Validation of an optical technology for the determination of ph in milk for the manufacture of yogurt
Liu, Siqi

Data: 2019
Descripció: 40 p.
Resum: Current systems that allow online pH control in fermented dairy industry have drawbacks, such as protein adhesion on the pH electrode and measurement distortion. Therefore, the objective of this experiment was to validate the feasibility of estimating the pH of milk during the yogurt making process by a NIR light backscatter sensor measuring at a wavelength of 880 nm under different fermentation temperatures and milk protein concentrations, using a mathematical model that correlates the light scatter signal with pH, developed by Arango (2005). Three replications of the experiment with 2 protein concentrations (3. 5, and 4. 0%), and 2 fermentation temperatures (43 and 46 °C) were used to validate this inline pH prediction model. Prior to the beginning of each treatment, different adjustments were made in the initial voltage gain in the two vats of the light scatter device to evaluate which of the two procedures allowed a better calibration of the pH prediction model. The results showed that the optical sensor was suitable for inline monitoring of yogurt acidification. Temperature and initial voltage were the main factors affecting the fitting accuracy of the model. More concretely, the model adjustment at 43 ºC was better than at 46 ºC, the adjustment of the initial voltage gain is recommended, and the model with voltage gain adjustment has been successfully validated for both continuous and discontinuous measurements of pH, with SEP values < 0. 09 pH units and CV < 1. 82%.
Resum: Los sistemas actuales que permiten el control del pH en línea en la industria de fermentados lácticos tienen inconvenientes, como la adhesión de proteínas en el electrodo de pH y la distorsión de la medición. Por lo tanto, el objetivo de este experimento fue validar la viabilidad de estimación del pH de la leche durante el proceso de elaboración de yogur mediante un sensor de retrodispersión de luz NIR que mide a una longitud de onda de 880 nm, bajo diferentes temperaturas de fermentación y concentraciones de proteínas en leche, utilizando un modelo matemático que correlaciona la señal de dispersión de luz con el pH, desarrollado por Arango (2005). Se utilizaron tres repeticiones del experimento con 2 concentraciones de proteína (3,5 y 4,0%) y 2 temperaturas de fermentación (43 y 46 °C) para validar este modelo de predicción de pH en línea. Antes del comienzo de cada tratamiento, se realizaron diferentes ajustes en la ganancia de voltaje inicial en los procedimientos del dispositivo de dispersión de luz para evaluar cuál de los procedimientos permitía una mejor calibración del modelo de predicción de pH. Los resultados mostraron que el sensor óptico era adecuado para la monitorización en línea de la acidificación del yogur. La temperatura y el voltaje inicial fueron los principales factores que afectaron la precisión de ajuste del modelo. Más concretamente, el ajuste del modelo a 43 ºC fue mejor que a 46 ºC, se recomienda el ajuste de la ganancia de voltaje inicial y el modelo con ajuste de ganancia de voltaje fue validado con éxito tanto para mediciones continuas como discontinuas de pH, con valores de SEP < 0,09 unidades de pH y CV <1,82%.
Resum: Els sistemes actuals que permeten el control del pH en línia en la indústria de productes làctics fermentats tenen inconvenients, com l'adhesió de proteïnes en l'elèctrode de pH i la distorsió del mesurament. Per tant, l'objectiu d'aquest experiment va ser validar la viabilitat d'estimar el pH de la llet durant el procés d'elaboració de iogurt mitjançant un sensor de dispersió de llum NIR que mesura a una longitud d'ona de 880 nm. Es va utilitzar un model matemàtic, desenvolupat per Arango (2005), que correlaciona el senyal de dispersió de llum amb el pH, sota diferents temperatures de fermentació i concentracions de proteïnes de la llet. Es van dur a terme tres repeticions de l'experiment amb dues concentracions de proteïna (3,5 i 4,0%), i dues temperatures de fermentació (43 i 46 °C) per validar aquest model de predicció de pH en línia. Abans de començar cada tractament, es van realitzar diferents ajustos en el guany de voltatge inicial del dispositiu de dispersió de llum per avaluar quin dels procediments permetien un millor calibratge del model de predicció de pH. Els resultats van mostrar que el sensor òptic era adequat per al monitoratge en línia de l'acidificació del iogurt. La temperatura i el voltatge inicial van ser els principals factors que van afectar la precisió d'ajust del model. Més concretament, l'ajust del model a 43 ºC va ser millor que a 46 ºC i es recomana l'ajust del guany de voltatge inicial. El model amb ajust de guany de voltatge ha estat validat amb èxit tant per mesures contínues com discontínues de pH, amb valors de SEP < 0,09 unitats de pH i CV < 1,82%.
Drets: L'accés als continguts d'aquest document queda condicionat a l'acceptació de les condicions d'ús establertes per la següent llicència Creative Commons: Creative Commons
Llengua: Anglès.
Col·lecció: Facultat de Veterinària: Treballs de màster i postgrau. Màster oficial de Qualitat d'Aliments d'Origen Animal
Document: masterThesis
Matèria: Iogurt ; Tecnologia dels aliments ; Aliments i nutrició ; Enologia ; Olis ; Greixos

Adreça alternativa: https://hdl.handle.net/2072/366371


Adreça original
40 p, 2.2 MB

El registre apareix a les col·leccions:
Documents de recerca > Treballs de recerca i projectes de final de carrera

 Registre creat el 2019-12-11, darrera modificació el 2019-12-12



   Favorit i Compartir