Era digital: o futuro da tecnologia avícola

O crescimento na produção avícola tem sido constante. Na verdade, mesmo com a contínua preferência pela carne suína na Ásia, o aumento na produção significa que o consumo mundial de carne de frango será maior que a de suíno em 2022. O consumo de ovos também segue crescendo, já que esta é uma opção barata, com sabor suave e fácil de processar e incluir em outras receitas. A aceitação universal por quase todas as culturas e religiões garante que a avicultura continuará prosperando.

Embora conhecida como a proteína mais eficiente do mundo, os produtores avícolas ainda gerenciam suas granjas com informações bastante limitadas. Atualmente, são necessários 1,4kg de ração para produzir 1kg de frango vivo, mas a genética já proporciona a oportunidade de alcançar uma taxa de 1:1. Os produtores de frangos de corte sabem o peso das aves quando chegam e saem, bem como o consumo médio de ração e água. Já as granjas de aves de postura têm, pelo menos, os dados diários da produção média de ovos para cada grupo de aves, mas o gerenciamento a partir dessas informações, inevitavelmente, torna a produção ineficiente.

O que pode ser feito para melhorar a produção avícola?

· Do ponto de vista da produção: o monitoramento em tempo real do peso, consumo de ração e água de cada ave individualmente.

·         Da perspectiva da criação e do bem-estar animal: saber os níveis de estresse de cada ave, o conforto térmico e parâmetros de qualidade do ar, como dióxido de carbono e amônia.

·         Do ponto de vista do controle de doenças: a habilidade de identificar uma doença ou detectar aves doentes antes que toda a granja seja afetada.

·         Da perspectiva da segurança alimentar: aprimorar a detecção de Salmonella, Campylobacter e E. coli.

·         Do ponto de vista do processamento de alimentos: aumentar o rendimento.

Nos próximos 30 anos, veremos 3 bilhões de pessoas a mais habitando a Terra, e a classe média residente nos centros urbanos continuará a aumentar. A avicultura deve responder a este crescimento. Para isto, os produtores devem produzir dados, não apenas frangos. E, ao fazê-lo, aproveitar novas tecnologias digitais e informações para melhorar a eficiência e responder às crescentes demandas dos consumidores pró-ativos e engajados. Apresentamos oito exemplos que mostram um panorama útil para descrever a multiplicidade de novidades que chegam ao mercado e podem ajudar os produtores a gerenciarem suas granjas de forma mais eficiente e sustentável.

Próteses de impressão 3D

Qual é o futuro da impressão 3D na indústria avícola? O setor avícola poderia se beneficiar da impressão in loco de peças de plástico ou metal quando houvesse necessidade de substituição nas granjas. O chefe de Engenharia Mecânica e Química da Universidade da Austrália Ocidental, Tim Sercombe, desenvolveu uma impressora que usaria um pó de metal que representa cerca de 20% do custo total da peça. Peças de tamanhos menores podem levar um dia para ficarem prontas, mas se comparado ao tempo entre realizar um pedido para uma empresa e aguardar o prazo de entrega, o potencial para economizar tempo de inatividade da produção é considerável. A Aurora Labs, companhia australiana especializada no desenvolvimento deste tipo de serviço, está concentrando seus esforços na agricultura, levando a oportunidade até fazendeiros ou pequenos produtores na Austrália para que possam gerar sua própria solução.

Uma das formas mais inovadoras na qual a impressão pode afetar a indústria avícola é por meio de técnicas para salvar vidas. Reprodução de pés, pernas e até mesmo bicos já têm sido aplicadas para aves de estimação. Um exemplo são as pesquisas da Universidade de Calgary, no Canadá, que criaram uma prótese para o galo Foghorn, que ficou conhecido ao ter sido removido de uma propriedade após perder os dois pés, provavelmente devido ao congelamento das patas pela exposição a baixas temperaturas. Logo depois houve o caso do pato Dudley, que recebeu uma prótese completa para a perna inteira, incluindo a articulação do joelho, após os esforços de um engenheiro mecânico e arquiteto de 32 anos que trabalhou com a Proto3000, uma companhia de impressão 3D localizada em Ontário (Canadá). Imagine a oportunidade de preservar os reprodutores de alto valor, como matrizes, avós ou bisavós, onde a continuação da linhagem genética é crítica.

Robôs fazendo o trabalho pesado 

Robô para coletar ovos

Uma das aplicações mais práticas da tecnologia digital na indústria avícola é a dos robôs. Há uma quantidade imensa de tarefas repetitivas nas granjas que eles poderiam ajudar. As granjas exigem atenção quase constante – na limpeza, higienização, coleta de ovos e verificação de aves. Este é um trabalho monótono e demorado, que poderia ser feito por meio desta tecnologia. Além disso, os robôs são mais precisos, completos e sinceros sobre o trabalho que fazem em comparação aos humanos. Um artigo de Benjamin Ruiz demonstra como os robôs também podem ajudar na avicultura pela perspectiva do bem-estar humano.

Confira o vídeo da Universidade de Wageningen que demonstra um robô que detecta e pega cada ovo com muito cuidado.

A francesa Octopus Robots desenha robôs inteiramente autônomos para prevenir e controlar doenças e infecções em aviários. Os robôs também são capazes de avaliar fatores ambientais, como a temperatura, umidade, quantidade de dióxido de carbono, amônia, barulhos e luminosidade.

Outra companhia robótica francesa, a Tibot, explica que os robôs podem desencorajar galinhas a botarem seus ovos no chão e também manter as aves se movendo para aumentar os benefícios para a saúde do animal. Esses atributos podem resultar em economia de custos para os produtores tanto em produtos como em mão de obra, ao mesmo tempo em que promovem o bem-estar das aves.

Para tarefas mais especializadas, como alimentação e monitoramento, a Metabolic Robots desenhou alimentadores automatizados para aumentar eficiência, diminuir as taxas de mortalidades e alertar o produtor para preocupações com potenciais doenças. Os “Robôs babás” são usados pela companhia tailandesa Charoen Popkhand Group (CP Group) para granjas saudáveis de cerca de 3 milhões de galinhas poedeiras. Se os robôs detectam uma ave doente, os responsáveis são alertados e o animal é removido imediatamente. Essas automações vão reduzir surtos de gripe aviária e doenças transmitidas por alimentos, melhorando a segurança de toda a cadeia desde o produtor até o consumidor. Também com foco na segurança, a Tyson recentemente anunciou a abertura da sua incubadora de alta tecnologia em Springdale, Arkansas (Estados Unidos). A operação abrange 7000 mil metros quadrados e abriga seis braços robóticos projetados para replicar tarefas que, de outra forma, deixariam um trabalhador cansado.

Drones

A oportunidade da utilização de drones nos aviários pode parecer um pouco improvável. Existe uma preocupação de que essa ferramenta deixem as aves nervosas e causem estresse. Um experimento feito pela Georgia Tech em 2015 mostrou que, comparada aos robôs, as aves não estão prontas para essa tecnologia. Por isso, os robôs são considerados mais adequados para tarefas internas.

A indicação seria aplicar essa tecnologia em propriedades de frangos e perus criadas livres com objetivo de proteger e monitorar as aves. A adaptação de espécies aviárias provavelmente irá requerer treinamentos, mas pode ser uma boa ideia em ambientes externos.

Sensores

Os sensores representam, provavelmente, a mais fácil das oito tecnologias que podem ser implementadas. Parte disso vem dos custos mais baixos de implementação, mas também devido aos benefícios que são imediatamente reconhecidos. O Big Dutchmann, por exemplo, é referência em aviários modernos e o sensor que utilizam, o DOL 53, é projetado para mensurar a amônia, um problema comum em muitas granjas. A SKOV e Filipino Poultry, também reconhecidas no ramo, usam sensores para regular e controlar o clima no aviário, incluindo ventilação e temperatura. O sensor da Rotem é desenhado para monitorar dióxido de carbono, o qual pode reduzir os efeitos negativos que as altas concentrações de dióxido de carbono que, em poedeiras e matrizes, podem representar uma economia significativa. A Greengage tem um sistema de iluminação único, utilizando sensores e lâmpadas de LED para criar um ambiente de iluminação consistente, que estimula a melhor taxa de crescimento em aves e também reduz os custos.

E, a partir da perspectiva de sensores portáteis, pesquisadores – e até mesmo produtores – poderiam obter informações diretas sobre a saúde e o bem-estar dos frangos de corte, poedeiras, perus e patos. Equipadas com etiquetas RFID, as aves poderiam ser observadas em um ambiente mais natural, dando aos pesquisadores a oportunidade de aprender com os animais. Essa informação poderia ser utilizada para determinar tudo, desde comportamentos naturais à ineficiência na dieta, aumentando consideravelmente a eficiência de produção.

Estudos conduzidos na Universidade de Michigan (EUA) têm utilizado sensores para analisar como as galinhas se comportam e utilizam o seu espaço em sua gaiola para melhor entender como desenvolver ambientes sem gaiola para o conforto e bem-estar para as aves.

Inteligência Artificial (I.A.)

A inteligência artificial se tornou a espinha dorsal de muitas outras tecnologias. Um exemplo disso são os robôs, que usam a I.A. em fábricas para melhorar sua eficiência. Fruto de um trabalho em conjunto, o iPoultry é um sistema de processamento automatizado de alta tecnologia, demonstrado pela primeira vez na VIV Europe. Automatizar um procedimento como a desossa da ave exige o reconhecimento da forma e tamanho de cada frango e uma adaptação individual. E a inteligência artificial é a tecnologia perfeita para essa função, considerando que um computador consegue analisar a diferença na densidade e estrutura de carne e ossos, tornando o corte mais preciso possível. Esse é um bom exemplo de tecnologias combinadas: os robôs realizam o trabalho que a I.A. repassa a partir dos dados coletados pelos sensores. O Gribbot, da SINTEF, é um robô que consegue desossar uma ave em dois a três segundos, substituindo até 30 operadores humanos. Quando atrelado a um sistema de visão das máquinas (tecnologia e métodos utilizados para fornecer inspeção e análise automática baseadas em imagens para aplicativos como inspeção automática, controle de processos e orientação de robôs), empresas como a Gainco também estão criando processadores para auxiliar na alta produtividade das granjas.

Empresas como a Porphyrio, PMSI, Impex Barneveld e Intelia usam I.A. para monitorar e controlar o ambiente da granja. Sensores coletam as informações, o software rastreia e a inteligência artificial ajusta as condições do aviário ou alerta o produtor se houver algum problema em potencial, como uma ave doente. Toda essa informação pode ser transferida para o iPad ou smartphone do produtor. Isto é feito em tempo real e pode reduzir as preocupações e pequenos problemas antes deles se tornarem desastrosos para toda produção. Além de poupar pessoas dessas atividades, existem oportunidades para economia de custos, como consumo de ração otimizado e controle climático, aumentando a produção das aves com animais mais saudáveis devido a melhor qualidade de água e ao sistema de gerenciamento. Todas essas informações podem ser guardadas e analisadas para aumentarem uniformemente a produção – o que vai impactar, por consequência, a saúde e o desempenho do aviário.     

Outra aplicação da I.A.? “Tradutores de aves”! Muitos produtores irão confirmar que os sons dos animais indicam saúde, conforto e bem-estar em geral. Ao ouvir e entender os sons de um grupo de aves saudáveis, avicultores podem estar cientes de sinais de desconforto e, com isso, têm a chance de reduzir o desconforto e estresse mais cedo.

Uma forma de inteligência artificial, a visão das máquinas, tem sido utilizada para classificar ovos e determinar defeitos como rachaduras ou pontos internos de sangue. Também pode ser utilizada para avaliar a infertilidade na incubação pelo escaneamento dos ovos e verificar quais são férteis e quais não. A partir disso, é criado um algoritmo, permitindo à máquina determinar a precisão de fertilidade para mais de 98% próximo ao quinto dia de incubação.

Um estudo feito no Brasil usou a I.A. para entender melhor o comportamento de galinhas quando estão sob estresse calórico em comparação a um ambiente confortável. Essa é uma área de pesquisa conhecida como redes neurais artificiais, a qual torna possível “ensinar” computadores como fazer tarefas a partir de referências visuais e entendimento de padrões. Isso foi importante, pois reduziu as chances de alteração e comportamento das aves devido à presença de um pesquisador, removeu qualquer subjetividade ou equívocos do ponto de vista dele e permitiu um cálculo mais preciso do bem-estar das aves.

Essa tecnologia tem permitido a superação de um desafio na indústria das poedeiras, que são, obviamente, projetadas para produzir ovos para consumo. Para substituir as galinhas, os produtores precisam incubar alguns ovos, mas não podem saber quais são fêmeas e quais são machos, até que eles são chocados. A habilidade de sexar os ovos foi o empreendimento da Vital Farms, que se uniu com uma empresa de tecnologia israelita, Novatrans, para criar o Ovabrite. Usando a espectroscopia de terahertz, o sistema pode identificar os ovos machos imediatamente logo após a postura e vendê-los como ovos não fertilizados para o produtor, permitindo economias significativas de custos para a indústria.

Realidade aumentada

A realidade aumentada (ou melhorada) é a habilidade de ver coisas que o olho humano não consegue, usando espectros não visíveis de luz, ou para sobrepor informações, incluindo interpretações de dados, junto ao que a pessoa vê. Os possíveis usos dessa tecnologia são amplos, mas até agora, existem alguns exemplos de aplicações comerciais reais.

O instituto de pesquisa Georgia Tech, por exemplo, tinha um projeto estudantil em que era investigado o uso desse recurso na indústria. A aplicação da realidade aumentada permite, por exemplo, aos funcionários da desossa verificar como cortar a carcaça de frango e remover com precisão as partes defeituosas da carne. Dois métodos estão sendo testados. Um utiliza um dispositivo de display na cabeça, no qual o operador poderia ver uma sobreposição gráfica em cada ave indicando a melhor localização para o corte. Como outra alternativa, o projeto também testou um scanner a laser que foi montado próximo à linha de processamento e indicou diretamente em cada ave o local para fazer os cortes. Esse último foi considerado o mais econômico, já que todos os operadores podem usar o mesmo equipamento.

Apesar dos benefícios para os produtores ou processadores, os consumidores podem ser a chave para a implementação. A transparência por parte da indústria está se tornando necessária, já que existe a possibilidade de saber onde e como a comida é produzida. Como exemplo, a empresa australiana Choice oferece a todos os usuários de iPhone e Android um aplicativo gratuito que permite aos consumidores ler um código na embalagem dos ovos para realizar o download das informações detalhadas da procedência do produto e informações relacionadas às suas condições de bem-estar dos animais.

Realidade virtual (RV)

A aplicação mais óbvia de realidade virtual na avicultura é o treinamento, particularmente no processamento. Ela pode ensinar os colaboradores da linha de produção a forma ideal de cortar a carne das aves. Aplicada a granjas de poedeiras criadas soltas, essa tecnologia pode ensinar aos empregadores como andar por ela sem assustar as aves, encontrar ovos dispersos e checar as aves. Um exemplo de realidade virtual é como o McDonald’s se juntou à The Lakes Free Range Egg Company para dar aos consumidores um tour virtual imersivo mostrando as granjas e a indústria de embalagens. No entanto, essa tecnologia é cara e a sua implementação deve ser lenta.

Outra opção excêntrica seria dar a experiência de realidade virtual às aves. Criada pelo professor Austin Stewart, na Universidade de Iowa (EUA), a Second Livestock é uma empresa conceitual que permite as aves curtirem a experiência de viverem livres enquanto tem a segurança de um aviário. A ideia é que elas sejam equipadas com um dispositivo virtual e vejam por meio de uma projeção usando óculos. Dessa forma, as aves podem ser criadas em qualquer lugar, mesmo em áreas urbanas, e sentir a liberdade de seu mundo virtual, livre de predadores. Embora esses produtos não estejam de fato sendo produzidos, é importante reconhecer que essa tecnologia existe e está a caminho de se tornar cada vez mais acessível.

Blockchain

A oportunidade de blockchain na indústria avícola é a sua capacidade de resolver problemas de segurança alimentar e transparência. O Walmart, a Unilever, a Nestlé e outras gigantes do ramo alimentício estão trabalhando com a IBM para utilização dessa tecnologia na proteção dos registros digitais e monitoramento da gestão da cadeia de suprimentos, garantindo a rastreabilidade dos produtos avícolas vendidos nas lojas. O blockchain pode ser utilizado para monitorar todos os aspectos do fornecimento de alimentos, desde agricultores e produtores até processadores e distribuidores. Este é o terceiro experimento do Walmart com o lockchain e é crescente o interesse de outros grandes conglomerados de alimentos, o que demonstra as capacidades únicas desta tecnologia.

A chinesa ZhongAn Technology lançou uma tecnologia incubadora para desenvolver tecnologias de blockchain, destacando que existe uma expectativa de aplicações específicas na indústria avícola. Os chineses consomem aproximadamente 5 bilhões de frango por ano, mas preferem a parte da coxa e sobrecoxa ao peito – favorita por consumidores americanos. Recentemente, foi permitido ao país exportar frango cozido aos Estados Unidos e o blockchain poderia ser uma maneira de aliviar preocupações com métodos de abastecimento e produção, eventualmente abrindo o caminho para as exportações de carne crua.

Internet das coisas (IoT)

A internet das coisas está listada separadamente das outras oito tecnologias porque é a que conecta todas as outras. Por exemplo, a ZhongAn está trabalhando para fazer a produção avícola mais segura e vai colaborar com a Wopu, uma empresa especializada na internet das coisas. Isso irá conectar muitos dos sensores de uma granja a smartphones, iPad ou outros dispositivos, o que é o caso da SmartPoultry.

Um artigo de Rupali Bhagwan Mahale fornece uma visão detalhada das aplicações da IoT no monitoramento de fazendas com foco na indústria avícola.

A LX IoT Cores oferece tecnologia para melhor eficiência no setor avícola por meio do uso combinado de sensores utilizando sistemas baseados na nuvem e aplicações agrícolas inteligentes. A M-Tech Systems oferece um pacote de software para rastrear e elencar todos os elementos da granja, incluindo informações obtidas por sensores, mas também potencialmente de várias fontes, desde robôs até atividade veterinária e informações de fornecedores. Isso, além da gestão de toda a cadeia, oferece avanços incríveis de rastreabilidade, que está se tornando cada vez mais importante para toda a produção de alimentos globalmente. A Cargill’s TechBro Flex coleta os dados do produtor e cria opções analíticas preditivas, permitindo o cliente escolher seu caminho baseado em opções de cenários estratégicos.

As vantagens do grande banco de dados (Big Data)

Como podemos coletar mais informações sobre os animais, incluindo a bactéria em seu trato digestivo e como eles respondem à nutrição no nível genético, fica claro que os produtores estão aprendendo a gerenciar grandes quantidades de dados tanto quanto eles entenderam como seus negócios. “Produzir os dados” para prever o crescimento de um animal individualmente requer habilidade para interpretar o “big data”. A Alltech tem criado algoritmos complexos para interpretar a informação coletada em termos de microbiomas, nutrigenômica e patógenos, como o Campylobacter ou bactérias resistentes a antibióticos. A nutrigenômica nos permite gerar informações para alimentar o animal de forma precisa, e o perfil do DNA nos ajuda a saber exatamente qual bactéria específica está presente. Sem uma análise de dados poderosa, não existe uma forma de aproveitar isso.

É estimado que a produção avícola no mundo cresça cerca de 120% entre 2010 e 2050. A fim de suprir essa demanda, os índices de conversão alimentar e outras eficiências de produção devem continuar melhorando. A incorporação de tecnologias, como as citadas acima, vai ajudar nesse processo e também auxiliar os produtores avícolas a aumentar as demandas e atender as crescentes necessidades de uma população global.

O panorama geral dessas oito tecnologias foi primeiramente proposto em um artigo da PwC.

*Aidan Connolly, diretor-chefe de inovação da Alltech