{"id":146773,"date":"2025-05-20T23:27:35","date_gmt":"2025-05-20T23:27:35","guid":{"rendered":"https:\/\/enolife.com.ar\/es\/?p=146773"},"modified":"2025-05-22T12:00:39","modified_gmt":"2025-05-22T12:00:39","slug":"analizan-usar-nanoparticulas-de-oro-plata-y-magneticas-para-mejorar-la-calidad-de-la-vina-y-el-vino","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/enolife.com.ar\/es\/analizan-usar-nanoparticulas-de-oro-plata-y-magneticas-para-mejorar-la-calidad-de-la-vina-y-el-vino\/","title":{"rendered":"Analizan usar nanopart\u00edculas de oro, plata y magn\u00e9ticas para mejorar la calidad de la vi\u00f1a y el vino"},"content":{"rendered":"\n

Una cient\u00edfica del Instituto Australiano de Investigaci\u00f3n del Vino (AWRI, por sus siglas en ingl\u00e9s) realiz\u00f3 un estudio sobre c\u00f3mo el uso de nanopart\u00edculas -de oro, plata y magn\u00e9ticas- puede transformar las pr\u00e1cticas de cultivo de uva y elaboraci\u00f3n de vino, conduciendo hacia un futuro m\u00e1s sostenible e innovador para la industria. En viticultura, protegen la vid de pat\u00f3genos, optimizan el rendimiento del vi\u00f1edo y mejoran la calidad de la uva. En enolog\u00eda, contribuyen al control microbiol\u00f3gico, la reducci\u00f3n del deterioro del vino y a la mejora de las t\u00e9cnicas de an\u00e1lisis enol\u00f3gico.<\/strong><\/em><\/h4>\n\n\n\n
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El estudio cient\u00edfico \u00abEl papel de las nanopart\u00edculas en la ciencia del vino: innovaciones y aplicaciones\u00bb<\/strong>, de la experta Agnieszka Mierczynska-Vasilev <\/strong>(AWRI), que fue publicado en la revista Nanomaterials,<\/strong> aborda el uso emergente de nanopart\u00edculas (en particular de oro y plata y nanopart\u00edculas magn\u00e9ticas) como herramientas para optimizar la calidad, la seguridad y la sostenibilidad tanto en el cultivo de la vid como en los procesos de vinificaci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n

La nanociencia <\/strong>es un \u00e1rea clave de la ciencia moderna que se centra en el estudio de las nanopart\u00edculas. Estas part\u00edculas, que t\u00edpicamente miden entre 1 y 100 nan\u00f3metros en al menos una de sus dimensiones, presentan propiedades el\u00e9ctricas, \u00f3pticas, t\u00e9rmicas, catal\u00edticas y magn\u00e9ticas notables debido a su tama\u00f1o diminuto. Adem\u00e1s ofrecen una alternativa pr\u00e1ctica a los equipos anal\u00edticos costosos, ya que son asequibles de producir y pueden reciclarse. Al campo de investigaci\u00f3n que se enfoca en aplicar esta ciencia para crear productos y tecnolog\u00edas innovadoras, se lo denomina nanotecnolog\u00eda<\/strong>.<\/p>\n\n\n\n

Aunque relativamente nueva, la nanotecnolog\u00eda ya ha encontrado amplias aplicaciones o ha sido objeto de intensas investigaciones en diversos campos como la biomedicina, la ciencia ambiental, la electr\u00f3nica, la recolecci\u00f3n de energ\u00eda, las industrias mec\u00e1nicas, los alimentos, la agricultura, y los cosm\u00e9ticos. <\/p>\n\n\n\n

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Uso emergente de nanopart\u00edculas en la industria del vino<\/strong><\/p>\n\n\n\n

El estudio de AWRI explora el uso emergente de nanopart\u00edculas, en particular las de oro, plata y magn\u00e9ticas, para mejorar la calidad, seguridad y sostenibilidad tanto del cultivo de uvas como de los procesos de vinificaci\u00f3n. Tambi\u00e9n destaca la sinergia entre los distintos tipos de nanopart\u00edculas y sus diversas aplicaciones, desde el control microbiano en la producci\u00f3n de vino hasta su uso en soluciones innovadoras de envasado. <\/p>\n\n\n\n

Las nanopart\u00edculas tienen el potencial de reducir la dependencia de agroqu\u00edmicos y mejorar la sostenibilidad de la producci\u00f3n vitivin\u00edcola, lo que representa una v\u00eda prometedora para investigaciones futuras. En viticultura, muestran gran promesa en la protecci\u00f3n de las vides contra pat\u00f3genos y en la optimizaci\u00f3n del rendimiento y calidad de la uva. En la vinificaci\u00f3n, pueden contribuir significativamente al control del crecimiento de microorganismos perjudiciales y a la reducci\u00f3n de compuestos indeseables, lo que se traduce en una mejor calidad y seguridad del vino. <\/p>\n\n\n\n

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Sin embargo, la integraci\u00f3n de nanopart\u00edculas en la viticultura y la enolog\u00eda tambi\u00e9n plantea desaf\u00edos normativos y de seguridad, incluyendo la posibilidad de que estas part\u00edculas se filtren en los productos vin\u00edcolas. Son necesarias m\u00e1s investigaciones y avances regulatorios para garantizar el uso seguro y eficaz de estas tecnolog\u00edas en la elaboraci\u00f3n del vino.<\/p>\n\n\n\n

El objetivo de esta revisi\u00f3n es explorar los diversos tipos de nanopart\u00edculas -espec\u00edficamente las de oro, plata y magn\u00e9ticas- y sus posibles funciones en la gesti\u00f3n del vi\u00f1edo, la fermentaci\u00f3n, el envejecimiento del vino y la mejora de su calidad. Y por otro lado, examinar la brecha existente en el conocimiento mediante la s\u00edntesis de las investigaciones m\u00e1s recientes sobre las aplicaciones espec\u00edficas de estas nanopart\u00edculas, evaluando sus beneficios y desaf\u00edos, y trazando una hoja de ruta para su incorporaci\u00f3n exitosa en pr\u00e1cticas de vinificaci\u00f3n sostenible. <\/p>\n\n\n\n

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Sensores enol\u00f3gicos<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Las tecnolog\u00edas modernas de detecci\u00f3n pueden utilizarse para identificar con precisi\u00f3n m\u00faltiples compuestos dentro de la matriz del vino. El uso de nanomateriales es clave para mejorar el rendimiento de los sensores y aumentar la superficie del electrodo. Esto, a su vez, conduce a una mayor sensibilidad y selectividad en la detecci\u00f3n. La sensibilidad es un requisito fundamental en las aplicaciones de sensores. En general, la sensibilidad del dispositivo disminuye a medida que aumenta el grosor de la pel\u00edcula.<\/p>\n\n\n\n

Para lograr una alta sensibilidad, es necesario utilizar electrodos con patrones interdigitados recubiertos con pel\u00edculas delgadas nanoestructuradas, con capas de aproximadamente dos nan\u00f3metros de espesor. Estos recubrimientos nanoestructurados pueden detectar incluso las m\u00e1s m\u00ednimas variaciones en la conductividad el\u00e9ctrica y las propiedades diel\u00e9ctricas dentro de los materiales de cada sensor cuando entran en contacto con una soluci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n

La detecci\u00f3n basada en nanopart\u00edculas de oro, plata y magn\u00e9ticas en enolog\u00eda tiene el potencial de mejorar el an\u00e1lisis del vino, el control de calidad y la detecci\u00f3n de compuestos espec\u00edficos relacionados con el vino. Cada tipo de nanopart\u00edcula aporta beneficios y aplicaciones particulares a la industria vin\u00edcola.<\/p>\n\n\n\n

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Nanopart\u00edculas de oro<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Las nanopart\u00edculas, en particular las nanopart\u00edculas de oro (AuNPs), han emergido como herramientas poderosas en el an\u00e1lisis y control de calidad del vino gracias a sus caracter\u00edsticas distintivas y aplicaciones vers\u00e1tiles. Una de las propiedades m\u00e1s notables de las AuNPs es su resonancia de plasmones superficiales (SPR, por sus siglas en ingl\u00e9s), que provoca cambios en su comportamiento de absorci\u00f3n y dispersi\u00f3n cuando interact\u00faan con analitos presentes en muestras de vino. Aprovechando este fen\u00f3meno, las t\u00e9cnicas de detecci\u00f3n basadas en AuNPs ofrecen una forma sensible y precisa de detectar y cuantificar compuestos espec\u00edficos en el vino, facilitando un an\u00e1lisis exhaustivo y una evaluaci\u00f3n integral de la calidad.<\/p>\n\n\n\n

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Nanopart\u00edculas de oro<\/strong><\/em>.<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n
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Las AuNPs tambi\u00e9n pueden ser funcionalizadas con diversas mol\u00e9culas, como ligandos, anticuerpos o apt\u00e1meros, lo que permite una interacci\u00f3n selectiva con componentes espec\u00edficos del vino. Este proceso de funcionalizaci\u00f3n puede inducir cambios en las propiedades \u00f3pticas de las AuNPs al unirse con los compuestos de inter\u00e9s, lo que permite su detecci\u00f3n y medici\u00f3n de forma eficiente.<\/p>\n\n\n\n

Adem\u00e1s del an\u00e1lisis composicional b\u00e1sico, los sensores basados en AuNPs muestran un gran potencial en la elaboraci\u00f3n de perfiles de sabor y aroma, ya que permiten identificar y cuantificar caracter\u00edsticas sensoriales clave del vino al detectar compuestos responsables de dichas propiedades. Pueden identificar y cuantificar compuestos que influyen en el aroma y el sabor del vino, como los \u00e1cidos fen\u00f3licos, flavonoles y otros compuestos polifen\u00f3licos, los cuales son esenciales para las propiedades organol\u00e9pticas del vino.<\/p>\n\n\n\n

Estos sensores tambi\u00e9n pueden desempe\u00f1ar un papel crucial en el control de calidad al detectar r\u00e1pidamente contaminantes, sabores indeseados o compuestos no deseados que puedan comprometer la integridad y el sabor del producto vin\u00edcola. Asimismo, los sensores basados en AuNPs pueden contribuir a la autenticaci\u00f3n del vino al identificar marcadores espec\u00edficos \u00fanicos de ciertas regiones o variedades, ayudando as\u00ed a combatir la falsificaci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n

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Ilustraci\u00f3n esquem\u00e1tica de la generaci\u00f3n de superficies inteligentes y su uso en el vino. (A\u2013C) muestran las propiedades fisicoqu\u00edmicas de los recubrimientos. (A) Espectro FTIR del recubrimiento de 2-metil-2-oxazolina depositado sobre KBr. (B) Espectro XPS de alta resoluci\u00f3n C1s del recubrimiento de 2-metil-2-oxazolina. (C) Espectros de inspecci\u00f3n XPS que muestran la composici\u00f3n qu\u00edmica superficial de mallas sin recubrimiento, mallas recubiertas con POx y mallas recubiertas con POx y modificadas con nanopart\u00edculas de oro de 68 nm. (D) Imagen SEM de nanopart\u00edculas de oro de 68 nm inmovilizadas sobre POx depositado en una superficie de malla. Reimpreso\/adaptado con permiso de la Ref. [74]. Copyright 2023, Elsevier.<\/strong><\/em><\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n
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Adem\u00e1s, estos sensores pueden utilizarse para monitorizar la fermentaci\u00f3n, mediante el seguimiento de los niveles de marcadores fermentativos importantes, lo que permite a los en\u00f3logos optimizar las condiciones de fermentaci\u00f3n para lograr las propiedades deseadas en el vino.<\/p>\n\n\n\n

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Nanopart\u00edculas de plata<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Las nanopart\u00edculas de plata (AgNPs) se han consolidado como herramientas vers\u00e1tiles en la producci\u00f3n de vino y en la gesti\u00f3n de su calidad, seguridad y sostenibilidad del producto. Gracias a sus propiedades antimicrobianas naturales, las AgNPs pueden emplearse para detectar y controlar microorganismos responsables del deterioro del vino, garantizando su estabilidad microbiol\u00f3gica y prolongando su vida \u00fatil. Adem\u00e1s, los sensores basados en AgNPs ofrecen una plataforma confiable para la detecci\u00f3n de micotoxinas, metales pesados y pesticidas, mejorando as\u00ed la seguridad del vino y el cumplimiento normativo.<\/p>\n\n\n\n

M\u00e1s all\u00e1 de la detecci\u00f3n de contaminantes, estos sensores tambi\u00e9n se utilizan para el monitoreo ambiental en los vi\u00f1edos, permitiendo evaluar la calidad del suelo y del agua para apoyar pr\u00e1cticas sostenibles de producci\u00f3n y mantener la salud de las vides. Asimismo, se emplean en el an\u00e1lisis de envases, evaluando la influencia de los materiales de embalaje sobre la calidad del vino, en particular para detectar compuestos que puedan migrar desde el envase hacia el vino, lo cual proporciona informaci\u00f3n valiosa sobre la integridad del embalaje y su impacto en las caracter\u00edsticas del producto.<\/p>\n\n\n\n

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Reacci\u00f3n de una bacteria ante una nanopart\u00edcula de plata: A) En la micrograf\u00eda se observan las c\u00e9lulas bacterianas normales. B) Reacci\u00f3n de una bacteria a causa del ataque de una nanopart\u00edcula de plata con el que destruye la pared bacteriana (Badawy, Silva, Morris, Scheckel y Suidan, 2011)<\/strong><\/em>.<\/strong><\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n
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Se ha demostrado que las AgNPs pueden mejorar el rendimiento de los biosensores destinados a medir compuestos fen\u00f3licos en el vino. Los investigadores inmovilizaron covalentemente la enzima lacasa <\/em>sobre una pel\u00edcula nanocompuesta de AgNPs y nanopart\u00edculas de \u00f3xido de zinc<\/em> (ZnONPs) depositadas electroqu\u00edmicamente sobre un electrodo de oro (Au). Este enfoque mejor\u00f3 notablemente el rendimiento anal\u00edtico, caracteriz\u00e1ndose por un potencial operativo muy bajo (0.22 V), r\u00e1pida respuesta (8 s), alta sensibilidad (0.71 \u00b5A \u00b5M\u207b\u00b9 cm\u207b\u00b2) y una estabilidad de almacenamiento de hasta cinco meses. El uso de pel\u00edculas compuestas AgNP\/ZnONP en el dise\u00f1o de biosensores demostr\u00f3 ser eficaz en la medici\u00f3n del contenido fen\u00f3lico y evidenci\u00f3 su capacidad para mejorar el desempe\u00f1o de otros biosensores.<\/p>\n\n\n\n

Continuando con la exploraci\u00f3n de aplicaciones sensoriales basadas en AgNPs en enolog\u00eda, se ha presentado un enfoque innovador que emplea un electrodo de carbono v\u00edtreo (GCE) modificado con politionefeno decorado con AgNPs para la determinaci\u00f3n de \u00e1cido cafeico. Este electrodo mostr\u00f3 una relaci\u00f3n lineal entre la corriente pico y la concentraci\u00f3n en un rango de 1.00 \u00d7 10\u207b\u2078 a 4.83 \u00d7 10\u207b\u2076 M, con un l\u00edmite de detecci\u00f3n de 5.3 \u00d7 10\u207b\u2079 M, y una actividad electrocatal\u00edtica mejorada espec\u00edficamente para la oxidaci\u00f3n del \u00e1cido cafeico. Adem\u00e1s, el electrodo modificado logr\u00f3 determinar con \u00e9xito la concentraci\u00f3n de este compuesto en muestras de vino tinto, fortaleciendo las medidas de control de calidad durante la vinificaci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n

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Nanopart\u00edculas de plata<\/strong><\/em>.<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n
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Una de las aplicaciones m\u00e1s destacadas de las AgNPs es su incorporaci\u00f3n en recubrimientos superficiales de maquinaria, tanques y barricas, donde la liberaci\u00f3n controlada de iones plata crea un entorno hostil para los microorganismos, contribuyendo as\u00ed a preservar la integridad del vino. Asimismo, las AgNPs se emplean en materiales de envasado, como c\u00e1psulas, recubrimientos interiores y etiquetas, con el objetivo de prevenir la entrada microbiana durante el almacenamiento, lo que mejora la estabilidad y calidad del producto final.<\/p>\n\n\n\n

Adem\u00e1s, su integraci\u00f3n en procesos de nanofiltraci\u00f3n permite la eliminaci\u00f3n o inactivaci\u00f3n efectiva de microorganismos presentes en el vino, apoyando tanto su clarificaci\u00f3n como su estabilizaci\u00f3n microbiol\u00f3gica. Esta tecnolog\u00eda ofrece una alternativa innovadora para reducir la dependencia del uso de di\u00f3xido de azufre (SO\u2082) como conservante, una ventaja especialmente relevante para aquellos segmentos del mercado que demandan pr\u00e1cticas m\u00e1s naturales o sostenibles.<\/p>\n\n\n\n

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Nanopart\u00edculas magn\u00e9ticas<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Las nanopart\u00edculas ofrecen soluciones prometedoras para la eliminaci\u00f3n y reducci\u00f3n de compuestos indeseables en el vino, mejorando significativamente su calidad y propiedades sensoriales. Las nanopart\u00edculas de oro (AuNPs) han demostrado capacidades catal\u00edticas para eliminar aldeh\u00eddos, en particular el acetaldeh\u00eddo, compuesto que puede afectar negativamente al aroma del vino. Diversos m\u00e9todos de s\u00edntesis, como las t\u00e9cnicas sonolectroqu\u00edmicas, han potenciado la eficacia de estas nanopart\u00edculas. Por ejemplo, AuNPs con tama\u00f1os ajustables sintetizadas sobre quitosano han mostrado una mejora significativa en la descomposici\u00f3n del acetaldeh\u00eddo en vinos, lo que evidencia su alto potencial catal\u00edtico.<\/p>\n\n\n\n

Adem\u00e1s, se han desarrollado m\u00e9todos de separaci\u00f3n magn\u00e9tica utilizando nanopart\u00edculas superparamagn\u00e9ticas de \u00f3xido de hierro (Fe\u2083O\u2084) para aislar eficientemente las c\u00e9lulas de levadura en la producci\u00f3n de vinos espumosos, lo que reduce considerablemente el tiempo y el coste en comparaci\u00f3n con los m\u00e9todos tradicionales. Estas nanopart\u00edculas magn\u00e9ticas tambi\u00e9n se han empleado para eliminar aminas bi\u00f3genas \u2014subproductos de la fermentaci\u00f3n que pueden comprometer la seguridad y calidad del vino\u2014, as\u00ed como prote\u00ednas relacionadas con la patog\u00e9nesis que afectan la estabilidad coloidal del vino.<\/p>\n\n\n\n

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Representaci\u00f3n esquem\u00e1tica del proceso de separaci\u00f3n magn\u00e9tica para eliminar prote\u00ednas relacionadas con la patog\u00e9nesis del vino: (I) funcionalizaci\u00f3n de nanopart\u00edculas magn\u00e9ticas (MNPs) mediante deposici\u00f3n por plasma de \u00e1cido acr\u00edlico; (II) captura de prote\u00ednas relacionadas con la patog\u00e9nesis, como prote\u00ednas similares a la taumatina (TLPs) y quitinasas (CHIs), de vino blanco, demostrada utilizando como ejemplo vino Verdejo; (III) separaci\u00f3n de prote\u00ednas relacionadas con la patog\u00e9nesis del vino mediante la aplicaci\u00f3n de un campo magn\u00e9tico externo. La foto con fondo rojo ilustra A vino antes del tratamiento, B vino con MNPs dispersas, y C vino despu\u00e9s de la aplicaci\u00f3n del campo magn\u00e9tico. Reimpreso\/adaptado con permiso de la Ref. [69]. Copyright 2017, Elsevier.<\/strong><\/em><\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n
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Otro avance importante ha sido la aplicaci\u00f3n de pol\u00edmeros impresos magn\u00e9ticos (PIMPs), dise\u00f1ados espec\u00edficamente para eliminar compuestos responsables de defectos arom\u00e1ticos, como la 3-isobutil-2-metoxipirazina (IBMP), sin alterar significativamente el perfil arom\u00e1tico general del vino. Esto resulta clave para preservar las caracter\u00edsticas sensoriales deseadas durante los procesos de correcci\u00f3n o purificaci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n

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Propiedades, funciones y aplicaciones de las nanopart\u00edculas como agentes antibacterianos y antif\u00fangicos en alimentos y vino<\/strong><\/p>\n\n\n

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Desaf\u00edos y regulaciones<\/strong><\/p>\n\n\n\n

A pesar de su alta eficiencia, estas t\u00e9cnicas basadas en nanopart\u00edculas presentan ciertos desaf\u00edos. Entre ellos se incluyen la complejidad de los procesos de s\u00edntesis, el posible riesgo de interferencias con otros componentes del vino y la necesidad de equipamiento especializado para su implementaci\u00f3n en entornos enol\u00f3gicos.<\/p>\n\n\n\n

Al considerar los desaf\u00edos y aspectos regulatorios relacionados con las nanopart\u00edculas en la industria del vino, se deben tener en cuenta varios factores importantes:<\/p>\n\n\n\n