Espectroscopía NIR para determinar el nivel de oxidación exacto de aceites vegetales.

Keybiological S.L. opera en la producción y comercialización de aceites vegetales, transformados mediante técnicas de oxidación con ozono, en ingredientes naturales con propiedades únicas. 

La compañía fue fundada en 2016 y opera en el sector de los ingredientes cosméticos y alimentarios bajo el nombre PeroxiBiokey ingredients; comercializando a su vez productos finales elaborados con los ingredientes fabricados, como cosmética natural vegana y suplementos alimenticios bajo la marca KeyOxygen. 

Las certificaciones GMP, ISO9001 y Cosmos Ecocert le permiten acceder a los mercados más exigentes a nivel internacional, como USA o Corea del Sur. Esto unido al proceso de fabricación en frío, en fase de patente, y a la enorme capacidad de producciones controladas y a medida dotan a KeyBiological de una buena posición competitiva internacionalmente.

El reto

Keybiological S.L. enfrenta el desafío de sustituir o complementar sus análisis convencionales de laboratorio (que requieren tiempo, reactivos y equipamiento especializado) por un método ágil y no destructivo basado en espectroscopía NIR portátil.

Teniendo en cuenta, que las mediciones de laboratorios externos se centran en mediciones muy por debajo de los valores obtenidos en la oxidación forzada en frío por KeyBiological S.L., es necesario desarrollar sistemas que permitan, de manera fiable y sin un % tan elevado de error, como los actuales, para obtener datos más fiables. En concreto, la empresa necesita:

  • Predecir la acidez oleica de muestras de aceite de oliva (u otros aceites vegetales) sin recurrir a titulaciones químicas que tardan horas.

  • Determinar el índice de peroxidación (grado de oxidación) rápidamente, en lugar de depender de procesos de laboratorio que implican extracción y análisis fisicoquímicos que retrasan la toma de decisiones de calidad en planta.

Este reto se fundamenta en la necesidad de disponer de mediciones en tiempo real, directamente en la línea de producción o en puntos de muestreo intermedios, de modo que los responsables de calidad puedan actuar de forma inmediata para ajustar procesos, reducir costes de análisis externos y minimizar pérdidas por lotes impropios.

La solución

Para que Keybiological pudiera evaluar en tiempo real la calidad de sus aceites y prescindir de costosos análisis en laboratorio, se propuso una intervención en dos fases: asesoramiento metodológico y diseño de una prueba de concepto con espectroscopía NIR portátil.

En la primera etapa, los expertos colaboraron con el equipo de Keybiological para sentar las bases de un proceso reproducible. Juntos determinaron cómo seleccionar muestras representativas de aceite —incluyendo distintas variedades y grados de conservación— y acordaron protocolos de preparación para garantizar que cada espectro reflejara de forma fiable las propiedades químicas de la muestra.

También se revisaron los métodos de referencia actuales (titulación para acidez y ensayos fisicoquímicos para el índice de peroxidación), de modo que el equipo supiera exactamente contra qué resultados debía calibrar el instrumento NIR. De este modo, se estableció un plan de muestreo y de condiciones de medición (temperatura, grosor de la muestra, tipo de envase) que asegurara una alta reproducibilidad en cada lectura. 

Con esa metodología clara, se avanzó a la prueba de concepto. Empleando un espectrómetro NIR portátil, los técnicos capturaron el espectro de cada muestra de aceite directamente en la planta, ya fuera manteniendo la cubeta de cuarzo frente a la fuente de luz o apoyando el dispositivo sobre el envase transparente.

A la vez, cada una de esas muestras se procesó mediante los análisis convencionales de laboratorio para obtener los valores reales de acidez y peróxidos. Con esos pares “espectro NIR – dato de referencia” se entrenó un algoritmo de regresión multivariante (chemometría PLS) que relacionó las absorciones del rango 900–1 700 nm con los parámetros de calidad.

Durante el entrenamiento se realizó validación cruzada y se ajustaron transformaciones de espectro (como la normalización y la derivada primera) hasta lograr que el modelo predijera la acidez oleica y el índice de peroxidación dentro de márgenes de error reducidos, comparables a los de los métodos de laboratorio. 

Finalmente, los modelos validados se integraron en el propio equipo NIR, de modo que cualquier operario pudiera escanear una muestra y, en cuestión de segundos, ver en pantalla el porcentaje de acidez y la concentración de peróxidos.

Para cerrar el círculo, se capacitó al personal de Keybiological en el manejo del equipo y en la interpretación de los datos. Se definieron también puntos de muestreo en línea —por ejemplo, en el tanque de almacenamiento o en la línea de envasado— para que la toma de decisiones en planta fuera instantánea.

Gracias a esta solución, Keybiological cuenta ahora con un flujo de trabajo que sustituye análisis de horas y costes elevados por mediciones rápidas, no destructivas y con un nivel de fiabilidad que permite ajustar procesos en tiempo real. 

Los resultados

Según los resultados obtenidos, KeyBiological S.L. ha mejorado el control de su proceso productivo, reducido los tiempos y con ello su capacidad competitiva.

 

¿Cómo Impactará la integración de esta tecnología en la pyme?

La adopción de la espectroscopía NIR portátil para predecir acidez oleica e índice de peroxidación en aceites puede generar impactos inmediatos y transformaciones a largo alcance en la empresa:

documento
Agilidad en el control de calidad

Con la implementación de la espectroscopía NIR portátil, Keybiological podrá medir la acidez oleica y el índice de peroxidación en cuestión de segundos, eliminando las esperas de horas asociadas a los métodos tradicionales de laboratorio y permitiendo ajustar procesos de producción sin interrupciones.

Acceso a recursos
Ahorro de costes operativos

Al sustituir en gran parte los análisis clásicos que requieren reactivos y equipamiento especializado, la empresa reducirá notablemente los gastos en consumibles y en servicios de laboratorio externo, recuperando rápidamente la inversión en el espectrómetro NIR.

competitividad
Toma de decisiones en tiempo real

Disponer de resultados de calidad al instante capacita a los responsables para determinar de inmediato si un lote cumple las especificaciones o necesita tratamiento adicional, evitando pérdidas de producto y optimizando el inventario de aceites.

Digitalización
Fomento de una cultura data-driven

La incorporación de protocolos de muestreo y calibración estandarizados desarrollará una mentalidad basada en datos objetivos, impulsando mejoras continuas y la uniformidad de los procesos de control de calidad.

Equipos
Reorientación de competencias del personal

El equipo de laboratorio se liberará de tareas manuales repetitivas, enfocándose en supervisión, mantenimiento del equipo NIR y análisis de tendencias, lo que aumentará la autonomía interna y disminuirá la dependencia de consultorías externas.

datos
Escalabilidad del servicio de análisis

Con un método portátil y fiable, Keybiological podrá ofrecer monitoreos de calidad directamente en las instalaciones de sus clientes oleícolas, ampliando su propuesta comercial y captando nuevos mercados que demandan control de calidad en tiempo real.

Acceso a recursos
Fortalecimiento de la competitividad

Al garantizar mediciones rápidas y consistentes, la empresa reforzará su posición frente a competidores que aún dependen de análisis tradicionales, facilitando alianzas con grandes productores que exigen procedimientos de calidad estrictos y trazabilidad documentada.

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Acerca de Digital Innovation Hub for the deployment of Artificial Intelligence and Data Analytics in SMEs in the primary, biotechnological and health sectors

DATAlife, Hub de Innovación Digital para las Ciencias de la Vida de Galicia que tiene como misión acelerar la transformación digital en los sectores de Agro-Mar Alimentación, Forestal-Madera, Salud-Cuidados y Biotecnología. Con el dato como eje central, ayudan a las empresas a introducir tecnologías disruptivas como la Inteligencia Artificial, Internet de las Cosas, Computación de Altas Prestaciones y Ciberseguridad.


Constituido como asociación privada sin ánimo de lucro, su consorcio cuenta con las siguientes entidades para dar servicio a las pymes: ANFACO-CECOPESCA, BIOGA, CESGA, CETGA, CETIM, CMD, CSG, Clúster TIC, ENERGYLAB, FEUGA, GRADIANT, TELEVES, USC y UVIGO.


Entre sus servicios se incluyen acceso a la financiación, conexión de oferta y demanda, y facilitar pruebas de concepto.

Pyme Beneficiada
KEYBIOLOGICAL S.L.
Tipo de entidad
Microempresa
Comunidad Autónoma
GALICIA
Provincia
Pontevedra
Municipio
O Porriño
Entidad colaboradora

ASOCIACIÓN NACIONAL DE FABRICANTES DE CONSERVAS DE PESCADOS Y MARISCOS - CENTRO TÉCNICO NACIONAL DE CONSERVACIÓN DE PRODUCTOS DE LA PESCA.

Tecnología/metodología aplicada

Tecnología NIR sobre matrices líquidas de aceite

Financiación

15.000,00€ Importe financiado 100% PADIH

Enlaces