Cuando los científicos que trabajan en FOSS, creando soluciones analíticas para la industria láctea, desarrollaron un nuevo y revolucionario análisis de muestras líquidas, rápidamente se dieron cuenta del gran potencial que tenía para otras aplicaciones. «La solución original era para la leche, pero la llamamos analizador de productos líquidos porque pudimos ver cómo se podía utilizar más allá de la industria láctea», afirma Henrik Juhl, que ha seguido el desarrollo del análisis de líquidos desde el diseño original a finales de los noventa hasta el día de hoy.
Información instantánea con infrarrojos
La innovación llegó a través del uso de la luz infrarroja para examinar en profundidad desde la composición de una muestra líquida hasta la actividad molecular; porque, de hecho, aquí es donde yace todo un tesoro de conocimientos a la espera de ser descubierto.
Todas las moléculas orgánicas vibran, y esta vibración se puede ver al iluminar la luz infrarroja a través de una muestra y detectar lo que sale del otro lado. Esto crea una señal en forma de espectro infrarrojo que revela todo tipo de cosas interesantes sobre la muestra. «El análisis se basa en la transmisión infrarroja», afirma Henrik. "Envía luz y luego recoge luz en el otro lado para obtener los espectros, y acto seguido, los espectros se pueden convertir en datos utilizables."
Tras descifrar el código de aplicación para el análisis de productos lácteos, los promotores vieron rápidamente el potencial que esto tenía para el vino. En lugar de buscar las vibraciones moleculares que son indicativas de la grasa y la proteína en la leche, ¿por qué no conseguir que la tecnología busque etanol, pH, ácido málico y otros en una muestra de vino? Esto podría abrir un nuevo mundo de perspectivas para los vinicultores. Los resultados de las pruebas de varios parámetros se podían obtener en cuestión de segundos, mucho más rápido que los métodos de prueba tradicionales.
Colaboración desde el concepto hasta la solución práctica
Una vez establecido el concepto, se comenzó a trabajar para crear un analizador que fuera fácil y práctico de usar para los laboratorios vinícolas y los vinicultores como parte de su trabajo diario. Esto llevó al lanzamiento del primer analizador WineScan™ de FOSS en 1999 y a dar numerosos pasos evolutivos que nos han llevado hasta la actualidad, cada uno de los cuales ha proporcionado ventajas incrementales en términos de capacidad, facilidad de uso y costo de propiedad.
Aunque el desarrollo de la instrumentación fue bastante rápido, el mayor paso fue crear los modelos matemáticos que pudieran convertir las señales infrarrojas en datos significativos. «Fue un periodo de prueba», explica Henrik. «Fue realmente un caso de averiguar lo que podíamos medir y lo que no». Aquí es donde entró en juego un aspecto clave de la tecnología WineScan.
¿Cuál es su longitud de onda?
Comparado con la tecnología analítica anterior, que solo utilizaba ciertas partes de la longitud de onda del infrarrojo medio, este nuevo desarrollo explota todo el rango. Esto puede compararse a estar de pie en la cima de una colina con una bonita vista a lo largo de un amplio horizonte. Desde ahí, podemos ver mucho más que si estamos en medio de un valle lleno de árboles.
Sin embargo, la definición de lo que se puede ver con el análisis de infrarrojo medio tiene limitaciones. «Todas las moléculas contribuyen al espectro de infrarrojo medio, pero su contribución es proporcional a su concentración», afirma Henrik. "Si su concentración es demasiado baja, desciende por debajo del umbral del instrumento. Por ejemplo, cuando se baja de 0,5 gramos por litro, resulta muy difícil medir."
Una colaboración continua con la industria jugó un papel importante en este viaje de descubrimiento. «Los laboratorios vinícolas no solo mostraron un gran interés sino que además también prestaron una excelente colaboración», afirma Henrik. «Cuando analizaron una muestra con los métodos de referencia estándar, también analizaron en el instrumento WineScan para capturar espectros».
El registro tanto de las pruebas de referencia como del análisis por infrarrojos creó un conjunto de datos en rápido crecimiento que se utilizó para averiguar exactamente qué parámetros podían medirse y programar la solución correspondiente.
Los primeros ensayos proporcionados fueron para etanol, pH, ácido volátil, acidez total, ácido málico, ácido láctico, glucosa y fructosa.
Aunque demosotró ser una solución valiosa y revolucionaria, la industria vinícola no tardó en señalar que aún faltaba el parámetro número uno de interés en el vino terminado, concretamente la necesidad de analizar el sulfito en forma de dióxido de azufre libre y total. «El más importante y medido una y otra vez es el SO2» -comenta Henrik, que continúa diciendo: «Como es consumido por el vino, es importante medirlo con frecuencia para comprobar que aún queda algo para conservar su acción conservante, al mismo tiempo que nadie quiere añadir más de lo necesario».
El problema con el SO2 en la solución original era que la concentración es muy baja. Henrik y su equipo tuvieron que aceptar que no se podía incluir en la primera oferta de soluciones. «Pero no nos rendimos», dice.
Ideal para líquidos
Los comentarios positivos sobre las primeras soluciones en Francia y España animaron a los promotores a cumplir con una cada vez mayor lista de deseos de parámetros de ensayo importantes. El desarrollo de los análisis del mosto de uva fue una prioridad particular, ya que podía marcar una gran diferencia en la evaluación de la calidad de la uva durante el ajetreado periodo de cosecha. Un mayor conocimiento de parámetros como el glicerol, el ácido glucónico y el ácido acético permitiría tomar mejores decisiones sobre la manipulación de las uvas para, posteriormente, obtener los mejores resultados en el proceso de elaboración del vino.
El desarrollo requería trabajo en la manipulación de muestras. Con el análisis de infrarrojo medio, la luz solo puede penetrar en una muestra líquida muy fina de aproximadamente la mitad del grosor de un trozo de papel, o 50 micras, para ser precisos. Esto impone ciertas restricciones sobre el tipo de muestra y cómo se presenta.
Mientras tanto, la necesidad de poder medir el SO2 no paró de crecer, hasta que finalmente encontramos una solución que representaría todo un punto de inflexión. «Descubrimos que el SO2 se puede medir con la tecnología de infrarrojo medio, siempre que se pueda transferir la muestra de una fase líquida a una fase gaseosa, así que lo hicimos», describe Henrik. «Fue un reto, pero lo hicimos».
Explica que una gran parte del reto es que una muestra líquida de vino contiene alrededor de un 85 % de agua. "Absorbe mucha luz infrarroja, lo que se convierte en un problema cuando se desean medir parámetros de baja concentración, como el SO2. Pero si podemos crear un gas, entonces podemos reducir la cantidad de agua en la fase gaseosa y, añadiendo ácido a una muestra, se puede evaporar el SO2, por lo que veremos mucho más SO2 y mucho menos agua."
Perfeccionar un concepto probado
Entre otros hitos a lo largo del largo y difícil proceso del análisis de vino se han incluido también los instrumentos que trabajan con la misma tecnología, pero con una menor huella física y económica para los productores vinícolas más pequeños. Una de las mejores cosas que se han obtenido de todo esto es la forma de manipular el vino espumoso sin preparar la muestra. Normalmente, la muestra debe desgasificarse para eliminar burbujas, ya que estas simplemente permitirían que la luz pasara directamente a través de ella sin registrar una señal.
La última plataforma WineScan representó un gran avance al volver al reto del SO2 y llevarlo a todo otro nivel facilitando su propiedad a través de mejorar y usar la luz ultravioleta, en lugar de los infrarrojos, para detectar el SO2. «Básicamente, hemos descubierto todo lo que podemos y no podemos medir», afirma Henrik. Al mismo tiempo que señala que el trabajo para elevar el análisis del vino a unos estándares cada vez más altos en todo el planeta nunca se detendrá. «No vendemos instrumentos, sino resultados que permiten a los vinicultores y laboratorios vinícolas hacer un mejor trabajo. Esto requiere la traducción a variaciones locales en forma de una calibración que funcione dondequiera que se fabrique el vino. Hemos tenido éxito al reutilizar el trabajo de calibración de las soluciones anteriores y transferirlo a las nuevas para que, de esta manera, las nuevas soluciones sean cada vez más fuertes", concluye Henrik.
