CISC modela con Inteligencia Artificial la fermentación del vino

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) de València, ha iniciado un proyecto que permitirá predecir, monitorizar y optimizar el proceso de fermentación del vino en tiempo real. No es un trabajo menor porque en la formación de estos caldos interviene un sinfín de microorganismos vivos y calibrar su desarrollo y su incedencia en la calidad del producto es un factor clave en la viticultura.

La iniciativa ‘Vinificación de Precisión mediante el desarrollo de un Gemelo Digital Basado en Modelos Híbridos y Sensores Inteligentes (Vinprecise)’combinará modelos computacionales híbridos, herramientas de inteligencia artificial (IA) y sensores inteligentes con el objetivo de avanzar hacia una vinificación más precisa, sostenible y competitiva, según informó el CSIC en un comunicado. 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.

Financiación

Vinprecise 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, dirigido a fomentar la colaboración público-privada en una fase de transferencia de conocimiento cercana a los procesos productivos y al mercado.

Una de las investigadoras principales del proyecto, Amparo Querol, de IATA, señala que el sector vitivinícola 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, explica, 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».

Desafíos

Para dar respuesta a estos desafíos, el mencionado 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 IA. El gemelo digital que se desarrollará en el marco del proyecto plantea avances disruptivos en cuatro ejes fundamentales, añade la investigadora.

Así, 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. El equipo de trabajo desarrollará además 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.

Metabolismo

«La idea ahora es intentar entender con más detalle el metabolismo de las levaduras y aprovechar cómo gestionan el carbono y el nitrógeno durante los procesos de fermentación. La aproximaciónes novedosa porque combinamos los modelos que ya teníamos, basados en el conocimiento fundamental de la física, la química y la biología que hay detrás del proceso, con herramientas propias de la inteligencia artificial para obtener modelos híbridos que, en principio, tienen mejores capacidades», resume la también investigadora principal, Eva Balsa.

Los resultados computacionales obtenidos por los investigadores del IIM se validarán después en la planta experimental de València para poder trasladarlos en algún momento a la industria.

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