Un sistema ottico a basso costo per il controllo automatizzato in linea della fermentazione
Le fermentazioni in batch sono tradizionalmente utilizzate per la produzione di vino e altre fermentazioni e soffrono di grandi gradienti di concentrazione che possono causare stress agli organismi di produzione e influenzare il successo della fermentazione. Le fermentazioni fed-batch risolvono questi problemi. Abbiamo dimostrato di recente che un certo tipo di fermentazione fed-batch innovativa riduce drasticamente lo stress del lievito e la formazione di acido acetico nelle fermentazioni del vino. Questo tipo di vinificazione è altamente innovativo e apre notevoli opportunità di miglioramento delle fermentazioni e della qualità del prodotto. Tuttavia, richiede un'analisi automatica delle concentrazioni di zucchero per regolare il tasso di alimentazione. Recentemente, il richiedente ha dimostrato che l'FTNIR è in grado di fornire un'analisi continua in linea delle concentrazioni di zucchero durante le fermentazioni. Questo metodo fornisce la necessaria prova di concetto, ma è necessario trovare una tecnologia alternativa all'FTNIR per la ricerca, poiché il costo attuale di ~50-70k per l'apparecchiatura costituisce una barriera per il successo commerciale.
Per questo progetto, abbiamo formato una partnership di ricerca interdisciplinare composta da personale di HES- CHANGINS e HE-ARC con competenze in microbiologia industriale, automazione, ingegneria ottica ed elaborazione elettronica.
I partner hanno identificato diversi approcci sinergici per ridurre il costo complessivo del sistema. Questi comprendono la gestione multipla dei liquidi del sistema di misura e alternative analitiche a basso costo, come i metodi spettrofotometrici.
Di conseguenza, proponiamo di sviluppare e implementare un sistema ottico multiplexato a basso costo per la quantificazione di parametri chiave che permetta il controllo in linea delle fermentazioni di vino d'uva in condizioni pratiche. Il progetto sarà guidato dall'esperienza di HES-ARC con l'hardware ottico e la creazione di modelli di calibrazione, e dal know-how di HES-CHANGINS per quanto riguarda le fermentazioni e la tecnologia di automazione. Considerate le opportunità per i produttori di apparecchiature ottiche e di automazione dei processi in Svizzera, nonché per il miglioramento della qualità del vino derivante dall'applicazione dei moderni metodi di vinificazione, siamo convinti che il progetto attuale abbia un elevato potenziale di successo e di partnership.
2015 - 2018
Partner: HE-ARC
Finanziamento: HES-SO
