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Visión artificial e IoT en producción láctea: así se traduce en calidad de leche cruda y trazabilidad

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En un establo de ordeño rotativo, una cámara instalada sobre el pasillo de salida identifica a cada vaca por su patrón de manchas y por la forma en que carga el peso sobre sus cuatro patas. No necesita un arete RFID (Radio Frequency Identification o Identificación por Radiofrecuencia en español), que puede llegar a perderse ni un lector que falle con el barro; en milisegundos, el sistema cruza esa identificación con el historial de la vaca, detecta una asimetría en el paso (quizá, un indicio temprano de cojera) y marca la alerta antes de que el operario del ordeño note algo distinto en el comportamiento del animal.

A unos metros, en la sala de tanques, un tablero IoT recibe en tiempo real la lectura de un analizador NIRS (Near-Infrared Spectroscopy o Espectroscopia de Infrarrojo Cercano): grasa, proteína, lactosa y, sobre todo, una tendencia de conteo de células somáticas que empieza a subir en el mismo cuarterón de la vaca que la cámara acaba de señalar.

Dos sistemas, un mismo problema, detectado horas (a veces días) antes de que ese problema llegue como un lote de leche cruda rechazado en la báscula de recepción de planta.

Esa escena, que hace cinco años sonaba a piloto tecnológico, hoy es la operación cotidiana de un número creciente de hatos lecheros en Latinoamérica y el resto del mundo. La ganadería de precisión que usa sensores para monitorear animales individuales en tiempo real ya no es solo una promesa de eficiencia productiva, sino un eslabón de la gestión de calidad e inocuidad de toda la cadena láctea, tal como lo documenta una revisión reciente sobre sensores IoT en ganado lechero, que describe cómo la integración de sensores, edge computing, nube y machine learning crea una red de objetos conectados que mejora la gestión individual de los animales mediante decisiones basadas en datos.

En este contexto, el problema que enfrenta cualquier equipo de calidad y trazabilidad en una planta procesadora no es la falta de datos, sino la fragmentación: la cámara de visión artificial genera un tipo de dato, el sensor de rumia genera otro, el tanque de enfriamiento un tercero, y ninguno de los tres llega, de forma estructurada, al sistema de gestión de calidad que decide si un camión cisterna se recibe, se retiene o se rechaza en planta.

¿Qué datos de monitoreo en finca son relevantes en la calidad de leche cruda y puntos críticos de control en planta?

No todos los datos que genera un sistema de visión artificial o IoT en finca tienen el mismo peso para calidad. Por eso, antes de invertir en tecnología o intentar integrar la que ya existe, vale la pena separar los datos verdaderamente accionables de los que solo alimentan un dashboard sin conexión con una decisión de control.

Identificación individual: la base que todo lo demás necesita

La visión artificial ha demostrado ser particularmente útil para la identificación y el seguimiento individual de animales sin necesidad de contacto físico, una capacidad que una revisión reciente de literatura sitúa como la puerta de entrada para todo lo demás: desde seguimiento de comportamiento de alimentación y rumia, pasando por la condición corporal, cojera, mastitis y producción de leche, hasta llegar al comportamiento reproductivo. Sin una identificación confiable (que ahora ya no depende solo de un arete electrónico, sino de reconocimiento visual del patrón de pelaje, la forma corporal o el comportamiento de marcha), ningún otro dato individual puede asociarse de forma consistente a una vaca, a un cuarterón de ubre o a un lote de leche cruda específico.

Cojera y mastitis: dos variables con impacto directo en calidad

Entre los problemas de salud que la visión artificial detecta con mayor madurez técnica, dos tienen relación directa y demostrable con la calidad de la leche cruda que llega a planta:

Cojera: suele ser uno de los problemas de salud más generalizados en el ganado lechero porque causa dolor, altera el patrón de marcha y afecta negativamente a la reproducción y la producción de leche, generando pérdidas económicas para el productor. Los sistemas de estimación de postura basados en video ya logran clasificar el nivel de cojera individual a partir de múltiples rasgos de locomoción, sin necesidad de observación manual… una tarea que, hecha por evaluadores entrenados, resulta demasiado lenta para operaciones de gran escala.

Mastitis: esta enfermedad ampliamente extendida y compleja provoca grandes pérdidas económicas y altera tanto la calidad como el rendimiento de la leche. Su indicador de laboratorio, el conteo de células somáticas (CCS), tiene umbrales bien establecidos en la normativa: un CCS individual de 100,000 o menos indica una vaca sin infección relevante; un umbral de 200,000 sugiere infección subclínica en al menos un cuarterón; y valores de 300,000 o más indican alta probabilidad de infección por patógenos significativos.

La razón por la que estos dos datos importan tanto es que ambos están directamente vinculados a los límites regulatorios que definen si la leche cruda puede procesarse como Grado A. El Grade «A» Pasteurized Milk Ordinance (PMO) de la FDA establece un límite bacteriano de no más de 100,000 UFC/mL para leche cruda de productor individual destinada a pasteurización, y estándares específicos de conteo de células somáticas, temperatura y ausencia de residuos de antibióticos como parte del set completo de estándares químicos, bacteriológicos y de temperatura que debe cumplir la leche Grado A.

Otros sensores IoT que completan el panorama de finca

Más allá de la visión artificial, la ganadería de precisión integra otros sensores que aportan piezas complementarias del rompecabezas de calidad. Algunos ejemplos son:

Acelerómetros y collares de actividad, que detectan cambios de comportamiento asociados a enfermedades metabólicas, cojera o celo.

Analizadores NIRS en línea, capaces de determinar en tiempo real la composición de la leche respecto a grasa, proteína y lactosa, y que, junto con los datos de vacas de alta producción, permiten la detección temprana de trastornos metabólicos, cambios en la leche y mastitis.

Sistemas de pesaje «walk-over» integrados con visión artificial, que estiman el rendimiento lechero individual sin necesidad de báscula dedicada. Son especialmente útiles en contextos donde los métodos tradicionales de recolección de datos no son viables.

Así es como se resume la forma en que un sistema de visión artificial de identificación individual y un tablero IoT de calidad en tiempo real deberían leerse en conjunto, sin ser dos fuentes de información separadas:

El valor de esta alineación no se encuentra en tener cada dato por separado, sino en que el tablero IoT de planta pueda recibir, en el mismo panel, la variable de finca (identidad, alerta sanitaria) junto con la variable de calidad medida en el tanque (composición, temperatura, CCS). Solo así, calidad puede decidir, antes de que el camión cisterna llegue a la báscula, si ese lote necesita muestreo adicional, retención o rechazo.

Impacto en trazabilidad, respuesta ante desviaciones y cumplimiento regulatorio

Tener el dato de finca solo permite visualizar la mitad del problema. La segunda, que determina si la inversión en visión artificial e IoT se traduce en valor de calidad, es si ese dato puede sostenerse como evidencia válida dentro de un sistema de gestión de inocuidad certificado, y si permite una respuesta más rápida cuando algo se desvía de la especificación.

De HACCP a ISO 22000

El HACCP (Análisis de Peligros y Puntos Críticos de Control) fue diseñado originalmente para plantas de procesamiento, y su aplicación en producción primaria sigue siendo, en términos de un análisis reciente sobre tecnología de «One Health» en hatos lecheros, todavía rudimentaria, a pesar de que el marco europeo de inocuidad alimentaria exige apoyo científico a la responsabilidad legal, científica y ética del productor primario. Esa brecha es el espacio que hoy empieza a llenar la combinación de visión artificial e IoT al convertir el monitoreo de finca en un sistema de autocontrol tipo HACCP para la producción primaria, con puntos de identificación temprana de eventos no deseados o inesperados, tanto microbiológicos como toxicológicos, en puntos estratégicos de la cadena láctea.

Por su parte, ISO 22000 no reemplaza al HACCP; lo envuelve dentro de un sistema de gestión completo. Mientras que HACCP únicamente funciona dentro del marco de análisis de peligros y puntos críticos de control, ISO 22000 sigue el ciclo Planificar-Hacer-Verificar-Actuar, que impulsa la mejora continua de todo el sistema de gestión de inocuidad alimentaria. Esto resulta útil para una planta láctea porque los datos de finca como identidad animal, alertas de cojera o mastitis y curvas de enfriamiento no son solo insumos operativos, sino evidencia documentada dentro del propio sistema de gestión, si la planta decide incorporarlos formalmente como parte de sus prerrequisitos y su plan HACCP.

La norma ISO 22000:2018, vigente y reconfirmada en 2023, exige que las organizaciones establezcan sistemas de trazabilidad y procedimientos de retiro como parte de los controles operacionales, y se aplica a todo tipo de organización dentro de la cadena alimentaria, desde productores primarios hasta minoristas. Para una planta que ya recibe datos de finca en tiempo real, es válido preguntarse si la data de finca puede alimentar directamente al sistema de trazabilidad exigido por la norma, o sigue viviendo en una plataforma aislada que no se audita.

Trazabilidad batch-a-finca: ¿qué debe responder el sistema?

Un estándar de certificación adicional para plantas lácteas como FSSC 22000 exige trazabilidad completa desde la finca hasta la distribución, y establece un criterio de desempeño muy concreto, en el que el sistema debe ser capaz de completar un ejercicio de retiro simulado en menos de cuatro horas. Esa exigencia (cuatro horas para reconstruir el camino completo de un lote, desde el tanque de finca hasta el producto terminado) es, en la práctica, imposible de cumplir de forma consistente si los datos de identificación animal, alertas sanitarias y parámetros de calidad de tanque no están integrados en un mismo sistema con trazabilidad batch-a-finca desde el origen.

En Estados Unidos, la regulación FSMA 204 añade una capa adicional de exigencia al imponer requisitos específicos de registro para ciertos alimentos, obligando a capturar Eventos Críticos de Rastreo (Critical Tracking Events) y Elementos Clave de Datos (Key Data Elements) a lo largo de toda la cadena de suministro alimentaria. Los datos que genera un sistema de visión artificial de identificación individual (qué animal, en qué fecha y qué alerta sanitaria activa) son candidatos naturales a convertirse en Elementos Clave de Datos si la planta diseña su arquitectura de trazabilidad pensando en esa integración desde el inicio, en lugar de intentar reconstruirla hasta después de que ocurre una desviación.

¿Qué pasa cuando el dato de finca sí llega a tiempo? La respuesta ante desviaciones

El valor real de esta integración se mide en la velocidad y precisión de la respuesta cuando algo se desvía. Así luciría el contraste de ambos escenarios:

La validación de datos que no puede saltarse

Ningún dato de finca (por sofisticado que sea el algoritmo que lo genera) debería incorporarse a un sistema de gestión de inocuidad sin un proceso explícito de validación. Esto incluye al menos tres verificaciones que calidad y regulatory deben exigir antes de tratar una alerta de visión artificial o IoT como evidencia de control:

La calibración periódica de sensores y cámaras frente a un método de referencia de laboratorio (por ejemplo, el conteo directo microscópico de células somáticas frente a la estimación óptica o electrónica que exige el propio PMO como métodos confirmatorios).

La trazabilidad del propio dato (quién lo generó, con qué versión de algoritmo y en qué fecha) como parte de la documentación exigida por ISO 22000 para cada control operacional.

La existencia de un protocolo de corrección cuando el sistema de visión artificial genera falsos positivos o falsos negativos, algo especialmente relevante en modelos de detección de cojera o dermatitis digital, donde estudios de despliegue en campo han identificado que la mayoría de los errores de clasificación ocurren cerca de los límites entre categorías de severidad.

Sin esa validación, el riesgo no es solo perder la inversión tecnológica, sino que se transforma en la construcción de un sistema de trazabilidad que parece robusto en el papel, pero que se derrumba en el primer ejercicio de auditoría o retiro real, que es precisamente cuando más se necesita que funcione.

La validación de datos que no puede saltarse

Ningún dato de finca (por sofisticado que sea el algoritmo que lo genera) debería incorporarse a un sistema de gestión de inocuidad sin un proceso explícito de validación. Esto incluye al menos tres verificaciones que calidad y regulatory deben exigir antes de tratar una alerta de visión artificial o IoT como evidencia de control:

La calibración periódica de sensores y cámaras frente a un método de referencia de laboratorio (por ejemplo, el conteo directo microscópico de células somáticas frente a la estimación óptica o electrónica que exige el propio PMO como métodos confirmatorios).

La trazabilidad del propio dato (quién lo generó, con qué versión de algoritmo y en qué fecha) como parte de la documentación exigida por ISO 22000 para cada control operacional.

La existencia de un protocolo de corrección cuando el sistema de visión artificial genera falsos positivos o falsos negativos, algo especialmente relevante en modelos de detección de cojera o dermatitis digital, donde estudios de despliegue en campo han identificado que la mayoría de los errores de clasificación ocurren cerca de los límites entre categorías de severidad.

Sin esa validación, el riesgo no es solo perder la inversión tecnológica, sino que se transforma en la construcción de un sistema de trazabilidad que parece robusto en el papel, pero que se derrumba en el primer ejercicio de auditoría o retiro real, que es precisamente cuando más se necesita que funcione.

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1° Congreso Internacional Bubalino – Argentina 2026

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En Chile investigación busca desarrollar herramienta para enfrentar la mastitis bovina

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La mastitis bovina es una de las principales enfermedades que afectan al ganado lechero y puede generar importantes consecuencias para la producción, la calidad de la leche y la salud de los animales. En las regiones de Los Ríos y Los Lagos, donde se concentra el 82 por ciento de las vacas lecheras del país, esta problemática adquiere especial relevancia para una de las principales actividades productivas del territorio.

Oriunda de Llanquihue, Macarena Núñez Campos, llegó a Valdivia en 2019 para estudiar Bioquímica en la Universidad Austral de Chile (UACh), pero su interés por la ciencia comenzó mucho antes. “De niña me gustaban mucho las clases de ciencias naturales y, a medida que fui creciendo, mis ramos favoritos pasaron a ser biología y química”, recuerda. También guarda especial recuerdo de sus experiencias en el laboratorio de su colegio y de su participación en ferias científicas, espacios que despertaron tempranamente su curiosidad y fueron fundamentales para descubrir que quería dedicar su vida profesional a la ciencia.

Hoy, esa vocación se refleja en una investigación que busca aportar una nueva herramienta para la detección de los microorganismos responsables de la mastitis bovina.

La reciente graduada del Magíster en Ciencias mención Microbiología de la Facultad de Ciencias de la UACh, desarrolló su investigación en vinculación con Laboratorios y Servicios Veterinarios Valdivia Limitada (Lavet), enfocándose en el desarrollo y evaluación de un método diagnóstico basado en una técnica molecular denominada LAMP (Loop-mediated isothermal amplification. El objetivo fue detectar de manera rápida y específica cinco patógenos asociados a la mastitis bovina: Staphylococcus aureus, Streptococcus uberis, Escherichia coli, Mycoplasma bovis y Prototheca bovis. Los dos últimos son considerados agentes emergentes de especial interés debido a las dificultades que pueden presentar para su diagnóstico y control.

“Mi tesis consistió en desarrollar y evaluar un nuevo método diagnóstico para la detección rápida y específica de cinco patógenos causantes de mastitis bovina. El método se basó en una técnica molecular denominada LAMP, que permite amplificar y detectar material genético de los microorganismos de manera rápida y sin requerir necesariamente el equipamiento sofisticado que utilizan otras técnicas moleculares convencionales”, explica Macarena.

Un desafío para la producción lechera regional

La mastitis es una enfermedad que afecta directamente la productividad de los rebaños. Puede disminuir la producción y calidad de la leche, aumentar los costos asociados al tratamiento y en casos más severos, comprometer la salud y la futura productividad del animal. Contar con herramientas que permitan identificar oportunamente el microorganismo responsable de una infección puede contribuir a mejorar las decisiones sanitarias y avanzar hacia tratamientos más específicos.

“En Chile, esta problemática cobra especial relevancia en las regiones de Los Ríos y Los Lagos, donde se concentra el 82% de las vacas lecheras del país. Por lo tanto, cualquier enfermedad que afecte la sanidad de los rebaños en esta zona puede tener un impacto no solo en los productores, sino también en toda la cadena productiva láctea”, añade Macarena.

La investigadora destaca que el desarrollo de métodos diagnósticos más rápidos y accesibles podría ser especialmente relevante para la realidad productiva regional, al permitir identificar con mayor oportunidad qué microorganismo está provocando una infección y apoyar decisiones de manejo y tratamiento. Uno de los aspectos centrales de esta experiencia ha sido precisamente la vinculación entre la investigación desarrollada desde la universidad y las necesidades del sector productivo.

Para Macarena Núñez, esta relación resulta fundamental para que el conocimiento científico pueda trascender el ámbito académico y convertirse en soluciones concretas: “Creo que es fundamental vincularse con el sector productivo porque permite que los resultados de las investigaciones no se queden únicamente en el ámbito académico, sino que puedan transformarse en soluciones concretas para problemáticas reales”.

A su juicio, esta colaboración permite complementar las capacidades de ambos sectores: mientras la academia aporta conocimiento y una base científica sólida, la industria contribuye a identificar necesidades concretas y espacios donde ese conocimiento puede tener una aplicación.

Una beca para continuar formando capital humano

El vínculo de Macarena con el laboratorio se inició en 2023, durante su formación de pregrado en Bioquímica. Desde entonces, tuvo la oportunidad de integrarse al Laboratorio de Mastitis Bovina, experiencia que posteriormente dio paso al desarrollo de su tesis de magíster. Durante este proceso fue guiada por el Dr. Armin Mella y el Dr. Diego Carrillo, quienes la acompañaron en el desarrollo de la investigación.

La investigación fue desarrollada con el apoyo del programa Piloto de Becas de Postgrado impulsado por el Gobierno Regional de Los Ríos y la Universidad Austral de Chile, financiamiento que para Macarena fue fundamental para completar su formación de magíster. “La beca FIC fue de gran ayuda para mí, ya que me entregó los recursos y herramientas necesarios para poder finalizar mi tesis y continuar con mi formación de manera adecuada. El apoyo permitió financiar aspectos no solo asociados a mi investigación, sino que también a gastos relacionados con mi permanencia en Valdivia y en el programa de magíster”.

Actualmente, Macarena se encuentra trabajando en Puerto Varas, en Aqua BC, empresa vinculada a la biotecnología y a la prestación de servicios para el sector acuícola. Si bien su trabajo actual no está directamente relacionado con la mastitis bovina, reconoce que la experiencia desarrollada durante el proyecto FIC amplió su perspectiva sobre las posibilidades profesionales que existen para quienes se forman en ciencias. “Me hizo comprender que nuestro desarrollo profesional no necesariamente tiene que estar ligado exclusivamente a la academia o la investigación, sino que también podemos incorporarnos directamente a la industria”, afirma.

Para Macarena, esta experiencia demuestra el valor de conectar las capacidades científicas que se desarrollan en las universidades con las necesidades concretas de los territorios y sus sectores productivos. “Considero que esta conexión entre el conocimiento científico y las necesidades de la industria es fundamental para que la investigación pueda tener un impacto concreto en la sociedad y en los distintos sectores productivos”, concluye.

La profesional termina esta entrevista agradeciendo especialmente a la Dra. Leyla Cárdenas, directora del proyecto FIC, a Francisca Sepúlveda y Pedro Matus, encargados de su seguimiento.

Proyecto financiado por el Fondo de Innovación y Competitividad (FIC) del Gobierno Regional de Los Ríos y aprobado por el Consejo Regional.

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Estudio detecta anticuerpos contra la paratuberculosis bovina en terneros neonatos

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Un estudio del Royal Veterinary College demuestra que los anticuerpos contra Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis pueden identificarse en la sangre de los terneros tras la ingesta de calostro. El hallazgo abre una nueva vía para estudiar la exposición temprana a la enfermedad de Johne y fortalecer las estrategias de vigilancia y control en los rodeos.

Una investigación realizada por científicos del Royal Veterinary College (RVC) identificó que los terneros recién nacidos pueden presentar anticuerpos contra la enfermedad de Johne en su sangre luego de consumir el calostro materno. El descubrimiento podría aportar una nueva herramienta para determinar en qué momento los animales se exponen por primera vez al agente causal de esta enfermedad, favoreciendo el desarrollo de estrategias más eficaces de prevención y control.

La enfermedad de Johne, también conocida como paratuberculosis bovina, es una enfermedad infecciosa, crónica e incurable causada por Mycobacterium avium subespecie paratuberculosis (MAP). La infección suele producirse durante las primeras semanas o meses de vida, aunque los signos clínicos generalmente aparecen años más tarde.

En los animales afectados, la bacteria provoca un deterioro progresivo de la mucosa del intestino delgado, generando inflamación crónica, pérdida de peso, disminución de la producción de leche, diarrea persistente y, en los casos más graves, la muerte. Además de comprometer el bienestar animal, representa un importante problema económico para la producción lechera a nivel mundial.

Hasta el momento, los programas de vigilancia se enfocan principalmente en detectar la enfermedad en bovinos adultos, mientras que existe escasa información sobre lo que ocurre durante las primeras etapas de vida.

Un nuevo enfoque para estudiar la exposición temprana

Con el objetivo de profundizar el conocimiento sobre la infección en los primeros días de vida, investigadores del RVC analizaron muestras de sangre de 38 terneros recién nacidos y sus respectivas madres provenientes de un establecimiento lechero comercial del suroeste de Inglaterra.

Las muestras habían sido obtenidas originalmente como parte de los controles rutinarios destinados a verificar la correcta absorción de anticuerpos provenientes del calostro. Posteriormente, los científicos aprovecharon los sueros residuales para medir anticuerpos específicos contra MAP y evaluar su relación con el estado sanitario de las madres y con la eficiencia de la transferencia de inmunidad pasiva.

Los resultados mostraron que los terneros nacidos de vacas con anticuerpos frente a MAP presentaban concentraciones significativamente más altas de esos mismos anticuerpos que aquellos cuyas madres no evidenciaban seropositividad. Asimismo, la relación entre los niveles de anticuerpos detectados y la absorción del calostro fue diferente según el estado sanitario de la madre.

En conjunto, los hallazgos respaldan la hipótesis de que los anticuerpos específicos contra MAP son transferidos desde la vaca al ternero a través del calostro.

Potencial para mejorar la vigilancia sanitaria

Los investigadores aclaran que la detección de estos anticuerpos no constituye una prueba diagnóstica de infección en terneros recién nacidos, ya que refleja la inmunidad pasiva transferida por la madre y no necesariamente la presencia de la bacteria en el animal.

Sin embargo, consideran que esta información podría incorporarse como una herramienta complementaria dentro de los programas de vigilancia de rodeos y de evaluación del riesgo sanitario, contribuyendo a comprender mejor la dinámica de transmisión de la enfermedad durante las primeras etapas de vida.

De confirmarse los resultados de esta investigación en estudios con un mayor número de animales, este enfoque podría aportar información valiosa para optimizar las estrategias de control de la enfermedad de Johne, mejorar el bienestar animal y reducir las pérdidas productivas asociadas a esta importante enfermedad de los bovinos.

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