrán en movimiento para contribuir a su salud. Estas aplicaciones reducirán los costes y la carga de trabajo del avicultor y sorprenderán positivamente a los defensores del bienestar animal.

Para tareas más especializadas como son el suministro de alimento y la monitorización de los animales, Metabolic Robots ha diseñado comederos robotizados que mejoran la eficiencia alimentaria, reducen la mortalidad y alertan al avicultor de posibles problemas de salud. El grupo tailandés Charoen Pokphand Group (CP Group) emplea “robots niñera” para vigilar la salud de cerca de 3 millones de ponedoras. Si uno de ellos detecta una gallina enferma, avisa a los operarios para que la retiren de inmediato. Este tipo de automatizaciones reduce el riesgo de brotes de gripe aviar o de enfermedades alimentarias, lo cual mejora la seguridad de toda la cadena de suministro que separa la granja de la mesa del consumidor. De igual forma, con la seguridad en mente, Tyson anunció recientemente la inauguración de una planta incubadora de vanguardia en Springdale (Arkansas, EE.UU.). Con 7000 metros cuadrados de superficie, las instalaciones están equipadas con seis brazos robóticos encargados de las tareas que resultan más pesadas para los operarios.

Drones

El despliegue de drones en las naves avícolas puede parecer descabellado. El aparato podría poner nerviosas a las aves y causarles estrés. En este sentido, un experimento a cargo de Georgia Tech en 2015 reveló que las aves no están preparadas para ello y que, al fin y al cabo, los robots tal vez sean los más adecuados para asumir las tareas bajo techo.

Sin duda, las gallinas y los pavos camperos que vagan a sus anchas al aire libre serán mejores candidatos para la utilización de los drones, que podrían desempeñar labores de guarda y supervisión. Seguramente las aves tendrán que ser adiestradas para habituarse a su presencia, pero los drones tienen bastantes posibilidades al aire libre de cumplir su cometido con éxito.

Sensores

Los sensores probablemente sean la tecnología más fácil de implementar, no solo por su bajo coste de instalación y funcionamiento, sino porque sus ventajas son evidentes

Big Dutchman es uno de los nombres más reconocidos en el sector del alojamiento avícola moderno. Su DOL 53 es un sensor concebido para medir el amoníaco, un problema habitual en muchas naves de ponedoras. SKOV y Filipino Poultry usan sensores para regular y controlar las condiciones en las naves, incluida la ventilación y la temperatura. El sensor de Rotem está diseñado para monitorizar el dióxido de carbono y reducir así los perjuicios que las altas concentraciones de este gas provocan en las ponedoras y las reproductoras, con un notable ahorro económico. Greengage instala un sistema de iluminación único a base de sensores y bombillas LED que crean una iluminación ambiental uniforme que mejora la eficiencia de crecimiento al tiempo que reduce los costes.

En cuanto a las posibilidades de los sensores portátiles, armados con ellos los investigadores —y por qué no, los avicultores— podrían valorar minuciosamente el estado sanitario y el bienestar de los pollos de carne, las ponedoras, los patos o los pavos. Provistas con sensores RFID, es posible observar a las aves en un entorno más natural y brinda a los investigadores la oportunidad de aprender de los animales. Esta información puede ser evaluada para determinar innumerables aspectos, desde el comportamiento natural hasta las ineficiencias en la alimentación, lo que ampliaría enormemente las oportunidades de mejorar la eficiencia productiva. En estudios efectuados por la Universidad de Michigan se han utilizado sensores para analizar el uso del espacio que hacen las aves en los corrales con el fin de refinar el diseño de los sistemas de alojamiento sobre suelo y garantizar el confort y el bienestar de las gallinas.


Inteligencia artificial

La inteligencia artificial (IA) se ha convertido en el pilar de muchas otras tecnologías. Por ejemplo, los robots de la planta de procesamiento la utilizan para mejorar la eficiencia. Fruto de la colaboración ha visto la luz iPoultry, un sistema de faenado automático de alta tecnología presentado en primicia en VIV Europe. La automatización de un proceso como el deshuesado exige ser capaz de reconocer la forma y el tamaño de cada pollo y adaptarse a ellos de forma individualizada. La inteligencia artificial es la técnica perfecta para esa aplicación. El ordenador es capaz de distinguir la carne del hueso en virtud de su distinta densidad y estructura, por lo que puede hacer el corte más preciso posible. Este es un excelente ejemplo de la combinación de tecnologías: el robot desempeña la labor con las instrucciones que le suministra la IA a partir de los datos captados por los sensores. Gribbot de SINTEF es uno de esos robots capaz de deshuesar un pollo en dos o tres segundos ¡y sustituir hasta a 30 operarios humanos! Su combinación con la visión artificial, en empresas como Gainco, está permitiendo que los mataderos consigan altas cotas de productividad.

Empresas como Porphyrio, PMSI, Impex Barneveld y Intelia recurren a la IA para monitorizar y controlar las condiciones ambientales de las naves. Los sensores captan la información, el software la revisa y la IA ajusta las condiciones o alerta de las incidencias, como un ave enferma. El avicultor puede recibir toda esa información en su iPad o en su móvil. Todo en tiempo real, por lo que es posible resolver los pequeños problemas antes de que se hagan más importantes y resulten desastrosos para el lote entero. Además de librar al personal de esas tareas, el coste se reduce, pues la optimización del consumo de pienso y del control ambiental mejora la producción con lotes más sanos, agua más limpia y sistemas de manejo más eficientes. Toda la información generada se puede almacenar y analizar para mejorar la uniformidad de la producción, lo que acaba redundando en mejoras del rendimiento y del estado sanitario de los lotes.

¿Otra aplicación de la inteligencia artificial? ¡Traductores del lenguaje de los pollos! Muchos productores avícolas no dudan en asegurar que los sonidos de los lotes indican su estado de salud, su confort y, en definitiva, su bienestar. Si escucha y reconoce los sonidos típicos de un lote saludable, el avicultor podrá identificar las señales de distrés y tendrá más posibilidades de reducir el estrés o el distrés en cuanto surjan.

Una modalidad de inteligencia artificial, la visión artificial, ha sido utilizada para clasificar los huevos así como para detectar defectos como el agrietamiento o manchas de sangre internas. También permite valorar la ausencia de fecundación durante la incubación mediante el escaneo de los huevos y aprendiendo a distinguir los fecundados de los que no lo están. El algoritmo creado permite detectar automáticamente los huevos fecundados con una fiabilidad superior al 98% en el quinto día de incubación.

Un estudio de investigación brasileño optó por la inteligencia artificial para profundizar en el conocimiento del comportamiento de la gallina y determinar las diferencias en las interacciones cuando sufre estrés térmico y cuando su entorno es confortable. En concreto, recurrieron a un campo de investigación denominado redes neurales artificiales que permite “enseñar” a los ordenadores a ejecutar tareas mediante referencias visuales y reconocer patrones. Esto fue importante porque redujo la posibilidad de que la presencia del investigador alterase el comportamiento de las gallinas y eliminó cualquier subjetividad o error de juicio por parte de este, de modo que permitió una evaluación más precisa del bienestar general de las aves.

Por último, esta tecnología da respuesta a un problema importante de la avicultura de puesta. Las ponedoras, claro está, han sido seleccionadas para producir huevos destinados al consumo, pero para reemplazarlas el avicultor ha de incubar una parte de los huevos sin saber si albergan un macho o una hembra hasta que el polluelo nace. El sexaje en el huevo es el reto asumido por Vital Farms, que se ha aliado con la empresa tecnológica israelí Novatrans para crear Ovabrite. Gracias a la espectroscopía de terahercios, el sistema detecta los huevos masculinos nada más ser puestos y los destina a la comercialización como huevos no fecundados, con un ahorro sustancial para los avicultores de puesta.

Realidad aumentada

La realidad aumentada (o mejorada) hace visible lo que el ojo humano es incapaz de ver mediante el uso de luz del espectro invisible, o bien superpone información, como la interpretación de los datos, sobre lo que el individuo es capaz de ver. Las posibilidades de esta tecnología son muy amplias, pero hasta la fecha son muy pocos los ejemplos de aplicaciones comerciales reales.

Georgia Tech cuenta con un proyecto de estudiantes que investiga la aplicación de la realidad aumentada en el matadero. La aplicación facilitaría a los procesadores la labor de despiece de la canal y el recorte preciso de los trozos defectuosos. Se están sometiendo a prueba dos métodos. El primero consiste en un visor donde el operario ve superpuesta una imagen de cada ave que indica los mejores puntos de corte. El segundo en un escáner láser instalado junto a la cadena de faenado que señala directamente dónde hacer los cortes a cada canal. Esta última ha sido considerada la más rentable, pues todos los operarios pueden usar el mismo equipo.

Además de las ventajas para el avicultor y el matadero, el consumidor también puede ser clave para la implantación de esta tecnología. La transparencia está adquiriendo cada vez más importancia, pues permite saber dónde y cómo se han producido los alimentos. La empresa australiana CHOICE ofrece a los usuarios de iPhone y Android una aplicación gratuita que permite escanear un código inscrito en la huevera y descargar información detallada sobre la procedencia de los huevos y las condiciones de bienestar de las gallinas.

Realidad virtual

La aplicación más obvia de la realidad virtual en el sector avícola es la formación, en particular en el faenado, pues puede enseñar a los operarios el modo idóneo de despiezar la carne. Aplicada en las granjas de gallinas camperas, enseñaría al personal a entrar y caminar por los gallineros sin espantarlas, a encontrar huevos extraviados y supervisar las gallinas. Un ejemplo de realidad virtual es el protagonizado por McDonald’s en colaboración con la empresa The Lakes Free Range Egg Company que ofrece a los consumidores un recorrido virtual envolvente por los gallineros, los ponederos y los prados de las gallinas camperas de la granja. Con todo, esta tecnología probablemente tenga una implantación lenta por su coste elevado.

Otra aplicación más excéntrica consistiría en ofrecer a los pollos experiencias de realidad virtual. Fundada por el profesor Austin Stewart de la Universidad de Iowa, Second Livestock es una empresa conceptual que brinda a los pollos la oportunidad de disfrutar de la experiencia del aire libre mientras permanecen confinados en la seguridad de la nave de alojamiento. La idea consiste en colocarles un casco de realidad virtual donde se proyectarán imágenes. Así podrán ser criados en cualquier lugar, hasta en zonas urbanas, y percibir la libertad del mundo virtual, libre de depredadores. Tal vez la empresa no llegue a comercializar nunca estos productos, pero es importante saber que la tecnología existe y que cada vez será más asequible.

¿Será este el futuro de la avicultura? Imagen por cortesía de Second Livestock.

Cadena de bloques

El blockchain o cadena de bloques brinda al sector avícola la posibilidad de resolver los problemas de seguridad alimentaria y de transparencia. Walmart, Unilever, Nestlé y otras multinacionales de la alimentación están colaborando con IBM con el objetivo de aplicar la tecnología de la cadena de bloques a la certificación de los registros digitales y la supervisión de la gestión de la cadena de suministro, asegurando la trazabilidad de los productos avícolas que se ofertan en los comercios

La cadena de bloques permite monitorizar todos los aspectos de la cadena alimentaria, desde la crianza hasta el sacrificio y procesado y la distribución. Este es el tercer experimento de Walmart con la cadena de bloques y el creciente interés de otras grandes empresas alimentarias demuestra el enorme potencial de esta tecnología.

ZhongAn Technology ha inaugurado una incubadora tecnológica en la que desarrollará tecnologías de cadena de bloques, incluidas aplicaciones específicas para el sector avícola ante el interés concreto que suscitan. En China se consumen cada año alrededor de 5000 millones de pollos, pero se prefiere la carne oscura en lugar de la pechuga blanca del mercado norteamericano. Desde hace poco, el gigante asiático puede exportar pollo cocinado a Estados Unidos, y la cadena de bloques sería una forma de disipar las dudas acerca de la procedencia y los métodos de producción, y tal vez de allanar el camino a las exportaciones de carne cruda.

El internet de las cosas

El internet de las cosas (IoT) se cita aparte de las otras ocho tecnologías porque es la que conecta todas las demás. Por ejemplo, ZhongAn está trabajando para mejorar la seguridad de la producción de pollo a través de una colaboración con Wopu, empresa especializada en el internet de las cosas. El internet de las cosas es capaz de conectar muchos de los sensores instalados en las naves de gallinas a un teléfono inteligente, un iPad u otro aparato, como es el caso de SmartPoultry.

Un artículo de Rupali Bhagwan Mahale ofrece una perspectiva sobre las aplicaciones del internet de las cosas en la monitorización ganadera centrada en la avicultura.

LX IoT Cores ofrece tecnologías para mejorar la eficiencia en el sector avícola mediante el empleo de aplicaciones que combinan sensores con tecnologías de la nube y aplicaciones inteligentes ganaderas. M-Tech Systems comercializa un paquete de software que posibilita el seguimiento y la localización de todos los elementos de la granja, como la información recogida por los sensores, pero también de fuentes diversas, desde robots hasta la actividad veterinaria, así como información previa de los proveedores. Esta gestión integral de toda la cadena ofrece ventajas insospechadas de cara a la trazabilidad, un aspecto que está adquiriendo cada vez mayor importancia en la producción alimentaria mundial. TechBro Flex de Cargill toma los datos del productor y crea opciones de análisis predictivo, lo que permite al cliente elegir una trayectoria basada en la elección de escenarios estratégicos.

La ventaja de los big data

A medida que aumenta la variedad de información que somos capaces de recabar sobre nuestros animales, como la flora bacteriana que habita en su tubo digestivo o cómo responden a la nutrición a nivel genético, resulta evidente que los productores están aprendiendo a manejar inmensos volúmenes de datos, tanto como antes aprendieron a manejar a sus animales

“Explotar” los datos para predecir el crecimiento individual de cada animal exige ser capaz de interpretar los grandes volúmenes de datos (o “Big data”). Alltech está creando algoritmos complejos con los que interpretar la información que recoge referente al microbioma, la nutrigenómica y los microbios patógenos, como Campylobacter o las bacterias resistentes a los antibióticos. La nutrigenómica permite obtener información para alimentar al animal con precisión y la obtención de los perfiles de ADN (profiling) ayuda a saber exactamente qué tipos concretos de bacterias lo colonizan. Sin una potente capacidad de análisis es imposible aprovechar ese torrente de información.

Se estima que la producción avícola mundial crecerá un 120% entre 2010 y 2050. Si se quiere cubrir esa demanda, habrá que seguir mejorando el índice de conversión y otros parámetros productivos. La incorporación de las tecnologías digitales, como las citadas en este artículo, contribuirá decisivamente a mejorar la eficiencia y ayudará a los productores avícolas a satisfacer las demandas y las necesidades crecientes de la población mundial.

El marco de estas ochos tecnologías se propuso por primera vez en un artículo de PwC .

Alltech Spain en #ONE19 - Alltech

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