SENSOR VIRTUAL NEURAL PARA MONITORAMENTO DA FERMENTAÇÃO DE HIDROMEL

Resumo

O hidromel é uma bebida alcoólica fermentada à base de água, mel e leveduras, normalmente linhagens de Saccharomyces cerevisiae. A bebida possui uma importância histórica e cultural muito grande e, apesar disto, a sua produção ainda ocorre de forma empírica e artesanal, podendo resultar em diversos problemas durante o processo fermentativo. Pensando nisso, desenvolveu-se um sensor virtual neural capaz de predizer, durante a fermentação, a concentração de células (X) e de substrato (S) a partir de variáveis mais simples e rápidas de serem medidas, sendo: pH, °Brix e densidade óptica. A partir de dados experimentais de uma fermentação realizada a 25 °C e 31º Brix, foram implementadas duas estratégias para se obter o sensor. Na estratégia I, as variáveis X e S foram preditas isoladamente por duas RNAs e, na estratégia II, uma única RNA foi responsável pela predição simultânea das duas variáveis. A melhor rede foi obtida a partir da estratégia II, sendo definida pela estrutura com 3 neurônios na camada de entrada, 12 na intermediária e 2 na de saída, treinada com o algoritmo de otimização Levenberg-Marquardt e com função de ativação tangente hiperbólica na camada intermediária e linear na de saída. O coeficiente de correlação de Pearson foi igual a 1 e o erro médio percentual absoluto foi de 5,46x10^-4 % e 8,24x10^-4 % para X e S, respectivamente. O sensor poderá ser utilizado para monitoramento e otimização da produção da bebida, para obter alto rendimento e produtividade.