Un innovador trabajo de investigación realizado por el Australian Wine Research Institute (AWRI) en colaboración con la University of South Australia demostró que, introduciendo en el vino blanco nanoproteínas magnéticas recubiertas con plasma, éstas aglutinan las proteínas naturales causantes de la turbidez, y luego se las puede sacar del vino usando, sencillamente, un imán.
La técnica está en estudio y, obviamente, aún no se utiliza en bodegas, porque no se ha demostrado completamente su eficiencia y su inocuidad. Si se arriba a esta última instancia, aún faltaría la aprobación de los organismos competentes.
La nanotecnología es el estudio y desarrollo de sistemas en escala nanométrica (un nanómetro es la milmillonésima parte de un metro). Esta tecnología permite hallar fenómenos totalmente nuevos y aplicar esas propiedades a la industria, la medicina, la alimentación, etcétera. Son todos fenómenos que se rigen bajo las leyes de la mecánica cuántica. Estas nuevas propiedades son utilizadas, a su vez, para crear nuevos materiales (nanomateriales) o dispositivos nanotecnológicos.
El trabajo de investigación realizado por el Australian Wine Research Institute (AWRI) representa una de las primeras aplicaciones de estas nuevas tecnologías al vino. Se trata de un aislamiento o separación magnética de las proteínas de turbidez del vino, que es prometedora para el desarrollo de un método alternativo para la clarificación del vino blanco (en lugar, por ejemplo, de la bentonita habitualmente utilizada) permitiendo la eliminación selectiva de proteínas relacionadas con la patogénesis de los vinos.
Según Agnieszka Mierczynska-Vasilev, científica responsable de este proyecto, «se trata de una prometedora tecnología que representa una alternativa valiosa y sostenible a los tratamientos de clarificación convencionales con bentonita».
La turbidez proteica es causada por proteínas relacionadas con la patogénesis que se vuelven inestables después del embotellado y más tarde, especialmente cuando el vino se expone a temperaturas elevadas durante el almacenamiento y el transporte.
La tecnología en estudio se basa en el recubrimiento con plasma (gas ionizado) de nanopartículas magnéticas con polímeros, creando así una funcionalidad superficial cuidadosamente definida.
Después de que estas nanopartículas magnéticas recubiertas con plasma se hayan colocado en vinos inestables al calor, las proteínas se unen al recubrimiento de la superficie y luego se pueden eliminar del vino con el sencillo procedimiento de acercarles un imán, que las atrae y aglutina. La tecnología es simple y ha demostrado ser muy efectiva para eliminar proteínas de una variedad de tipos de vino.
El propósito clave de este estudio fue comprender el potencial de las nanopartículas para ser reutilizadas en múltiples ciclos de «aleteo» y regeneración. Las nanopartículas magnéticas recubiertas de polímero de plasma a base de ácido acrílico se limpiaron con agua, SDS (dodecilsulfato sódico, un compuesto tensioactivo aniónico, empleado en diversos productos de higiene personal, como pasta de dientes, champú y jabones de baño) al 10% / agua y solución de acetona / agua después de cada ciclo de adsorción para investigar su eficiencia restaurada en la eliminación de proteínas relacionadas con la patogénesis de tres vinos blancos sin refinar.
Mientras se realiza este procedimiento, y también luego de terminado, se practica un riguroso monitoreo de ácidos y fenólicos, para así determinar los cambios en la concentración de estos componentes esenciales del vino. Este estudio, denominado «estudio de regeneración» verificó que las nanopartículas magnéticas recubiertas con plasma de ácido acrílico, que se sometieron a 10 procesos sucesivos de adsorción-desorción, aún se conservaban cerca de la capacidad de eliminación original de las proteínas de turbidez de los vinos cuando se usaba solución de SDS al 10% y agua para la regeneración de la superficie.
Además, las concentraciones de ácidos orgánicos y el contenido fenólico del vino permanecieron casi sin cambios, que son indicadores importantes para la retención de la composición original del vino.
En ensayos realizados en vinos sauvignon blanc, semillon y chardonnay se demostró que esta nanotecnología magnética eliminaba el 98 por ciento de las proteínas responsables de la turbidez en los vinos y que era posible aplicar 10 ciclos consecutivos de adsorción-desorción, lo que demuestra su capacidad de reutilización.
Cuadro 1: Cromatogramas HPLC de vinos antes y después del tratamiento con nanopartículas magnéticas recubiertas con plasma de ácido acrílico (a) Sauvignon blanc, (b) Semillon y (c ) vino Chardonnay; (proteínas similares a la taumatina (TLP), quitinasas (CHI).
Pruebas sucesivas han confirmado que eran capaces de eliminar las proteínas inestables incluso en vinos con un alto contenido proteico, sin que otros compuestos como los polifenoles se vieran afectados.
Por otro lado se investigó el potencial de las nanopartículas para ser regeneradas y reutilizadas. Los estudios se llevaron a cabo utilizando nanopartículas magnéticas (MNP) recubiertas con plasma de ácido acrílico en 10 procesos consecutivos de adsorción-desorción utilizando tres solventes diferentes (agua Milli-Q, solución SDS al 10% y acetona).
También se realizó un análisis de otros componentes importantes del vino como metales, ácidos orgánicos y fenólicos para determinar el impacto de la tecnología MNP en los atributos clave relevantes para el mantenimiento de la calidad de los vinos. Las MNP desnudas no fueron efectivas para eliminar las proteínas relacionadas con la patogénesis de los vinos y no pudieron regenerarse con éxito a través de los tres solventes seleccionados para este estudio. Esto último podría atribuirse a la naturaleza de las interacciones entre las proteínas y la superficie de nanopartículas desnuda.
Además, las MNP desnudas conducen a una respuesta variable en términos de la cantidad de componentes clave del vino, como los ácidos orgánicos y los fenólicos, que son importantes para controlar en la elaboración del vino.
En contraste, las MNP recubiertas con plasma de ácido acrílico exhibieron una alta capacidad de eliminación de proteínas y buena reutilización dentro de diez procesos sucesivos de adsorción-desorción.
En todos los casos, el 10% de SDS / agua y el agua funcionaron muy bien, mostrando una eficiencia de eliminación de proteínas muy alta (~ 98% para 10% de SDS / agua y ~ 85% –92% para agua) después de diez procesos sucesivos de adsorción-desorción.
Las concentraciones de ácidos orgánicos y el contenido fenólico del vino se mantuvieron casi sin cambios, lo que sugiere que se preservarían los componentes clave del vino.
Los resultados de adsorción-desorción sugirieron que la superficie de MNP recubierta con plasma de ácido acrílico podría regenerarse con éxito tanto con SDS al 10% como con agua y, por lo tanto, tiene potencial para aplicación comercial.
Si bien aún queda mucho camino por recorrer antes de que la tecnología pueda aplicarse en las bodegas, y antes de obtener la aprobación por parte de los organismos competentes, según los autores, se trata de una tecnología con evidentes potencialidades y ventajas económicas, sostenibles y sensoriales.
Fuente: Infowine (Artículo de referencia: A. Mierczynska-Vasilev, G. Qi, P. Smith, K. Bindon, K. Vasilev; Regeneration of Magnetic Nanoparticles Used in the Removal of Pathogenesis-Related Proteins from White Wines, Foods 9 (1), 1 (2020).
