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Controllo qualità
nel Dairy
Use case: SpectralizeR e FactorAI applicati alla produzione
di formaggi per il controllo dell’intero ciclo produttivo
(dalla materia prima alla standardizzazione del taglio della cagliata).
Contesto
La produzione industriale di formaggi richiede un controllo accurato delle caratteristiche qualitative del prodotto per garantire qualità e sicurezza ed è spesso soggetto, per la buona riuscita, all’esperienza e sensibilità personale del casaro. Grazie alla spettroscopia NIR (Near Infrared), è possibile analizzare numerosi parametri chimico-fisici in maniera rapida e non distruttiva, tra cui contenuto di umidità, grasso, proteine, lattosio e pH, e garantire livelli qualitativi stabili alla propria clientela.
L’utilizzo del NIR e di SpectralizeR integrato con FactorAI permette di monitorare l’intera produzione senza spreco di campioni, riducendo i tempi di analisi e aumentando la frequenza di controllo, garantendo così un vantaggio competitivo: ogni lotto può essere analizzato in linea, consentendo una gestione proattiva della qualità del prodotto.
La Sfida
Nel processo di produzione di formaggi a pasta molle, mantenere costante il rapporto fra grassi e proteine/HCD, oltre che la densità del prodotto è fondamentale per garantire la texture, la shelf-life e la sicurezza alimentare. Variazioni significative in questi parametri possono portare a prodotti non conformi, sprechi e resi, con un impatto economico rilevante.
In produzione è quindi necessario un sistema in grado di monitorare in tempo reale l’intera filiera produttiva: dalla verifica delle caratteristiche del latte immesso in ogni ciclo produttivo per adeguare i settaggi del processo produttivo, al controllo in tempo reale della cagliata, per la standardizzazione del tempo di caglio.
Un controllo in tutte le fasi chiave del processo produttivo del formaggio consente di evitare anomalie e rilevare eventuali deviazioni dai limiti di qualità, senza rallentare il processo o dover prelevare campioni distruttivi.controllando la qualità del prodotto finale.
La soluzione
L’Approccio
Per soddisfare questa esigenza, è stato implementato il sistema di controllo di processo basato su SpectralizeR. Il flusso operativo include:
Sonde NIR
Installazione di sonde alimentari con spettrometri NIR nei due punti chiave dell’analisi con una sonda in grado di rilevare segnali in riflettanza diffusa e transflettenza
Data Analysis
Data preprocessing e Applicability Domain modelling: pulizia e selezione dei dati NIR rilevanti per garantire modelli affidabili in entrambi i punti chiave della produzione.
Calibrazione
Sviluppo e training di un Calibration Model: calibrazione dei parametri NIR per correlare i segnali spettrali rilevati nei due momenti (acquisizione dello spettro del latte e cagliata) rispettivamente con il contenuto di proteine e grassi del formaggio e con la densità di fiocchi caseosi nel caglio (identificati attraverso una riduzione di assorbanza nel tempo, che determinano la densità della cagliata e possono essere correlati al momento ideale del taglio).
DSS
Sviluppo di un Decision Support System, con funzionalità di:
- Monitoraggio in tempo reale delle caratteristiche chiave di qualità e visualizzazione dati
- Rilevamento di anomalie e drift lungo la produzione
- Modelli MSPC dinamici per ciascun SKU di formaggio
- Training Area per facilitare ricalibrazioni autonome dei modelli chemiometrici
Grazie a questa soluzione, il team di produzione può intervenire tempestivamente in caso di derive e mantenere standard qualitativi elevati senza interrompere il processo produttivo.
I Risultati
L’integrazione di SpectralizeR può permettere all’azienda di:
- Ridurre drift e anomalie lungo la linea di produzione;
- Garantire la conformità degli standard qualitativi di ogni singola unità prodotta;
- Ottimizzare l’intero processo di produzione, riducendo variabilità soggettiva del casaro, ma anche scarti e sprechi;
- Abilitare il retraining autonomo dei modelli chemiometrici per adattarsi a variazioni stagionali o di materia prima.
In sintesi, l’adozione di SpectralizeR ha trasformato il controllo qualità da un’attività spot e distruttiva a un processo continuo, predittivo e affidabile, assicurando prodotti consistenti e sicuri su scala industriale.
