Nou dispositiu electrònic portàtil basat en IA per mesurar la qualitat de les farines
La qualitat de les masses de farina està determinada per característiques físiques com l’elasticitat o l’extensibilitat, que determinen les condicions de processament i el seu ús final. Investigadors de la Universitat de Barcelona (UB) han desenvolupat un nou dispositiu electrònic portàtil i de baix cost, que utilitza la intel·ligència artificial (IA) per mesurar en pocs segons les propietats viscoelàstiques de farines i productes semblants. El projecte ha rebut un ajut de Producte de 149.954,53 euros, en el marc del programa Indústria del Coneixement de la Generalitat de Catalunya, amb l’objectiu de millorar aquest prototip i impulsar la seva transferència a la indústria de producció de cereals.
El projecte RELAPP està liderat per Antoni Monleón, professor del Departament de Genètica, Microbiologia i Estadística de la Facultat de Biologia i investigador del Grup de Recerca Consolidat GRBIO i del grup Biost3 de la UB, on també participa Pere López, que és el científic emprenedor. També participen investigadors del Laboratori Mat Control de la Facultat de Química de la UB, dirigit per la professora Àngels Sahuquillo, i del grup d’Instrumentació Electrònica i Biomèdica de la UPC (IEB-UPC), dirigit per Juan Ramos Castro.
L’avaluació de les propietats viscoelàstiques de les masses de farines en la indústria alimentària es realitza amb tècniques com l’alveògraf de Chopin o el farinògraf, que ofereixen resultats de gran precisió i exactitud, però que presenten diferents limitacions. “La caracterització ha de fer-se en un laboratori analític de control de qualitat amb aparells costosos, delicats, que requereixen personal tècnic especialitzat i que no permeten el seu ús en continu en una línia de producció”, explica Antoni Monleón.
Davant aquesta problemàtica, l’equip del projecte ha desenvolupat un innovador dispositiu, compacte i de baix cost que permet obtenir mesures in situ de propietats de les masses de farines com ara l’elasticitat, tenacitat, extensibilitat, penetrabilitat, entre d’altres, mitjançant sensors de moviment i acceleròmetres electrònics. “RELAPP pretén esdevenir un dispositiu portàtil o de camp, que no substitueixi els que es fan servir al laboratori, però que proporcioni resultats aproximats de paràmetres viscoelàstics sobre un ampli espectre de materials, amb fiabilitat adequada com per poder ser emprat com a mètode de cribratge”, subratlla el professor Monleón.
Els sensors estan controlats per un programari específic que fa tots els càlculs adients per tal d’aconseguir paràmetres d’interès industrial. “La tecnologia es basa en l’anàlisi geomètric de la deformació d’un material tou com és la massa de farina i aplica un model d’intel·ligència artificial per predir els principals paràmetres reològics que s’utilitzen a la indústria dels cereals”, detalla l’investigador de la UB.
A diferència dels aparells estàndards, el prototip permet la mesura de les propietats viscoelàstiques de farines integrals o farines amb barreges d’altres productes com llavors, additius, etc. A més, també es podria fer servir per “identificar o predir paràmetres basats en coneixements d’expert com la quantitat d’aigua per un bon amassat o la qualitat de la fermentació basada en criteris d’experiència prèvia o en mesures en altres materials com plàstics”, afegeix Monleón.
Prototip validat al laboratori i a la indústria
El projecte ja va obtenir el 2019 un ajut Llavor, també del programa Indústria del Coneixement, que va permetre la construcció de dos prototips que es van validar primerament en el laboratori Mat Control de la UB – que disposa de materials pel control de qualitat de farines i blats – i després en condicions controlades a l’empresa industrial Farines Ylla (Vic).
Amb el nou ajut Producte, l’objectiu és desenvolupar un prototipus preindustrial robust i fiable per automatitzar totes les mesures descrites i aconseguir a una prova de concepte testejada en la indústria.
Imatge del prototip desenvolupat per investigadors de la Universitat de Barcelona.