Investigadores del Instituto de Ingeniería de Alimentos (FoodUPV) de la Universitat Politècnica de València (UPV) están llevando a cabo el proyecto ULTRADIGITAL, que busca desarrollar sistemas no invasivos para la monitorización y predicción de la calidad y seguridad alimentaria basados en tecnologías ultrasónicas sin contacto.
Actualmente, el sector agroalimentario está demandando el desarrollo de sistemas de monitorización que permitan medir, de forma no-invasiva, precisa, en tiempo real y para toda la producción, las propiedades nutricionales, texturales o la presencia de defectos internos y cuerpos extraños de diferente tamaño (fragmentos de plásticos, vidrio, huesos, etc.).
Las tecnologías actuales de análisis no-invasivo se basan fundamentalmente en el uso de técnicas fotónicas (rayos X, infrarrojo-NIR, microondas, técnicas hiperespectrales, etc.), aunque su alto coste, su necesidad de espacio elevado en la línea y variabilidad en la resolución de los problemas limitan su aplicación. Dado que la medición de estas propiedades afecta tanto a la calidad como a la seguridad alimentaria, la búsqueda de nuevas tecnologías para el análisis no-invasivo de alimentos presenta un gran interés a nivel industrial, más aun considerando el reto tecnológico al que se están enfrentando las industrias dentro del contexto digital de la Industria 4.0.
En este contexto, las técnicas ultrasónicas se presentan como alternativas muy prometedoras frente a las tecnologías existentes. La inspección ultrasónica se basa en el análisis de la propagación de este tipo de onda por un material y su alteración debido a las propiedades mecánicas del material inspeccionado. Dentro de esta tecnología podemos distinguir entre las aplicaciones con o sin contacto.
La principal novedad de los sistemas ultrasónicos sin contacto radica en que la propagación de la onda ultrasónica se realiza a través del aire, de manera que el sensor no interacciona con el material a inspeccionar. Así, la medida ultrasónica sin contacto permite una inspección totalmente no-invasiva de los alimentos y, a diferencia de las técnicas convencionales por contacto, facilita notablemente su implementación a nivel industrial. De esta forma, es posible medir en tiempo real y para toda la producción parámetros como composición, textura o presencia de defectos y cuerpos extraños, que actualmente son muy difíciles de controlar en la industria agroalimentaria.
Teniendo en cuenta esto, el principal objetivo del proyecto ULTRADIGITAL es el desarrollo de sistemas no invasivos para la monitorización y predicción de la calidad y seguridad alimentaria que estén basados en tecnologías ultrasónicas sin contacto. Además, estos sistemas estarán integrados con técnicas estadísticas y Big Data, permitiendo la toma de decisiones en tiempo real en la industria, lo que contribuye a su transición digital.
Para alcanzar este objetivo se proponen actividades dirigidas a caracterizar, mediante el uso de ultrasonidos, las propiedades de calidad y seguridad alimentaria de diferentes productos de los sectores más relevantes de la industria agroalimentaria, como son el sector cárnico, el lácteo y el de cereales. Además, se abordará el desarrollo de aplicaciones para la detección de cuerpos extraños internos, que representan un riesgo físico y comprometen la seguridad alimentaria.
El proyecto ULTRADIGITAL permitirá el desarrollo de modelos predictivos de los parámetros de calidad y seguridad alimentaria mediante el empleo de avanzadas técnicas de análisis de señal ultrasónica y técnicas multivariante de análisis masivo de datos. Así, la adecuada gestión de los datos generados por los sistemas ultrasónicos posibilitará, no únicamente un control óptimo del producto, facilitando su clasificación, reprocesado o rechazo, sino también un control del proceso a partir del reajuste de variables o reformulación de procesos.
El proyecto está siendo ejecutado por un equipo multidisciplinar de investigadores con experiencia en el desarrollo de tecnologías ultrasónicas para la caracterización de alimentos, complementándose por expertos en técnicas de tratamiento de señal e ingeniería estadística multivariante.
El proyecto ULTRADIGITAL con título “Desarrollo de sistemas ultrasónicos para la monitorización no-invasiva de la calidad y seguridad de los alimentos” tiene una duración de tres años (2022-2024) y ha sido financiado dentro del Programa AGROALNEXT (Expediente 2022/045), cuyo propósito es favorecer la doble transformación, digital y sostenible del sector agroalimentario, para así incrementar su competitividad y alcanzar los objetivos climáticos y medioambientales fijados en el Pacto Verde, a la vez que se garantiza el suministro de alimentos sanos, seguros, sostenibles y accesibles a la población, como persigue la Estrategia de la Granja a la Mesa de la UE.
AGROALNEXT se enmarca en el Plan de Recuperación, Transformación y Resiliencia, la estrategia española para canalizar los fondos destinados por Europa a reparar los daños provocados por la crisis del COVID-19 y, a través de reformas e inversiones, construir un futuro más sostenible.
