Desarrollan un gemelo digital para transformar la fermentación del vino

VALÈNCIA 12 Feb. (EUROPA PRESS) -

El Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), a través del Instituto de Investigaciones Marinas (IIM, Vigo) y el Instituto de Agroquímica y Tecnología de Alimentos (IATA, Valencia), inicia el proyecto 'Vinificación de Precisión mediante el desarrollo de un Gemelo Digital Basado en Modelos Híbridos y Sensores Inteligentes (Vinprecise)', que combinará modelos computacionales híbridos, herramientas de inteligencia artificial y sensores inteligentes con el objetivo de avanzar hacia una vinificación más precisa, sostenible y competitiva.

La investigación cuenta con la participación de la Universidad de Zaragoza y las empresas Bodegas Ramón Bilbao, Bodegas Roda, Instalación y Control de Energía y Fluidos (Inconef) y Lallemand Bio. La investigadora principal por el IIM es Eva Balsa (grupo Biosistemas e Ingeniería de Bioprocesos) y por el IATA Amparo Querol.

"El sector vitivinícola constituye un pilar económico y social en España y Europa, con un impacto directo en el empleo y el desarrollo rural. Sin embargo, se enfrenta a importantes retos derivados del cambio climático, la competencia en los mercados internacionales y la necesidad de mejorar la sostenibilidad y eficiencia de sus procesos productivos. En este contexto, la fermentación vínica, una etapa clave en la elaboración del vino, continúa dependiendo en gran medida del conocimiento empírico del enólogo y carece, en muchos casos, de herramientas avanzadas de monitorización y optimización en tiempo real", explica Amparo Querol (IATA).

Para dar respuesta a estos desafíos, el proyecto propone el desarrollo de un gemelo digital que permita predecir, monitorizar y optimizar el proceso de fermentación en tiempo real, integrando datos procedentes de sensores inteligentes con modelos computacionales y algoritmos de inteligencia artificial. El gemelo digital que se desarrollará en el marco del proyecto plantea avances disruptivos en cuatro ejes fundamentales.

En primer lugar, permitirá el desarrollo del primer modelo predictivo del perfil aromático del vino, integrando variables como la levadura, la composición del mosto y la suplementación nutricional industrial. En segundo lugar, el equipo de trabajo desarrollará una red sensora inteligente, que combinará tecnologías como espectroscopía NIR y nariz electrónica, para la monitorización en tiempo real de compuestos clave durante la fermentación.

MAXIMIZAR LA CALIDAD SENSORIAL

A ello se suma la optimización y automatización del proceso, mediante algoritmos capaces de ajustar parámetros de proceso como la levadura o la suplementación nutricional, maximizando la calidad sensorial del vino. Finalmente, abordará la validación y escalabilidad industrial, modelizando la heterogeneidad de los fermentadores a gran escala y validando los módulos del gemelo digital en condiciones preindustriales, con el fin de garantizar su aplicabilidad real en bodega.

"Gracias a su marcado enfoque industrial, el proyecto asegura la transferencia efectiva de los resultados mediante la colaboración directa con las bodegas Ramón Bilbao y Roda, la empresa biotecnológica Lallemand, especializada en la producción de levaduras, y la ingeniería Inconef. La integración de modelos computacionales basados en conocimiento con herramientas de inteligencia artificial permitirá predecir y optimizar el comportamiento de la fermentación a partir de datos reales de proceso. Este enfoque es clave para avanzar hacia gemelos digitales que apoyen la toma de decisiones y la digitalización de la vinificación", expone Eva Balsa (IIM).

Vinpercise está financiado con 858.000 euros por la Agencia Estatal de Investigación (AEI) en el marco del Plan Estatal de Investigación Científica y Técnica y de Innovación 2024-2027, ayudas que se dirigen a fomentar la colaboración público-privada en una fase de transferencia de conocimiento cercana a los procesos productivos y al mercado.