Desenvolvimento de um sistema para monitoramento da qualidade de cerveja através da aplicação de técnicas óticas e fotônicas e da implementação de processamento neural

• Processo: 10/50280-1
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Pesquisa Inovativa em Pequenas Empresas - PIPE
• Data de Início da vigência: 01 de julho de 2013
• Data de Término da vigência: 31 de março de 2014
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física Atômica e Molecular
• Pesquisador responsável: Everton Sérgio Estracanholli
• Beneficiário: Everton Sérgio Estracanholli
• Empresa: BR Tecnologia em Bebidas Ltda
• Bolsa(s) vinculada(s): 13/21782-7 - Desenvolvimento de um sistema para monitoramento da qualidade de cerveja atraves da aplicacao de tecnicas oticas e fotonicas e da implementacao de processamento neural, BP.TT; 13/15627-9 - Desenvolvimento de um sistema para monitoramento on-line da qualidade da cerveja através da aplicação de técnicas óticas e fotônicas e da implementação de processamento neural, BP.PIPE
• Assunto(s): Fluorescência Impedância elétrica Cerveja Redes neurais (computação) Indústria cervejeira Monitoramento Controle da qualidade Óptica e fotônica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Absorbancia | Cerveja | Fluorescencia | Impedancia | Monitoramento On Line | Redes Neurais

Resumo

O mercado de cerveja do Brasil está entre os cinco maiores mercados do mundo, apresentando forte internacionalização e balança comercial extremamente favorável. A fabricação de cerveja passa por um processo biotecnológico relativamente longo e complexo, podendo gerar uma gama de produtos com qualidades e características organolépticas distintas e imprescindíveis para um determinado tipo de produto que se almeja obter. Falhas em etapas importantes como, por exemplo, a de cozimento e a de fermentação podem gerar perdas de milhões de litros e grandes perdas financeiras. Em etapas específicas, pequenas modificações no processo ou em quantidades de determinados ingredientes podem alterar o produto de forma a este não se enquadrar em um padrão predeterminado. Nesta proposta estamos objetivando desenvolver sistema para monitoração da qualidade da cerveja online durante o processo de fabricação, visando medir parâmetros físico-químicos desta, diminuindo erros na fabricação e aumentar a qualidade do produto e robustez do processo. Para isso, será desenvolvido uma plataforma integrada de instrumentação analítica (hardware) e diagnóstico via processamento neural (inteligência artificial). A primeira delas baseia-se na análise espectral de absorbância, de fluorescência e de impedância elétrica da cerveja on-line durante o processo de sua fabricação. A segunda tecnologia baseia-se na identificação de padrões e das principais variáveis do processo que definem a qualidade e características do produto final. Uma alternativa inovadora para isto consiste em discriminar estes sinais com auxílio de um banco de filtros neurais previamente treinados. Esse sistema será instalado junto ao sistema de cozimento e aos tanques de fermentação, onde estas variáveis podem ser monitoradas e corrigidas. Os dados são utilizados para que se faça um treinamento, o que permite uma subseqüente análise rápida do produto que está sendo fabricado permitindo alcançar maior eficiência do processo e obtenção de um produto final padronizado e diferenciado. Estas características permitirão o desenvolvimento de um sistema totalmente inovador e com desempenho bastante aprimorado, além de facilmente ser adaptável a situações práticas complexas. A implementação deste equipamento junto às cervejarias nacionais poderia aumentar significativamente a robustez do processo biotecnológico e a qualidade do produto produzido, com impactos diretos no controle das características desejadas que a bebida apresenta no final do processo, permitindo que o produto nacional seja mais valorizado. Tendo em vista a grande internacionalização das empresas brasileiras no setor e constante crescimento do mercado internacional, antecipamos também as possibilidades de exportação do sistema de monitoramento proposto para este mercado mundial. É importante ressaltar que esta proposta é motivada e embasada pelos resultados extremamente encorajadores obtidos em diversos projetos que constantemente são desenvolvidos dentro do programa CEPID/CEPOF no Instituto de Física de São Carlos (IFSC/USP) e pelos projetos do NETeF da Escola de Engenharia de São Carlos. (AU)