Nuovo strumento sensoriale fornisce uno spunto di riflessione all’industria

Il progetto MUSE-TECH, finanziato dall’UE, ha sviluppato un nuovo sistema innovativo per monitorare la lavorazione alimentare industriale in tempo reale combinando tre differenti sensori in uno strumento facile da usare. I risultati positivi dei test suggeriscono che il dispositivo potrebbe aiutare i produttori di cibo in un grande numero di settori a ottenere maggiori efficienze nella lavorazione e a garantire alti standard di sicurezza.

Il punto di partenza di questo progetto triennale, che è iniziato nell’ottobre del 2013, era quello di trovare dei modi per aiutare l’industria alimentare a passare oltre le convenzionali strategie di controllo del processo, dove il cibo viene testato solo alla fine della lavorazione e difetti a interi lotti e nuove lavorazioni sono frequenti, per arrivare a un controllo del processo più predittivo. In questo caso le materie prime possono essere controllate in tempo reale nel corso della lavorazione e qualsiasi variazione della composizione o problema può essere affrontato durante la produzione.

Il team del progetto ha scoperto che un modo efficace di realizzare il controllo durante la lavorazione era quello di integrare tre nuovi sensori in quello che viene chiamato un Dispositivo Multi Sensore (MSD). Il dispositivo MSD si basa su una flessibile architettura plug-in, che riconosce anche dati aggiuntivi provenienti da altri sensori già installati nelle linee di produzione.

Questi dispositivi MSD sono stati costruiti e quindi testati sia in un impianto pilota che a livello industriale in tre casi di studio: produzione di pane, patatine fritte e produzione di birra. La prima tecnologia, ovvero il rilevamento della temperatura distribuita DTS (Distributed Temperature Sensing), si è dimostrata valida per tutti e tre i casi di studio, consentendo un monitoraggio accurato di complessi profili di temperatura in ambienti difficili come ad esempio durante la fermentazione della pasta.

Il secondo sensore, Quasi Imaging Visible-Near Infrared (QIVN), è riuscito a raccogliere simultaneamente dati da differenti punti del processo. Infine, un sensore per la spettroscopia fotoacustica (PAS, Photoacoustic Spectroscopy) ha dimostrato di essere in grado di monitorare simultaneamente CO2, etanolo e umidità durante la cottura al forno.

I dati grezzi raccolti dal dispositivo MSD sono stati quindi elaborati in tempo reale usando nuovi strumenti statistici, e resi disponibili agli utenti finali mediante un’interfaccia facile da usare. Il team del progetto ha esaminato dei sistemi di comunicazione e software adeguati, che sono stati quindi implementati per supportare l’integrazione del MSD.

Il team che sta alle spalle del progetto MUSE-TECH, che è stato appena completato, è fiducioso che il suo strumento MSD aiuterà a soddisfare la crescente richiesta da parte di aziende, responsabili delle politiche e consumatori di una maggiore trasparenza lungo la catena distributiva alimentare globale. I consumatori vogliono sapere da dove proviene il loro cibo e come è stato lavorato. Per i produttori di cibo, un problema da qualche parte lungo questa catena, ovvero un lotto con ingredienti di scarsa qualità o la contaminazione con composti non consentiti per esempio, può bloccare la produzione e portare a perdite significative a meno che non venga affrontato in modo efficiente ed efficace.

Il successo del progetto sottolinea inoltre il potenziale commerciale che esiste nel settore alimentare per gli sviluppatori della tecnologia sensoriale. Vi è anche un’opportunità per i produttori di macchinari per la lavorazione di progettare e mettere in vendita macchinari innovativi con dispositivi MSD su misura installati per monitorare e controllare le specifiche lavorazioni alimentari.

Adesso sono necessari ulteriori ricerche e sviluppi per creare un MSD valido dal punto di vista commerciale, con una particolare attenzione concentrata sulla progettazione di robuste ed efficienti sonde per monitorare l’impasto durante la miscelazione e migliorare il sensore PAS per la frittura e la produzione di birra.

Per ulteriori informazioni, consultare:
Sito web del progetto MUSE-TECH