Automatització del procés de fermentació alcohòlica en la producció de vi blanc

Abstract

En aquest estudi, vam presentar una estratègia d'automatització per a la fermentació alcohòlica en la producció de vins blancs i rosats. Inicialment, vam seleccionar un model matemàtic per descriure el comportament del llevat i anticipar el seu desenvolupament. Aquest model tenia com a objectiu permetre la presa de decisions anticipades per abordar possibles problemes. La validació del model amb dades de fermentacions reals va mostrar una relativa fidelitat a la realitat, encara que es van observar discrepàncies en situacions de canvis bruscos de temperatura o fermentacions extremes (molt ràpides o lentes). El model també va estar dotat d’un sistema d’optimització de variables per trobar les millors consignes pel procés. En segon lloc, vam desenvolupar un sistema d'automatització que incloïa controladors, sensors i actuadors. Les variables crítiques controlades en aquest procés abastaven la temperatura, els nivells de sucre i la conductivitat. Amb l'ajuda d'un diagrama de contactes, vam assolir la plena automatització del procés juntament amb el model, controladors, sensors i actuadors. Tot i els resultats prometedors, el sistema encara presenta àrees de millora, com l’optimització de la temperatura i la implementació del model en un controlador. Malgrat això, aquest estudi ofereix una solució innovadora per al control de la fermentació alcohòlica en la producció de vins blancs i rosats, amb el potencial d'avançar en l'optimització del sistema en el futur

In this study, we presented an automation strategy for alcoholic fermentation in the production of white and rosé wines. Initially, we selected a mathematical model to describe yeast behavior and anticipate its development. This model was intended to enable early decision-making to address potential problems. Validation of the model with real fermentation data showed a relative fidelity to reality, although discrepancies were observed in situations of sudden temperature changes or extreme fermentations (very fast or slow). The model was also equipped with a variable optimization system to find the best guidelines for the process. Second, we developed an automation system that included controllers, sensors, and actuators. Critical variables controlled in this process included temperature, sugar levels and conductivity. With the help of a contact diagram, we achieved full automation of the process together with the model, controllers, sensors and actuators. Despite the promising results, the system still presents areas for improvement, such as temperature optimization and the implementation of the model in a controller. Despite this, this study offers an innovative solution for the control of alcoholic fermentation in the production of white and rosé wines, with the potential to advance the optimization of the system in the future