Técnica láser de cosecha de pera y manzana

“Las investigaciones que se realizan hoy en día para implementar o innovar en los sistemas de cultivo, han sido para beneficiar en algunos casos siembras afectadas por algún tipo de condición adversa y que difícilmente podría determinar el ser humano. Y todo gracias a la tecnología”.

Por: Agriculturers y laboratory equipment

Para comenzar con este tema, es importante conocer un poco sobre los frutos climatéricos, que es donde funciona este sistema.
Entre ellos están: la manzana, banana, pera y tomate; dentro de esta técnica se detecta el punto óptimo para cosecharlos.
Los frutos climatéricos tienen como característica su continua maduración, que al ser separados del árbol o planta, emiten etileno y se caracterizan por un apogeo climatérico que indica la emisión máxima de etileno.
Lo que nos indica que la fruta ha alcanzado su madurez y es en esta etapa, en que la fruta es más propensa a tener invasiones fúngicas, por lo que comienza el deterioro a causa de la muerte celular.
Actualmente existe un sistema “biospeckle” generada por la iluminación de un medio biológico con luz coherente, en el que se ha estudiado la evolución de los patrones de dos lotes de manzanas mientras maduraban en un entorno de baja temperatura y temperatura ambiente.
Para ello se empleó una instalación simple, que constaba de una luz coherente, un rayo láser, polarizadores y placas de un cuarto de onda, para generar diferentes polarizaciones incidentes y una cámara digital para grabar el patrón de speckle.
La luz láser interactúa con cualquier medio a través de diferentes procesos como dispersión, absorción y reflexión. Los fotones dispersados por el medio, interfieren con el campo de luz incidente para crear un patrón speckle. Los “granos speckle” están conformados de un grupo de granos destellantes y oscuros, los cuales son llamados de esta forma, gracias a la composición de este patrón. Si el medio es biológico, significa que presenta algún tipo de actividad celular y su patrón speckle mostrará cambios en el tiempo. Este patrón depende de las propiedades dispersantes del medio, como de su propia naturaleza.
Una vez obtenidos estos patrones, se pueden correlacionar con un estándar de referencia, basado en concentraciones de etileno emitidas, obtenidas mediante un análisis de componentes principales. Este método es no invasivo alternativo, para determinar la tasa de respiración y producción de etileno, usados hasta el día de hoy para la detección del apogeo climatérico y además como un índice de maduración.
También, se ha aplicado dicha técnica en peras, que arrojan imágenes de patrones speckle dispersos durante la fase de maduración de las frutas. Dichas imágenes fueron suplementadas con fluorescencias y mediciones bioquímicas. Con esto se demostró que, en la medida que el contenido de glucosa se incrementa, el nivel circular de polarización decrece.
También se nota la disminución del tamaño de los granos speckle, que pueden atribuirse tanto al incremento de glucosa como en la disminución de la absorción.
En medida que pasa el tiempo, se trabajará en simulaciones usadas para diferenciar y cuantificar las variaciones del coeficiente de difusión y sus efectos. Después se compararán estas simulaciones con experimentos hechos de esferas de látex, que son una mezcla de esferas de diferentes diámetros que varían el coeficiente de difusión y absorción.
La intención, es desarrollar una herramienta portátil que permita a los agricultores evaluar de forma no invasiva la madurez en los campos para detectar el momento ideal para cosechar sus cultivos.
Cabe mencionar que este tipo de temas son de gran utilidad para los fruticultores, ya que todas las pruebas que se hacen actualmente son destructivas o basadas en criterios visuales que continuamente son erróneos.