L'allarme precoce per il deterioramento del vino si illumina al buio
Ciò potrebbe offrire un'alternativa più semplice e meno costosa ai test di laboratorio e rafforzare il controllo di qualità nelle industrie basate sulla fermentazione
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I ricercatori hanno costruito un biosensore vivente fatto di batteri che si illumina quando rileva l'acido acetico, il principale segnale chimico che indica che il vino sta iniziando a deteriorarsi. Il biosensore funziona in tempo reale, anche in condizioni di alta gradazione alcolica, in modo che le aziende vinicole possano individuare i problemi in anticipo, prima che il sapore e la qualità vengano danneggiati. L'approccio potrebbe offrire un'alternativa più semplice e meno costosa ai test di laboratorio e rafforzare il controllo di qualità in tutte le industrie basate sulla fermentazione.
Una nuova ricerca condotta dalla dottoranda della Hebrew University Yulia Melnik-Kesler, sotto la guida del professor Yael Helman e in collaborazione con il professor Oded Shoseyov. Hanno sviluppato un nuovo sensore biologico in grado di rilevare precocemente il deterioramento del vino, salvando potenzialmente produttori e consumatori da costose perdite di qualità. Lo studio è stato pubblicato su Microbial Biotechnology.
Il deterioramento del vino è spesso causato dall'accumulo di acido acetico, il composto responsabile dell'odore di aceto e del sapore aspro. Quando i livelli di acido acetico aumentano, il processo di fermentazione può bloccarsi e il vino può diventare imbevibile. Gli attuali metodi di misurazione dell'acido acetico si basano su tecniche di laboratorio come la gascromatografia e la cromatografia liquida, che sono costose, lente e richiedono campioni liquidi. Queste limitazioni rendono difficile per le aziende vinicole monitorare la fermentazione in tempo reale e reagire prima che si verifichino danni.
Per affrontare questa sfida, il team del Prof. Helman ha creato un biosensore vivente costituito da batteri ingegnerizzati che si illuminano in risposta all'acido acetico. Il sistema utilizza un regolatore batterico naturale chiamato YwbIR, originariamente presente nel Bacillus subtilis, che, una volta trascritto nel biosensore, attiva un gene che produce luce quando rileva l'acido acetico. In presenza di acido acetico, il biosensore emette un segnale luminescente misurabile, consentendo una quantificazione accurata del composto.
Nei test di laboratorio, il biosensore ha mostrato una risposta forte e lineare a livelli di acido acetico compresi tra 0 e 1 grammo per litro. Questo intervallo è critico per i produttori di vino, poiché il deterioramento inizia in genere quando i livelli raggiungono circa 0,7 grammi per litro. A queste concentrazioni rilevanti per il deterioramento, il segnale aumenta da cinque a otto volte, fornendo un chiaro avvertimento molto prima che il vino diventi imbevibile.
Una delle scoperte più importanti è che il sensore funziona non solo nel liquido, ma anche nell'aria sopra il vino. Ciò significa che può rilevare l'acido acetico volatile nello spazio di testa di una bottiglia di vino o di un serbatoio di fermentazione senza aprirlo. Nei test condotti con vini bianchi e rossi commerciali, il biosensore è riuscito a distinguere con successo il vino normale da quello rovinato artificialmente con l'aggiunta di acido acetico, producendo un chiaro aumento dell'emissione luminosa entro due ore.
A differenza di molti sensori elettronici o ottici, il nuovo biosensore rimane affidabile anche in ambienti ad alta gradazione alcolica. Ha funzionato con precisione in vini contenenti fino al 14,5% di alcol, una condizione che di solito interferisce con i sistemi di rilevamento convenzionali.
Oltre alla produzione di vino, i ricercatori ritengono che la tecnologia potrebbe avere applicazioni molto più ampie. L'acido acetico è un indicatore importante in molte industrie basate sulla fermentazione, tra cui la produzione di alimenti e biocarburanti. Sta anche emergendo come biomarcatore di alcune malattie, il che significa che le versioni future del biosensore potrebbero essere adattate per la diagnostica medica non invasiva, come l'analisi del respiro.
"Questo sistema ci permette di rilevare l'acido acetico in tempo reale, senza apparecchiature complicate o elaborazione del campione", ha dichiarato il dottor Helman. "Apre le porte a un monitoraggio conveniente e in loco della qualità della fermentazione e, in futuro, potrebbe persino supportare la diagnostica medica basata su biomarcatori volatili".
Nota: questo articolo è stato tradotto utilizzando un sistema informatico senza intervento umano. LUMITOS offre queste traduzioni automatiche per presentare una gamma più ampia di notizie attuali. Poiché questo articolo è stato tradotto con traduzione automatica, è possibile che contenga errori di vocabolario, sintassi o grammatica. L'articolo originale in Inglese può essere trovato qui.
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