Tecnología de infrarrojo cercano (NIR) y tecnología hiperespectral en industria alimentaria

Quesería Rey Silo, S.L.

Rey Silo es una empresa quesera asturiana, fundada en 2005 con la misión de recuperar los métodos más artesanales de elaboración de queso. Ubicada en Pravia (Pl. Salcedo, 2 – 33120), produce actualmente seis variedades bajo sus marcas (Rey Silo blanco, rojo, Massimo, Besos, Máximo de Magaya y Mama Marisa). Su modelo de negocio combina tradición e innovación, enfocándose en la calidad de la materia prima y en la diferenciación de producto, con un mercado dirigido a distribuidores especializados y tiendas gourmet. 

Electrónica EDIMAR, S.L.

Electrónica Edimar es un equipo profesional de ingenieros electrónicos con sede en Gijón (Asturias). La organización ofrece soluciones de ingeniería electrónica industrial y naval, que van desde la consultoría hasta la producción. Edimar es, además, una empresa referente en la distribución de componentes y sistemas electrónicos a nivel nacional. Las instalaciones acogen los talleres de todas las actividades de la compañía, facilitando así la creación de sinergias y mejorando la eficiencia de las operaciones. La empresa continúa con su afán de búsqueda de la excelencia, presentando los últimos avances en tecnología y ofreciendo un servicio integral.

El reto

Quesería Rey Silo, S.L. carecía de un sistema de análisis en tiempo real de los parámetros de calidad de la leche (proteína y grasa) antes de su almacenamiento en planta. La ausencia de medición ‘in situ’ implicaba el riesgo de procesar lotes fuera de especificación, con potenciales pérdidas y variaciones en el perfil organoléptico del queso. Era esencial conocer estos indicadores de calidad al momento para adoptar medidas preventivas que garantizaran la trazabilidad y continuidad del proceso productivo.

Electrónica EDIMAR, S.L necesitaba validar la viabilidad del uso de infrarrojo cercano e imagen hiperespectral para inspeccionar el contenido de envases de plástico (en concreto, pimientos), de cara a contar partículas envasadas sin recurrir a tecnologías costosas o ionizantes. El reto consistía en identificar los rangos de longitud de onda óptimos y demostrar la aplicabilidad de estas técnicas en un entorno real.

 

La solución

Quesería Rey Silo, S.L.

Para abordar la falta de análisis “in situ” de proteína y grasa en la leche previa a su recepción en planta, se diseñó una prueba de concepto basada en espectroscopía de infrarrojo cercano (NIR) portátil:

  1. Selección de sensor NIR: Se evaluaron diferentes modelos de espectrómetros portátiles para identificar el más adecuado en términos de rango espectral, resolución y ergonomía de uso en entorno lácteo.

  2. Diseño experimental: Se definió un protocolo de muestreo para la toma de espectros y su correlación con análisis de laboratorio estándar (métodos de referencia para proteína y grasa). Cada lote de leche fue muestreado en varios puntos del depósito y analizado con el sensor NIR, registrando múltiples espectros por muestra.

  3. Desarrollo de algoritmos predictivos: Utilizando técnicas de regresión multivariante (por ejemplo, PLS), se calibraron modelos capaces de predecir porcentajes de proteína y grasa directamente a partir del espectro NIR. Estos modelos se validaron mediante validación cruzada y comparación con resultados de laboratorio.

  4. Implementación piloto: Actualmente el sistema se está desplegando en planta, permitiendo obtener lecturas en tiempo real y comparar su comportamiento con los análisis externos. Se estima que la herramienta portátil facilitará decisiones inmediatas sobre la aceptación o rechazo de lotes, mejorando la trazabilidad y la eficiencia del proceso productivo.

Electrónica EDIMAR, S.L.

Mediante un ensayo y experimentación en colaboración con ASINCAR, se demostró la viabilidad del uso de infrarrojo cercano e imagen hiperespectral para inspeccionar envases de pimientos:

  1. Espectroscopía NIR de transmitancia: se recortaron muestras representativas del envase (diferentes tintas y zonas) y se midió la transmitancia con un espectrómetro ASD Labspec 4, cubriendo tres rangos (350–1000 nm, 1001–1800 nm y 1801–2500 nm) para identificar las longitudes de onda con mayor paso de radiación.

  2. Selección de cámara hiperespectral: a partir de los espectros obtenidos, se descartó el equipo Specim FX-10 (400–1000 nm) y se eligió la Specim FX-17 (900–1700 nm), que ofrece 224 bandas espectrales y operación push-broom a 670 FPS, adecuada para entornos de cinta transportadora.

  3. Imágenes hiperespectrales en reflectancia y transmitancia

    • En reflectancia, se capturaron imágenes sobre distintos fondos (PVC, acero y PTFE) para evaluar contraste entre pimientos y envase.

    • En transmitancia, se instaló un sistema de focos halógenos y cinta transportadora, logrando visualizaciones claras de los pimientos a longitudes cercanas a 1638 nm, idóneas para el desarrollo futuro del aplicativo.

Los resultados

Quesería Rey Silo

Se ha desarrollado un algoritmo de predicción del porcentaje de proteína y grasa y se ha implementado en un dispositivo NIR portátil. Se esta llevando a cabo el proceso de validación en el entorno real operativo

Electrónica EDIMAR, S.L.

El ensayo de validación técnico para EDIMAR arrojó los siguientes resultados:

  1. Rangos espectrales óptimos identificados

  2. Selección de equipo hiperespectral

  3. Configuraciones de medida documentadas

En transmitancia, la región alrededor de 1638 nm mostró un contraste claro entre pimientos y plástico, lo que la convierte en la longitud de onda recomendada para futuros sistemas de conteo de envases.

En reflectancia, se evaluaron distintos fondos (PVC, acero, PTFE), determinándose que el acero ofrecía la mayor uniformidad de señal y contraste.

Se descartó la cámara Specim FX-10 (400–1000 nm) por su rango limitado.

Se optó por la Specim FX-17 (900–1700 nm, 224 bandas, 670 FPS) como solución adecuada para integración en cinta transportadora, al ofrecer suficiente resolución espectral y velocidad de adquisición.

Se generó un informe técnico con los protocolos de instalación de iluminación halógena, ángulos de incidencia y ejemplos de imágenes seleccionadas (aprox. 10 % de las bandas) que servirán de base para el desarrollo del prototipo de inspección y conteo automático.

Estos hallazgos proporcionan a Electrónica EDIMAR una base técnica y parámetros recomendados para avanzar a la siguiente fase: implementar un sistema automatizado de visión hiperespectral capaz de reconocer y cuantificar el contenido de sus envases de forma fiable y sin radiación ionizante.

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

La incorporación de las soluciones tecnológicas desarrolladas para Quesería Rey Silo y Electrónica EDIMAR, puede generar impactos derivados a su adopción en el corto y largo plazo, en distintos niveles, desde el operativo hasta el estratégico:

Mejorar
Mejora de la toma de decisiones y reducción de riesgos

Rey Silo podrá disponer de lecturas “in situ” de proteína y grasa en leche, eliminando la incertidumbre asociada al análisis tardío en laboratorio y evitando la entrada de lotes fuera de especificación. Esto reducirá pérdidas económicas y garantizará la consistencia organoléptica del queso.

EDIMAR contará con parámetros espectrales fiables (p. ej. torno a 1 638 nm) y configuraciones de imagen óptimas que fundamentan el diseño de un prototipo de inspección hiperespectral. Con ello, evitará inversiones prematuras en tecnología no adecuada y acotará el desarrollo a componentes validados.

Avanzar
Eficiencia operativa inmediata

En Rey Silo, el sensor NIR portátil y los modelos predictivos permitirán decisiones instantáneas sobre aceptación de cargas lácteas, acelerando el proceso de recepción y liberando recursos técnicos

En EDIMAR, los protocolos de medida y selección de cámara Specim FX-17 sentarán las bases para un futuro sistema automatizado capaz de capturar, procesar y contar envases en línea, liberando personal de tareas manuales y minimizando errores de conteo.

Equipos
Transformación organizativa y cultural

Ambas pymes incorporarán metodologías data-driven, estableciendo procesos estructurados de captura, análisis y validación de datos que sustituyen prácticas manuales por flujos automatizados. El personal adquirió competencias en el uso de NIR, modelado multivariante (PLS) y técnicas hiperespectrales.

crecimiento
Escalabilidad y diversificación de servicios

Rey Silo podrá extender la aplicación del NIR a otros parámetros de calidad (pH, sólidos lácteos) y escalar el sistema a nuevas líneas de producto.

EDIMAR dispondrá de un marco tecnológico modulable para adaptar la solución hiperespectral a otros productos envasados o procesos industriales, ampliando su oferta hacia inspección sin radiación ionizante.

Acceso a recursos
Sostenibilidad y cumplimiento normativo

El control rápido y preciso en Rey Silo mejorará la trazabilidad y el cumplimiento de la normativa alimentaria, reduciendo el desperdicio de producto.

En EDIMAR, la visión hiperespectral no destructiva apoya políticas de “no causar un perjuicio significativo”, evitando el uso de tecnologías ionizantes y alineándose con estándares de seguridad laboral y medioambiental.

competitividad
Fortalecimiento competitivo

Ambas empresas reforzarán su posición en el mercado al ofrecer procesos más fiables, transparentes y eficientes, lo que se traducirá en ventajas frente a clientes y auditores. El capital tecnológico y humano adquirido será un activo estratégico que permitirá afrontar futuros proyectos de innovación con mayor autonomía y robustez técnica.

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Acerca de Asturias Digital Innovation Hub

El Asturias Digital Innovation Hub (AsDIH) es una iniciativa impulsada por el Gobierno del Principado de Asturias, coordinada por la Agencia Sekuens, que reúne a diez entidades regionales con el fin de acelerar la transformación digital de la industria asturiana. Su propósito es facilitar el acceso de las empresas, especialmente las pymes, a tecnologías digitales avanzadas mediante un ecosistema de innovación que mejora su competitividad.

AsDIH ofrece infraestructuras, servicios tecnológicos y equipamientos especializados en áreas como sensórica, visión artificial, análisis de datos y fabricación aditiva. Entre sus servicios destacan el asesoramiento experto para la implantación de tecnologías, desarrollo de prototipos y pruebas de concepto, formación técnica para el personal empresarial y orientación sobre financiación para proyectos de digitalización.

Además, presenta casos reales de aplicación tecnológica en sectores como el alimentario y el de la salud, donde se han conseguido mejoras significativas en procesos productivos, control de calidad y personalización de productos. Su red de socios incluye centros tecnológicos, universidades, asociaciones empresariales y clústeres de innovación, todos alineados para apoyar a las empresas asturianas en su transición hacia la industria 4.0.

Pyme Beneficiada
QUESERÍA REY SILO Y ELECTRÓNICA EDIMAR
Comunidad Autónoma
Principado de Asturias
Provincia
Asturias
Municipio
Pravias y Gijón
Entidad colaboradora

Asociación de Investigación de Industrias Cárnicas del Principado de Asturias (ASINCAR)

Tecnología/metodología aplicada

Tecnología de Infrarrojo cercano (NIR)

Financiación

Quesería Rey Silo: 20.000,00€ Importe financiado por PADIH 100% 

Electrónica Edimar: 14.000,00€ Importe financiado por PADIH 100%