Desarrollo de un sistema automático de caracterización ultrasónica de alimentos. Aplicación a la monitorización del proceso de elaboración del jamón curado

Abstract

[ES] El control automático de procesos supone una gran ventaja para la industria agroalimentaria puesto que permite conocer la evolución de la composición o la estructura de un producto a lo largo de un proceso. Por ello, en este trabajo se llevó a cabo el desarrollo de un sistema automático de caracterización ultrasónica de alimentos y su posterior aplicación al proceso de elaboración de jamón curado. El sistema desarrollado registra los cambios que sufre la onda ultrasónica al atravesar el alimento y que posteriormente, se pueden relacionar con la composición o estructura del alimento. Los principales componentes del sistema ultrasónico son: generador-receptor, transductores emisor y receptor, osciloscopio, ordenador y cilindro de posicionamiento. El sistema permite posicionar de forma automática el transductor emisor realizando un acople adecuado con el alimento. El sistema desarrollado se utilizó en la monitorización de las primeras etapas de la elaboración de jamón curado. El parámetro ultrasónico utilizado para la caracterización fue la velocidad de los ultrasonidos, la cual fue medida en los jamones frescos, después del salado (4, 6, 8 y 11 días), después del reposo y durante el secado-maduración. Los resultados mostraron que a mayor tiempo de salado, mayor es la velocidad de los ultrasonidos. Además, a medida que transcurrió el proceso de elaboración se incrementó la velocidad ultrasónica debido, entre otros factores, al descenso del contenido en agua. Así, las medidas ultrasónicas realizadas con el sistema desarrollado podrían ser utilizadas a nivel industrial para monitorizar el proceso de elaboración de jamón curado de forma no destructiva, rápida y económica.

[EN] Automatic process control represents a great advantage for the food industry since it contributes to assess the composition or structure of a product throughout a process. Therefore, this work aims to develop an automatic system for the ultrasonic characterization of foodstuffs and its further application for monitoring dry-cured ham processing. The developed system computes the changes suffered by the ultrasonic wave when passing through the foodstuff and subsequently, these changes can be linked to food composition or structure. The main components of the ultrasonic system are: pulser-receiver, emitter and receiver transducers, oscilloscope, computer and positioning cylinder. The system allows positioning automatically the emitter transducer with an adequate coupling with the food. The developed system was used to monitor the early stages of the drycured ham processing. The ultrasonic parameter used for the characterization was the ultrasound velocity, which was measured in raw hams, after salting (4, 6, 8 and 11 days), after post-salting and during dryingcuring. The experimental results showed that the longer the salting time, the higher the ultrasound velocity. In addition, an increase of the ultrasonic velocity was found during ham processing due to mainly the water content decrease. Thus, the ultrasonic measurements carried out with the developed system could be used in the industry to monitor the dry-cured ham processing in a nondestructive, fast and economical way.

[CA] El control automàtic de processos suposa un gran avantatge per a la indústria agroalimentària ja que permet conèixer l’evolució de la composició o l’estructura d’un producte al llarg d’un procés. Per això, en aquest treball es va dur a terme el desenvolupament d’un sistema automàtic de caracterització ultrasònica d’aliments i la seua posterior aplicació al procés d’elaboració de pernil curat. El sistema desenvolupat registra els canvis que patix l’onda ultrasònica en travessar l’aliment i que posteriorment, es poden relacionar amb la composició o estructura de l’aliment. Els principals components del sistema ultrasònic són: generador-receptor, transductors emissor i receptor, oscil·loscopi, ordinador i cilindre de posicionament. El sistema permet posicionar de forma automàtica el transductor emissor realitzant un acoble adequat amb l’aliment. El sistema desenvolupat es va utilitzar en el monitoratge de les primeres etapes de l’elaboració de pernil curat. El paràmetre ultrasònic utilitzat per a la caracterització va ser la velocitat dels ultrasons, la qual va ser mesurada en els pernils frescos, després del salat (4, 6, 8 i 11 dies), després del repòs i durant l’assecament-maduració. Els resultats van mostrar que a major temps de salat, major és la velocitat del ultrasons. A més, a mesura que va transcórrer el procés d‘elaboració es va incrementar la velocitat ultrasónica degut, entre altres, al descens del contingut en aigua. Així, les mesures ultrasòniques realitzades amb el sistema desenvolupat podrien ser utilitzades a escala industrial per a monitoritzar el procés d’elaboració de pernil curat de forma no destructiva, ràpida i econòmica