Técnicas quimiométricas y espectroscopía NIR en la industria alimentariaaplicaciones en la monitorización de procesos del sector lácteo y de la panificación

Resumen

La realización de una tesis con mención de doctorado industrial tiene como fin primordial estimular la participación de las empresas en los programas de doctorado y garantizar los lazos entre el mundo académico y el mundo empresarial. En este caso el trabajo que a continuación se resume, se desarrolla en colaboración entre el Grupo de Quimiometría y Cualimetría de la UBU y la empresa AOTECH (spin-off del Grupo de Fotónica Aplicada de la Universidad del País Vasco). El control de la calidad alimentaria en la industria es complejo debido a que su materia prima es multicomponente y variable según el origen y la época del año, y además, los procesos productivos están ligados a dicha materia prima. Por ello, las empresas del sector agroalimentario demandan, cada vez más, sensores avanzados y económicamente asequibles que permitan medir variables químicas relacionadas con la calidad de la materia prima, así como de los productos fabricados. En este contexto, se han utilizado dispositivos instrumentales que permiten realizar medidas de infrarrojo cercano (NIR) en línea para su implementación, desarrollando a su vez, nuevos procedimientos quimiométricos que permitan evaluar mejor las características específicas de procesos y/o productos en el campo de la industria alimentaria. La investigación se ha centrado, hasta el momento de redacción de este trabajo, en las industrias de la panificación y láctea. Concretamente, en el primer caso, se ha conseguido monitorizar el proceso de fermentación en barras de pan at-line, consiguiendo, a través de la toma de espectros NIR, conocer el estado de fermentación y decidir adecuadamente como proceder en los siguientes pasos de su elaboración. También ha sido posible detectar in-situ deficiencias en el amasado de masas de galletas durante dos procesos industriales distintos durante su fabricación y conocer parámetros fisicoquímicos en tiempo real en masas de empanada. Por otro lado, en el caso del sector lácteo, se ha conseguido establecer un método para mejorar el proceso de fabricación en línea de yogures, reduciendo la variabilidad entre distintos lotes de fabricación y cumpliendo con los límites del contenido de proteína y grasa deseados por el productor. En definitiva, la investigación realizada ha encontrado soluciones a retos de la sociedad y de las industrias en el ámbito del control de procesos, mejorándolos en algunos casos, permitiendo detectar deficiencias, y dotando de mayor fiabilidad a los resultados obtenidos. La combinación de las técnicas experimentales descritas con herramientas quimiométricas y computacionales genera procesos químicos sostenibles propiciados por el uso en línea de la espectroscopia NIR, además de tratarse de procesos no destructivos que redundan en el ahorro del coste de estos análisis.