Reto o necesidad que resuelve
Actualmente el seguimiento de la fermentación alcohólica en bodega suele llevarse a cabo midiendo una serie de parámetros, como la densidad, el contenido de azúcares reductores, características cromáticas, índice de polifenoles totales, pH, acidez total, acidez volátil y grado alcohólico. Sin embargo, la toma de muestras manuales, los complejos y tediosos métodos de análisis actuales y los grandes volúmenes procesados en una época muy puntual del año no permiten que se realice un seguimiento exhaustivo, únicamente es posible analizar algunos de estos parámetros dos veces al día, frecuencia insuficiente para poder controlar el proceso y actuar a tiempo en caso de ser necesario. Por otra parte, en función de la evolución de la fermentación alcohólica el enólogo toma una serie de decisiones en base a su experiencia y con el análisis puntual de ciertos parámetros en el vino que se está elaborando, no existiendo herramientas que le faciliten y agilicen esta toma de decisiones.
En esta tesitura se han llevado a cabo estudios con diferentes sistemas (sistemas off-line con y sin muestreo automático, sistemas in situ y sistemas online) con el fin de automatizar la monitorización de la fermentación alcohólica. Sin embargo, aún no existe a nivel comercial una solución definitiva e idónea para la monitorización de la fermentación alcohólica en bodega, y en ningún caso dan soporte en la toma de decisiones durante este proceso. El proyecto FERMUS pretende dar solución a esta necesidad y reto tecnológico de forma que permita al sector vitivinícola ser más competitivo y eficiente en la elaboración de vino.
Solución
El sistema se basa en dos transductores enfrentados: uno emite una señal ultrasónica (es el emisor) y el segundo la recibe (es el receptor), conteniendo ambos en su interior un elemento piezoeléctrico.
Al aplicar un voltaje al emisor el piezoeléctrico vibra generando una onda magnética (completamente inocua para el producto) que atraviesa las paredes y el fluido que se encuentra en su interior. Cuando esta onda mecánica llega al receptor su piezoeléctrico convierte esta vibración en una señal eléctrica que es procesada y analizada, aplicando diferentes algoritmos de tratamiento y análisis de señal para su posterior estudio.
El objetivo general del proyecto FERMUS se ha centrado en el diseño y desarrollo de una herramienta integral basada en la tecnología de ultrasonidos y sistemas de procesamiento avanzados para monitorizar y dar soporte en la toma de decisiones de manera fácil, rápida y en continuo durante la etapa más crucial para la obtención de vinos de calidad como es la fermentación alcohólica. El proyecto ha tenido un carácter transversal aunando diferentes sectores representados por las diferentes empresas que han conformado el consorcio, como los sectores vitivinícola (LABASTIDA y AMESGUREN) y bienes y equipos (ENKOA, M-MARINA) y TICs (LANIT).
En el proyecto FERMUS se ha obtenido como resultado un primer prototipo de un sistema ultrasónico de monitorización y modelos de predicción de parámetros químicos de la fermentación alcohólica del vino; prototipo que sienta las bases para un posterior sistema de ayuda a la toma de decisiones en bodega.
Este sistema está integrado por los siguientes componentes:
- Utillaje mecánico de acople de los transductores al depósito de vino (desarrollado por M-MARINA).
- Equipo de ultrasonidos que excita-recibe las señales de los transductores y trata y analiza las señales ultrasónicas (desarrollado por ENKOA).
- Software de comunicación con equipo de ultrasonido y modelos predictivos iniciales de parámetros químicos del proceso de fermentación (desarrollado por LANIT).
Asimismo, se ha obtenido como resultado una tecnología para monitorizar y dar soporte en la toma de decisiones en el proceso de fermentación alcohólica en el vino como herramienta para mejorar la eficiencia de la producción de vino. Esta tecnología permitirá a las bodegas LABASTIDA y AMESGUREN mejorar el rendimiento y la calidad de la producción de sus vinos
Empresas cliente
ENKOA, MANUEL QUINTANO, AMESTOI
Tecnologías involucradas
- IoT
- Data Analytics
- Ultrasonidos