Uso del Modelo de Holt-Winters como estrategia para la predicción de condiciones ambientales durante el proceso de almacenamiento del Cacao

Abstract

El proyecto surge como respuesta al reto empresarial expuesto por la empresa Chocolate Girones ante el Comité Universidad - Empresa - Estado (CUUES) y la Oficina de Transferencia de Resultados de Investigación (OTRI), el cual expresa la necesidad de contar con un sistema de base tecnológica con capacidad de monitorear y gestionar el proceso de trazabilidad del cacao durante el almacenamiento y fabricación del chocolate. En vista de lo anterior, el objetivo del presente artículo consiste en proponer el uso del modelo del Holt-Winters como estrategia para predecir el comportamiento de la temperatura, la humedad relativa y la temperatura de punto de rocío que podrían estar presentes en el proceso de almacenamiento del grano de cacao, incorporando el uso de técnicas de análisis soportadas en Series de tiempo, facilitando con ello un mejor control y monitoreo de la calidad del grano durante su estancia en bodega. Acorde a los resultados obtenidos, el modelo propuesto permitió predecir el comportamiento de variables tales como temperatura, humedad relativa y temperatura de rocío, las cuales juegan un papel fundamental en la calidad del grano, como estrategia para el control de hongos y moho que podrían llegar a surgir en el grano durante su almacenamiento, debido a que el cacao es un producto higroscópico. Adicionalmente, el modelo propuesto puede ser considerado como una herramienta de predicción muy importante durante el proceso de trazabilidad del cacao, alcanzando niveles de ajuste superiores a 0,8, acompañados de un muy bajo error estándar de estimación y con un nivel de confianza del 95%.

The project arises as a response to the business challenge presented by the company Chocolate Girones before the University - Company - State Committee (CUUES) and the Office for the Transfer of Research Results (OTRI), which expresses the need to have a basic system technology with the capacity to monitor and manage the cocoa traceability process during the storage and manufacture of chocolate. In view of the above, the objective of this article is to propose the use of the Holt-Winters model as a strategy to predict the behavior of temperature, relative humidity and dew point temperature that could be present in the process of storage of the cocoa bean, incorporating the use of analysis techniques supported in time series, thereby facilitating better control and monitoring of the quality of the bean during its stay in the winery. According to the results obtained, the proposed model allowed to predict the behavior of variables such as temperature, relative humidity and dew temperature, which play a fundamental role in the quality of the grain, as a strategy for the control of fungi and mold that could reach to emerge in the bean during storage, because cocoa is a hygroscopic product. Additionally, the proposed model can be considered as a very important prediction tool during the cocoa traceability process, reaching adjustment levels higher than 0.8, accompanied by a very low standard error of estimation and with a confidence level of 95 %.