Firmas hiperespectrales mejoran la agricultura colombiana con inteligencia artificial

 Por la limitada capacidad del ojo humano para observar los fenómenos de la naturaleza, históricamente el hombre ha recurrido a herramientas más sensibles a la luz, entre ellas las imágenes hiperespectrales, una técnica que aunque se usa para monitorear desde el espacio la Tierra y otros planetas, también se puede usar en contextos mucho más cercanos –por ejemplo agricultura o investigación biológica–, como ya lo hace la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Palmira.

En Colombia, el Centro Internacional de Agricultura Tropical (CIAT) está implementando esta tecnología –que funciona mediante sistemas de imágenes con cámaras especializadas–, impulsada entre otros por el ingeniero agrónomo Diego Felipe Conejo Rodríguez, candidato a Doctor en Ciencias Agrarias de la UNAL Sede Palmira.

En el mundo de la botánica cada planta tiene su propia “firma”, una característica única que refleja su identidad, similar a la huella dactilar en los seres humanos. Para este caso, las firmas hiperespectrales se basan en la reflectancia (cantidad de luz que un cuerpo refleja después de absorber parte de la energía que recibe) emitida por cada planta en un rango específico de longitud de onda.

“Uno puede ir al campo a tomar la firma hiperespectral, ingresar los datos al modelo, y el mismo modelo clasifica la especie sin necesidad de una valoración taxonómica”, explicó el investigador. En Colombia esta técnica se está empezando a aplicar en especies como cacao, limón, borojó y otras plantas nativas del Pacífico y la Amazonia colombiana, y ha logrado clasificar las muestras evaluadas con 96 % de precisión.

Las firmas hiperespectrales –que representan la “huella digital” de cada planta– revolucionarán la agricultura en Colombia, gracias al desarrollo de una innovadora tecnología que utiliza inteligencia artificial regenerativa para clasificar especies vegetales y animales con 96 % de precisión, y que promete mejorar el análisis de cultivos en tiempo real, reduciendo costos y maximizando eficiencia.

Esta tecnología opera en un rango extendido de 350 a 2.500 nanómetros, superando de forma significativa a los métodos tradicionales, que generalmente alcanzan niveles más limitados –entre 400 y 700 nanómetros, restringidos al espectro visible–, lo que representa un avance científico, ya que permite analizar características invisibles al ojo humano como la concentración de nutrientes o moléculas específicas, preservando las muestras sin afectar la planta mientras identifica cultivos y evalúa su composición física y química con una precisión sin precedentes.

Aunque hace 50 años la NASA desarrolló las firmas hiperespectrales para analizar y explorar planetas y estrellas respecto al contenido de hierro o minerales, hoy esta tecnología está al alcance de la agricultura gracias a equipos avanzados como el QualitySpecTech (valorado en cerca de 100.000 dólares), un dispositivo que permite recolectar datos precisos en pocos segundos, revolucionando la forma en que se monitorean los cultivos.

Inteligencia artificial y big data, la alianza perfecta

Para interpretar las firmas hiperespectrales, el investigador Conejo emplea modelos de inteligencia artificial (IA) regenerativa, la cual aprende continuamente a medida que se introducen nuevos datos, a diferencia de la IA convencional, que solo recibe cierta cantidad de datos fijos para predecir. Esto es clave en un país megadiverso como Colombia, en donde constantemente se descubren nuevas especies y variedades.

“Sin IA sería muy complejo clasificar las especies con esta tecnología, debido a la cantidad de información; por ejemplo, de 80 especies que evaluamos en Amazonas y el Pacífico tenemos un registro de más de 5 millones de datos, lo que implica tener big data y computación a la mano para poder generar la clasificación”, indica el científico.

Así, los modelos de IA regenerativa seleccionaron las 30 variables más relevantes de entre miles de plantas analizadas en las dos regiones colombianas seleccionadas, lo que permitió clasificar las especies de manera eficiente para el Banco de Germoplasma que resguarda el CIAT con el propósito de garantizar los alimentos en el futuro de la humanidad.

Estas firmas tienen aplicaciones que van más allá de la clasificación de especies; por ejemplo, pueden identificar compuestos químicos en plantas medicinales, optimizar el manejo de cultivos y monitorear su desarrollo fenológico (reacción de organismos vivos a los cambios climáticos y estacionales del entorno) sin necesidad de destruir muestras. “Es como tener un laboratorio portátil que trabaja en tiempo real”, destacó el experto Conejo.

Los retos

Uno de ellos es el elevado costo de los equipos, lo que limita su acceso a centros de investigación y productores pequeños. Otro desafío es la formación de capital humano. “En Colombia aún hay pocos ingenieros agrónomos y biólogos capacitados para utilizar estas herramientas, por lo que es esencial reducir los costos de los sensores y fomentar su uso masivo para democratizarlas”, advierte el investigador.

Esta tecnología permite no solo identificar especies vegetales y animales, sino también predecir aquellas que aún no se conocen, lo que contribuye con la preservación y el uso sostenible de la biodiversidad. “Hoy también lo están haciendo con la mosca soldado negra, que es una especie de mucho interés para la valorización de residuos orgánicos”, concluye el investigador.

Cruce de palmas produce un aceite más saludable y rico en vitamina A

 Una nueva investigación ha transformado la percepción del aceite de palma, creando un producto híbrido más saludable y nutritivo. A partir de un cruce genético y un innovador proceso de ultrafiltración, este aceite conserva compuestos esenciales como la provitamina A y la vitamina E, aplicables en alimentos y cosméticos.

Generalmente los consumidores creen que los aceites claros son más saludables, pero el proceso de decoloración puede llevar a la pérdida de nutrientes que le dan el color natural, el cual indicaría que es rico en vitamina A. A su vez, el aceite de palma se asocia con un alto contenido de grasas saturadas, que pueden contribuir a problemas cardiovasculares.

Aunque varias de estas críticas al aceite de palma son ciertas, una investigación reciente demuestra que con palmas híbridas y procesos innovadores de tratamiento se obtendría un producto con mayor cantidad de nutrientes y vitaminas, aunque de un color más oscuro, debido a que estos componentes también alteran su coloración.

La ingeniera agroindustrial Adriana Isabel Rada Bula, doctora en Ciencia y Tecnología de Alimentos del Instituto de Ciencia y Tecnología de Alimentos (ICTA) de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL), explica que su tesis se centró en un cruce genético especial entre dos especies de palma: la africana (Elaeis guineensis) y la americana (Elaeis oleifera). Este híbrido combina las mejores características de ambas, obteniendo un aceite con más grasas insaturadas –que son beneficiosas para la salud– y un alto contenido de compuestos nutritivos como carotenos (provitamina A) y vitamina E.

Según la Organización Mundial de la Salud (OMS) y los resultados de la última Encuesta Nacional de Situación Nutricional (ENSIN), se estima que diariamente se requiere una ingesta de vitamina A de entre 300 y 800 µg (millonésimas de un gramo), la cual no se cumple especialmente por los problemas de seguridad alimentaria que limitan el acceso a alimentos como la zanahoria, en los que este micronutriente se encuentra de manera natural.

El reto del refinado

“El aceite de palma tiene un color rojo natural gracias a los carotenos, pero la industria suele refinarlos para obtener aceites más claros, que son preferidos por los consumidores. El problema es que durante este refinado se pierden por completo los carotenos y gran parte de los tocoferoles y tocotrienoles, compuestos que forman la vitamina E”, explica la doctora Rada.

Un nuevo proceso para conservar lo bueno

En la investigación se utilizó un proceso de ultrafiltración, método que permitió separar impurezas como los fosfolípidos, que reducen la vida útil del aceite, pero conservó los nutrientes esenciales y antioxidantes. “Logramos un aceite más estable, que mantiene sus propiedades hasta los 60 °C y que tiene hasta 16 veces más provitamina A que la zanahoria, uno de los vegetales más ricos en esta vitamina”, afirma la investigadora.

También se realizó un aporte relacionado con el estudio de la estabilidad del aceite crudo de palma del híbrido interespecífico E. oleifera×E. guineensis –entre palma americana y aceitera– en el que se evidenció que tanto el aceite crudo como el desgomado (separación por hidratación de impurezas como los fosfolípidos, las gomas y proteínas, que son solubles en aceite, pero insolubles en agua)  presentan una estabilidad oxidativa incluso por encima de la reportada en otros aceites vegetales, lo que quiere decir que se conserva mejor.

¿Qué significa esto para la alimentación?

Con este aceite mejorado se desarrollaron productos como helados y tortas de zanahoria, que además de ser deliciosos cumplen con el requerimiento diario de vitamina A para niños. “Esto demuestra que podemos usar el aceite de palma como una excelente fuente de nutrientes, con aplicaciones tanto en alimentos como en cosméticos por su pigmento natural y propiedades antioxidantes”, sostiene la investigadora.

En estos productos la concentración de los carotenoides (compuesto colorante que se transforma en vitamina A), tocoferoles y tocotrienoles (compuestos ricos en vitamina E) no se afectó por la temperatura de horneado, de manera que este aceite sería una opción como ingrediente natural con contenido de compuestos beneficiosos para la salud.

Este avance tiene implicaciones prácticas para los cultivadores colombianos, quienes ahora tienen más razones para adoptar el cultivo de palmas híbridas. Según la doctora Rada, su investigación también contribuyó a un libro del Centro de Investigación en Palma de Aceite (Cenipalma), que orienta a los agricultores sobre las ventajas nutricionales y económicas de este tipo de palma.

“Mi trabajo demuestra que es posible transformar la percepción del aceite de palma y darle un uso más saludable y sostenible”, concluye la doctora.

Así, el aceite de palma híbrido emerge como una alternativa más saludable y versátil, bajo condiciones específicas de refinación, con un gran potencial para transformar la percepción y el uso de este recurso en el sector alimentario.

Probióticos presentes en lácteos ahora se podrían consumir en frutas y verduras

 Pediococcus pentosaceus, un género de bacterias típicas de los productos lácteos, se puede inocular en frutas y verduras para producir compuestos beneficiosos como el ácido láctico. Este hallazgo científico no solo mejora la conservación y calidad de los alimentos, sino que además abre un mundo de posibilidades para desarrollar productos funcionales adaptados a la dieta y los recursos locales.

La investigación realizada en el Instituto de Ciencias y Tecnología de Alimentos (ICTA) de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) ha arrojado importantes descubrimientos sobre la fermentación manoláctica, un proceso microbiológico empleado en la industria alimentaria para controlar la multiplicación de bacterias perjudiciales para la calidad de los productos; por ejemplo, es común en la elaboración de vinos para reducir la acidez y mejorar el gusto.

La microbióloga industrial Camila Andrea Bernal Castro, doctora en Biotecnología de la Facultad de Ciencias de la UNAL, demostró que la bacteria Pediococcus pentosaceus se puede inocular, un proceso mediante el cual se introduce un microorganismo –una bacteria o un hongo– en un medio de cultivo o en un organismo vivo para promover su crecimiento y desarrollo.

En la investigación se inoculó esta bacteria en frutas y verduras como mango y ahuyama, y también en productos de colmena como el polen, para generar compuestos de alto valor agregado. Previamente la bacteria se aisló del pan de abejas, una bola de polen, miel y enzimas de la saliva de las abejas que sirve como alimento de las colmenas, que para el estudio se obtuvo en Mosquera (Cundinamarca).

“En laboratorio inoculamos y fermentamos por 24 horas, y determinamos el crecimiento y los parámetros fisicoquímicos como pH, acidez y sólidos totales. Además empleamos cromatografía líquida de alta eficiencia (HPLC), una técnica que permite medir el contenido de azúcares y ácidos orgánicos”, explica la investigadora.

Este método les permitió estudiar en detalle la interacción entre el sustrato y las bacterias utilizadas, lo que reveló una fermentación peculiar denominada fermentación manoláctica. “Inicialmente nos llamó mucho la atención, porque es como si la bacteria ‘consumiera’ los azúcares malos para generar productos beneficiosos”, afirma.

Resultados y hallazgos

Uno de los hallazgos más destacados fue que la bacteria –presente solo en productos lácteos– mostró excelentes resultados en pruebas de laboratorio. “Esta cepa no solo logró adaptarse a las frutas y verduras, sino que además demostró producir sustancias beneficiosas como el ácido láctico, que remplaza el ácido málico, lo que refuerza su potencial como probiótico”.

El ácido málico se encuentra de manera natural en frutas y verduras, y también se usa en varios productos alimenticios, ya que aporta componentes beneficiosos para la salud, aunque puede  generar problemas gastrointestinales. A su vez, los probióticos son microorganismos que permanecen activos en el intestino contribuyendo a la microbiota, esencial en la digestión.

Por lo tanto, el hallazgo de la investigación beneficia la salud gastrointestinal y fortalece el sistema inmune, y también alarga la conservación de los alimentos. “Durante el proceso de fermentación vimos una disminución significativa del ácido málico y un aumento en la producción de ácido láctico, alcanzando concentraciones de entre 0,30 y 0,32 miligramos por gramo a las 24 horas de incubación”, indicó la investigadora.

Este comportamiento confirma que las bacterias crecieron exitosamente en los sustratos vegetales, demostrando su adaptabilidad. “Esto es crucial porque implica que estas bacterias se pueden utilizar como probióticos no solo en productos lácteos sino también en frutas y verduras, lo que abre un nuevo panorama para alimentos funcionales”, afirma la investigadora.

Innovación en la microbiología alimentaria

La investigación también comparó cepas comerciales con cepas nativas aisladas en Colombia. “Descubrimos que las cepas locales tienen un potencial inmenso para ser utilizadas en aplicaciones biotecnológicas, lo cual contribuiría en la elaboración de productos alimenticios adaptados a nuestras necesidades y recursos”, señala la doctora Bernal.

Estos hallazgos no solo amplían el conocimiento sobre la fermentación manoláctica, sino que además abren la puerta a nuevas aplicaciones industriales y a la creación de productos más saludables y sostenibles. El equipo espera que los resultados sirvan como base para investigaciones futuras, destacando la importancia de los microorganismos autóctonos en la innovación alimentaria.

La cidra, alimento tradicional que se reinventa como snack

 Inspirado en la necesidad de crear alimentos saludables, un ingeniero químico de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Manizales transformó las rodajas de cidra –también conocida como guatila y papa de pobre– en “moneditas” enriquecidas con vitamina C y probióticos que benefician la salud intestinal al mejorar la absorción de nutrientes y fortalecer el sistema inmune.

Aunque la guatila, chayote, beyota o yota(Sechium edule (Jacq.) Sw.) es un alimento versátil en la cocina tradicional latinoamericana –por ejemplo para espesar preparaciones con fríjoles o para elaborar dulces caseros–, en los últimos años su consumo ha disminuido drásticamente.

Consciente de su potencial, el ingeniero químico Andrés Felipe Londoño Sierra, magíster en Ciencia y Tecnología de Alimentos de la UNAL Sede Medellín, decidió convertir este fruto en un snack o pasaboca funcional, ideal para consumidores modernos.

El proyecto se inspira en la cocina de Japón, país pionero en el desarrollo de alimentos funcionales que en la década de 1980 popularizó el término foshu (alimentos para uso específico en la salud), el cual permitió crear productos destinados a prevenir enfermedades y mejorar la calidad de vida.

Allí se entendió temprano que una dieta equilibrada sería clave para reducir costos en salud pública. En este contexto se desarrollaron productos enriquecidos con compuestos bioactivos para abordar problemas como la hipertensión, la diabetes y las enfermedades cardiovasculares, enfoque que inspiró al magíster Londoño a usar la cidra como materia prima para incorporar nutrientes funcionales y microorganismos que promueven la salud intestinal, cardiovascular y mental.

“La idea es trabajar en estrategias de prevención, no de tratamiento. Nuestras ‘moneditas’ de cidra buscan combatir problemas como la hipertensión, el síndrome de colon irritable y el colesterol alto, enfermedades crónicas no transmisibles derivadas de malos hábitos alimenticios, incorporando estos beneficios directamente en la dieta diaria”, afirma el magíster.

De hecho, el producto desarrollado cumple con la normativa establecida en la Resolución 810 de 2021 del Ministerio de Salud y Protección Social, la cual estableces los niveles de nutrientes funcionales en alimentos. Cada porción de 100 gramos del pasaboca contiene 83 miligramos de vitamina C, lo que equivale al 100 % del valor diario recomendado para un adulto.

Además incluye probióticos como Bacillus coagulans, microorganismos que benefician la salud intestinal al mejorar la absorción de nutrientes y fortalecer el sistema inmune. “Aseguramos un contenido superior a un millón de unidades formadoras de colonias por gramo, garantizando un impacto positivo en el consumidor”, agrega.

Por otro lado la vitamina C, conocida por ser un potente antioxidante, ayuda a neutralizar los radicales libres que pueden dañar células y desencadenar enfermedades crónicas como el cáncer.

“Incluir antioxidantes en la dieta diaria es crucial para prevenir el estrés oxidativo derivado de procesos normales como la respiración y el metabolismo de nutrientes”, puntualiza.

Tecnología de alimentos aplicada a la cidra

El proceso para obtener los snacks comienza con un impregnador al vacío, una tecnología patentada en la Universidad de Caldas con modelos matemáticos desarrollados en España en 1992. “Este equipo somete la cidra a condiciones de vacío para retirar el aire entre las células. Al recuperar la presión ambiental la solución enriquecida con vitamina C y microorganismos probióticos penetra en el fruto”, explica el investigador Londoño.

Este método no solo preserva la textura y el sabor de la cidra, sino que además asegura la distribución uniforme de los compuestos bioactivos en el fruto.

Después las rodajas de cidra se someten a un secado por ventana de refractancia, una tecnología que emplea temperaturas moderadas y tiempos cortos. Este método minimiza la pérdida de nutrientes y asegura que los probióticos, organismos vivos sensibles al calor, permanezcan activos. 

“La vitamina C se descompone a temperaturas cercanas a los 56 ^oC. Gracias a esta tecnología pudimos evitar que el producto se degradara”, destaca el investigador.

El desarrollo de este alimento funcional representa no solo un avance tecnológico sino también un esfuerzo por rescatar tradiciones y crear un impacto positivo en la salud pública.

El proyecto fue apoyado por el semillero en Diseño y Formulación de Alimentos (Difoal), equipo dirigido por la docente Sneyder Rodríguez Barona que le daría nueva vida a este fruto combinando tradición y ciencia.

Según el magíster, las “moneditas” de cidra abrirían puertas a nuevas oportunidades económicas para agricultores locales que cultivan este fruto. El proyecto también busca incentivar el cultivo y consumo de la cidra, demostrando que los alimentos autóctonos pueden competir en el mercado de productos funcionales”.

 

De la clase a la granja con “Aulas Vivas”, iniciativa que conecta saberes y transforma aprendizajes

 Espacios como el biodigestor, el aula de poscosecha, el laboratorio de alimentos para animales, el apiario y el sendero ecológico se han convertido en las “Aulas Vivas”, iniciativa que ha revolucionado la manera en que los estudiantes de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Orinoquia aprenden integrando prácticas dinámicas con el funcionamiento habitual de la Granja Experimental El Cairo de la Sede.

Dicho plan, liderado por docentes de la UNAL Sede Orinoquia, busca enriquecer la experiencia educativa yendo más allá del aula, conectando teoría y práctica de manera transformadora y fomentando conocimientos significativos y habilidades interdisciplinarias.

En el corazón de esta propuesta está la Granja Experimental El Cairo, un terreno de varias hectáreas que ha sido fundamental para el aprendizaje práctico de los estudiantes, pues desde hace más de 19 años funciona como un espacio de aprendizaje indirecto.

Según el biólogo Andrés Felipe Aponte, docente de la Sede, “muchos procesos desarrollados aquí han permitido que los estudiantes adelanten proyectos de aula y aprendan tanto de los profesores como de los trabajadores que manejan el día a día de la Granja, y con la iniciativa formal ‘Aulas Vivas’ buscamos sistematizar estas experiencias para potencializar su impacto pedagógico en la comunidad universitaria”.

La propuesta radica en tomar las actividades cotidianas de la Granja para convertirlas en experiencias pedagógicas dinámicas: “no se trata solo de clases magistrales sino del intercambio de conocimientos entre docentes, estudiantes, trabajadores y el entorno natural”, comenta el profesor Aponte.

Este enfoque potencia el aprendizaje técnico y las habilidades transversales como análisis, escritura y trabajo en equipo. Además se ha identificado un impacto positivo en la forma en que los estudiantes perciben y aplican su aprendizaje en contextos reales.

Agricultura, producción animal, medioambiente y biodiversidad

Uno de los ejes fundamentales del proyecto es la vinculación de diversas áreas del conocimiento; por ejemplo en el componente ambiental, el biodigestor se convierte en una herramienta para aprender sobre el manejo de residuos orgánicos, la captura de gases de efecto invernadero y la generación de biogás, esenciales para entender la sostenibilidad energética.

El licenciado en Química Jhon Jairo Aragón, profesor encargado de las actividades químicas, menciona que “los estudiantes no solo aprenden sobre estos procesos, sino que además entienden la importancia ambiental de estos sistemas mientras adquieren habilidades prácticas fortaleciendo su conciencia ecológica y su responsabilidad social”.

El avistamiento de aves es otra actividad emblemática de las “Aulas Vivas”. En las salidas de campo por el sendero ecológico del campus, lideradas por el profesor Aponte, los estudiantes no solo identifican especies sino que también aprenden sobre biodiversidad y conservación, participando en eventos internacionales como el October Big Day.

“Más que un ejercicio científico de aprendizaje sobre la vida silvestre, estas experiencias despiertan en los estudiantes un sentido de apropiación de su territorio”, comenta el experto.

En el área de producción pecuaria y de agricultura los estudiantes se involucran en el manejo de aves, peces, cerdos y cultivos transitorios, entre otros, “desarrollando habilidades que integran saberes en procesos de producción, nutrición de suelos, manejo de recursos naturales y otras dinámicas esenciales para el desarrollo sostenible”, detalla el docente Aragón.

Incluso los trabajadores de la Granja juegan un papel fundamental: “ellos comparten su experiencia diaria convirtiéndose en maestros valiosos para los estudiantes. Esta interacción enriquece tanto el aprendizaje técnico como la apreciación del trabajo comunitario”, anota.

Otro espacio destacado es el aula de poscosecha, donde se transforman productos agrícolas en alimentos o productos naturales como extractos y esencias de plantas ornamentales o jabones aromáticos. Estas actividades no solo enseñan buenas prácticas de fabricación, sino que además despiertan ideas de emprendimiento en los estudiantes.

“Varios alumnos han creado proyectos a partir de estas experiencias prácticas, lo hemos visto en sus emprendimientos, en los que aplican lo aprendido en sus propias iniciativas”, relata el profesor Aragón, enfatizando en el impacto de este componente en la formación profesional y personal.

El proyecto tiene una visión de largo plazo que incluye un componente de bienestar y seguridad alimentaria. Una meta futura es aprovechar la producción de la Granja para reducir costos de alimentos y contribuir a la seguridad alimentaria de la comunidad universitaria. Aunque esta propuesta aún está en desarrollo, representa el potencial del proyecto para impactar directamente en la calidad de vida de los estudiantes y trabajadores de la UNAL Sede Orinoquia.

Actualmente la iniciativa de las “Aulas Vivas” está en fase piloto, pero los docentes están documentando cada experiencia para consolidar un modelo replicable por años.

Harina de plátano: menos humedad y mayor durabilidad

 El plátano verde, ese con el que usted prepara patacones con hogao o suero costeño, se convertiría en un ingrediente de alto valor nutritivo con beneficios funcionales que duren más tiempo sin perder sus propiedades alimentarias. Así como lo lee, en un laboratorio de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Manizales, expertos están transformando el plátano en harina mediante “extrusión”, un proceso que no solo mejora su calidad, sino que además abre la puerta a nuevas formas de combatir la desnutrición y la inseguridad alimentaria en Colombia.

Aunque ampliamente usada en preparaciones tradicionales como coladas o sopas, la harina de plátano tiene limitaciones: su baja solubilidad y su corta vida útil. “Por eso elaboramos un suplemento de harina que no solo sea fácil de usar, sino que además ayude a combatir la desnutrición”, explica David Alejandro Velásquez Ramos, estudiante de Ingeniería Química e integrante del semillero Diseño y Formulación de Alimentos (Difoal) de la UNAL.

En un país donde más de 4,2 millones de personas enfrentan inseguridad alimentaria, esta innovación marcaría la diferencia. “El plátano popocho (Musa acuminata) es una materia prima autóctona con mucho potencial. Esta es una variedad pequeña, resistente a la sigatoka negra, una enfermedad que afecta las hojas reduciendo la capacidad de la planta para realizar fotosíntesis y afectando la calidad de los frutos. Dicha resistencia lo hace ideal para el cultivo en regiones donde esta enfermedad es común.

“Al convertir el popocho en harina funcional podemos desarrollar suplementos que ayuden a mejorar la nutrición en comunidades vulnerables, que será una siguiente fase del proyecto” señala el investigador.

Esta harina también tiene un impacto directo en la economía rural. Al utilizar un cultivo local como el plátano popocho se fomentaría la producción agrícola, se reducirían las importaciones de materias primas y se generarían oportunidades para las familias campesinas.

Tampoco se puede perder de vista que el plátano es un fruto tropical rico en vitaminas, almidones y minerales esenciales como fósforo, zinc, calcio, potasio y magnesio, lo que lo convierten en un alimento fundamental en la dieta de los colombianos.

El desafío de reducir la humedad

El reto del investigador Velásquez está en reducir de un 15 a un 8 % la humedad de la harina, haciéndola menos propensa al crecimiento microbiano de hongos, por ejemplo. Esto significa que se puede almacenar por más tiempo sin que se dañe, un factor esencial para su distribución en comunidades remotas, ya que a mayor humedad, menor capacidad de conservación.

En ese sentido, el proceso de extrusión mejora la solubilidad, es decir la capacidad de la harina de plátano para disolverse en líquidos, lo cual permite que no forme grumos, facilitando su uso en preparaciones instantáneas como bebidas enriquecidas con vitaminas o sopas rápidas, ideales para niños y adultos mayores.

El proceso comienza con plátanos verdes cuidadosamente seleccionados. Estos se pelan, rebanan y secan hasta obtener una harina básica con una humedad controlada al 15 %. La harina entra al extrusor, un equipo industrial que combina presión, temperatura y fricción. “Cuando la harina sale del aparato ocurre una ‘explosión controlada’ que cambia la estructura física del almidón mejorando sus propiedades,” explica el estudiante Velásquez.

La extrusión permite no solo conservar los nutrientes esenciales como vitaminas y minerales, sino que además facilita la incorporación de probióticos, microorganismos beneficiosos para la salud intestinal, lo cual convierte la harina en un alimento funcional, útil para complementar la dieta y mejorar la absorción de nutrientes.

Los investigadores están trabajando para garantizar que las propiedades mejoradas de la harina extruida se mantengan constantes en cada lote producido. Además planean incorporar fórmulas fortificadas con vitaminas y probióticos para ampliar su impacto nutricional.

El proyecto, liderado por el semillero Difoal, con la dirección de la docente Sneyder Rodríguez Barona, demuestra cómo un alimento de primera necesidad para los colombianos como el plátano verde se puede convertir en una solución innovadora para combatir el hambre y mejorar la calidad de vida de millones de personas.

Tortas y galletas libres de gluten se preparan con residuos de la semilla de sacha inchi

 Mediante un proceso conocido como prensado en frío, que consiste en extraer el aceite de la semilla de sacha inchi sin usar calor, se obtiene una especie de torta, un subproducto que a pesar de su alto contenido proteico suele desecharse o utilizarse como alimento para animales. En lugar de verlo como algo de poco valor, una investigadora de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) lo utilizó para elaborar tortas y galletas libres de gluten, proteína que se encuentra en los cereales como el trigo, la cebada, el centeno y la espelta, pero al que algunas personas presentan intolerancia.

El sacha inchi o maní de los incas (Plukenetia volubilis) es una planta oleaginosa trepadora, autóctona de la Amazonia; su semilla está compuesta por una cáscara no comestible (30-35 %) y una almendra que sí lo es (65-70 %), y que es rica en lípidos y ácidos grasos como omega 3, el cual contribuye a mantener el funcionamiento normal del cerebro, entre otros aportes. De ella se está obteniendo un aceite rico con aplicaciones para la industria alimenticia y cosmética.

Leidy Paola Cortés Vega, estudiante de la Maestría en Ciencia y Tecnología de Alimentos de la Facultad de Ciencias Agrarias de la UNAL, quien investigó cómo agregarle valor al cultivo de sacha inchi y encontró un nuevo uso en pasteles horneados, explica que su idea es que cualquier agricultor, ya sea del Amazonas, del Cauca, o de Cundinamarca, pueda acceder a estos productos.

Así, con su proyecto –enmarcado dentro del Sistema General de Regalías– creó una receta fácil de reproducir, que además tiene alto valor nutricional. Para ello reemplazó en las preparaciones de las tortas hasta el 100 % de la harina de trigo por harina de sacha inchi, y obtuvo productos con un alto contenido de proteínas vegetales (entre 8 y 10 %) y de ácidos grasos poliinsaturados (88 %), o sea la grasa buena para el cuerpo –especialmente omega 3–, gracias a la sustitución del 5 al 10 % de grasa vegetal por aceite de esta prodigiosa semilla.

Uno de los principales beneficios de esta receta es que la harina de sacha inchi es 100 % libre de gluten, lo que la hace apta para personas con intolerancia a este o con enfermedades como la celiaquía, una afección del sistema inmunitario que inflama la parte superior del intestino delgado causando desnutrición, diarrea y anemia, entre otros síntomas, y que afecta aproximadamente al 1 % de la población colombiana.

También se realizó una evaluación sensorial de las tortas con 80 consumidores de la UNAL, quienes las describieron como de buen sabor, buena apariencia, color agradable, ligeramente dulce con un sabor predominante a nuez o maní, y le dieron una calificación de 7,2 en una escala de 1 a 10.

Transferencia tecnológica para productores

Además de las tortas también se prepararon galletas a base de avena y nueces, a las que se les añadió harina de sacha inchi. “El objetivo es que estos productos, como las tortas y galletas, sean saludables y fáciles de elaborar, no solo para que los agricultores los consuman, sino también para que la industria alimentaria los emplee”, señala la investigadora.

El proyecto también incluyó un componente de transferencia tecnológica, en el que se capacitaron agricultores de diversas regiones del país sobre el uso del aceite y la torta de prensado de sacha inchi en la producción de alimentos. Así, se busca no solo crear productos de valor agregado, sino también ofrecer nuevas fuentes de ingresos a los productores de este cultivo en Amazonas, Cauca y los Santanderes.

La iniciativa, más allá de su enfoque en la creación de productos alimenticios, es un ejemplo de cómo un cultivo tradicional se puede transformar mediante el uso de tecnologías innovadoras para beneficiar tanto a los consumidores como a los productores, impulsando el desarrollo económico y mejorando la salud pública

Agricultura de precisión previene ataque de la chicharrita en maíz

 En el municipio de La Unión (Valle del Cauca), en un cultivo de maíz de 90 hectáreas se demostró que con la agricultura de precisión –mediante tecnologías asequibles (como el NDVI) y de acceso libre– es posible conocer el comportamiento y la dispersión de la chicharrita (Dalbulus maidis), insecto transmisor del complejo de achaparramiento del maíz, enfermedad autóctona del norte de Argentina que ya se registra en Colombia.

El insecto es beige, alargado, mide entre 3 y 4 mm, y se reproduce muy rápidamente; la hembra puede poner hasta 600 huevos en todo su ciclo de vida, el cual realiza únicamente en este cultivo. Como se alimenta de la nacedera de maíz que queda de la cosecha anterior, adquiere el virus, lo inocula en su cuerpo y lo lleva a nuevos campos, convirtiéndose en vector de la enfermedad, que puede afectar hasta el 90 % de los cultivos.

Las plantas infectadas presentan síntomas como reducción en el crecimiento, clorosis (amarillamiento), deformaciones foliares y baja productividad; por eso la enfermedad se considera como una plaga de crecimiento exponencial.

Desde su aparición hace 5 años las poblaciones de chicharrita han aumentado aceleradamente convirtiéndose en un problema fitosanitario de impacto económico para el sector. El manejo integrado debe ser una estrategia multifacética que combine prácticas culturales, biológicas, químicas y tecnológicas.

Este problema motivó a los ingenieros agronómicos Diego Alejandro Mancipe Cárdenas, estudiante de la Maestría en Ciencias Agropecuarias, y José Ignacio Rodríguez, estudiante del Doctorado en Ciencias Agrarias; y al ingeniero agrícola Iván Quiñones, estudiante de la Maestría en Ciencias Agropecuarias, a probar sensores remotos y herramientas de análisis geográfico gratuitas para determinar las estrategias a realizar para mitigar el impacto de la chicharrita, con base en datos colectados y procesamiento de imágenes. 

Tecnología al alcance de los agricultores 

El índice de vegetación de diferencia normalizada (NDVI) es una tecnología que analiza imágenes satelitales descargadas desde el Sentinel-6ª; los datos obtenidos se miden y correlacionan con la información en campo, mientras que el software de acceso gratuito QGIS muestra los mapas de salud del cultivo explicando el comportamiento de la chicharrita, cómo se replica la enfermedad y cómo se manifiesta el virus a lo largo del tiempo.

“Nuestra sorpresa fue ver que con el NDVI podíamos identificar el insecto en momentos importantes del cultivo de maíz, que son: antes de que este llega a la espiga, y un mes después, cuando la planta hace una refractancia de las mejores características”, explica el estudiante Mancipe.

Mientras una planta sana refleja el 60 % del índice, en las plantas enfermas los valores son inferiores; “cuando corroboramos este dato en campo con la manifestación de síntomas, confirmamos que estas tecnologías sí ayudan a monitorear y predecir el comportamiento del insecto y la evolución del patógeno”, amplía la investigadora.

En una primera parte del trabajo los investigadores instalaron trampas en el cultivo para monitorear la llegada de la plaga desde la preparación del terreno hasta los 50 días posteriores a la siembra. Esto permitió correlacionar las imágenes satelitales con la sintomatología observada.

El análisis reveló que la infección por el complejo de achaparramiento inicia en los bordes de los lotes y avanza hacia el interior del cultivo. Este patrón fue evidente al comparar los índices NDVI de junio y julio, cuando las áreas afectadas mostraron un descenso progresivo en la salud.

Además, el estudio confirmó que los insectos actúan como vectores del complejo de achaparramiento, intensificando la propagación en campos con cultivos en diferentes estados fisiológicos. Algunas de las recomendaciones incluyen “un manejo integrado que combine prácticas culturales, trampas de monitoreo, rotación de productos para mitigar el impacto, y empleo de tecnologías”.

Los resultados son particularmente relevantes para pequeños, medianos y grandes agricultores, quienes enfrentan barreras económicas y de conocimiento para implementar estas tecnologías que permiten tomar decisiones oportunas para minimizar los riesgos y planificar estrategias efectivas, desde la selección del momento ideal para sembrar, hasta la aplicación de controles biológicos o químicos en etapas críticas del cultivo. 

El desafío para los ingenieros y estudiantes de posgrado de la UNAL es extender el uso de estas tecnologías a más agricultores y promover políticas que faciliten su acceso en la agricultura nacional mediante el empleo de agricultura digital.

El estudio se presentó en el simposio de la Asociación Colombiana de Fitopatología y Ciencias Afines (Ascolfi), realizado en la UNAL Sede Palmira para conmemorar los 50 años de la Asociación, que hoy es dirigida por la doctora en Ciencias Agrarias Ángela Liliana Rivera Calderón, egresada de la UNAL.

Con poda y fertilización aumenta la productividad del cacao en el Catatumbo

 Un estudio realizado en una finca de la vereda Santa Rosa, en el municipio de Convención (Norte de Santander), reveló que la poda tecnificada y la fertilización integrada en cultivos de cacao del clon TCS-19 pueden incrementar el rendimiento en hasta 1.830 kg por hectárea (alrededor del 14 %), lo que beneficiaría a 3.500 familias.

 Con más de 12.000 hectáreas sembradas en la región del Catatumbo, en los últimos años el cacao se ha convertido en una alternativa económica viable para algunas familias campesinas afectadas por el conflicto armado y la dependencia de cultivos de uso ilícito. A pesar de las posibilidades, el desconocimiento técnico sobre el manejo de los cacaotales venía afectando la producción.

Entre los principales problemas en los que trabajó el ingeniero agrícola José Libardo Lerma Lasso, magíster en Ciencias Agrarias de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Palmira, está la falta de podas y el uso inadecuado de fertilizantes químicos. También identificó que los cacaocultores utilizaban semillas de baja productividad, las cuales fueron reemplazadas por plantaciones clonales, pero sin ningún tipo de manejo agronómico; además faltaba regulación del sombrío, recolectaban los frutos cuando aún no estaban maduros, y había una alta demanda de mano de obra que elevaba los costos.

A raíz de esta situación el investigador evaluó el impacto de la poda tecnificada y de la fertilización integrada sobre la producción del cacao y la salud del suelo, ya que allí la densidad de las ramas obstaculiza la ventilación y favorece las enfermedades, mientras que con las prácticas de fertilización empíricas aplicaban dosis generales de 500 gramos por árbol, sin un análisis previo.

El investigador trabajó con una familia cacaotera de 60 productores locales del municipio de Convención, con las que generó estrategias sostenibles y adaptadas a las necesidades de la comunidad agrícola de la región, una colaboración que le permitió identificar las prácticas de manejo y los desafíos en la producción.

Primero la salud del árbol

El magíster Lerma desarrolló su estudio con recursos del Fondo de Ambiente del Gobierno de Portugal, en la Corporación Colombiana de Investigación Agropecuaria (Agrosavia). Para ello seleccionó 5 clones de cacao (TCS-01, TCS-6, TCS-19, ICS-1 y CCN-51) de 10 años de edad, plantados en una finca en parcelas con un diseño de bloques completos al azar y aplicó 6 tratamientos de poda y fertilización, con 3 repeticiones, utilizando el software estadístico R (versión 4.2.1) para analizar los datos.

La poda tecnificada consiste en un esquema de cortes específicos tras la cosecha principal y antes de la temporada de lluvias, en la que se eliminan las ramas bajas o enfermas y se ajusta la copa según su arquitectura. Esto favoreció la producción de nuevos cojines florales y aumentó el potencial de producción sin comprometer la salud del árbol.

Con respecto a la fertilización, primero se hicieron los análisis de suelo para formular las dosis precisas, por lo que se consideraron tanto las necesidades del cultivo como las condiciones climáticas, utilizando una mezcla de fertilizantes orgánicos –como los residuos de la poda– y químicos de aplicación localizada. Así optimizó los recursos de estos insumos, mejoró el rendimiento y generó efectos positivos en las propiedades físicas y químicas del suelo.

Los análisis del suelo también revelaron una variabilidad entre las zonas alta y baja de la unidad productiva, que destaca diferencias en niveles de materia orgánica relacionados con la pendiente de la finca, la cual alcanza un 46 %, topografía que demandó una adaptación especial en la aplicación de los fertilizantes, combinando los abonos orgánicos y químicos, y se aplicaron en franjas alrededor de los árboles para prevenir la erosión y maximizar la absorción de nutrientes.

Al emplear la metodología de “aprender haciendo” de Agrosavia, el magíster logró contrastar las prácticas tradicionales de los productores locales con las técnicas propuestas en la investigación, y así trabajó con ellos en la sensibilización e incorporación de criterios técnicos en sus actividades agrícolas.

Resultados prometedores

El estudio reveló que la combinación de la poda tecnificada y la fertilización integrada tiene un impacto notable en la productividad del cultivo. El tratamiento alcanzó un rendimiento máximo de 1.830 kg por hectárea en el clon TCS-19, con un incremento en la producción del 14 % en comparación con las prácticas tradicionales.

Los resultados también mostraron mejoras en la forma de los frutos con un aumento tanto en el diámetro como en la longitud de las mazorcas, lo cual favorece un mayor peso y volumen de grano seco por hectárea.

“A nivel de suelo, las prácticas implementadas redujeron la densidad aparente y aumentaron la estabilidad estructural, el pH, la capacidad de intercambio catiónico y la disponibilidad de nutrientes esenciales, lo que fortalece las condiciones para un crecimiento más saludable y una mayor resistencia a plagas y enfermedades”, explicó el experto Lerma.

Preservar el queso de hoja, una apuesta por la gastronomía y el futuro rural colombiano

 Además de ser nutritivo y ecoamigable, este queso fresco, que se envuelve en hojas de plátano, representa una importante fuente de ingresos para cientos de familias rurales de Arcabuco (Boyacá), muchas de ellas con mujeres como cabeza de hogar. Por eso es esencial fortalecer las prácticas tradicionales alrededor de este alimento, básico para asegurar la sostenibilidad de la producción y su impacto positivo en la economía campesina y la soberanía alimentaria del país.

El químico de alimentos Óscar Iván Carrillo Gómez, estudiante de la Maestría en Seguridad Alimentaria y Nutricional de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Orinoquia, relata que este queso se elabora de manera artesanal y juega un rol fundamental en la economía de esta región, donde más del 60 % de la población es rural.

“Este alimento que forma parte de una tradición de más de 50 años es parte esencial de la economía local, especialmente para las mujeres cabeza de familia, quienes representan la mayoría de los productores”, afirma el estudiante Carrillo.

Pese a su importancia cultural y económica, el queso de hoja enfrenta retos significativos debido al estigma asociado con su envoltura natural en hojas de plátano.

“Es común que los consumidores prefieran productos envueltos en plástico, a pesar de que este material tiene un impacto ambiental negativo. Las hojas de plátano son un recurso natural y biodegradable, que además protege el queso sin comprometer su calidad”, explica el investigador. Por lo que la reciente prohibición del plástico de un solo uso en Colombia, abre una oportunidad para revalorizar esta envoltura tradicional.
Además de ser un alimento nutritivo con altos aportes proteicos, el queso de hoja es un símbolo de la identidad gastronómica boyacense. Sin embargo, la crisis láctea en el departamento ha afectado la producción de leche, y por ende el acceso a productos derivados.

El químico de alimentos sugiere que “en vez de desperdiciar leche, se debería promover su transformación en productos como el queso de hoja, que tiene un consumo directo y una alta aceptación en las familias colombianas. Este queso es una forma efectiva de darle valor a la leche que de otro modo se perdería”.

Aportaría al turismo gastronómico

El estudio se centró en las 11 pequeñas y medianas productoras de queso de hoja identificadas en Arcabuco; además de resaltar la necesidad de asociatividad, para acceder a programas del Estado, ya que ellos han venido trabajo de manera independiente y sin apoyo gubernamental, también subraya la importancia de fortalecer el turismo gastronómico en la región, para lo cual considera importante tener en cuenta la experiencia de éxito del queso Paipa, el único de su tipo con denominación de origen, estatus otorgado por el Gobierno colombiano.

“Aunque el queso de hoja no es tan popular como el Paipa, tiene el mismo potencial de atraer a turistas que buscan experiencias auténticas y sabores tradicionales. Se podría pensar en su incorporación en la alta gastronomía, como ha ocurrido con otros quesos locales”, menciona el investigador.

Un aspecto crucial identificado en el estudio es el valor social de la producción de queso de hoja, que trasciende lo económico. Este proceso es heredado de generación en generación, con técnicas que datan de la época colonial, cuando la hoja de plátano se utilizaba como envoltura natural.

“El queso de hoja es más que un alimento; es un símbolo de resistencia cultural y adaptación que ha sabido mantenerse a lo largo de los años”, destaca.

Se debe apostar por iniciativas tradicionales

En su investigación, el estudiante Carrillo propone vincular las iniciativas gubernamentales que respalden la preservación de tradiciones, como la Ley 2046, que incentiva la compra de productos locales por parte del Estado para fortalecer la economía campesina.

“Urge implementar políticas que garanticen el acceso de los pequeños productores a mercados formales, sin perder su identidad artesanal, pero esto solo se puede lograr si el ente se acerca y se involucra más con los productores”, añade.

Un reto pendiente es eliminar el estigma que rodea la producción artesanal. Al respecto menciona que, aunque el proceso de amasar y retirar el suero sigue siendo manual, los productores han implementado mejoras como el uso de acero inoxidable en sus centros de producción, lo que ha elevado los estándares de buenas prácticas sin perder la esencia de la tradición. “El objetivo es demostrar que este queso no solo es seguro, sino que además tiene un enorme valor nutricional y cultural”, concluye.