Resumen

El mundo de los hongos es completamente fascinante, la cantidad de usos que tienen los hongos es impresionante, y mas cuando de alternativas hablamos.

Los hongos pueden servir para tratar el agua contaminada, eliminar residuos, y hasta producir alimentos con una buena cantidad de proteína con un índice de grasa muy baja, teniendo una alternativa alimenticia ante la producción y consumo de carne.

El uso de sistemas de riego y siembra mas eficientes nos permiten aumentar la producción de cuerpos fructíferos y de esta manera, popularizar estos super alimentos.

Palabras clave; Hongos, Alternativas, Proteína, Cuerpo fructífero

Pregunta de Investigación

Planteamiento del Problema

El control de variables y condiciones ambientales es fundamental para una buena producción de un hongo comestible, pero una variable que puede significar el éxito o fracaso de una producción es el riego; porque es donde se puede controlar la humedad del sistema, proporcionando una de las características mas notorias para la supervivencia de cualquier hongo.

La falta de humedad no le permitirá al hongo sobrevivir, mientras que una humedad por encima del 90% podría obligar al micelio usar otras vías metabólicas, como la fermentación, que es una vía anaerobia; precisamente por el exceso de agua y falta de aire

El riego de hongos para alimento de forma manual, puede ser un tanto lenta cuando este proceso queremos implementarlo como un proceso industrial, o alimentos con la finalidad de obtener un volumen grande de producto en poco tiempo.

Antecedentes

Que son los hongos

Los hongos son uno de los 5 reinos de la biología llamado reino fungí, y está compuesto por un organismo qué comparte características del reino vegetal con el reino animal, como la reproducción sexual y asexual gracias a las endosporas producidas por el cuerpo fructífero.

No todos los hongos tienen la capacidad de crear cuerpos fructíferos, qué es una estructura macroscópica con forma de sombrero que tiene una actividad sexual en donde se producen las esporas, qué son pequeñas cápsulas con la carga genética del hongo lista para unirse a otra espora con diferente carga genética y de esta manera, reproducirse y extenderse por el suelo. (Gaitan Hernandez, Salmones, Perez Merlo, & Mata, 2006)

Cuerpo fructífero

El cuerpo fructífero es una estructura sexual del hongo en donde se desarrollan las esporas para su reproducción. Esta formación es de vital importancia por sus propiedades que pueden ser de interés alimenticio, medico, farmacéutico,

Este cuerpo es un alimento nutritivo y cada hongo tiene cualidades distintas y muy importantes, como la regeneración neuronal, como sustituto de sustancias energizantes incluso como alternativa en el consumo de proteína y sustituto de la carne. (MushLove, 2023)

Siembra de setas

La siembra de setas requiere que las condiciones de siembra sean asépticas y con la mayor limpieza y desinfección posible, porque, aunque se busque la siembra de hongos, la presencia de hongos no deseados puede mermar la producción de nuestro hongo, así como la presencia de bacterias o contaminantes que no le permitan a nuestra seta desarrollarse en óptimas condiciones.

Las setas necesitan condiciones muy específicas de humedad, calor, luz, y nutrientes en el sustrato, pero la cosecha es en realidad muy sencilla, pues consta de cortar en la parte más cercana al micelio sin llegar a él, una vez la seta cortada, puede ser almacenada en bolsas con cierre hermético para evitar cualquier tipo de contaminación. (Gaitán Hernández, Salmones, Pérez Merlo, & Mata, 2006)

Sustratos

El sustrato es el medio por el cual, la seta obtendrá nutrientes, y aunque la hidroponía es una técnica prometedora, la necesidad de vitaminar el agua donde crece el hongo con nutrientes procesados hidrosolubles y de rápida absorción, nos obliga a usar productos con procesos, empaques y que afectan a la idea de ser sustentable, amigables con el ambiente, y tener la mínima cantidad de desechos.

El sustrato disponible y con mejores características para este tipo de biorreactor es tierra extraída de algún lugar húmedo y fértil, como es el caso de un bosque o un cerro con alta densidad vegetal, con suficientes restos orgánicos, hojarasca y fragmentos de cortezas que le proporcione a las setas las condiciones adecuadas físicas como de nutrientes. (Velasco Velasco & Vargas Di Bella, 2004)

Nutrientes

Las setas nos proporcionan una gran cantidad de proteína y carbohidratos, con una bajísima cantidad de grasas que ronda el 1.6%, que permite considerar a las setas como una opción alimenticia viable frente al consumo de elementos cárnicos u otras plantas.

Pero, así como las setas proporcionan muchos nutrientes y hasta minerales como calcio y potasio, requieren nutrientes como carbono, nitrógeno, hidrógeno, potasio y calcio que deben estar presentes en el sustrato. Al sustrato se le debe administrar nutrientes como cáscaras de huevo, huesos molidos, residuos agrícolas como cáscaras de semillas como nueces, cacahuates, zacate, cáscaras de plátano, residuos alimenticios, y algunas cortezas y hojas. (García Rollán, 2007)

Crecimiento

Se pueden observar crecimientos desde los 2 primeros días posteriores a la siembra, pero para la cosecha, es posible que las setas estén listas en aproximadamente 6 días posteriores a la siembra. (Velasco Velasco & Vargas Di Bella, 2004)

Usos de los hongos

Los hongos aparte de ser una gran fuente de proteínas no cárnicas, tiene sustancias únicas que a lo largo de los años han servido para crear tratamientos psiquiátricos, terapias medicinales alternativas, y son un gran auxiliar en los complementos alimenticios. (Velasco Velasco & Vargas Di Bella, 2004)

La Universidad Politécnica de Cuautitlán Izcalli

La Universidad Politécnica de Cuautitlán Izcalli se ubica en el municipio de Cuautitlán Izcalli Tepojaco, qué se caracteriza por sus climas cambiantes y extremos, suelos áridos y de difícil tratamiento por los contaminantes presentes como metales pesados y cemento de construcción, convirtiendo el pH en un problema ácido.

A pesar de tener a unos cuantos metros al lago de Guadalupe y tener una cantidad grande de vegetación alrededor de las instalaciones, parece que la contaminación del suelo viene de la misma construcción de la Universidad, teniendo una vegetación muy pobre, y repleta de organismos qué no pertenecen al ecosistema.

(Simbaña Czar, 2016)

Objetivo

Objetivo

Objetivo general

Crear un sistema de riego que optimice los procesos de siembra, administración de humedad y recolección en cuanto a la producción en serie de hongos comestibles

Objetivos específicos

• Crear un sistema de riego con la capacidad de dispersar el micelio
• Crear un sistema capaz de poder mantener la humedad en los contenedores del sustrato
• Crear un sistema capaz de volver mas rápido todos los procesos de siembra y humidificación
• Comprobar que el sistema de riego puede mantener la inocuidad para la siembra de hongos de grado alimenticio

Justificación

Justificación

Los hongos tienen el potencial para poder remplazar la carne como fuente de proteínas y también puede fungir como un suplemento alimenticio de grandes beneficios, por lo que la producción, comercialización y popularización de el consumo de hongos es de vital importancia, así como contar con métodos inocuos, efectivos y eficaces para la producción de volúmenes de hongos comestibles listos para su distribución.

El uso de manos humanas es impreciso, pues los sentidos no tienen la capacidad de identificar la cantidad optima de humedad que requiere una siembra, por lo que la automatización es una gran opción, sin embargo el uso de sensores y equipo avanzado es muy costoso por lo que un sistema optimizado con materiales reciclados, y un funcionamiento enfocado en el uso de principios físicos puede ser una alternativa que aumenta las ganancias, el valor agregado, y disminuye la inversión inicial y los tiempos de producción.

El costo de equipos profesionales y que usan electricidad no son el único problema, sino que el mantenimiento de los equipos puede llegar a ser de costos elevados y puede requerir personal especializado en el área de equipos de esta índole, volviendo complicada una producción con equipos complejos.

Hipótesis

Se espera que, durante los próximos meses de siembra, tener cultivos limpios, inocuos e higiénicos que cumplan con los tiempos y volúmenes de cosecha competitivos en comparación a la siembra tradicional gracias a un sistema de riego eficaz que minimice el desperdicio de agua, maneje parámetros mas exactos, y baje los costos de inversión inicial y mantenimiento.

Método (materiales y procedimiento)

Métodos

El sistema funciona principalmente con la gravedad, usando una red de tuberías y mangueras que llevan el agua hasta la zona donde está el hongo en cuestión

Distribución

La instalación inteligente cuenta con sistemas y equipos que en su gran mayoría que, no tiene ninguna interacción con la electricidad ni con combustibles, intentando ser lo más sustentables, mecánicos, funcionales e invisibles para el medio ambiente.

Todos los equipos que fueron necesarios para la instalación, se encuentran en la siguiente imagen (Ilustración 1).

Ilustración 1- Simbología (Frausto Vera)

Las instalaciones se encuentran en un terreno de la Universidad Politécnica de Cuautitlán Izcalli con una pendiente, que favorece el flujo del agua que viene de los estanques ubicados en la zona norte, y que abastecen de agua a la zona de sembrado, proporcionando humedad y agua.

El sistema de riego estará en la parte superior, con una ligera pendiente que pueda ser usada para poder mover el agua sin la necesidad de una bomba.

Este sistema es un conjunto de tuberías que se conectan a un tanque de almacenaje donde se colocará una cantidad de solución con el micelio, para la siembra.

Las tuberías superiores que se conectan directamente a los tanques deben tener una bajada, que consta de una pendiente con una manguera, que finaliza en los recipientes donde ya debe estar el sustrato listo, para que el micelio sea sembrado.

Ilustración 2- Planos de las instalaciones con el sistema de riego

El sistema de riego tiene 2 secciones, una al lado de la otra, cada sección tiene un tanque abierto para depositar el agua requerida por la siembra y por el tipo de hongo, ya que las diferentes cepas podrían tener exigencias distintas, y de esta manera colocar cantidades exactas.

Tabla 1 Valores a considerar para el goteo

Hay que considerar que, en el sistema de riego por goteo, la única presión que se tiene en la tubería es la que se genera a partir de la gravedad, es por eso que el peso del agua es muy importante.

Los aspersores pueden ser modificados dependiendo de las necesidades, esto facilita tener un mayor control de parámetros en cuanto a humedad necesaria dependiendo de la fase de crecimiento del hongo.

Tabla 2- Parámetros de aspersión y caudal

Los parámetros referentes al diámetro de apertura de los aspersores van a depender del caudal necesario para cumplir con el porcentaje de humedad, sin embargo, los goteros se encontrarán en una posición alta y de acceso complicado, por lo que al aumentar el tiempo de goteo y disminuir los litros administrados es posible la modificación del caudal sin la necesidad de las variaciones en el diámetro de los goteros.

Tabla 3- Cálculos de caudal y longitud para tubería de riego por goteo

Ilustración 3- Comienzo de construcción

Las condiciones climatológias fueron adversas, pues las lluvias dificultaron el manejo de la tierra, aparte de la falta de herramientas adecuadas para un correcto procedimiento.

Ilustración 4-Resultados obtenidos al 20 de septiembre

.Las fosas de alimentación cuentan con un área de 4m^2 y un volumen de 2m^3 listos para almacenar 2000L c/u y poder suministrar el agua suficiente para riegos continuos.

Galería Método

Resultados

Galería Resultados

Discusión

La siembra tradicional es un proceso para el cual una persona necesita realizar una esterilización del sustrato, así como una pasteurización para garantizar la limpieza, inocuidad y salubridad del proceso, después se coloca el micelio en el sustrato de forma manual, este proceso es tardado si consideramos lo siguiente. Una persona es capaz de realizar una siembra efectiva tardando aproximadamente 40 min sin contar procesos de limpieza del sustrato. Sin embargo, un sistema de riego por goteo es capaz de hacer hasta 35 siembras con una sola persona en un tiempo aproximado de 20 minutos. (MushLove, 2023)

Conclusiones

El sector fúngico está olvidado por la complejidad y dificultad de obtener resultados, sin embargo, son fascinantes todos los beneficios que nos proporcionan los hongos de cualquier tipo, desde fermentar una cerveza, hasta desarrollar biofarmacos como la insulina o como sustitutos proteicos en la alimentación.

Por los mismos motivos, la industrialización de los hongos no ha sido posible, sin embargo, el riego por goteo optimiza y acelera la siembra y producción.

Los procesos que llevamos a cabo no tienen ningún tipo de interacción con la electricidad, o cualquier tipo de combustible, todos los mecanismos usan principios físicos o mecánicos.

Bibliografía

• Brizuela, M. A., García, L., Pérez, L., & Mansur, M. (1998). Basidiomicetos: nueva fuente de metabolitos secundarios. Revista Iberoamericana Micol.
• Frausto Vera, D. Y. (s.f.). Simbologia de equipos.
• Gaitan Hernandez, R., Salmones, D., Perez Merlo, R., & Mata, G. (2006). MANUAL PRÁCTICODEL CULTIVO DE SETAS. Xalapa, Veracruz: Instituto de Ecología A.C.
• Kuhar, F., Castiglia, V., & Papinutti, L. (2013). Reino Fungi: Morfologías y etructuras de los hongos. REVISTA BOLETÍN BIOLÓGICA, págs. 11 – 18.
• Medel, R. (2013). HONGOS ASCOMICETOS DEL BOSQUE MESÓFILO DE MONTAÑA EN MÉXICO. Universidad Veracruzana, Instituto de Investigaciones Forestales.
• MushLove, C. (22 de agosto de 2023). Taller para la siembra de setas en casa. (U. P. Izcalli, Entrevistador)
• Simbaña Czar, C. J. (2016). BIORREMEDIACIÓN DE SUELOS CONTAMINADOS CON HIDROCARBUROS DE LA PARROQUIA TARACOA EN FRANCISCO DE ORELLANA, MEDIANTE EL HONGO Pleurotus ostreatus. ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DE CHIMBORAZO.
• Velasco Velasco , J., & Vargas Di Bella, E. (2004). CULTIVO DEL HONGO SETA (Pleurotus ostreatus). México.

Summary

Research Question

Problem approach

Background

Objective

Justification

Hypothesis

Method (materials and procedure)

Method Gallery

Results

Results Gallery

Discussion

Conclusions

Bibliography