Microbrew.ar: una plataforma con IA para transformar la gestión de fermentaciones en la cervecería artesanal

En la industria cervecera artesanal, la gestión microbiológica de la fermentación es uno de los mayores desafíos a la hora de garantizar la calidad y la competitividad de la producción. Durante este proceso, la biomasa inicial de la levadura se multiplica entre 3 y 5 veces, lo que permite cosecharla y reutilizarla para inocular nuevos lotes. Esto posibilita reducir el costo de producción, disminuir la generación de residuos y mejorar la eficiencia de los procesos de fermentación.

A partir de actividades de colaboración, investigación y transferencia científico-tecnológica, Diego Libkind, investigador del CONICET en el Instituto Andino Patagónico de Tecnologías Biológicas y Geoambientales (IPATEC, CONICET-UNCo), junto con un equipo multidisciplinario, desarrollaron la plataforma Microbrew.ar. Se trata de una novedosa herramienta -que integra una aplicación móvil y web- que facilita el procedimiento y análisis necesarios para optimizar la reutilización de las levaduras cerveceras y aumentar la rentabilidad y la diferenciación productiva de los productores cerveceros.

“A partir de los trabajos de vinculación con el sector cervecero, durante experiencias de asistencia técnica en microcervecerías, pudimos ver que efectivamente el recuento de levaduras, el ajuste de inoculación y su reutilización controlada tuvieron un impacto productivo positivo al reducir el costo y descarte, además.de aumentar el número de reutilizaciones y mejorar la estandarización de sus productos”, describe Libkind.

De acuerdo con Julieta Burini, especialista en microbiología, calidad cervecera y análisis sensorial e integrante del proyecto, en su trabajo con productores, observaron que los controles necesarios para realizar esta práctica de manera adecuada resultaban “muy difíciles de sostener de manera sistemática sin infraestructura de laboratorio ni personal con formación microbiológica”. Esa brecha, entre los controles que la reutilización de levaduras requiere y los que una microcervecería puede implementar en la práctica, dio origen a Microbrew.ar.

Según el equipo científico, para reutilizar levaduras de forma segura es necesario realizar recuentos celulares, estimar la viabilidad, calcular el inóculo adecuado y hacer un seguimiento del desempeño de la fermentación. Eso en la práctica requiere tener un microscopio, tiempo y conocimientos técnicos que la mayoría de las microcervecerías no tienen. “Como consecuencia, estos controles suelen realizarse de forma manual, con metodologías heterogéneas y registros dispersos en planillas, cuadernos o, directamente, en la experiencia del elaborador. La falta de información confiable y estandarizada deriva en errores de inoculación, fermentaciones lentas o incompletas, pérdida de viabilidad de las levaduras, variabilidad entre lotes e incluso la pérdida de producciones completas”, detallan los científicos.

La información proveniente de las cervecerías es un activo de valor en la cadena productiva. “La retroalimentación con el sector es de doble vía y es el núcleo de valor: las cervecerías generan datos con su trabajo diario. Esos datos, curados y procesados junto con nuestro conocimiento científico, vuelven a ellas como referencias, alertas y recomendaciones para mejorar sus procesos”, sostiene Burini.

Digitalización, IA y dispositivos portátiles para el control microbiológico

Microbrew.ar se lleva adelante en conjunto con la empresa de desarrollo de software INNQUBE, como colaborador estratégico. Asimismo, se ideó y está en proceso de validación, un desarrollo de hardware: el Brewscopio.

“Es un dispositivo óptico portátil de bajo costo, diseñado para la captura estandarizada de imágenes de levaduras en la cervecería, consistente en una base en la cual se instala una cámara digital”, indica Libkind. Y agrega: “La idea es tener un equipo que reemplace el microscopio en las cervecerías, que es un equipamiento costoso. Su función es facilitar la obtención de imágenes microscópicas aptas para el recuento de levaduras y la estimación de viabilidad”.

Se trata de un diseño simple con piezas impresas en 3D y una cámara óptica con especificaciones definidas que reduce la inversión en equipamiento costoso y facilita su adopción en distintos mercados.

En cuanto a la app, actualmente, se encuentra en fase de desarrollo, prueba de concepto y proceso de validación la versión Premium, que incorpora el recuento automático de imágenes, que permitirá que, a partir de una foto, algoritmos de análisis de imágenes estimen la concentración celular y la viabilidad. De esta manera, se reduciría el tiempo, el error y la dependencia del entrenamiento técnico y del criterio microbiológico.

“Detrás de esa automatización hay un trabajo científico en varias capas: primero se define un método de referencia, luego se construye y cura un conjunto de imágenes diverso de distintas cepas, concentraciones, viabilidades, dispositivos y operadores. Sobre esa base se entrena y ajusta el sistema, validando contra el recuento manual para medir error, precisión y repetibilidad”, precisa Libkind.

Los datos que, para el sector productivo, habitualmente quedan dispersos o no se utilizan de manera sistemática Microbrew.ar los registra y organiza. “Estos datos se integran en una única plataforma y se transforman en información útil para la toma de decisiones”, profundiza el equipo científico.

A su vez, a medida que el productor usa los módulos de la plataforma, se construye una base histórica de sus propias fermentaciones. “Esto permite comparar lotes, identificar tendencias, detectar desvíos, evaluar el desempeño de distintas cepas y generaciones de reutilización y acceder a indicadores estandarizados -KPIs fermentativos- que facilitan la gestión del proceso. De esta manera, decisiones que antes dependían principalmente de la experiencia personal o de registros incompletos pasan a estar respaldadas por información objetiva y acumulada en el tiempo”, sintetiza Libkind.

Ciencia aplicada para la gestión de fermentaciones en el sector productivo cervecero

De acuerdo con los científicos, el valor central de Microbrew.ar es que conecta en una misma trazabilidad la levadura cosechada, el inóculo realizado y la fermentación resultante. “Quien produce puede decidir con datos si una levadura está en condiciones de reutilizarse, cuánto inóculo usar según el volumen y la densidad del mosto, comparar generaciones y lotes anteriores, y detectar desvíos de forma temprana, siguiendo la curva de densidad, pH y temperatura”, puntualiza Burini.

Asimismo, el módulo vincula recuentos y viabilidad con volumen, densidad del mosto, cepa, generación, nutrientes, oxigenación y evolución fermentativa. Transforma los controles aislados en una práctica sistemática, reproducible, trazable y accesible.

Libkind señala: “Al poder reutilizar con seguridad, se reduce la compra y el descarte de levadura y se amplían los márgenes, y al mejorar la consistencia de las fermentaciones se evitan pérdidas de lotes y el desperdicio asociado de agua, malta y energía. Le permite a cada cervecería construir su propio historial técnico”.  Y afirma: “El impacto es económico, menos costos  y más consistencia, ambiental, menos descarte de biomasa de levadura que es un residuo de alta carga orgánica, y social, acceso al control de calidad sin necesidad de laboratorio propio”.

En su visión a futuro los especialistas que llevan adelante el proyecto esperan que la plataforma continúe su crecimiento a través de su efecto de red de datos en entornos reales. “Se prevé formalizar la plataforma completa como una Empresa de Base Tecnológica e instalarla en Argentina y Latinoamérica y, más adelante, adaptar la infraestructura a otros mercados y procesos fermentativos”, concluyen.

El equipo está conformado por el investigador del CONICET Diego Libkind; el Profesional Técnico Carlos Bertoli; y los especialistas Clara Bruzone, Juan I. Eizaguirre y Julieta Burini. Esta diversidad de perfiles combina conocimientos en microbiología, fermentaciones, ciencia de datos, desarrollo de software, inteligencia artificial y gestión de la innovación.

Link al la web:  <https://www.microbrew.com.ar/#home