Ερευνητές χρησιμοποιούν μαθηματικά μοντέλα για τη βελτιστοποίηση της παραγωγής ελαιολάδου
Χρησιμοποιώντας τη μεθοδολογία επιφάνειας απόκρισης, οι Ισπανοί επιστήμονες μπορούν πλέον να προβλέψουν την επίδραση που έχουν διάφορες μεταβλητές στη διαδικασία παραγωγής ελαιολάδου.
Μια ομάδα ερευνητών από το Πανεπιστήμιο της Χαέν στην Ισπανία ανέπτυξε νέα μαθηματικά μοντέλα που μπορούν να βοηθήσουν στην πρόβλεψη της ποιότητας του εξαιρετικού παρθένου ελαιολάδου και στη βελτιστοποίηση της παραγωγής του.
Η RSM μας επιτρέπει να λάβουμε πληροφορίες που θα χάναμε αν χρησιμοποιούσαμε κλασικές μεθοδολογίες. Το πλεονέκτημά της είναι ότι μπορεί κανείς να μελετήσει τη συνδυασμένη απόδοση διαφόρων μεταβλητών παραγόντων, δηλαδή την επίδραση του καθενός και την αλληλεπίδραση που υπάρχει μεταξύ όλων.
Οι ερευνητές ανέπτυξαν αυτά τα μοντέλα χρησιμοποιώντας τη μεθοδολογία επιφάνειας απόκρισης (RSM), η οποία διερευνά τη σχέση μεταξύ ανεξάρτητων και εξαρτημένων μεταβλητών που εμπλέκονται στη διαδικασία παραγωγής και χρησιμοποιείται συχνά για τη μεγιστοποίηση της απόδοσης μιας συγκεκριμένης ουσίας.
«Η RSM μας επιτρέπει να λαμβάνουμε πληροφορίες που θα χάναμε αν χρησιμοποιούσαμε την κλασική μεθοδολογία», δήλωσε στο Olive Oil Times ο Francisco Espínola Lozano, καθηγητής στο Πανεπιστήμιο της Jaén και επικεφαλής ερευνητής της μελέτης. «Το πλεονέκτημά της είναι ότι μπορεί κανείς να μελετήσει τη συνδυασμένη απόδοση διαφόρων μεταβλητών παραγόντων, μετρώντας την επίδραση του καθενός και την αλληλεπίδραση που υπάρχει μεταξύ όλων τους.»
Ο Espínola Lozano ανέφερε ότι η μελέτη διερεύνησε, για πρώτη φορά, μια συνδυαστική έρευνα τεσσάρων τεχνολογικών παραγόντων: το μέγεθος του κόσκινου και του σφυρόμυλου που αλέθει τις ελιές, τον χρόνο και τη θερμοκρασία κατά την οποία ζυμώνεται ο ελαιόπαστας, καθώς και τις δόσεις των τεχνολογικών βοηθητικών ουσιών που χρησιμοποιούνται για τη βελτίωση της απόδοσης της ελιάς.
«Ο τάλκης και ο καολιτικός πηλός έχουν ήδη εγκριθεί ως τεχνολογικά βοηθητικά μέσα, αλλά εμείς χρησιμοποιήσαμε ανθρακικό ασβέστιο και είχαμε καλύτερα αποτελέσματα», είπε. «Αυτό αντιπροσωπεύει μια πολλά υποσχόμενη ερευνητική κατεύθυνση.»
Σύμφωνα με τον Espínola Lozano, η χρήση διαφορετικών μαθηματικών μοντέλων κατά τη διάρκεια της έρευνας επέτρεψε στους ερευνητές να ανακαλύψουν τη σχέση μεταξύ αυτών των τεχνολογικών και αγρονομικών παραγόντων. Για το λόγο αυτό, τα μοντέλα μπορούν να προσδιορίσουν τις επιπτώσεις που θα έχουν η ποικιλία ελιάς, ο βαθμός ωρίμανσης, το είδος καλλιέργειας (παραδοσιακή, εντατική, υπερεντατική) και η χρήση ή η απουσία άρδευσης στη διαδικασία παραγωγής ελαιολάδου.
Εφαρμόζοντας την RSM σε ένα στατιστικό πείραμα που είχε σχεδιαστεί προηγουμένως, οι ερευνητές ανέπτυξαν επίσης μοντέλα που μπορούν να προβλέψουν την επίδραση που έχει η διακύμανση ορισμένων τεχνολογικών παραμέτρων στο λάδι.
Ένα παράδειγμα αυτού είναι η ικανότητα του μοντέλου να αυξάνει ή να μειώνει ορισμένες φαινολικές ενώσεις με αντιοξειδωτικές και αντιφλεγμονώδεις ιδιότητες, όπως η ελαιοκανθάλη, επιτρέποντας τη δημιουργία προϊόντων με συγκεκριμένα χαρακτηριστικά και παραλλαγές, τόσο όσον αφορά τη γεύση όσο και τις ιδιότητες για την υγεία.
«Εκτός από τις αποδόσεις, μελετήσαμε ρυθμιζόμενες παραμέτρους ποιότητας και την περιεκτικότητα σε φαινολικές ενώσεις (φυσικά αντιοξειδωτικά) και πτητικές ουσίες, οι οποίες είναι υπεύθυνες για τα αρώματα, αξιολογώντας περισσότερες από 30 αποκρίσεις», δήλωσε ο Espínola Lozano.
Πρόσθεσε ότι τα μαθηματικά μοντέλα που χρησιμοποιούνται εξαρτώνται από το χαρακτηριστικό του ελαιολάδου που οι ερευνητές επιθυμούν να βελτιώσουν.
Αυτά τα νέα μοντέλα όχι μόνο βοηθούν στην πρόβλεψη της ποιότητας των ελαιολάδων, αλλά διευκολύνουν επίσης την αυτοματοποίηση της παραγωγής ελαιολάδου στους ελαιοτριβείους. Δεν φαίνεται να απαιτείται συγκεκριμένη τεχνολογική προσαρμογή, παρά μόνο η εφαρμογή των μαθηματικών μοντέλων που έχουν προσαρμοστεί στις ελιές που επεξεργάζονται στον ελαιοτριβείο.
Σε περίπτωση που ένας ελαιοτριβείο αποφασίσει να διαχειριστεί την παραγωγή του με συστηματικό και αυτοματοποιημένο τρόπο, τα μαθηματικά μοντέλα μπορούν να ενσωματωθούν στο λογισμικό που χρησιμοποιείται.
Ο Espínola Lozano τόνισε ότι οι ελαιοτριβεία αντιμετωπίζουν σήμερα την ελαιοπαραγωγή περισσότερο ως μια καλλιτεχνική επιχείρηση, η οποία βασίζεται στην εμπειρία και την διαίσθηση των ελαιοτριβών, παρά ως μια διαδικασία που πρέπει να αντιμετωπίζεται με επιστημονική και τεχνολογική προσέγγιση.
Κατά την άποψή του, είναι σημαντικό οι εταιρείες που ασχολούνται με την ελαιοπαραγωγή να ενημερωθούν για τις πολλές δυνατότητες που ανοίγει η επιστημονική έρευνα και να μεγιστοποιήσουν τα πλεονεκτήματά τους.
Αυτή η άποψη μοιράζεται πιθανώς και η Junta de Andalucía, της οποίας το Συμβούλιο Καινοτομίας, Επιστήμης και Επιχειρήσεων χρηματοδότησε το έργο.