Composición elemental y perfil electroquímico de vinos Chilenos para la determinación del origen geográfico y varietal mediante modelos quimiométricos

Abstract

Teniendo en cuenta la importancia bioquímica que los elementos tienen en la elaboración del vino, se ha propuesto una caracterización de los principales metales en los vinos de la zona del valle del Itata. Se distinguen dentro de este territorio tres zonas geográficas que son reconocidos empíricamente por los productores. Así como tradiciones vitivinícolas han trascendido a lo largo del tiempo manteniéndose en la actualidad la producción de estos vinos con baja intervención química y tecnológica. Este estudio se enfocó en el comportamiento de la fracción elemental inmersa en el vino y su potencial para la diferenciación geográfica, recurriendo a técnicas quimiométricas para el análisis de datos multivariados, extrayendo información que relacione las concentraciones de los metales con la calidad y denominación de los vinos. En paralelo se incluyeron estudios electroquímicos no dirigidos para identificar y diferenciar de forma rápida el tipo de cultivar. Específicamente los vinos fueron seleccionados a lo ancho del valle del Itata y la clasificación se centra en las características geomorfológicas de este a oeste. Las muestras corresponden a vinos campesinos, elaborados con metodologías tradicionales y con mínimos tratamientos químicos. La determinación de los componentes inorgánicos del vino, requirió de un espectrómetro de masas con plasma de acoplamiento inductivo o ICP – MS. Técnicas con capacidad de detectar vestigios de metales hasta los niveles de ultra trazas y que, adicionalmente, contienen opciones de lectura de muestra (sistemas automatizados de dilución de muestra y diluciones isotópicas) capaces de contrarrestar las interferencias de la matriz o las causadas por las determinaciones multianalisis. A esto debe añadirse una óptima preparación de muestra que consiga establecer con precisión y exactitud las concentraciones. En el caso del vino, esta matriz es reconocida por su complejidad para el análisis, al coexistir con una gran cantidad de compuestos distribuidos en una suspensión hidroalcohólica, los que constituyen aproximadamente un 3% del total de la fracción total de compuestos diferentes al agua y al etanol. Estos a su vez se organizan por el nivel de concentración en que se encuentran en el vino. De forma complementaria se incluye el desarrollo de una metodología exploratoria para la determinación de complejos de bajo peso molecular (LMWC), empleando cromatografía líquida con detección UV y detección por espectrometría de masas con plasma de acoplamiento inductivo (SEC/AEC-ICP-MS). Además del estudio in vitro de biodisponibilidad para los metales. Para la elaboración de los modelos de clasificación geográfica y varietal, se desarrollaron modelos de clasificación y predicción con herramientas estadísticas multivariadas y análisis quimiométrico. Los métodos de clasificación y predicción utilizados incluyeron técnicas de exploración como análisis de componentes principales (PCA) para realizar análisis exploratorios y técnicas con más rigurosidad matemática y estadística con las cuales se calcularon los porcentajes de clasificación y error sobre un porcentaje de predicción, entre ellos Modelado Suave Independiente de Analogías de Clase (SIMCA) y Análisis Discriminate Lineal (LDA). Por otro lado, se realizó la investigación descriptiva aplicada a los perfiles electroquímicos de diferentes cultivares de vinos por medio de un arreglo de sensores. Para generar modelos de clasificación con técnicas electroquímicas, fue necesario el uso del Análisis Paralelo de Factores (PARAFAC).