Producto · Fermentación de yogur

pHotoYOGURT

Monitorización óptica en continuo de la fermentación del yogur. Mide el pH y la evolución reológica dentro del tanque y predice el punto final del proceso.

Sonda óptica NIR pHotoYOGURT

01 Qué es

De la intuición a la medida

pHotoYOGURT es una sonda óptica de infrarrojo cercano que se instala en el tanque de fermentación y registra la señal del medio de forma continua durante todo el proceso. Nuestros modelos traducen esa señal en pH y en parámetros de textura, y proyectan la curva hacia su punto final.

El operario deja de trabajar con puntos aislados y pasa a ver la curva completa, en tiempo real, con una predicción de cuándo se alcanzará el objetivo. La tecnología está protegida por la patente US11041805B2, licenciada en exclusiva desde la Universitat Autònoma de Barcelona.

Lo que ve el operario
Predicción óptica en continuo Muestreo manual · 5 puntos
Esquema ilustrativo
Curva de acidificación de una fermentación de yogurEl pH cae de 6,50 a 4,55 en unas 6 horas. La predicción óptica en continuo describe la curva completa; el muestreo manual sólo aporta cinco puntos aislados que, interpolados en línea recta, se separan de la curva real hasta 0,4 unidades de pH.6,56,05,55,04,50 h1 h2 h3 h4 h5 h6 hPHOBJETIVO pH 4,60
La curva completa de acidificación con la proyección hacia el objetivo de corte, en lugar de cinco puntos aislados interpolados a mano.

02 Capacidades

Qué hace el sistema

Todo desde una única sonda en el tanque, sin tocar la rutina de limpieza CIP de la línea.

Ver la ficha técnica

Mide el pH en continuo

Durante toda la fermentación, sin extracción de muestra.

Predice el punto final

Sonda óptica NIR pHotoYOGURT

Proyecta la evolución del proceso y el momento en que se alcanzará el objetivo de corte.

Sigue la evolución reológica

Formación de la estructura del gel a lo largo de la acidificación.

Detecta fermentaciones anómalas

Avisa de desviaciones mientras todavía son corregibles.

Registra la trazabilidad de cada lote

Tanques de fermentación monitorizados en planta

De forma automática, sin anotación manual.

Se integra con la planta

PLC de línea o plataforma cloud tipo SaaS.

03 Precisión

Cuánto se acerca la predicción al pH real

Instalamos la sonda en un fermentador industrial y comparamos, medición a medición, lo que predice el modelo óptico con el pH medido por el método de referencia de la planta.

Estado de la evidencia: provisional. La evaluación es interna al conjunto de datos disponible; la validación externa con lotes independientes está pendiente.

+25

Mediciones de pH comparadas por fermentación

+6 meses

En tanques de producción real

0,05–0,06 · 0,034 medio

Error medido · unidades de pH

Para hacerse una idea de lo que significa: con un objetivo de corte en pH 4,60, la predicción se movería dentro de una banda de aproximadamente ±0,05 respecto a lo que marcaría el pH-metro de referencia.

pH estimado vs. pH de referencia
Identidad Banda ±0,05 pH
Esquema ilustrativo
pH estimado por el modelo óptico frente al pH de referenciaDispersión de 61 determinaciones de cinco fermentaciones. Los puntos se agrupan sobre la diagonal de identidad y prácticamente todos caen dentro de la banda de más menos 0,05 unidades de pH. El RMSE de la validación cruzada anidada es de 0,034.4,54,55,05,05,55,56,06,06,56,5pH DE REFERENCIApH ESTIMADORMSE 0,034 pHn = 61 · NESTED LOGO · 5 FERMENTACIONES
pH estimado frente a pH de referencia. Validación cruzada interna anidada (nested LOGO) por experimento, 61 determinaciones de cinco fermentaciones. La evaluación es interna al conjunto de datos disponible; la validación externa con lotes independientes está pendiente.

Metodología y resultados detallados

El modelo óptico predictivo de pH se ha evaluado en el marco de un piloto industrial mediante validación cruzada interna anidada Leave-One-Group-Out (nested LOGO).

En cada iteración del bucle externo se excluye un experimento completo y se reserva exclusivamente como conjunto de prueba, mientras que los cuatro restantes se utilizan en el bucle interno para seleccionar el modelo y ajustar sus hiperparámetros. Al repetir el procedimiento, cada experimento actúa una vez como conjunto de prueba, pero ningún modelo evaluado se entrena simultáneamente con los cinco experimentos.

El RMSE nominal del nested LOGO fue de aproximadamente 0,034 unidades de pH. Teniendo en cuenta las limitaciones del estudio y la variabilidad entre experimentos, se considera prudente comunicar un error estimado de 0,05–0,06 unidades de pH.

04 Ficha técnica

Especificaciones

Especificaciones técnicas de la sonda pHotoYOGURT
Principio de medidaEspectroscopía de infrarrojo cercano (NIR)
Parámetros medidospH y parámetros reológicos (G′ y G″)
Material en contacto con productoAcero inoxidable 316, zafiro, Ertalyte y Vitón
Conexión a tanqueTri-Clamp de 2,5″
Certificación higiénica3-A 46-04
Compatibilidad CIP
Temperatura de trabajoCabezal 60 °C · sonda 100 °C
Grado de protecciónNEMA 4X · cable IP69K
Frecuencia de muestreo1 medición por segundo
Salidas e integración4–20 mA
Alimentación10–27 VDC, mínimo 100 mA

05 Implantación

Del piloto al despliegue

01 · Diagnóstico

Revisamos vuestro proceso, producto y sistema de control actual para confirmar el encaje.

02 · Instalación y calibración

Montamos la sonda en una línea y calibramos los modelos sobre vuestro producto y vuestros cultivos.

03 · Validación

Durante un mes comparamos las predicciones contra vuestro método de referencia y entregamos un informe de precisión.

04 · Integración y escalado

Conexión al PLC o a la plataforma cloud, formación del personal y extensión al resto de tanques y plantas.

Tanque de fermentación con la sonda óptica instalada

06 Dónde

Dónde lo estamos probando

En dos fabricantes españoles de yogur, uno de ellos entre los primeros del mercado nacional, dentro del proyecto de validación industrial DACC de la Generalitat de Catalunya.

Tanques de fermentación en una planta de producción de yogur

07 Siguiente paso

¿Ponemos una sonda en vuestra línea?

Un piloto en una sola línea es suficiente para ver si esto os aporta. Contadnos cómo fermentáis hoy y os proponemos un plan concreto.