Bolsa de Iniciativas PRR

 

ENOSENSE - LABORATÓRIO ENOLÓGICO DIGITAL (ID: 206 )
Coordenador: Carbus - Veículos e Equipamentos, S.A
Iniciativa emblemática: 8. Agricultura 4.0
Data de Aprovação: 2022-03-07 Duração da iniciativa: 2024-08-30
NUTS II: Centro NUTS III: Médio Tejo
 
Identificação do problema ou oportunidade

A agricultura digital é considerada uma tecnologia fundamental para enfrentar os grandes desafios da agricultura, como a garantia de uma oferta segura e sustentável de alimentos de qualidade, a promoção da eficiência dos recursos, o combate às alterações climáticas e, mais recentemente, o desenvolvimento da economia circular.

A digitalização já começou também a transformar o setor do vinho, sendo, no entanto, a adoção nas diferentes etapas da cadeia de valor desigual.  Existem uma série de desafios a serem superados antes de atingir um nível de maturidade mais alto (altos custos de implementação para pequenos produtores e baixo comprometimento do utilizador final).

A transformação digital oferece uma oportunidade única para o setor vinícola ganhar eficiência, transparência, produtividade, abrir-se a novos modelos de negócios/propostas de valor e melhorar em sustentabilidade. No entanto, requer geralmente grandes investimentos em termos de competências, capital e tempo, daí a lenta transição.

Os requisitos em termos de recursos humanos para a indústria vitivinícola são relativamente elevados, especialmente em adegas mais pequenas, onde são utilizadas menos automação e mais práticas manuais. Com o custo da contratação e gestão de mão-de-obra que representam uma parte significativa dos custos operacionais totais numa adega, a automação está a tornar-se uma opção cada vez mais atrativa para substituir as tarefas manuais básicas de trabalho e utilizar esta mão-de-obra noutros processos mais complexos.

Existem hoje já inúmeros fornecedores de soluções de engenharia e automação que se especializam na indústria do vinho e fornecem soluções personalizadas para algumas das necessidades do sector. Estas soluções estão, no entanto, centradas na digitalização de dados de acompanhamento da vinha, solos, consumo de água e parâmetros físicos, descurando a importância desta transformação digital aplicada aos parâmeros químicos de transformação enológica.

Existe uma complexidade única na produção de vinho, dependendo tanto de fatores que podem ser medidos e, portanto, controlados, como dos que estão essencialmente nas mãos da natureza. A monitorização da maturação da uva, estabelecimento de timing de vindima (de acordo com o tipo de vinho que se pretende) e a avaliação da evolução da fermentação, devem ser cuidadosamente supervisionados e, se necessário, cuidadosamente ajustados.

A qualidade final do produto engarrafado só pode ser alcançada através de um controlo analítico exigente e aprofundado em cada etapa de todo o processo de produção do vinho. Os enólogos têm uma extensa lista de parâmetros necessários para tomar decisões oportunas. Além disso, suas decisões críticas são derivadas de uma coleção de informações de análises químicas, tempo e equipamentos. A análise química requer múltiplas técnicas, instrumentos e operadores altamente qualificados, que adicionam tempo, custo e complexidade ao processo de produção do vinho.

O equipamento ENOSENSE, devido à sua portabilidade, permite a medição de parâmetros analíticos na vinha, e a avaliação direta (através da aplicação informática) destes, podendo refletir-se na maior rapidez da tomada de decisão do viticultor.

A jusante da produção, na adega, cuja gestão em época de vindima é um desafio, a obtenção informação rápida pelo equipamento refletir-se-á na otimização da gestão de processos na adega. Por exemplo, aquando do término da fermentação e necessidade de desencuba, uma análise rápida poderá ser crucial para otimizar tempos de rotação entre cubas.

Em adição, problemas como amuos, paragens de fermentação ou fermentações lentas, serão detetadas in loco permitindo ao enólogo atuar mais rapidamente, evitando o comprometimento da qualidade do vinho. O ENOSENSE objetiva assim, atuar com ferramenta de análise e de suporte de decisão.

 
Breve resumo da iniciativa a desenvolver

A produção de vinho é considerada uma atividade cultural portuguesa, estando associada à movimentação de milhões de euros, tendo, em 2021, atingido o valor de 925,6 milhões de euros em exportação, de acordo com dados recentes do IVV.

A produção vinho de qualidade, implica um esforço elevado por parte do vitivinicultor, desde o processo de produção de uva até ao engarrafamento do vinho. Para tal, o esforço contínuo de avaliação de um conjunto de parâmetros físicos e químicos é essencial para a avaliação da qualidade destas duas matrizes alimentares.

O processo de controlo de qualidade, que exige amostragem, envio para análise em ambiente laboratorial que é, muitas vezes, exterior ao local de produção (como acontece com pequenos produtores) consome tempo, diminuindo a janela de atuação preventiva por parte do vitivinicultor, exige recursos e investimentos elevados em equipamento e recursos humanos qualificados.

O aumento de eficiência de todos os processos inerentes à cadeia de valor, no que respeita à monitorização de parâmetros qualitativos, é reconhecido pela indústria vinícola europeia e global. Assim, é do interesse de profissionais da área, a adopção de tecnologias que os assistam na tomada de decisão, de forma preventiva, e que reduzam os custos operacionais associados à análise laboratorial.

Durante mais de 15 anos, a nossa equipe tem trabalhado em conjunto para transformar a plataforma LUMI no que é atualmente: uma plataforma de diagnóstico universal. Em fase de preparação para entrada no mercado encontra-se a plataforma portátil de análise de última geração, ENOSENSE, que permitirá que o vinicultor acompanhar todo o processo da vinha ao copo (do prado ao prato).

Enosense® é um analisador enzimático, capaz de realizar medições de precisão laboratorial e numa grande variedade de parâmetros, diretamente no local de produção. A portabilidade do instrumento permite fazer medições em mais de um local de produção com um único dispositivo, bem como operar simultaneamente na linha de produção e em ambiente laboratorial. Esta combinação única, junto com a superior precisão e versatilidade de análise oferecida pela nossa tecnologia patenteada, abre novas possibilidades para os produtores de vinho terem controlo total de seu processo de produção a qualquer momento.

O Enosense acompanha todas as etapas da cadeia de valor: vinha, adega e armazenamento:

- Acompanhamento da maturação das uvas com recurso a análise sumária (açúcar, acidez total e pH), com gráfico de evolução dos parâmetros e localização georreferenciada na recolha da amostra na vinha

- Acompanhamento da finalização das Fermentações Alcoólica e Malolática, determinando respetivamente, o teor em Glucose + Frutose e Ácido Málico. Análise complementar a mostos acompanhando os níveis de Ácido glucónico e Azoto assimilável.

 - Controlo de qualidade dos vinhos através das determinações de Acidez Total, Acidez Volátil e Anidrido Sulfuroso Livre e Total.

 

A ligação forte entre os diferentes parceiros do consórcio, com competências complementares, oferece um balcão único para a transformação digital no sector de análises enológicas fornecidas pelo equipamento Enosense.

A transformação digital antevista pela adoção do equipamento Enosense permitirá uma mudança nas operações enológicas suportadas por dados, inteligentes, ágeis e autónomos, sendo considerados como um elemento essencial para enfrentar os grandes desafios do sector.

Para análise e produção de avisos, a plataforma será munida de inteligência artificial, por tecnologias de aprendizagem automática e modelos preditivos.

A presente iniciativa resultará na adoção de novas tecnologias que promovem o desenvolvimento da agricultura de precisão e centrada numa abordagem mais próximas do mercado (investigação industrial, experimental e inovação), com uma forte componente de atividades de demonstração, com vista à sua introdução no mercado.

 
Áreas de Trabalho e responsabilidades de cada parceiro

O trabalho a desenvolver será detalhadamente descrito no plano de ação, mas consistirá na generalidade das seguintes atividades:

A1 – Gestão e Coordenação.

A2 – Demonstração em ambiente real.

Testes demonstrativos em ambiente real (adega, vinha, laboratório) em vários vitivinicultores e em diferentes regiões, recolha dos comentários à utilização técnica e funcionamento do equipamento.

A3 – Levantamento da capacidade analítica instalada e mobilização do sector.

Levantamento da capacidade analítica instalada no sector vitivinícola, das necessidades sentidas e mobilização para a adoção da tecnologia proposta de forma a promover o desenvolvimento da agricultura de precisão e e analise da sua extensão a outros sectores.

 

A4- Otimização da plataforma web

Otimização da plataforma web, já disponível no servidor do coordenador, de registo e tratamento dos dados de acordo com a informação recolhida junto dos utilizadores finais, fornecendo visualização dos dados/informação sobre o espaço agrícola em questão. Otimização do sistema de apoio à decisão, já existente, na app de controlo do equipamento, baseado em recomendações e alertas para o agricultor. Desenvolvimento suportado por algoritmos de AI e técnicas de fusão/integração sensorial de dados de forma a capacitar o sistema para previsão de acontecimentos.

A5 – Estudo de validação comparativa

Validação do equipamento Enosense realizando testes laboratoriais, nas mesmas amostras, (com recurso aos métodos de referência da OIV) que confrontem e validem os dados medidos em campo pelo equipamento portátil e Ensaio Comparativo Interlaboratorial.

A6 – Novas metodologias para controlo de produção  

Investigação de novos métodos analíticos para determinação de Brix e Azoto facilmente assimilável (aminoácidos e iões amónio determinados num só ensaio) a implementar na plataforma Enosense

A7 - Ações de demonstração, disseminação e divulgação do projeto

Implementação de um plano de Comunicação que utilizará um conjunto de indicadores com o intuito de monitorizar a eficácia da comunicação do projeto e dos seus resultados aos públicos-alvo pretendidos.

 

 

Membro da Rede

Nome

Responsabilidades

Coordenador

Carbus Veículos e Equipamentos SA

- Coordenação e Gestão do Projeto

- Manufatura, assemblagem e fornecimento dos equipamentos, software de controlo e cartuchos de análises

- Acompanhamento da colocação dos equipamentos nos utilizadores finais e formação de utilização

- Divulgação dos resultados transversal todos os membros

PME´s do Sector

- Quinta do Brejinho da Costa Lda

- Fita Preta Vinhos Lda

- Quinta do Gradil Sociedade Vitivinícola SA

- Herdade de Candeeira Lda

- Goanvi Bottling SA

- Cedência de espaço

- Apoio logístico à implementação no local

- Colheita de amostras nos locais de produção (Uva, sumo, mosto, vinho)

- Acompanhamento das análises do novo equipamento com a capacidade analítica instalada em cada um

- Inputs técnicos sobre o funcionamento da tecnologia com base nos resultados da demonstração junto do sector

 

Associação do Sector

ADVID - Cluster da Vinha e do Vinho

- Capacitação dos stakeholders para teste do equipamento e sua aplicação

- Levantamento dos métodos analíticos implementados nas PME do sector

­ - Avaliação da nova ferramenta como apoio à micro-zonagem para um gestão adequada/racional do território vitícola

Instituição do Ensino Superior

Faculdade de Ciências Da Universidade de Lisboa

- Novos métodos analíticos de determinação de Brix e NFA (Azoto Facilmente Assimilável)

- Divulgação técnico-científica dos resultados

Centro de competências

COTHN - Centro Operativo e Tecnológico Hortofrutícola

 

- Mobilização dos associados e outros produtores potenciais beneficiários dos resultados obtidos nesta iniciativa.

- Apoio da implementação do plano de disseminação dos resultados obtidos, através da realização das ações de demonstração, e elaboração de meios de divulgação.

 

Polo de Inovação

INIAV (Polo de Inovação de Dois Portos)

- Validação das medições obtidas pelo equipamento ENOSENSE vs. Laboratório Certificado

- Elaboração de um pequeno Ensaio Comparativo Interlaboratorial

 

 
Interlocutor: António Carlos Henriques Cascalheira   Email interlocutor: antonio.cascalheira@carbus.net   Email entidade: info@carbus.net