Thesis Dissertation (Julieta Cavaglia): Monitoring wine fermentation using ATR-MIR spectroscopy and chemometric techniques
Julieta Cavaglia
28/07/2021
Departament de Química Analítica i Química Orgànica
Directores: Dra. Montserrat Mestres Solé, Dr. Ricard Boqué Martí
Defensa online: Microsoft Teams
Resum
El vi és un dels productes amb valor afegit més apreciats al món i és per això que el control de la producció vinícola ha sigut sempre un tema prioritari per a la majoria dels cellers. La implementació d'anàlisis at-line com són les Tècniques Analítiques de Processos (PAT), no només permet un control del vi acabat si no que també dóna la possibilitat de prendre mesures correctives al llarg del procés evitant així obtenir un producte final defectuós. En aquesta tesi doctoral, es va investigar la possibilitat d'implementar diferents estratègies per controlar i detectar desviacions durant la fermentació alcohòlica utilitzant un equip portable i de resposta ràpida: un equip d'espectroscòpia en l'infraroig mitjà, en el mode de reflectància total atenuada (ATR-MIR) el qual permet obtenir, en pocs segons, una gran quantitat d'informació sobre el procés de fermentació que es va tractar amb diferents tècniques quimiomètriques.
Primer, utilitzant les dades espectrals i la regressió de mínims quadrats parcials, es van predir diferents paràmetres químics durant la fermentació alcohòlica. En segon lloc, es van comparar els espectres de fermentacions control amb fermentacions desviades utilitzant l'anàlisi discriminant per mínims quadrats parcials. L'Anàlisi de components ANOVA-simultanis ens va permetre estudiar la influència de diferents factors en la variància dels espectres. La Resolució Multivariant de Corbes per Mínims Quadrats Alterns es va utilitzar per modelar les fermentacions alcohòlica i malolàctica. Finalment, es va desenvolupar una metodologia PAT fàcil d'implementar i d'entendre, basada en gràfics de control estadístic multivariant.
Els nostres resultats demostren que la espectroscòpia ATR-MIR juntament amb tècniques quimiomètriques pot ser utilitzada com un mètode ràpid per monitoritzar processos de fermentació. Les fermentacions alentides i la contaminació per bacteris làctics es poden detectar en etapes primarenques de la fermentació alcohòlica, donant la possibilitat de corregir el procés i obtenir un vi de bona qualitat.
