Un nuevo sensor electroquímico analiza en la piel de la uva el momento óptimo de la vendimia
La Universidad de Valladolid desarrolla un nuevo método para ayudar a la determinación de la fecha ideal de la recolección a partir de información aportada por la parte externa de esta fruta
En 2017, la vendimia en la Ribera del Duero comenzó el ocho de septiembre y terminó el 20 de octubre. El año anterior, el periodo de recogida de la uva fue entre el 22 de septiembre y el siete de noviembre. Solo en esta denominación de origen, en los últimos treinta años, ha habido variaciones de casi un mes en los comienzos y finales de las recolecciones. Ante tan amplio rango de fechas, ¿cuándo es el momento apropiado para la cosecha? De forma general, los viticultores valoran principalmente la relación entre azúcares y ácidos en extractos de uva con métodos convencionales, con las previsiones meteorológicas y con sus experiencias previas. La Universidad de Valladolid ha desarrollado ahora una nueva tecnología que puede ayudarles a tomar esta decisión, clave para la calidad de los caldos. Se trata de un sensor que detemina la fecha óptima a partir de información biomolecular existente en la piel de la uva.
La piel actúa como un monitor del estado de la uva. Previamente a la etapa de maduración, la uva cambia de color progresivamente. Esta evolución cromática le hace pasar del amarillo verdoso, al tinto pasando por tonalidades ocres. Es lo que se denomina el envero. El envero anuncia la proximidad de la madurez.
El nuevo método desarrollado por el grupo UVaSens, formado por especialistas en química, física e ingeniería, permite evidenciar los cambios que se producen en la piel durante la etapa de maduración. “Desde el envero hasta el final de la maduración las células de la pulpa acumulan agua y azúcares, se expanden, y las células de la piel son afectadas por esta expansión, producen y acumulan gran cantidad de compuestos fenólicos y sus paredes comienzan a degradarse, lo que produce un ablandamiento de la uva”, explica Raquel Muñoz, integrante del equipo y profesora del Departamento de Bioquímica, Biología Molecular y Fisiología de la Universidad de Valladolid.
Los compuestos fenólicos son antioxidantes de interés para la industria alimentaria. La distribución de estos fenoles en la piel determina el grado de madurez y en última instancia la calidad del vino. Precisamente, el sensor detecta estos cambios bioquímicos y determina la fecha idónea para la vendimia. Los resultados han sido publicados en la revista científica Food Research International.
Raquel Muñoz, integrante de UVaSens y profesora del Departamento de Bioquímica, Biología Molecular y Fisiología de la Universidad de Valladolid.
Tres variedades
El estudio científico se realizó con muestras de tres variedades autóctonas de España: Mencía, Prieto Picudo y Juan García; y con la colaboración de la Estación Enológica de Castilla y León, el Instituto Tecnológico Agrario de Castilla y León (Itacyl) y el departamento de I+D de la Bodega Cooperativa de Cigales. Estos centros proporcionaron las muestras para el análisis durante seis semanas a lo largo de la etapa de maduración y llevaron a cabo análisis químicos que sirvieron de control. El equipo científico calibró el sistema con tres tipos de uva dado que cada variedad muestra características propias de maduración.
Para el análisis de los cambios, se empleó un sistema de electrodos sensibles a las variaciones electroquímicas en la piel de la uva. El dispositivo calibraba los procesos de reducción-oxidación, una reacción química en la que tienen un papel esencial los compuestos fenólicos por sus propiedades antioxidantes. En el experimento, los sensores unidos a la piel mostraron buenas correlaciones respecto al momento idóneo de madurez de la uva.
“La nueva metodología está disponible para la industria, aunque nos gustaría realizar más comprobaciones en otras variedades para mejorar el calibrado”, matiza María Luz Rodríguez Méndez, catedrática del Departamento de Química Inorgánica y coordinadora del grupo UVaSens. Teniendo en cuenta que en cada tipo de uva los fenoles de la piel tienen un comportamiento diferenciado, el sistema se adapta a estas variaciones.
Equipo de UVasens trabajando en su laboratorio
Lenguas y narices electrónicas
El grupo UVaSens está especializado en el análisis de alimentos por medio de redes de sensores para analizar muestras complejas. El punto de partida, no obstante, fue el estudio de aromas, que no son otra cosa que mezclas complejas de gases. “Los olores suelen ser generalmente complejos, en el del café, por ejemplo, actúan hasta 500 compuestos”, resume Rodríguez Méndez. Estas redes de sensores, combinadas con un software de tratamiento de datos (denominadas narices electrónicas), permite discriminar muestras con diferentes olores, por ejemplo, vinos con diferentes características. A partir de esta experiencia, el grupo comenzó a desarrollar lenguas electrónicas, que son redes de sensores que analizan líquidos y facilitan a la industria alimentaria la determinación de sabores. “Es una demanda habitual en procesos de producción de alimentos”, indica la especialista. Con las narices y lenguas electrónicas se pueden evitar las complicaciones que pueda tener una persona en su aparato olfativo o gustativo, como por ejemplo, resfriados inoportunos o evitar calificaciones derivadas de gustos personales.
Bibliografía
Raquel Muñoz, Celia García-Hernández, Cristina Medina-Plaza, Cristina García-Cabezón, J.A. Fernández-Escudero, Enrique Barajas, Gemán Medrano, María Luz Rodríguez-Méndez. ‘A different approach for the analysis of grapes: Using the skin as sensing element’. Food Research International 107 (2018) 544-550. DOI: https:doi.org/10.1016/j.foodres.2018.02.060
