Investigación

TECAL GIM-TECAL-MRI

{tab=Descripción}

Introducción

Monitorización de la salazón del jamón Ibérico mediante el análisis de imágenes de resonancia magnética:

Este proyecto se enmarca dentro del ámbito de la Visión por Computador y más concretamente en técnicas de Análisis de Imagen y Reconocimiento de Formas, todo ello aplicado al campo de la Tecnología de los Alimentos y en particular dentro del sector del Jamón Ibérico.

Concretamente la calidad del jamón curado de cerdo ibérico, es el resultado de la combinación de factores ligados a la raza, al sistema de explotación en la dehesa y al proceso de curación del jamón. Entre los factores relacionados con la elaboración; la salazón es una etapa clave en el largo proceso de maduración del jamón ibérico. La aplicación de sal en el jamón tiene mucha importancia desde tres puntos de vista: estabilidad microbiológica, tecnológica y nutricional. En este proyecto se aborda un estudio de gran interés para las empresas del sector como es la cuantificación del contenido salino en las etapas claves del proceso de maduración y además se propone la evaluación sensorial del producto final para evaluar el grado de salinidad de los jamones y otros parámetros relacionados con el contenido y distribución de la sal en etapas iniciales de la maduración. Para ello además del análisis físico-químico se estudiará el proceso de salazón del jamón ibérico de forma no destructiva mediante al análisis de imágenes de resonancia magnética.

El desarrollo y utilización de las técnicas propuestas en este proyecto con herramientas totalmente automáticas y no destructivas, supondría un gran beneficio para las empresas dedicadas a la elaboración de jamones y paletas ibéricas, que son un pilar importante en la economía de la región extremeña. Además, los resultados obtenidos también pueden transferirse a la industria dedicada a la elaboración de otros jamones curados.

Figura 1. Módulos de procesamiento en el análisis informático de los jamones MRI

En la figura 1 se distingue tres fases. a) Detección del musculo, b) región de interes (ROI) de la selección, c) análisis de la región de interes mediante el uso de tres métodos diferentes de características de textura.

  1. El primero, GLMC (Grey Level Coocurrence Matrix) fue construido con la información de la ROI completa.
  2. El segundo, también llamado NGLDM (Neighbouring Grey Level Dependence Matrix), obtiene la información de los vecinos dentro de la ROI.
  3. El tercero, el GLRLM (Grey Level Run Length Matrix), sólo tiene en cuenta la información de los segmentos lineales de una ROI.

Resumen

La calidad del jamón curado de cerdo ibérico, es el resultado de la combinación de factores ligados a la raza, al sistema de explotación en la dehesa y al proceso de curación del jamón. Entre los factores relacionados con la elaboración; la salazón es una etapa clave en el largo proceso de maduración del jamón ibérico. La aplicación de sal en el jamón tiene mucha importancia desde tres puntos de vista: estabilidad microbiológica, tecnológica y nutricional.

En este proyecto se aborda un estudio de gran interés para las empresas del sector como es la cuantificación del contenido salino en las etapas claves del proceso de maduración y además se propone la evaluación sensorial del producto final para evaluar el grado de salinidad de los jamones y otros parámetros relacionados con el contenido y distribución de la sal en etapas iniciales de la maduración. Para ello además del análisis físico-químico se estudiará el proceso de salazón del jamón ibérico de forma no destructiva mediante al análisis de imágenes de resonancia magnética.

El desarrollo y utilización de las técnicas propuestas en este proyecto con herramientas totalmente automáticas y no destructivas, supondría un gran beneficio para las empresas dedicadas a la elaboración de jamones y paletas ibéricas, que son un pilar importante en la economía de la región extremeña. Además, los resultados obtenidos también pueden transferirse a la industria dedicada a la elaboración de otros jamones curados.

{tab=Objetivos}

Los objetivos de este proyecto se postulan en una doble vertiente. Por una parte mediante métodos clásicos de análisis se analizará cuantitativamente el proceso de penetración de sal en el jamón. Para ello los objetivos propuestos son:

  • Cuantificar la concentración de sal en diferentes zonas del jamón ibérico durante las fases de estabilización (salado y post-salado), mediante análisis químico.
  • Analizar la concentración final de sal en los jamones y su relación con la calidad sensorial.

Además se propone la búsqueda de nuevos métodos de análisis para estudiar la penetración de sal en el jamón ibérico, basados en técnicas de visión por computador. Para ello se postulan los objetivos:

  • Estudiar el proceso de salazón en jamones Ibéricos de forma objetiva y no destructiva mediante análisis de imágenes de resonancia magnética.
  • Analizar la penetración de la sal en piezas de jamón ibérico, centrando el estudio en la modificación de características visuales de texturas en las imágenes obtenidas mediante resonancias magnéticas

Como consecuencia de los objetivos anteriores, se extrae el siguiente:

  • Establecer la relación existente entre concentración de sal determinada mediante análisis físico-químicos y características texturales en las imágenes.

{tab=Participantes}

Pablo García Rodríguez

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Doctor en Informática
Profesor Titular de Universidad
Área de Lenguajes y Sistemas Informáticos

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María Luisa Durán Martín-Merás

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Doctora en Informática
Profesora Titular de Universidad
Área de Lenguajes y Sistemas Informáticos

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Andrés Caro Lindo

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Doctor en Informática
Profesor Titular de Universidad
Área de Lenguajes y Sistemas Informáticos

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María del Már Ávila Vegas

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Diploma de Estudios Avanzados
Profesora Colaboradora
Área de Ingeniería Telemática

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{tab=Resultados}

Introducción

El proyecto se enmarca dentro del ámbito de la Visión Artificial y Procesamiento de Imágenes y más concretamente en técnicas de Análisis de Imagen y Reconocimiento de Formas, todo ello aplicado al campo de la Tecnología de los Alimentos y en particular dentro del sector del Jamón Ibérico. El jamón curado de cerdo ibérico es un producto cárnico de elevada calidad sensorial y que alcanza en el mercado un alto precio. La producción de jamones ibéricos supone una fuente de ingresos importante para algunas Comunidades Autónomas, entre ellas la extremeña. El proceso de evaluación de la calidad del jamón ibérico se viene realizando mediante métodos químicos, utilizando disolventes orgánicos, o mediante catas realizadas por expertos, lo que supone la destrucción (no comercialización) de la pieza analizada.

Una vía alternativa a los procesos de evaluación que acaban de comentarse, consistiría en emplear las técnicas que se proponen en este proyecto. Las mismas son no destructivas, y se basan en Imágenes de Resonancia Magnética (MRI). Como resultado de todo ello, se utilizarán técnicas basadas en Contornos Activos para el análisis de las imágenes de jamón ibérico. Estas técnicas permiten determinar los músculos que aparecen en las imágenes procesadas, de modo que puede observarse la evolución de los mismos en las diferentes etapas de maduración. El estudio se enfocará hacia la estimación del momento en que los jamones ibéricos alcanzan su punto de óptimo de curación, en función de la evolución de los músculos en todas las etapas de maduración que componen los distintos jamones. El objetivo del presente trabajo consiste en diseñar técnicas de evaluación basadas en Visión Artificial, empleando técnicas concretas de Contornos Activos, para caracterizar el principal músculo existente en el jamón ibérico, que es el “bíceps femoris”.

Detalle

La calidad del jamón curado de cerdo Ibérico, es el resultado de la combinación de factores ligados a la raza, al sistema de explotación en la dehesa y al proceso de curación y secado del jamón. En la actualidad existe un gran interés en el sector ibérico por encontrar nuevos métodos de clasificación de la materia prima en función de la alimentación que sean más fiables que el que se está utilizando en la actualidad (en función de 4 ácidos grasos).

En este proyecto de investigación se proponen nuevos métodos de clasificación de jamones ibéricos utilizando parámetros físico-químicos relacionados con la fracción lipídica, así como viabilidad de utilizar métodos no destructivos (a partir de imágenes de resonancia magnética) para la clasificación de jamones ibéricos procedentes de distintas alimentaciones (montanera y pienso “alto oleico”).

Figura 1
Figura 2. MRI basado en la secuencia de tres imágenes de un jamón curado con una dieta "montanera"

Por una parte, los resultados obtenidos serían de gran interés y de una aplicación inmediata ya que el sector del Ibérico en el momento actual está demandando métodos de clasificación que complementen a los actuales o bien otros nuevos que permitan la correcta clasificación de las muestras. Por otra parte, el desarrollo y utilización de las técnicas propuestas en este proyecto con herramientas totalmente automáticas y no destructivas mediante la utilización de imágenes de Resonancia Magnética (MRI), operando de forma rápida y fiable, supondría un paso importante en el campo de la Tecnología de los Alimentos y como consecuencia un beneficio inmediato para los distintos sectores dedicados al cerdo ibérico.

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