TÍTULO: APLICACIÓN DE SENSORES PARA EL CONTROL EN LÍNEA DE PROCESOS EN VINIFICACIÓN
AUTOR: Raúl Crespo Merino
DIRECTORES: Dr. Luis Miguel Cárcel Cárcel; Dr. Ignacio Nevares Domínguez y Dra. María del Álamo Sanza
FECHA de DEFENSA: 02/12/2013
LUGAR: Casa Junco, Palencia
CALIFICACIÓN: Sobresaliente «Cum Laude»
RESUMEN:
El control exacto de los procesos propios de la vinificación es un aspecto de gran interés para el sector enológico que pretende ayudar a conseguir vinos de gran calidad. Actualmente el correcto desarrollo y finalización de gran parte de estos procesos depende directamente del buen hacer y de la habilidad del enólogo. La incorporación de sistemas avanzados de supervisión en línea y de control en la elaboración de productos tan especiales como el vino, no debe entenderse como una pérdida de la personalidad en el proceso de vinificación, sino como una herramienta para facilitar la toma de decisiones con el conocimiento en tiempo real de todas las variables de estado y su integración en un sistema de manejo optimizado.
En esta Tesis se ha realizado un sistema de medición y control, como una aplicación modular basada en el control distribuido, que permite validar cada una de las técnicas de medida de densidad, turbidez e impedancia con la comparación simultánea en el laboratorio mediante los métodos oficiales de análisis. El circuito de medida ha permitido un correcto control de la fermentación y representa un buen compromiso para su reproducción en sistemas enológicos reales. El conocimiento de la densidad de un mosto-vino permite establecer el final de la fermentación alcohólica. Con el fin de determinar este parámetro en tiempo real se ha diseñado un prototipo para su implantación en bodega, utilizando en línea dos densímetros de tubo vibrante o de efecto Coriolis que han permitido conocer y controlar en continuo el desarrollo de la fermentación mediante el seguimiento de la densidad y de la temperatura. El sensor de turbidez desarrollado proporciona valores adecuados del parámetro medido en vinos sin necesidad de realizar dilución. Las principales ventajas que aporta radican en su funcionamiento on‐line, su consecuente bajo coste, la eliminación de limitaciones de seguridad y riesgos eléctricos al evitar el contacto y la proximidad de cualquier zona bajo tensión con el líquido. El sensor de turbidez de tres haces se ha verificado experimentalmente de forma extensiva empleando patrones certificados, obteniendo una excelente correlación entre los valores reales y los proporcionados por el equipo, quedando el error limitado a menos del 1% en todo el rango de medida. Las propiedades dieléctricas del mosto en fermentación proporcionan información sobre algunos parámetros de interés, en concreto sobre el crecimiento de las levaduras y generación de dióxido de carbono durante la fermentación. La medida en línea de la producción de dióxido de carbono se ha llevado a cabo mediante la evaluación de las variaciones de resistencia, para ello se ha tenido en cuenta que las burbujas presentes en la fase líquida reducen la sección de paso de la corriente eléctrica y se ha determinado la frecuencia característica de muestreo para minimizar la influencia de otros factores (levaduras, levaduras muertas, iones disueltos, etc.).
