Sviluppo di un sensore che utilizza la polarizzazione dielettrica per il monitoraggio della fermentazione e dell'estrazione durante la produzione del vino
Oggi, il monitoraggio della fermentazione per la produzione di vino viene effettuato per lo più mediante misurazione della densità, manualmente o automaticamente. Per la produzione di vino rosso, una fase cruciale per la qualità finale del vino - l'estrazione dei composti di interesse presenti nella buccia delle bacche (principalmente polifenoli o "antociani e tannini") - avviene anche durante la fase di fermentazione. Attualmente, nonostante la degustazione, non esiste uno strumento efficace che aiuti a determinare il momento della chiarificazione a causa della difficoltà di ottenere informazioni affidabili su un mezzo complesso con un'analisi semplice e veloce.
Al fine di sviluppare un'alternativa analitica sensibile per il monitoraggio del livello di estrazione e della fermentazione, è stato formato un team multidisciplinare, che riunisce personale di CHANGINS e HEIA-FR, con competenze in processi enologici, analisi chimica, elettronica applicata e spettroscopia. Insieme, i collaboratori del progetto hanno identificato un approccio innovativo e promettente per il monitoraggio della fermentazione: l'uso della spettroscopia dielettrica.
Utilizzando un'ampia gamma di lunghezze d'onda elettromagnetiche, la spettroscopia dielettrica è una tecnica spesso utilizzata per la caratterizzazione elettrica (isolamento, materiali con un'elevata capacità di accumulo di energia, ...). Da alcuni anni, anche l'industria alimentare beneficia del potenziale offerto da questa tecnica, ad esempio per la valutazione della qualità della frutta o per la pastorizzazione del succo di mela. Poiché i test sono rapidi e non distruggono il materiale, la spettroscopia si è rivelata uno strumento sperimentale adatto per la misurazione in linea e per il monitoraggio a lungo termine. Basato sull'eccitazione di dipoli (catene polimeriche o molecole) o ioni in relazione alle caratteristiche di un debole campo elettrico esterno, questo metodo consente di misurare la permittività complessa di un materiale polarizzabile, in cui ogni componente mostra un particolare momento dipolare.
In questo contesto, proponiamo il progetto"WinE-index" ("WineExtraction-index") per stabilire una correlazione tra le proprietà dielettriche e altre caratteristiche o proprietà fisico-chimiche del succo d'uva durante la fase di fermentazione. L'obiettivo principale del progetto è proporre una tecnica che consenta di ottenere indicatori appropriati relativi alla composizione del vino durante la fermentazione da una valutazione rapida e non distruttiva. Le sfide saranno la distinzione tra le risposte dielettriche di marcatori significativi (etanolo, antociani e tannini condensati) e la valutazione degli impatti di elementi esterni che hanno un'influenza sulle proprietà dielettriche, ad esempio ioni (K+), acidi organici o particelle solide.
Per portare a termine la nostra missione - fornire agli enologi indicatori quantitativi per completare l'analisi sensoriale e aiutarli nelle decisioni - proponiamo lo sviluppo di un sensore innovativo, che mostra un importante potenziale di mercato. Utilizzabile sia offline che in sistemi integrati in linea, consentirà di monitorare la fermentazione e il livello di estrazione.
2020 - in corso
Partner: HEIA-FR (Istituti Energia e iPrint)
Finanziamento: HES-SO
