{"id":120275,"date":"2024-07-27T22:39:44","date_gmt":"2024-07-27T22:39:44","guid":{"rendered":"https:\/\/enolife.com.ar\/es\/?p=120275"},"modified":"2024-07-30T23:52:35","modified_gmt":"2024-07-30T23:52:35","slug":"inyeccion-de-plasma-atmosferico-frio-novedosa-tecnica-para-limpiar-barricas-de-roble-y-corchos","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/enolife.com.ar\/es\/inyeccion-de-plasma-atmosferico-frio-novedosa-tecnica-para-limpiar-barricas-de-roble-y-corchos\/","title":{"rendered":"Inyecci\u00f3n de plasma atmosf\u00e9rico fr\u00edo: novedosa t\u00e9cnica para limpiar barricas de roble y corchos"},"content":{"rendered":"\n

Un grupo de investigadores espa\u00f1oles estudi\u00f3 la aplicaci\u00f3n de agua activada por plasma (AAP) como agente desinfectante y purificante de madera de barricas y corchos respectivamente. Se demostr\u00f3 que resulta una tecnolog\u00eda sostenible y econ\u00f3mica para reutilizar barricas de madera de roble durante el proceso de envejecimiento del vino y para eliminar componentes relacionados con el olor a corcho.<\/strong><\/em><\/h4>\n\n\n\n
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La industria del vino es una se\u00f1a de identidad de los principales pa\u00edses vitivin\u00edcolas, siendo uno de los sectores agroalimentarios m\u00e1s importantes de Espa\u00f1a<\/strong> y del sur de Europa.<\/strong> La constante necesidad de innovaci\u00f3n en el sector vitivin\u00edcola para satisfacer las demandas de los consumidores ha generado una fuerte competitividad en el mercado. Por tanto, el sector vitivin\u00edcola espa\u00f1ol busca mejorar sus condiciones de producci\u00f3n, seguridad y calidad del vino manteniendo su tipicidad. Por otra parte, la creciente demanda de productos naturales est\u00e1 planteando a la industria alimentaria el desaf\u00edo de proporcionar alimentos inocuos, saludables y m\u00ednimamente procesados.<\/p>\n\n\n\n

Esta nueva tendencia ha llegado a la industria vitivin\u00edcola en \u00e1mbitos como la b\u00fasqueda de un nuevo m\u00e9todo de higienizaci\u00f3n de madera y corcho de empleo enol\u00f3gico. <\/strong><\/p>\n\n\n\n

En este sentido, el uso de dep\u00f3sitos y de barricas de madera de roble en la elaboraci\u00f3n y crianza de vinos es una pr\u00e1ctica que se considera un elemento muy favorable en la evoluci\u00f3n organol\u00e9ptica de los vinos. <\/p>\n\n\n\n

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Durante la elaboraci\u00f3n y crianza en madera de roble, los intercambios vino-madera<\/strong> enriquecen el producto en aromas y sensaciones gustativas, adem\u00e1s de provocar una microoxigenaci\u00f3n que favorece la estabilizaci\u00f3n fisicoqu\u00edmica del vino y de aportar delicadeza, equilibrio y complejidad arom\u00e1tica tan apreciadas por el consumidor. <\/p>\n\n\n\n

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Una barrica usada no tiene el mismo potencial enol\u00f3gico que una nueva, pero sigue teniendo un excelente valor de uso para la elaboraci\u00f3n de numerosos vinos, por lo que su buen mantenimiento es fundamental<\/strong> para este fin. Los problemas que surgen durante la crianza del vino est\u00e1n esencialmente asociados a la contaminaci\u00f3n microbiol\u00f3gica o qu\u00edmica ya que la porosidad de la madera de roble dificulta su desinfecci\u00f3n y limpieza. <\/p>\n\n\n\n

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Se ha establecido que una barrica usada de 225 litros contiene unos 5 litros de vino retenidos en los primeros mil\u00edmetros de las duelas, lo que representa un volumen de vino muy importante que no puede considerarse despreciable.<\/h3>\n\n\n\n
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Esa estructura microporosa de la madera, especialmente en el roble franc\u00e9s, favorece la penetraci\u00f3n de microorganismos en profundidad y dificulta su limpieza y desinfecci\u00f3n. Esto es especialmente cr\u00edtico en el caso de contaminaci\u00f3n del vino por Brettanomyces<\/em>, que es una levadura que causa el car\u00e1cter fen\u00f3lico del vino. <\/p>\n\n\n\n

El problema sensorial de los fenoles vol\u00e1tiles es un tema que afecta especialmente a los vinos de crianza o a aquellos que pasan alg\u00fan tiempo en barricas de crianza. Los descriptores t\u00edpicos del car\u00e1cter fen\u00f3lico del vino son: pl\u00e1stico, pl\u00e1stico quemado, farmacia, animal, esti\u00e9rcol, corral, establo, sudor de caballo, perro mojado, calcetines sucios, etc\u00e9tera.<\/strong> No solamente la estructura porosa de la madera puede suponer un riesgo de contaminaci\u00f3n microbiana, sino que, adem\u00e1s, cuando los dep\u00f3sitos de tartrato formados durante el envejecimiento se adhieren acumulativamente a las paredes internas del dep\u00f3sito o de la barrica pueden servir como refugio para microorganismos potencialmente contaminantes.<\/p>\n\n\n\n

El azufrado ha sido la pr\u00e1ctica m\u00e1s utilizada en las bodegas para la desinfecci\u00f3n de los dep\u00f3sitos de madera y barricas.<\/strong> Se utiliza desde la \u00e9poca de los romanos y ayuda a mantener el parque de barricas en buen estado frente a los microorganismos alterantes, aunque no ha llegado a ser tan efectivo como para erradicar las contaminaciones de Brettanomyces<\/em>. La forma tradicional de aplicaci\u00f3n es la quema de una pastilla de azufre dentro de barricas vac\u00edas. La combusti\u00f3n de azufre produce di\u00f3xido de azufre, que es el que tiene efecto biocida. Sin embargo, la aparici\u00f3n de la Directiva 98\/8\/CE2 de la Comisi\u00f3n Europea<\/strong>, que proh\u00edbe el uso de di\u00f3xido de azufre para la higienizaci\u00f3n de barricas, ha llevado a la necesidad de b\u00fasqueda de alternativas que permitan que esta tarea sea eficaz y viable desde un punto de vista econ\u00f3mico y operativo. Aunque en Espa\u00f1a existe un acuerdo de moratoria sobre la prohibici\u00f3n del uso de azufre en la higienizaci\u00f3n de barricas de vino hasta 2025, este escenario ha propiciado el desarrollo de nuevas tecnolog\u00edas alternativas para la higienizaci\u00f3n de barricas (t\u00e9rmica, ozono, ultrasonidos, microondas). Sin embargo, ninguna de ellas ha podido responder adecuadamente a las necesidades del sector vitivin\u00edcola.<\/p>\n\n\n\n

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Contaminaci\u00f3n del corcho por clorofenoles<\/strong><\/p>\n\n\n\n

La correcta higienizaci\u00f3n de barricas no es el \u00fanico problema de la industria enol\u00f3gica actual, sino que la contaminaci\u00f3n de bodegas y vinos con mol\u00e9culas organocloradas que pueden estar vinculadas al empleo de corcho natural y madera es otro de los problemas importantes a resolver (Mazzoleni y Maggi, 2007).<\/p>\n\n\n\n

En cuanto al corcho, las contaminaciones por clorofenoles que afectan al sector del vino pueden proceder directamente de los alcornoques o de contaminaciones cruzadas durante su fabricaci\u00f3n o almacenaje en la propia bodega. Por otra parte, determinados hongos filamentosos sintetizan cloroanisoles que son compuestos arom\u00e1ticos que deterioran la calidad del vino (como el 2,4,6 tricloroanisol o TCA). <\/p>\n\n\n\n

Aunque se han desarrollado tecnolog\u00edas para el tratamiento del corcho (Taylor et al.,<\/em> 2000; Corsi et al<\/em>., 2016), la mayor\u00eda se han centrado en la eliminaci\u00f3n de un \u00fanico tipo de cloroanisol (TCA) y adem\u00e1s de no resultar muy eficaces, son muy destructivas. Una de las propuestas para mejorar los resultados de aplicaci\u00f3n de este tipo de tecnolog\u00edas es reducir la carga microbiana responsable de la aparici\u00f3n de estos compuestos (\u00c1lvarez-Rodr\u00edguez et al.,<\/em> 2002); o la eliminaci\u00f3n de estas mol\u00e9culas con t\u00e9cnicas m\u00e1s eficaces y menos destructivas (Vestner et al.,<\/em> 2010; Fang et al.,<\/em> 2016).<\/p>\n\n\n\n

Por lo tanto, resultar\u00eda muy interesante estudiar nuevas formas de destrucci\u00f3n de aquellos microorganismos, o de sus metabolitos, que puedan perjudicar las caracter\u00edsticas organol\u00e9pticas del vino, pero sin afectar a su calidad, con tecnolog\u00edas emergentes (Clodoveo et al.,<\/em> 2016). Una de estas tecnolog\u00edas, es el uso del plasma atmosf\u00e9rico fr\u00edo<\/em> (PAF).<\/strong><\/p>\n\n\n\n

La tecnolog\u00eda PAF<\/strong> se presenta como una herramienta para la desinfecci\u00f3n de alimentos y\/o de los materiales y ambientes que entran en contacto con ellos, sin la p\u00e9rdida de sus propiedades sensoriales o fisicoqu\u00edmicas. <\/p>\n\n\n\n

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El plasma, que es el cuarto estado de la materia, est\u00e1 compuesto por iones positivos y negativos, electrones, \u00e1tomos excitados y neutros, radicales libres, mol\u00e9culas en los estados fundamental y excitado y fotones UV. En los \u00faltimos a\u00f1os, se ha testado cient\u00edficamente el plasma fr\u00edo en desinfecci\u00f3n microbiana e inactivaci\u00f3n enzim\u00e1tica de alimentos, en mejora de la calidad de cocci\u00f3n de variedades de arroz, modificaci\u00f3n del almid\u00f3n, mejora de la germinaci\u00f3n de semillas, etc\u00e9tera. (Thirumdas et al.,<\/em> 2014).<\/h3>\n\n\n\n
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Aplicaci\u00f3n novedosa del plasma<\/strong><\/p>\n\n\n\n

La mayor\u00eda de los estudios sobre la actividad antimicrobiana del plasma se han realizado aplicando el plasma directamente sobre los alimentos o superficies que lo contienen. Aunque se ha realizado alg\u00fan estudio sobre su aplicaci\u00f3n directa a productos de madera como barricas, <\/strong>nunca se hab\u00eda aplicado a nivel industrial. No obstante, existen ocasiones en las que la aplicaci\u00f3n directa de una fuente de plasma no es t\u00e9cnicamente factible o no es industrialmente rentable. Este es el caso, por ejemplo, del tratamiento con plasma del interior de una barrica, ya que, para poder introducir el equipo de plasma en su interior, habr\u00eda que desmontar al menos uno de sus frentes, lo que resultar\u00eda pr\u00e1cticamente inviable para cualquier bodega. Por ello son tan interesantes lo estudios recientes de aplicaci\u00f3n de agua activada por plasma (AAP)<\/strong> como agente desinfectante y purificante de madera de barricas y corchos respectivamente.<\/p>\n\n\n\n

Considerando todo lo anterior, se pens\u00f3 que el AAP podr\u00eda ser una soluci\u00f3n para la desinfecci\u00f3n de barricas, permitiendo su reutilizaci\u00f3n sin problemas sanitarios, y para la eliminaci\u00f3n del TCA en los corchos, estableciendo un procedimiento que no requiera altas temperaturas y presiones, y elevados tiempos de tratamiento, evitando las deformaciones irreversibles en los corchos que provocan la mayor\u00eda de las tecnolog\u00edas evaluadas hasta el momento. <\/p>\n\n\n\n

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El objetivo del presente estudio fue verificar la eficacia de la tecnolog\u00eda AAP para inactivar Brettanomyces bruxellensis<\/em> en barricas de vino contaminadas naturalmente y demostrar la capacidad del AAP para descomponer y eliminar el TCA, proporcionando as\u00ed nuevas estrategias de descontaminaci\u00f3n para combatir estos conocidos problemas en la industria del vino\u00bb.<\/p>\nLos autores de la investigaci\u00f3n<\/cite><\/blockquote>\n\n\n\n

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Materiales y m\u00e9todos<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Muestras de madera de barrica y corchos<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Las duelas se extrajeron de barricas de roble empleadas en la producci\u00f3n de vino de crianza que estaban naturalmente contaminadas. Las muestras de este estudio consistieron en fragmentos de 5 \u00d7 5 cm que fueron cortadas de las duelas, una vez desmontadas las barricas. Se determin\u00f3 que la contaminaci\u00f3n media por Brettanomyces<\/em> de una muestra configurada por 4 fragmentos de duelas fue de 4,35 \u00b1 0,26 unidades logar\u00edtmicas de c\u00e9lulas viables por gramo de madera, como punto de partida.<\/p>\n\n\n\n

Por otro lado, se emplearon tapones de corcho 100% natural (para botellas de vino de 750 mL). Se analizaron algunos de los corchos de la serie empleada para descartar la presencia de polihaloanisoles y polihalofenoles, siendo el resultado negativo en todos los casos. Para preparar las muestras de corcho del estudio, se sumergieron 4 corchos sin contaminaci\u00f3n en recipientes de cristal de 95 gramos con 80 mL de una soluci\u00f3n preparada con 400 ng\/L de TCA. Se dispusieron los recipientes en un agitador rotativo a 50 rpm durante 5 horas. Una vez finalizado el tratamiento, se analiz\u00f3 individualmente cada corcho. La concentraci\u00f3n media de TCA de los 4 corchos contaminados artificialmente fue de 26,59 \u00b1 1,64 ng\/L.<\/p>\n\n\n\n

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Preparaci\u00f3n de las AAP<\/strong><\/p>\n\n\n\n

El equipo PAF utilizado en este estudio fue el PlasmaSpot500 (Molecular Plasma Group, Foetz, Luxemburgo). Se compone de dos electrodos cil\u00edndricos con un tubo diel\u00e9ctrico de \u00f3xido de aluminio entre ellos. El electrodo interno est\u00e1 conectado a tierra y el externo est\u00e1 conectado a una fuente de alto voltaje. El AAP se produjo exponiendo 2000 mL de agua purificada<\/em> (AP) al chorro de plasma, como se muestra en la figura 1. Se generaron cuatro AAP diferentes variando el tiempo de generaci\u00f3n: 1,5; 5; 15 y 30 minutos , lo que result\u00f3 en muestras etiquetadas como AAP-1,5, AAP-5, AAP-15 y AAP-30, respectivamente. Para todos los tratamientos, se utiliz\u00f3 aire a 60 slm como gas de plasma y la potencia del plasma se fij\u00f3 en 500 W. La distancia entre la superficie de AP y el final de la boquilla de plasma se mantuvo constantemente en 30 mm.<\/p>\n\n\n\n

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Figura 1 Sistema de generaci\u00f3n de AAP<\/strong>
<\/em><\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n
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Tratamientos aplicados para la inactivaci\u00f3n microbiana de la madera<\/strong><\/p>\n\n\n\n

El tratamiento con sulfuroso (tratamiento de referencia) se realiz\u00f3 en un frasco de cristal de 4 litros de capacidad en el que se introdujeron 3 fragmentos contaminados (5 x 5 cm). Se colg\u00f3 una pastilla de azufre de 5 gramos, que se prendi\u00f3 con un mechero, despidiendo as\u00ed vapores de SO2<\/sub>. Se tap\u00f3 el bote herm\u00e9ticamente con su tapa y parafina y se mantuvo durante 30 minutos.<\/p>\n\n\n\n

Para los tratamientos de inmersi\u00f3n con AAP se introdujeron 3 fragmentos contaminados naturalmente en recipientes con 250 mL de las AAP descritas en el apartado anterior. La cara correspondiente al interior de la barrica qued\u00f3 totalmente sumergida hasta los 3 cm. Se consideraron 5 tratamientos por inmersi\u00f3n durante 3 horas: 1 con agua destilada<\/em> (AD, control) y 4 con AAP (AAP-1,5, AAP-5, AAP-15 y AAP-30) en est\u00e1tico.<\/p>\n\n\n\n

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Tratamientos aplicados para la reducci\u00f3n de TCA en los corchos<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Se consideraron 5 tratamientos por inmersi\u00f3n: 1 con agua destilada (AD, control) y 4 con AAP (AAP-1,5, AAP-5, AAP-15 y AAP-30). Se emplearon AAP similares a las utilizadas para la desinfecci\u00f3n de las barricas de madera. Para cada tratamiento se emplearon 3 corchos contaminados artificialmente que se sumergieron individualmente en recipientes de cristal de 95 gramos con 80 mL de cada tipo de soluci\u00f3n (AP y 4 AAP) durante 3 horas en est\u00e1tico.<\/p>\n\n\n\n

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An\u00e1lisis de la inactivaci\u00f3n microbiana del AAP<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Tras las 3 horas de tratamiento de inmersi\u00f3n, se extrajeron las duelas y se cepillaron hasta 10 mm de profundidad. Se recogieron las virutas en bolsas de pl\u00e1stico est\u00e9riles y se pesaron para conocer el peso de virutas recogidas de cada muestra. A continuaci\u00f3n, se coloc\u00f3 cada bolsa con la boca abierta dentro de un bote de conserva est\u00e9ril y se a\u00f1adieron 600 mL de TSB (caldo de triptona de soja<\/em>, medio de recuperaci\u00f3n) atemperado, cercior\u00e1ndose de que la viruta quedaba bien empapada. Se sometieron los botes con las bolsas a agitaci\u00f3n orbital durante 24 h a 28 \u00baC y a 80-100 rpm. Tras ese tiempo de infusi\u00f3n, se sacaron los botes con las virutas del orbital, se extrajo el TSB infusionado de cada muestra en la cabina de flujo laminar en condiciones de asepsia. Se tamiz\u00f3 el medio de cultivo infusionado por un visillo est\u00e9ril y se coloc\u00f3 en botes de centr\u00edfuga est\u00e9riles, que se centrifugaron a 4 \u00baC, 30 min y 10.000 g. Tras la centrifugaci\u00f3n se elimin\u00f3 el sobrenadante de forma inmediata y se resuspendi\u00f3 el sedimento en soluci\u00f3n de Ringer, enrasando a un volumen de 15 mL en tubos de pl\u00e1stico est\u00e9riles. <\/p>\n\n\n\n

Finalmente, se analizaron las muestras en Excell Ib\u00e9rica (Logro\u00f1o, Espa\u00f1a), primero realizando el tratamiento correspondiente con PMA (monoazida de propidio) y la extracci\u00f3n del ADN de las muestras. Una vez extra\u00eddo el ADN, se realiz\u00f3 la PCR cuantitativa con EvaGreen, expresando los resultados de la poblaci\u00f3n de Brettanomyces<\/em> viables en unidades gen\u00f3micas por gramo de madera.<\/p>\n\n\n\n

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An\u00e1lisis de polihaloanisoles y polihalofenoles<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Se analizaron todos los corchos del estudio (corchos contaminados artificialmente, tratados con AP y con AAP) siguiendo los m\u00e9todos de an\u00e1lisis qu\u00edmicos OIV-MA-AS315-16 (Determinaci\u00f3n del 2,4,6-tricloroanisol cedido al vino por los tapones de corcho, Resoluci\u00f3n OIV\/OENO 296\/2009) y OIV-MA-AS315-17 (Determinaci\u00f3n de los policlorofenoles y de los policloroanisoles en los vinos, los tapones, las maderas y las bentonitas utilizadas como adsorbente de estos compuestos en la atmosfera, Resoluci\u00f3n OIV\/OENO 374\/2009) correspondientes al \u201cCompendio de los m\u00e9todos internacionales de an\u00e1lisis de los vinos y de los mostos\u201d de la Organizaci\u00f3n Internacional de la Vi\u00f1a y el Vino (OIV). <\/p>\n\n\n\n

Estos m\u00e9todos simulan los fen\u00f3menos de migraci\u00f3n del 2,4,6-tricloroanisol (TCA), 2,4,6-triclorofenol, 2,3,4,6-tetracloroanisol, 2,3,4,6-tetraclorofenol, pentacloroanisol y pentaclorofenol susceptibles de producirse entre el tap\u00f3n de corcho y el vino embotellado. Se ponen a macerar los tapones de corcho en una soluci\u00f3n hidroalcoh\u00f3lica hasta la obtenci\u00f3n de un equilibrio. Se extraen los polihaloanisoles y polihalofenoles del espacio de cabeza de una parte al\u00edcuota del macerado por medio de la t\u00e9cnica de microextracci\u00f3n en fase s\u00f3lida<\/em> (SPME) y se analiza por cromatograf\u00eda en fase gaseosa<\/em>, con detecci\u00f3n por espectrometr\u00eda de masas<\/em> (GC\/MS).<\/p>\n\n\n\n

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An\u00e1lisis estad\u00edstico<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Todos los experimentos se realizaron por triplicado. El an\u00e1lisis estad\u00edstico de los datos se realiz\u00f3 utilizando el software Statgraphics Centurion (v19, The Plains, EE.UU.). Se utiliz\u00f3 el ANOVA, con comparaciones post hoc<\/em> utilizando la prueba LSD de Fisher, y un valor de p<\/em> < 0,05 para analizar las diferencias estad\u00edsticamente significativas.<\/p>\n\n\n\n

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Resultados y discusi\u00f3n<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Inactivaci\u00f3n de B. bruxellensis mediante tratamiento con AAP de la madera de roble<\/strong><\/p>\n\n\n\n

La figura 2 muestra la disminuci\u00f3n en la poblaci\u00f3n de B. bruxellensis<\/em> despu\u00e9s de 3 horas de inmersi\u00f3n en cada tipo de AAP y los controles (AP y SO2<\/sub>). En ninguno de los controles utilizados en este estudio (tratamiento con AP y SO2<\/sub>) se observ\u00f3 una reducci\u00f3n significativa. Sin embargo, la poblaci\u00f3n de B. bruxellensis<\/em> se redujo de manera significativa en las muestras tratadas con AAP (se encontraron diferencias estad\u00edsticamente significativas entre cada tratamiento con AAP y cada control).<\/p>\n\n\n\n

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\"\"<\/a>
Figura 2 Poblaci\u00f3n viable de B. bruxellensis despu\u00e9s de 3 horas de inmersi\u00f3n en cada tipo de AAP y los controles (AP y SO2<\/sub>). Diferencias significativas con p < 0,05<\/strong><\/em><\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n
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En concreto, se logr\u00f3 una reducci\u00f3n de 1,46 \u00b1 0,27 unidades logar\u00edtmicas por gramo de madera con AAP-1,5, mientras que se observaron reducciones de 3,49 \u00b1 0,83 log con AAP-5, y se logr\u00f3 la inactivaci\u00f3n total (4,35 \u00b1 0,00 log) con AAP generada durante 15 y 30 minutos. Se encontraron diferencias estad\u00edsticamente significativas entre los tratamientos con AAP, excepto en el caso de APP-15 y APP-30. Este hallazgo coincide con Guo et al.<\/em> (2017), quienes observaron una mayor inactivaci\u00f3n de S. cerevisiae<\/em> en las uvas al utilizar APP generada durante per\u00edodos m\u00e1s largos (30 y 60 minutos). Asimismo, otros autores (Tian et al.,<\/em> 2017) lograron reducciones de 0,38 \u00b1 0,17 y 0,53 \u00b1 0,07 log UFC\/mL despu\u00e9s de 30 minutos de contacto APP\/levadura, y tambi\u00e9n obtuvieron mayores reducciones despu\u00e9s de tiempos de tratamiento m\u00e1s prolongados, sugiriendo que la eficacia del AAP para la inactivaci\u00f3n microbiana podr\u00eda depender del tiempo de generaci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n

Las caracter\u00edsticas fisicoqu\u00edmicas de cada tipo de APP desempe\u00f1an un papel clave para entender por qu\u00e9 la respuesta de los microorganismos no es uniforme entre las AAP. A mayor tiempo de tratamiento, se han descrito mayores concentraciones de especies reactivas como OH\u2022, NO\u2022 y NO2<\/sub>\u2022 (Sainz-Garc\u00eda et al.,<\/em> 2024). Estas especies reactivas, junto con el peroxinitrito, exhiben una fuerte actividad antimicrobiana (Machala et al.,<\/em> 2013; Bao et al.,<\/em> 2016), capaces de desencadenar reacciones de oxidaci\u00f3n y nitraci\u00f3n en c\u00e9lulas biol\u00f3gicas, incluyendo peroxidaci\u00f3n de l\u00edpidos, prote\u00ednas y da\u00f1o al ADN (Lukes et al.,<\/em> 2014; Shen et al.,<\/em> 2016; Thirumdas et al.,<\/em> 2018). Otros investigadores han sugerido que la muerte de la levadura podr\u00eda atribuirse al efecto de las especies reactivas de nitr\u00f3geno y ox\u00edgeno en los antioxidantes, da\u00f1o a la membrana y alteraci\u00f3n de la estructura celular (Zhang et al.,<\/em> 2020; Liu et al.,<\/em> 2021).<\/p>\n\n\n\n

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Degradaci\u00f3n de las mol\u00e9culas organocloradas en corchos por AAP<\/strong><\/p>\n\n\n\n

La figura 3 muestra la concentraci\u00f3n promedio de TCA en muestras de corcho despu\u00e9s de 3 horas de contacto con AAP y AP, comparado con la concentraci\u00f3n de TCA en corchos secos contaminados (control). Durante el per\u00edodo de generaci\u00f3n del AAP m\u00e1s corto (AAP-1,5) solo se elimin\u00f3 el 18,1 % del TCA. Para AAP-5 y AAP-30, no hubo diferencias estad\u00edsticamente significativas, logrando una eliminaci\u00f3n del 75,2 % y 72,6 %, respectivamente; mientras que para AAP-15, la degradaci\u00f3n fue un poco menor, un 65,0 %. Finalmente, los corchos tratados con AP no mostraron cambios significativos en el contenido de TCA en comparaci\u00f3n con el control, lo que indica que no hubo efecto de lavado.<\/p>\n\n\n\n

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Figura 3 Concentraci\u00f3n de TCA (ng\/L) de muestras de corcho despu\u00e9s de 3 horas de inmersi\u00f3n en cada tipo de AAP y el corcho contaminado con TCA (control). Diferencias significativas con p < 0,05<\/strong><\/em><\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n
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Aunque no se ha investigado ampliamente la tecnolog\u00eda AAP para la descomposici\u00f3n o degradaci\u00f3n de la mol\u00e9cula de TCA, algunos autores han estudiado c\u00f3mo descomponer las mol\u00e9culas de TCA utilizando principalmente la ozonizaci\u00f3n. Por ejemplo, Peter y Von Gunten (2007) observaron una mayor descomposici\u00f3n del TCA al aumentar la exposici\u00f3n al agua ozonizada durante la eliminaci\u00f3n de sabores desagradables. Qi et al.<\/em> (2009) informaron una descomposici\u00f3n del 86 % del TCA en agua potable despu\u00e9s de 10 minutos de ozonizaci\u00f3n con bauxita cruda como catalizador, sugiriendo que la generaci\u00f3n de OH\u2022 fue crucial para la degradaci\u00f3n del TCA. Adem\u00e1s, Xu y Qi (2016) estudiaron la eliminaci\u00f3n del TCA en ozonizaci\u00f3n catal\u00edtica mediante g-AlOOH en agua, logrando una reducci\u00f3n del 79,3 %, donde el OH\u2022 se identific\u00f3 como la especie reactiva principal que ataca al TCA. Estudios llevados a cabo por Sainz-Garc\u00eda et al.<\/em> (2023) confirman esta afirmaci\u00f3n, sugiriendo que la eliminaci\u00f3n del TCA podr\u00eda atribuirse principalmente a la presencia de OH\u2022 en cada tipo de AAP.<\/p>\n\n\n\n

Despu\u00e9s de demostrar con \u00e9xito la capacidad del AAP para eliminar el TCA de los corchos, se estudi\u00f3 si el AAP tambi\u00e9n pod\u00eda descomponer otras mol\u00e9culas, como cloroanisoles y clorofenoles.<\/p>\n\n\n\n

La figura 4 ilustra la concentraci\u00f3n promedio de mol\u00e9culas de cloroanisol despu\u00e9s de 3 horas en contacto con AAP y el control de corcho seco contaminado. En general, se observaron altos niveles de descomposici\u00f3n independientemente del tipo de cloroanisol analizado o del tipo de AAP utilizado.<\/p>\n\n\n\n

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Figura 4 Concentraci\u00f3n promedio (ng\/L) de diferentes mol\u00e9culas de cloroanisol en muestras de corcho despu\u00e9s de 3 h en contacto con diferentes AAP y corchos contaminados secos (control). Diferentes letras indican diferencias estad\u00edsticamente significativas (p < 0,05)<\/strong><\/em><\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n
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La figura 5 muestra la concentraci\u00f3n promedio de mol\u00e9culas de clorofenol despu\u00e9s de 3 horas en contacto con AAP y corchos secos contaminados (control). De manera similar a los resultados obtenidos para los cloroanisoles, se confirm\u00f3 que los tratamientos con AAP lograron descomponer casi la totalidad de las mol\u00e9culas de clorofenol analizadas. Comparando las figuras 4 y 5, se puede observar un mayor grado de descomposici\u00f3n de los clorofenoles en comparaci\u00f3n con los cloroanisoles. Esto podr\u00eda explicarse porque el grupo \u2013OH de la mol\u00e9cula de fenol es m\u00e1s reactivo hacia mol\u00e9culas polares, como el OH\u2022, que el grupo \u2013OCH3<\/sub> del anisol (Revolution, 2021).<\/p>\n\n\n\n

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Figura 5 Concentraci\u00f3n promedio (ng\/L) de diferentes mol\u00e9culas de clorofenol en muestras de corcho despu\u00e9s de 3 h en contacto con diferentes AAP y corchos contaminados secos (control). Diferentes letras indican diferencias estad\u00edsticamente significativas (p < 0,05)<\/strong><\/em><\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n
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Entre todas las mol\u00e9culas de clorofenol estudiadas, el 2,4,6-triclorofenol (TCF) es especialmente significativo, ya que es el precursor de la formaci\u00f3n de TCA. Saritha et al.<\/em> (2009) y Kavitha y Palanivelu (2016) investigaron su eliminaci\u00f3n utilizando procesos de oxidaci\u00f3n avanzados como el UV\/Fenton y el foto-Fenton, respectivamente, observando una alta descomposici\u00f3n del TCF, lo que subraya el papel cr\u00edtico del OH\u2022 en estos procesos.<\/p>\n\n\n\n

Finalmente, cabe destacar que el porcentaje de reducci\u00f3n de mol\u00e9culas de cloroanisol y clorofenol fue bastante similar al aplicar un tratamiento con AAP generado durante un tiempo de activaci\u00f3n del plasma igual o superior a 5 minutos (AAP-5, AAP-15 y AAP-30). Considerando la eficiencia energ\u00e9tica y la sostenibilidad, el AAP-5 se podr\u00eda describir como el tratamiento m\u00e1s \u00f3ptimo desde el punto de vista econ\u00f3mico y ecol\u00f3gico.<\/p>\n\n\n\n

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Conclusiones<\/strong><\/p>\n\n\n\n

En este estudio se ha investigado el uso del AAP como una tecnolog\u00eda sostenible y econ\u00f3mica para reutilizar barricas de madera de roble durante el proceso de envejecimiento del vino y para eliminar componentes relacionados con el olor a corcho. Nuestros resultados demostraron que a tiempos de generaci\u00f3n del AAP m\u00e1s largos, mayor inactivaci\u00f3n de B. bruxellensis<\/em>. Se seleccion\u00f3 el AAP generado durante 5 minutos y 3 horas de contacto AAP\/madera como el tratamiento m\u00e1s efectivo y r\u00e1pido, ya que logr\u00f3 una reducci\u00f3n de 3,23 log en B. bruxellensis<\/em>. Por lo tanto, la inactivaci\u00f3n de B. bruxellensis<\/em> en barricas de roble con AAP podr\u00eda ser una alternativa al sulfuroso en el mantenimiento de las barricas.<\/p>\n\n\n\n

En este estudio, adem\u00e1s, se confirm\u00f3 que el tratamiento con AAP result\u00f3 ser un m\u00e9todo eficaz para eliminar TCA y otras mol\u00e9culas problem\u00e1ticas de corchos contaminados artificialmente. El tratamiento m\u00e1s eficaz fue, de nuevo, el AAP generada durante 5 minutos de activaci\u00f3n del plasma, sumergiendo individualmente los corchos contaminados durante 3 horas.<\/p>\n\n\n\n

En conclusi\u00f3n, la reducci\u00f3n de la viabilidad de B. bruxellensis<\/em> y la descomposici\u00f3n de mol\u00e9culas de cloroanisol y clorofenol con AAP podr\u00eda representar una soluci\u00f3n emergente para reducir el n\u00famero de botellas de vino desechadas en las bodegas debido a estos problemas.<\/p>\n\n\n\n

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Autores: Isabel L\u00f3pez-Alfaro, Luc\u00eda Gonz\u00e1lez-Arenzana, Pilar Santamar\u00eda, Roc\u00edo Escribano-Viana, Juana Mart\u00ednez (Instituto de Ciencias de la Vid y del Vino, Espa\u00f1a); Carmen Olarte (Departamento de Agricultura y Alimentaci\u00f3n. Universidad de La Rioja, Espa\u00f1a); F\u00e9lix Gallarta-Gonz\u00e1lez (Departamento de Qu\u00edmica. Universidad de La Rioja, Espa\u00f1a); Ana Sainz-Garc\u00eda, Rodolfo M\u00fagica-Vidal, Ignacio Muro-Fraguas, Elisa Sainz-Garc\u00eda, Fernando Alba-El\u00edas y Ana Gonz\u00e1lez-Marcos (Departamento de Ingenier\u00eda Mec\u00e1nica. Universidad de La Rioja, Espa\u00f1a)<\/strong><\/em><\/p>\n\n\n\n

Agradecimientos: Esta publicaci\u00f3n es parte de los proyectos de I+D+i PID2019-105367RBC21 y PID2019-105367RBC22, financiados por MCIN\/ AEI\/10.13039\/501100011033. La autora Ana Sainz-Garc\u00eda agradece los contratos del programa predoctoral para la formaci\u00f3n de personal investigador financiados por el Ministerio de Ciencia e Innovaci\u00f3n de Espa\u00f1a.<\/strong><\/em><\/p>\n\n\n\n

Fuente: ACE Enolog\u00eda<\/strong><\/em><\/p>\n\n\n\n

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