Desarrollo de un sistema automatizado para la clasificación de bulbos de cebolla basado en la espectrometría NIR

摘要

La presente Tesis Doctoral recoge los trabajos llevados a cabo para el desarrollo de un procedimiento no destructivo de estimación del contenido en sólidos solubles (SSC) en bulbos de cebolla para deshidratado, su implementación en un sistema automatizado de clasificación desarrollado y construido al efecto, su transferencia a la industria para la operación en un entorno semi-industrial en el marco de un programa de mejora de variedades y el diagnóstico del funcionamiento del sistema a lo largo de las campañas 2004 a 2008.udEl desarrollo del procedimiento no destructivo para la estima del SSC en cebolla para deshidratado y su implementación en un sistema automatizado se llevó a cabo entre los años 2001 a 2004. El modelo de estimación obtenido alcanzó un rendimiento suficiente para la clasificación cualitativa de los bulbos en cuatro clases atendiendo a su SSC. Se justifica la oportunidad de empleo del modelo en función de las características genéticas implícitas en el programa de mejora adoptado.udPara la transferencia del sistema a la industria se llevaron a cabo una serie de ensayos que permitieron desarrollar un sistema de detección de medidas anómalas que fue implementado en línea.udEl sistema ha trabajado a pleno rendimiento en las instalaciones de la industria durante las campañas 2004 a 2008, entre las cuales ha clasificado más de un millón de bulbos de cebolla, durante la campaña 2009, y continúa operando en la actualidad (campaña 2010). Se aportan datos sobre el incremento en el SSC resultante del programa de mejora, al cual la línea ha contribuido de forma fundamental mediante la clasificación de más del 35% del total de material vegetal seleccionado. El éxito del programa de mejora está avalado por el registro de dos nuevas variedades comerciales de cebolla para deshidratado.udEl estudio de los estadísticos de control multivariante ha permitido diagnosticar el funcionamiento del sistema e identificar algunas de las causas que producen la aparición de medidas fuera de control. Se ha llevado a cabo un primer estudio de la influencia de la temperatura sobre el rendimiento de los modelos de estimación, proponiendo técnicas adecuadas para la corrección de ésta y otros efectos cuyas causas no han sido identificadas. udLa combinación de los resultados obtenidos en cuanto al diagnóstico de operación, el uso de técnicas de modelización robusta y la posible aplicación de técnicas de transferencia de calibración, permitirán implementar nuevos desarrollos que garanticen un adecuado rendimiento de los modelos de estimación en un ambiente agresivo, con importantes fuentes de variación derivadas de empleo de un material agrícola y con la especial complicación que supone la evolución del material vegetal asociada al propio programa de mejora.