Intelligent system based on deep learning for optimizing cocoa fermentation

Authors

DOI:

https://doi.org/10.55873/rad.v2i1.277

Keywords:

sensory quality, homogeneity, artificial intelligence, traceability, sustainability

Abstract

This study evaluated an intelligent system based on Deep Learning to regulate temperature during cacao fermentation at the Cooperativa Agraria Allima Cacao Ltda. An electro-mechanical fermenter equipped with temperature and pH sensors, a PLC, and a neural network model was designed to automate the process. Comparative tests showed that the system achieved an average fermentation rate of 77.5%, with homogeneous values close to 80%, deemed optimal by international standards. Statistical analyses using the Mann-Whitney U test confirmed superior regulation compared to traditional methods. This system enhances efficiency, traceability, and sensory quality of cacao, representing a technological advancement for the cacao industry.

Downloads

Download data is not yet available.

References

Andrade-Almedia, J., Rivera-García, J., Chire-Fajardo, G. C., & Ureña-Peralta, M. O. (2019). Propiedades físicas y químicas de cultivares de cacao (Theobroma cacao L.) de Ecuador y Perú. Enfoque UTE, 10(4), 1–12. https://doi.org/10.29019/enfoque.v10n4.462

Anicama Buleje, R., & Vega Palomino, H. M. (2019). Sistema de Inteligencia de Negocios para mejorar la calidad de las decisiones empresariales en empresa Apu Kuntur S.C.R.L. 2019 [Universidad Tecnológica de los Andes]. https://hdl.handle.net/20.500.14512/323

Anzules Toala, V., Borjas Ventura, R., Alvarado Huamán, L., Castro-Cepero, V., & Julca-Otiniano, A. (2019). Cultural, biological and chemical control of Moniliophthora roreri and Phytophthora spp IN Theobroma cacao ‘CCN-51.’ Scientia Agropecuaria, 10(4), 511–520. https://doi.org/10.17268/sci.agropecu.2019.04.08

Corzo Ruiz, C. L., & Velazco Capacho, D. A. (2018). Control automático de microclima en invernadero para secado eficiente de granos de cacao. Revista Colombiana de Tecnologías de Avanzada, 2(32), 104–108. https://doi.org/10.24054/16927257.v32.n32.2018.3033

González Bernal, M. J. (2022). Uso de herramientas de Business Inteligence para analizar las ventas de tomate, chile y pepino de una empresa productora de México [Universidad de Córdoba]. http://hdl.handle.net/10396/22603

Horta-Tellez, H. B., García-Muñoz, M. C., Ceron-Salazar, I. X., & Sandoval-Aldana, A. P. (2019). Evaluation of the fermentation process and final quality of five cacao clones from the department of Huila, Colombia. DYNA, 86(210), 233–239. https://doi.org/10.15446/dyna.v86n210.75814

Lee, A. H., Neilson, A. P., O’Keefe, S. F., Ogejo, J. A., Huang, H., Ponder, M., Chu, H. S. S., Jin, Q., Pilot, G., & Stewart, A. C. (2019). A laboratory-scale model cocoa fermentation using dried, unfermented beans and artificial pulp can simulate the microbial and chemical changes of on-farm cocoa fermentation. European Food Research and Technology, 245(2), 511–519. https://doi.org/10.1007/s00217-018-3171-8

Machado Cuellar, L., Ordoñez Espinosa, C. M., Angel Sanchez, K., Guaca Cruz, L., & Suárez Salazar, J. C. (2018). Organoleptic quality assessment of Theobroma cacao L. in cocoa farms in northern Huila, Colombia. Acta Agronómica, 67(1), 46–52. https://doi.org/10.15446/acag.v67n1.66572

Márquez Romero, F. R., Altamirano Sacse, J., Cabrera Márquez, S., & Puma Leiva, L. (2020). Efecto de cultivar, presecado y método de fermentación en el porcentaje y tiempo de fermentación de cacao en La Convención - Cusco. Revista Peruana de Innovación Agraria, 1(1), 10–22.

Nuñez Cartolin, C. A. (2022). Business Intelligence y su impacto en la productividad del proceso de toma de decisiones de la alta gerencia en la empresa Newocean Technology S. A. C. [Universidad Privada del Norte]. https://hdl.handle.net/11537/30383

Quinde Rosales, V., Bucaram Leverone, R., Bucaram Leverone, M., & Bueno Quiñonez, M. (2019). Factores productivos de la producción de cacao nacional de la Provincia del Guayas. Espirales Revista Multidisciplinaria de Investigación Científica, 4(31), 104–116. https://doi.org/10.31876/er.v3i31.720

Ruíz Muñoz, S. R. (2019). Efecto de la temperatura de fermentación sobre la calidad física y organoléptica del grano de cacao (Theobroma cacao L.). Universidad Nacional de San Martín.

Sanchez Acevedo, M. S. (2022). Inteligencia de Negocios para la agilización en la toma de decisiones de la gestión Comercial en la empresa Open World Corporation S.A.C. [Universidad Nacional de Trujillo]. http://dspace.unitru.edu.pe/handle/UNITRU/19706

Veira, J., Cuaycuan, E., & Espana, N. (2019). Automatic fermentation and drying cocoa process. 2019 IEEE 4th Colombian Conference on Automatic Control (CCAC), 1–6. https://doi.org/10.1109/CCAC.2019.8921378

Vílchez Vargas, N. (2016). Efecto del material del fermentador, en el grado de fermentación de granos de cacao (Theobroma cacao L, Clon: CCN - 51). Universidad Nacional de San Martín.

Published

2023-01-25

How to Cite

Jimenez-Peralta, F., & Pizango-Linares, G. E. (2023). Intelligent system based on deep learning for optimizing cocoa fermentation. Revista Amazonía Digital, 2(1), e277. https://doi.org/10.55873/rad.v2i1.277

Issue

Section

Original articles

Similar Articles

You may also start an advanced similarity search for this article.