Espectrómetros miniatura permiten vigilar el mosto de cerveza en tiempo real

Un equipo de investigadores ha validado el uso de espectrómetros NIR miniatura para controlar en planta varios parámetros del mosto durante la maceración industrial de cerveza. El trabajo, publicado este miércoles en Discover Chemistry, muestra que estos dispositivos pueden medir gravedad original, maltosa y nitrógeno amino libre (FAN) de forma rápida y sin destruir la muestra.

El estudio se ha realizado con muestras recogidas en una fábrica de cerveza a lo largo de la fase de maceración. Los autores compararon tres equipos portátiles con diseños ópticos distintos: un espectrómetro FT-NIR, otro basado en filtro variable lineal y un tercero con tecnología MEMS. En todos los casos, los datos espectrales se cruzaron con medidas de referencia obtenidas en laboratorio.

Según los resultados, los modelos desarrollados con regresión por mínimos cuadrados parciales y regresión por vectores de soporte lograron valores de ajuste muy altos para gravedad original y maltosa, con coeficientes de determinación superiores a 0,99 en algunos casos. Para FAN, el rendimiento fue algo menor, aunque suficiente para su uso como herramienta de control. Los errores de calibración y predicción se mantuvieron bajos en las tres variables analizadas.

La investigación parte de una necesidad habitual en la industria cervecera: reducir el tiempo entre la toma de muestra y la obtención del resultado. Los métodos clásicos requieren preparación previa, análisis separados para cada parámetro y trabajo de laboratorio. Eso obliga a corregir desviaciones cuando ya se han producido. Con una lectura directa sobre el proceso, la fábrica puede ajustar temperatura, tiempo de reposo o proporción entre agua y grano antes de que el lote avance a fases posteriores.

Los autores señalan que el mosto presenta una matriz compleja por su alto contenido en agua, que interfiere en la señal espectral. Para compensarlo, aplicaron tratamientos matemáticos a los datos y seleccionaron bandas menos afectadas por esa interferencia. También probaron estrategias para mejorar la estabilidad de las mediciones en condiciones industriales, como más repeticiones de escaneo y correcciones frente al ruido instrumental.

El trabajo apunta además a una posible reducción del trabajo analítico externo y a una mayor uniformidad entre lotes. En una planta cervecera, esa información puede servir para decidir si conviene prolongar la maceración, modificar el descanso proteico o pasar antes a la filtración y ebullición. Los autores subrayan que el sistema no sustituye por completo al laboratorio, pero sí puede aliviar parte del control rutinario y dar margen para actuar durante el proceso.

La cerveza es uno de los productos fermentados más sensibles a pequeñas variaciones en materias primas y temperaturas. Por eso, cualquier herramienta que permita seguir el mosto en tiempo real interesa a las fábricas que buscan mantener perfiles estables de sabor, cuerpo y fermentabilidad. En este caso, la combinación de espectroscopía NIR miniatura y modelos quimiométricos ofrece una vía técnica para hacerlo dentro de la propia línea de producción.