Determinación de analitos de interés en vino con electrodos serigrafiados modificados con nanomateriales y elementos biológicos

La gestion de la calidad en la industria vitivinicola se transforma en una herramienta estrategica para mejorar los procesos en el campo y en la bodega, pues la ausencia de calidad en vinos afecta a los costes de operaciones y a los margenes de venta que en definitiva influyen en la competitividad de este sector, por lo que se hace necesario el desarrollo de dispositivos miniaturizados de analisis para la determinacion de diferentes analitos de interes en vino. Los sulfitos, el acido malico y el acido gluconico son componentes esenciales de este producto, ya que su concentracion puede afectar a sus caracteristicas organolepticas y su composicion final. Uno de los metodos mas utilizados para la determinacion de sulfitos es el de Monier-Williams, pero tambien se utilizan metodos espectrofotometricos, electroforeticos y cromatograficos para su cuantificacion. Estos metodos han sido tambien utilizados para la determinacion de acido malico y acido gluconico. Uno de los mayores inconvenientes de estos metodos son los tediosos procesos de pretratamiento de la muestra que precisan, asi como la instrumentacion compleja y costosa que requieren. Los metodos electroquimicos son adecuados para realizar determinaciones de analitos con elevada sensibilidad, exactitud y precision, utilizando instrumentacion simple y de bajo coste y con tiempos de analisis cortos. En los ultimos anos, ha habido un gran desarrollo de los electrodos serigrafiados, solventando la desventaja de las tecnicas electroquimicas en terminos de reproducibilidad, puesto que son desechables. En este trabajo se han desarrollado dos dispositivos diferentes para la determinacion de sulfitos utilizando electrodos serigrafiados de carbono. En este sentido, se desarrollo un sensor amperometrico basado en la electrodeposicion de nanoparticulas de oro sobre electrodos serigrafiados de carbono. Este dispositivo muestra una alta sensibilidad y se ha aplicado con exito en la determinacion de sulfitos en muestras de agua potable, jugo de pepinillos y vinagre, aunque no resulto selectivo para la determinacion de sulfitos en vino, debido a la complejidad de esta matriz. Con el objetivo de desarrollar un biosensor mas selectivo para el analisis de sulfitos en vino, se selecciono el enzima Sulfito oxidasa como elemento biologico para la modificacion de los sensores. El biosensor asi construido presenta una buena selectividad en la determinacion de sulfitos y se utilizo para la cuantificacion de este analito en una muestra comercial de vino con resultados satisfactorios. Analogamente, se puso a punto un biosensor para la determinacion amperometrica de acido malico mediante la inmovilizacion del enzima Malato quinona oxido-reductasa utilizando un electrodo serigrafiado de carbono modificado con nanoparticulas de oro. La viabilidad de este biosensor se demostro con el analisis de acido malico en muestras de vino tinto, rosado y blanco, obteniendo buenos resultados. Teniendo en cuenta la importancia de los acidos malico y gluconico en la industria vitivinicola, se desarrollo tambien un procedimiento para la determinacion simultanea de estos acidos mediante amperometria, utilizando dispositivos serigrafiados con dos electrodos de trabajo de carbono. Uno de los electrodos de trabajo constituyo el biosensor selectivo a acido malico, para lo que se utilizo de nuevo el enzima Malato quinona oxido-reductasa, y el otro biosensor selectivo a acido gluconico, basado en este caso en el enzima Gluconato deshidrogenasa. El biosensor dual desarrollado muestra una alta sensibilidad y una buena precision, con resultados altamente selectivos. La deteccion y cuantificacion de ambos analitos se ha llevado a cabo en muestras de vino, en un mismo analisis, con resultados satisfactorios. Finalmente, con el objetivo de reducir el tiempo de medida y simplificar el procedimiento de analisis conjunto de los acidos malico y gluconico, se propuso como metodologia alternativa la realizacion de las medidas amperometricas en gota.