La contaminaci\u00f3n del vino por Tricloroanisol (TCA<\/strong>) provoca importantes p\u00e9rdidas econ\u00f3micas en la industria vitivin\u00edcola. M\u00e1s de 50 a\u00f1os de investigaciones han identificado al corcho como la principal causa de este problema. <\/p>\n\n\n\n
El umbral de percepci\u00f3n humana para el TCA es extremadamente bajo: tan s\u00f3lo 1-2 ng\/L hacen que el vino sea inaceptable para el paladar. Las contaminaciones inferiores a 0,5 ng \/l generalmente se consideran insignificantes. Un m\u00e9todo para evitar contaminaciones por TCA ser\u00eda la detecci\u00f3n preventiva de los tapones. La necesidad de un m\u00e9todo anal\u00edtico r\u00e1pido y no destructivo para cuantificar la contaminaci\u00f3n por tricloroanisol en tapones de corcho es de enorme urgencia. Los m\u00e9todos anal\u00edticos y sensoriales com\u00fanmente utilizados tienen poca fiabilidad y un elevado n\u00famero de errores. <\/p>\n\n\n\n
En este art\u00edculo, tres investigadores italianos de la Universidad de Padua<\/strong> proponen un enfoque anal\u00edtico innovador basado en la espectrometr\u00eda de masas de tiempo de vuelo de ionizaci\u00f3n qu\u00edmica (CI-TOF, por sus siglas en ingl\u00e9s)<\/strong> utilizando el sistema \u00abVocus\u00bb. Esta t\u00e9cnica ha demostrado ser capaz de cuantificar el TCA en un corcho en tan s\u00f3lo 2 segundos, sin destruir el corcho, con una sensibilidad por debajo del umbral de percepci\u00f3n. El m\u00e9todo es capaz de analizar y cuantificar el TCA en aproximadamente 10 millones de corchos al a\u00f1o. Los cient\u00edficos demostraron su aplicabilidad en el entorno industrial y la correlaci\u00f3n con m\u00e9todos est\u00e1ndar para la cuantificaci\u00f3n de TCA liberable.<\/p>\n\n\n\n
Introducci\u00f3n<\/strong><\/p>\n\n\n\n
El llamado olor a corcho<\/strong>, causado principalmente por el TCA, representa una amenaza significativa para la industria del vino, causando p\u00e9rdidas anuales superiores a los 10.000 millones de d\u00f3lares<\/strong> (Taylor et al., 2000). A pesar de la complejidad del vino, debido a la presencia de cientos de compuestos arom\u00e1ticos, incluso unos pocos ng\/L de TCA pueden comprometer el aroma. (Tarasov et al., 2017). El descubrimiento del TCA como responsable de las anomal\u00edas olfativas se remonta a principios de los a\u00f1os 1980 y, a pesar de cuatro d\u00e9cadas de investigaci\u00f3n, la comprensi\u00f3n completa de su presencia en el vino a\u00fan no est\u00e1 del todo clara (Buser et al., 1982; Sefton y Simpson, 2005).<\/p>\n\n\n\n
Aunque el TCA es el compuesto que representa el mayor problema, otros contaminantes del corcho tambi\u00e9n pueden provocar la contaminaci\u00f3n de un vino, por ejemplo cloro<\/strong> o bromoanisoles<\/strong> (Chatonnet et al., 2004). Los or\u00edgenes del TCA en el corcho siguen siendo desconocidos, con posibles v\u00ednculos con biocidas clorofen\u00f3licos o con compuestos naturales de la madera sometidos a cloraci\u00f3n y reacciones microbianas (Simpson y Sefton , 2007). Se ha observado que la incidencia de TCA es mayor en los alcornocales no gestionados: esta observaci\u00f3n justificar\u00eda un v\u00ednculo entre las condiciones ambientales y la contaminaci\u00f3n microbiol\u00f3gica (Simpson y Sefton, 2007).<\/p>\n\n\n\n
El an\u00e1lisis de TCA en corchos es un desaf\u00edo debido a su fuerte localizaci\u00f3n y los m\u00e9todos actuales son a menudo laboriosos y destructivos (Prescott et al., 2005). El an\u00e1lisis de TCA liberable, seg\u00fan la norma ISO 20752:2014, implica la inmersi\u00f3n de los tapones de corcho en un simulante de vino y su posterior cuantificaci\u00f3n mediante la t\u00e9cnica GCMS. Estos m\u00e9todos se utilizan principalmente como est\u00e1ndares en el laboratorio.<\/p>\n\n\n\n
El an\u00e1lisis sensorial sigue siendo una t\u00e9cnica ampliamente utilizada, pero estos m\u00e9todos tradicionales son subjetivos, requieren mucho tiempo y son propensos a errores. La necesidad de m\u00e9todos r\u00e1pidos y no destructivos ha llevado a la exploraci\u00f3n de la espectrometr\u00eda de masas por ionizaci\u00f3n qu\u00edmica (CI-MS) como un nuevo enfoque (Lopez-Hilfiker et al., 2017).<\/p>\n\n\n\n
Este estudio presenta el reactor Vocus basado en ionizaci\u00f3n qu\u00edmica (CI-MS)<\/strong>, excluyendo la cromatograf\u00eda y utilizando espectrometr\u00eda de masas de alta resoluci\u00f3n<\/strong> para la separaci\u00f3n en tiempo real de las se\u00f1ales de TCA de las de otros compuestos vol\u00e1tiles emitidos por corchos naturales (Cappellin et al., 2020). El instrumento Vocus ha demostrado la capacidad de detectar concentraciones de TCA por debajo de los umbrales sensoriales en tan s\u00f3lo 2 segundos, al mismo tiempo que establece una buena correlaci\u00f3n con determinaciones de TCA liberable (Taylor et al., 2000; ISO 20752:2023). El m\u00e9todo se valid\u00f3 a\u00fan m\u00e1s en un escenario industrial simulado, analizando 10.100 corchos naturales en tan s\u00f3lo unas horas.<\/p>\n\n\n\n
La importancia del nuevo m\u00e9todo radica en su velocidad, naturaleza no destructiva y correlaci\u00f3n con los est\u00e1ndares establecidos, lo que ofrece un posible avance para el cribado de TCA a gran escala en la industria del corcho.<\/p>\n\n\n\n
Materiales y m\u00e9todos<\/strong><\/p>\n\n\n\n
Muestras de tapones de corcho<\/strong><\/p>\n\n\n\n
Se obtuvieron directamente de varios fabricantes muestras de tapones de corcho natural, con un di\u00e1metro de 24 mm y una longitud de 49 mm. Las clasificaciones visuales del corcho oscilaron entre Flor y II seg\u00fan las directrices internacionales. Las tapas no estaban recubiertas, por lo que estaban libres de la presencia de sustancias sint\u00e9ticas. Se realizaron calibraciones, pruebas del nuevo m\u00e9todo y comparaciones con otras t\u00e9cnicas de an\u00e1lisis de TCA en corchos naturales de diferentes lotes. Las pruebas industriales se realizaron con un lote mixto formado por 100 tapones de corcho natural de diferentes fabricantes y dos lotes homog\u00e9neos, cada uno de ellos formado por 5.000 tapones de corcho natural del mismo fabricante.<\/p>\n\n\n\n
Analizador de corcho Vocus (VCA)<\/strong><\/p>\n\n\n\n
El VCA, desarrollado por Tofwerk, una empresa t\u00e9cnico-cient\u00edfica con sede en Suiza, incluye un espectr\u00f3metro de masas de ionizaci\u00f3n qu\u00edmica de alta resoluci\u00f3n Vocus 2R combinado con un muestreador autom\u00e1tico de espacio de cabeza din\u00e1mico espec\u00edfico para tapones de corcho.<\/p>\n\n\n\n
El Vocus 2R alcanza una resoluci\u00f3n de masa de hasta am\/dm = 15.000. La fuente de iones reactivos se configur\u00f3 en p \u22482 mbar y genera iones reactivos a partir de aire sint\u00e9tico (Alphagaz 1 Air, Air Liquide). La c\u00e1mara de reacci\u00f3n funciona a una presi\u00f3n de 1,5 mbar y una temperatura de 150 \u00b0C. La ionizaci\u00f3n qu\u00edmica (CI), por transferencia de carga, produce iones TCA con una fragmentaci\u00f3n insignificante de los iones de la muestra. El muestreador autom\u00e1tico de tapones de corcho presenta cavidades individuales para evitar la contaminaci\u00f3n cruzada. El VCA se mide durante 1,2 segundos en cada cavidad aspirando aire a un caudal de 1 litro est\u00e1ndar por minuto a trav\u00e9s de una l\u00ednea de muestra de PTFE calentada (1\/8 pulgadas de di\u00e1metro interior) a 120 \u00b0C.<\/p>\n\n\n\n
Simult\u00e1neamente, el aire sint\u00e9tico reemplaza el gas en el vac\u00edo muestreado, con un tiempo de equilibrio de aproximadamente 0,8 segundos entre cavidades, lo que resulta en un per\u00edodo de ciclo total de \u0394t = 2 segundos para cada corcho. Se mezclan benceno, tolueno y xileno en nitr\u00f3geno puro en la corriente de aire de muestra para controlar la estabilidad de los iones primarios. La intensidad de la se\u00f1al de los picos espectrales en 209,940 Th , 211,937 Th y 213,934 Th expresadas en cuentas por segundo (cps) y, correspondientes a los is\u00f3topos C7H5Cl3O+, se suman y se utilizan como se\u00f1al para el TCA. La se\u00f1al de benceno C6H6+ se utiliza como est\u00e1ndar interno para corregir cualquier desviaci\u00f3n de sensibilidad. La conversi\u00f3n a TCA liberable equivalente, expresada en ng\/L, se realiza mediante calibraci\u00f3n con el m\u00e9todo est\u00e1ndar.<\/p>\n\n\n\n
An\u00e1lisis de TCA liberable seg\u00fan m\u00e9todos est\u00e1ndar<\/strong><\/p>\n\n\n\n
El TCA liberable en corchos naturales se determin\u00f3 siguiendo las normas o est\u00e1ndares OIV-MA- AS315-16 e ISO 20752:2023, pero con una peque\u00f1a modificaci\u00f3n. Se sumergi\u00f3 un tap\u00f3n de corcho en una soluci\u00f3n hidroalcoh\u00f3lica (12% v\/v de contenido de alcohol) durante 24 horas. Los compuestos vol\u00e1tiles en el espacio de cabeza se recogieron mediante microextracci\u00f3n en fase s\u00f3lida y un sistema GC-MS detect\u00f3 TCA y TCA-d5. El m\u00e9todo, ampliamente utilizado en la industria del corcho, es crucial para demostrar la contaminaci\u00f3n por TCA en tapones de corcho, incluso en contextos legales, y de ahora en adelante se denominar\u00e1 \u00abISO\u00bb.<\/p>\n\n\n\n
Resultados y discusi\u00f3n<\/strong><\/p>\n\n\n\n
Teniendo en cuenta los tiempos de medici\u00f3n muy r\u00e1pidos de los corchos individuales, se evaluaron tres grupos de corchos naturales de diferentes fabricantes, con un total de 10.100. Los resultados para el conjunto m\u00e1s peque\u00f1o, que consta de 100 tapones naturales, se muestran en la Figura 1. Los tapones se midieron secuencialmente uno tras otro, y el tiempo total de medici\u00f3n para todo el experimento fue de unos pocos minutos. Este lote inclu\u00eda varios corchos altamente contaminados con TCA, otros con una contaminaci\u00f3n leve y otros que mostraban una se\u00f1al de TCA por debajo del umbral de detecci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n
La Figura 2 resume la cuantificaci\u00f3n de TCA en dos lotes diferentes, cada uno de ellos compuesto por 5.000 corchos. El tiempo total de medici\u00f3n de los dos lotes fue de unas pocas horas. En t\u00e9rminos de comparaci\u00f3n, si el mismo experimento se hubiera realizado utilizando el m\u00e9todo ISO, habr\u00eda requerido m\u00e1s de cuatro meses de an\u00e1lisis continuo.<\/p>\n\n\n\n
Adem\u00e1s, el presente m\u00e9todo no es destructivo y no apareci\u00f3 ning\u00fan da\u00f1o visual ni deformaci\u00f3n en los tapones de corcho. Por lo tanto, las muestras a\u00fan se pueden usar y vender despu\u00e9s del an\u00e1lisis, siempre que se realice un paso de reacondicionamiento para restaurar el contenido de humedad. Este procedimiento es muy com\u00fan en la industria del corcho. Los histogramas que se muestran en la Figura 2 indican que el primer lote se caracteriza por un contenido promedio de TCA m\u00e1s bajo que el segundo lote. M\u00e1s del 99% de los corchos estaban contaminados con <1 ng\/L de TCA y aproximadamente el 50% con <0,5 ng\/L de TCA, lo que actualmente se considera un l\u00edmite para los corchos sin TCA en la industria del corcho.<\/p>\n\n\n\n
En contraste, el segundo lote ten\u00eda solo un porcentaje insignificante de tapas libres de TCA, mientras que casi todos estaban contaminados con >1 ng\/L de TCA.<\/p>\n\n\n\n
La presente t\u00e9cnica puede ser \u00fatil en un escenario industrial para seleccionar tapones de corcho natural en funci\u00f3n de su nivel de contaminaci\u00f3n con TCA antes de su venta o en un laboratorio de control de calidad para evaluar r\u00e1pidamente la incidencia de TCA en lotes de corcho.<\/p>\n\n\n\n
Comparaci\u00f3n con ISO 20752:20 23 y OIV-MA-AS315-16<\/strong><\/p>\n\n\n\n
Se midi\u00f3 un conjunto de 671 tapones de corcho natural con el nuevo m\u00e9todo propuesto y, a modo de comparaci\u00f3n, con el m\u00e9todo ISO (es decir, ISO 20752:2023 y OIV-MA-AS315-16). La Figura 3 informa la correlaci\u00f3n entre Vocus e ISO para estas muestras. <\/p>\n\n\n\n
El valor R 2 de la regresi\u00f3n lineal es 0,92, lo que implica un coeficiente de correlaci\u00f3n de Pearson de 0,96. La correlaci\u00f3n es estad\u00edsticamente significativa (p < 0,01). <\/p>\n\n\n\n
Para evaluar mejor los resultados de correlaci\u00f3n y tener un punto de referencia, se midi\u00f3 un conjunto de corchos dos veces seg\u00fan la norma ISO, esperando un per\u00edodo de 15 a 30 d\u00edas entre mediciones. El R 2 de la recta de regresi\u00f3n es 0,68 y, por tanto, el coeficiente de correlaci\u00f3n de Pearson es 0,82 (p < 0,01). Estos valores sugieren que la correlaci\u00f3n entre Vocus e ISO est\u00e1 fuertemente limitada por la precisi\u00f3n del m\u00e9todo ISO. La gran incertidumbre asociada con el m\u00e9todo ISO probablemente se origina en la fase de preparaci\u00f3n de la muestra, es decir, \u00abla fase de remojo\u00bb. En esta fase, cada tap\u00f3n de corcho natural se remoja durante 24 \u00b1 2 horas en una soluci\u00f3n de simulante de vino. Al eliminar el paso de remojo, el analizador de corcho Vocus tiene la ventaja de reducir la incertidumbre asociada con este paso.<\/p>\n\n\n\n
Conclusiones<\/strong><\/p>\n\n\n\n
En este art\u00edculo se presenta una nueva t\u00e9cnica, con alta sensibilidad, en tiempo real y no destructiva, para la cuantificaci\u00f3n de la contaminaci\u00f3n por TCA en tapones de corcho individuales. Este enfoque supera significativamente a los m\u00e9todos anal\u00edticos existentes en t\u00e9rminos de velocidad, al tiempo que tiene l\u00edmites de detecci\u00f3n m\u00e1s bajos para TCA. La nueva t\u00e9cnica tambi\u00e9n muestra una excelente correlaci\u00f3n con la cuantificaci\u00f3n de TCA liberable utilizando m\u00e9todos est\u00e1ndar. La nueva t\u00e9cnica representa un gran avance para el sector del corcho y el vino, ya que ofrece la posibilidad de una preselecci\u00f3n ultrarr\u00e1pida (2 s) de corchos naturales individuales basada en la cuantificaci\u00f3n de la contaminaci\u00f3n por TCA. La t\u00e9cnica tambi\u00e9n puede analizar simult\u00e1neamente otros contaminantes como cloroanisoles, clorofenoles, bromoanisoles y bromofenoles .<\/p>\n\n\n\n
Para obtener m\u00e1s informaci\u00f3n, los interesados pueden ponerse en contacto con: vca.info@tofwerk.com<\/a><\/p>\n\n\n\n