17 May Food 4 Future 2023, día 2: Tecnología hiperespectral e Inteligencia Artificial para mejorar la calidad y seguridad alimentaria
En la Innovation Area del BEC, la experta de CNTA María José Sáiz ha formado parte este miércoles en una mesa redonda en la que ha expresado el avance de la inteligencia artificial y los sensores espectrales para fomentar la calidad y seguridad alimentaria, con los que se consigue un monitoreo más rápido y sin contacto en varios parámetros tanto en materias primas como en proceso y producto terminado, haciendo estos procesos más eficientes
Fernando Caballo, técnico de Vanguardia de CNTA.
Evitar el desperdicio alimentario es uno de los “temas estrella” de esta edición de Food 4 Future. Uno de los enfoques para avanzar en ese sentido es ir hacia una calidad y seguridad alimentaria 4.0 y una industria alimentaria más “inteligente” que logre detectar mediante Inteligencia Artificial (IA), junto con otras tecnologías, fraudes, adulteraciones, contaminantes, metales, alérgenos, etc.
Y ahí entran en juego tecnologías cómo las imágenes multi e hiperespectrales o dispositivos NIR portátiles y en línea, cuyas ventajas son que “no son invasivos; la posibilidad que ofrecen para capturar datos digitales y subirlos a plataformas de IA, y la gran velocidad de respuesta que dan. Además, son fáciles de utilizar”, ha relatado, María José Sáiz Abajo, responsable de Nuevas Aplicaciones Analíticas en CNTA.
También, Sáiz ha indicado que para seguir acelerando en los procesos resulta importante “desarrollar modelos matemáticos buenos y robustos a través de la quimiometría (la disciplina química que utiliza métodos matemáticos y estadísticos sobre datos químicos para: diseñar o seleccionar procedimientos de medida y experimentos óptimos, para proporcionar la máxima información mediante el análisis de datos y exponer toda esta información a través de una representación gráfica) para evitar errores y minimizar la incertidumbre en dichas determinaciones”.
Asimismo, la experta de CNTA ha ido desgranando, en su intervención diferente ejemplos, en los que participa o ha participado el centro tecnológico, en el uso de estas tecnologías.
Así, ha hablado de proyectos como:
- IA4Food-Forecast*, con la que se tiene la intención de elaborar una herramienta de previsión y planificación de la cadena de suministro en la industria alimentaria para la digitalización de control de producción y procesos de distribución. Para ello, se generará una solución digital basada en arquitectura software en combinación con componentes Big Data en la nube de Microsoft Azure, que incluirá, además, varios modelos lógicos y otros algorítmicos basados en IA que permitan la toma de decisiones. Para dentro de tres meses, se espera introducir en diferentes industrias del sector de productos frescos una herramienta que incorpora información útil y precisa relacionada con la vida útil de los productos.
- Tort-IA*, un proyecto con el que se quiere diseñar estrategias y aplicaciones basadas en la ciencia del dato y modelos matemáticos que permitan estandarizar los procesos asociados a la cadena de valor de tortilla de patata y agilizar la toma de decisiones asociada a la variabilidad y estacionalidad de las materias primas. Además, también se pretende desarrollar una plataforma de trazabilidad, digitalizada en la nube para agilizar el control de datos. Y para agosto de 2023 se pretende conseguir resultados como la optimización del proceso de refinación de aceite de girasol mediante la estrategia DOE y la implementación de herramientas Business Intelligence.
- IAFood, cuyo objetivo estratégico ha sido el impulso de la transformación digital de la industria alimentaria a través de la integración de automatización y gestión inteligente de la información que facilite la producción flexible y eficiente en el sector agroalimentario, la reducción de costes y la minimización de desperdicios, así como una mejor adaptación al entorno y a las demandas del consumidor. En este proyecto se usa la tecnología NIR portátil para la medición rápida de parámetros en aceite y aceitunas; la medición instantánea y no invasiva de la calidad de las características fundamentales de las aceitunas arbequinas. Por su parte, la imagen hiperespectral se utilizó para la detección de cuerpos extraños en copos de avena, trufas o tortillas de una instantánea y no invasiva.
- Meditomato, que permite objetivar la calidad de cada tomate aplicando dispositivos basados en tecnología VIS-NIR para mejorar calidad (con el dispositivo se pueden controlar a tiempo real hasta siete parámetros como el ºBrix, la acidez, el color o la firmeza, entre otros) y rendimiento minimizando el desperdicio. Además, en este proyecto se ha trabajado en una plataforma digital que aúna estos resultados de calidad de los sensores VIS-NIR, con los datos para programar fertiirrigación eficiente y una trazabilidad segura de los lotes.
- Surefish en el que se trabajó en la identificación de dos tipos de fraude comunes en el pescado: el de atún rojo congelado que se vende como fresco, y el saber el origen de la anchoa (si esta proviene del mar Cantábrico o del Mediterráneo) mediante imagen hiperespectral VIS-NIR y NIR, junto con IA. Así, ha detallado que con el uso de técnicas de Inteligencia Artificial se pueden construir modelos robustos que ofrecen información sobre una muestra de pescado a partir de su imagen hiperespectral.
Gemelos digitales y gestión óptima de procesos de higiene
Durante la mesa redonda también hemos podido conocer otros ejemplos en el uso del Big Data, IoT para hacer más eficientes los procesos. Uno de ellos ha sido el que ha presentado Jesús María López de Ipiña Peña, Project Manager de Tecnalia, el cual ha hablado del proyecto Smart4Olives, cuyo principal objetivo es “buscar soluciones digitales basadas en inteligencia artificial para mejorar la calidad y sostenibilidad de la producción de aceituna de mesa” y para ese propósito la digitalización y, en particular, la tecnología de gemelos digitales “son el motor de esa mejora”, ha explicado.
Por su parte, Irene Ylla, Innovation and Application Manager de Christeyns España, ha presentado su propuesta para una gestión óptima de los procesos de higiene con el que se consigue el control de consumos de las industrias alimentaria: ahorro de productos químicos, optimización de agua y energía y reducción de tiempo a través del In-Site-OPC 1-to-1.
Ese servicio de higiene integral “conjuga en un solo programa los tres desafíos a los que se enfrenta la industria alimentaria: higiene, sostenibilidad y competitividad, para abordarlos de manera integral y conseguir la máxima eficiencia de los procesos de limpieza y desinfección y un control exhaustivo de consumos”, ha recalcado.
Además, Ylla ha hablado del sistema In-Site OPC 1-to-1, que según sus palabras es “una combinación de hardware y software que facilita la gestión integral del sistema de limpieza mediante un satélite que proporciona datos precisos de caudal, tiempo y temperatura en todo momento. Un control de consumos absoluto”.
Por último, Hugo Montoiro, director de Marketing de Foss, ha mostrado alguna de las tecnologías que utiliza su empresa NIR, quimiometría, rayos x o citometría de flujo, entre otras para cumplir con su misión de “innovar en métodos analíticos para tratar de empoderar a nuestros clientes mejorando la calidad y optimizando la producción alimentaria y agrícola”.
Montoiro ha comentado durante su alocución que “la principal dificultad que encuentran para generalizar sus soluciones es el alto coste de los equipos, por la dificultad de trasladar a la empresa los beneficios de implantarlos y de realizar las mediciones”.
*El proyecto IA4FOOD-FORECAST participan como socios Florette y CNTA y está coordinado por CYC. El proyecto ha recibido una ayuda cofinanciada al 100% con recursos REACT UE, a través del Programa Operativo FEDER 2014-2020 de Navarra, del Objetivo Específico “OE REACT UE 2. Apoyo a las inversiones que contribuyan a la transición hacia una economía digital” como parte de la respuesta de la Unión Europea a la pandemia de COVID-19
*En el proyecto Tort-IA participan como socios Urzante, IAR y CNTA y lo coordina Palacios. El proyecto ha recibido una ayuda cofinanciada al 100% con recursos REACT UE, a través del Programa Operativo FEDER 2014-2020 de Navarra, del Objetivo Específico “OE REACT UE 2. Apoyo a las inversiones que contribuyan a la transición hacia una economía digital” como parte de la respuesta de la Unión Europea a la pandemia de COVID-19.