Bodegas Viñas Serranas

Fecha inicio: 03/09/2024

Fecha fin: 02/03/2028

Cristina García Cabezón
Catedrática de Química inorgánica

Fecha inicio: 31/08/2016

Fecha fin: 31/12/2018

Los antioxidantes presentes en los alimentos  tienen un importante efecto beneficioso para la salud, además de contribuir a las características organolépticas de alimentos y a su conservación. Aunque existen diversos métodos para detectar la presencia de antioxidantes y analizar la capacidad antioxidante de alimentos, dichas técnicas requieren largos tiempos de análisis y por tanto no son adecuadas para ensayos de rutina a nivel industrial. En este  proyecto se aplican nuevas tecnologías desarrolladas en el campo de los Materiales y la Nanociencia al diseño de nuevos sensores capaces de analizar eficientemente la presencia de antioxidantes en alimentos.

En concreto, en este proyecto se desarrollarán nuevos polímeros celulares con tamaño de poro nanométrico(polímeros nanocelulares), con una gran relación superficie volumen, que actuarán como soporte para materiales sensibles como nanopartículas metálicas o ftalocianinas. Estos nuevos materiales serán fabricados utilizando tecnologías medio ambientalmente limpias y tienen el potencial de mejorar de manera sustancial la capacidad de detección de las soluciones actuales.

Estos dispositivos se utilizarán como sensores de impedancia electroquímica y/o como sensores voltamétricos y serán capaces de detectar antioxidantes típicamente presentes en bebidas y alimentos como son los vinos, con límites de detección en el rango 10^-3-10^-5 M. Los sensores serán desechables y baratos tal y como demanda la industria de la alimentación.

Fecha inicio: 11/11/2018

Fecha fin: 15/11/2021

Aunque existen diversos métodos para analizar alimentos, dichas técnicas requieren largos tiempos de análisis y por tanto no son adecuadas para ensayos de rutina a nivel industrial. Con el desarrollo de la industria 4.0, el sector de la alimentación requiere el desarrollo de nuevos sensores capaces de analizar la composición de sus productos.

En este proyecto se aplican nuevas tecnologías desarrolladas en el campo de los Materiales y la Nanociencia al diseño de nuevos sensores poliméricos celulares tubulares con un gran potencial en el sector agroalimentario

En concreto, se desarrollarán por primera vez nuevos polímeros tubulares, con una gran relación superficie volumen, que actuarán como soporte para materiales sensibles como nanopartículasmetálicas, nanofibras de carbono o ftalocianinas. Estos nuevos materiales porosos se obtendrán mediante la combinación de dos procesos, empezando por la fabricación de fibras poliméricas utilizando electrospinning, una técnica simple, versátil y, que permite preparar micro- y nanomateriales de 1 dimensión (fibras). Posteriormente se incrementará drásticamente la relación superficie/volumen de estas fibras, y por tanto su potencial respuesta como sensores, mediante la generación de porosidad interna en las fibras. A partir de las fibras sólidas iniciales se obtendrá, por primera vez, polímeros tubulares (fibras huecas) mediante la técnica de espumado por disolución de gas, un método sencillo y versátil que destaca, por su sostenibilidad medioambiental, la ausencia de productos químicos peligrosos y por la no generación de residuos. Las características de esta nueva generación de materiales sensibles, con diámetros y porosidades controladas,  tienen el potencial de mejorar de manera sustancial la capacidad de detección de las soluciones actuales. Además, la posibilidad de construir estructuras multifuncionales modificando las fibras con nanomaterials puede producir beneficios adicionales gracias a efectos sinérgicos.

Estos materiales/nanomateriales altamente porosos, serán utilizados para construir dispositivos que se utilizarán como sensores voltamétricos y/o de impedancia electroquímica y se utilizarán para detectar compuestos pertenecientes a tres familias de interés en la industria de la alimentación: polifenoles (como el catecol o el ácido vanillico),  azúcares (como la glucosa y la lactosa) o ácidos orgánicos (como el láctico y el málico), con límites de detección en el rango de al menos 10^-5 M. Finalmente, se evaluará el funcionamiento de los sensores en muestras reales de vinos y de leche. Los sensores serán desechables y baratos, tal y como demanda la industria de la alimentación.

Fecha inicio: 01/01/2019

Fecha fin: 31/12/2021

Mª Luz Rodríguez Méndez
Catedrática de Química inorgánica

Cristina García Cabezón
Profesora titular de Ciencia de los Materiales e Ingeniería Metalúrgica

Nº de investigadores/as participantes: 5

Hoy en día se dispone de diversos métodos para analizar alimentos en el laboratorio. Sin embargo, estas técnicas son largas y no son adecuadas para análisis en línea o rutinarios. Con la irrupción de la Industria 4.0 ha quedado claro que la industria alimentaria necesita desarrollar sensores químicos capaces de analizar la composición de sus productos. En este proyecto se desarrollarán sensores electroquímicos (voltamperométricos, potenciométricos e impedimétricos) específicamente dedicados al análisis de leches. El uso de nanomateriales y bionanomateriales como materiales sensibles permitirá obtener sensores innovadores con capacidades mejoradas. Los mejores nanosensores se combinarán en una configuración multisensorial para obtener una lengua nanoelectrónica (nanoe-lengua) que se utilizará para analizar varias categorías de leches (leche cruda y leches con diferentes contenidos de grasa, lactosa, adulteraciones y alteraciones) suministradas por los productores de leche. Por último, se establecerán modelos matemáticos entre las señales obtenidas por la lengua electrónica y los parámetros químicos medidos con métodos químicos tradicionales. Estos modelos matemáticos se utilizarán para entrenar la lengua electrónica que, de este modo, podrá evaluar los valores de varios parámetros simultáneamente. Por último, se preverá el desarrollo de nanosensores portátiles y la puesta en marcha de un prototipo portátil de nanolengua para analizar la calidad de la leche en línea. Los resultados del proyecto sentarán las bases de un método de control de calidad de la leche rentable, en tiempo real, in situ y fácil de utilizar, que podría aplicarse dentro y fuera de las instalaciones de un laboratorio de control de calidad.

Fecha inicio: 01/09/2023

Fecha fin: 30/09/2026

Se trata de un proyecto multidisciplinar que aúna a multitud de organismos implicados en la investigación y producción del vino: universidades, centros de investigación, consejos reguladores y asociaciones de productores tanto de Castilla y León como de la región portuguesa de Tras os Montes.

El proyecto nace con un objetivo claro: recuperar y poner en valor variedades minoritarias de vid de esta región transfronteriza utilizando tanto los métodos clásicos como nuevas tecnologías.

Según los expertos las variedades de uva de esta región tienen un alto interés, ya que permiten obtener vinos con niveles de alcohol moderados y buena acidez.

Actualmente se han logrado identificar 21 variedades: 14 tintas (Tinta gorda, Bastardo, Cornifesto, Marufo, Tinto Cao, Rufete, Jaen, Estaladiña, Merenzao, Bruñal, Tinto Jeromo, Mandón, Piñonera y Cenicienta); 6 blancas (Bical, Samarrinho, Boal, Puesta en Cruz, Bastardo Branco y Rufete Serrano Blanco); y una variedad rosa (Verdejo Colorao), cifra que podría verse incrementada si en el transcurso del proyecto apareciera alguna variedad minoritaria más en la zona de cooperación que tuviera las características enológicas buscadas.

Con las uvas recuperadas se elaborarán vinos monovarietales que se utilizarán para caracterizar los mostos y vinos utilizando métodos químicos tradicionales, así como nuevas técnicas de análisis basadas en nanosensores que permitirán obtener información avanzada sobre las variedades minoritarias.

Se trata de narices y lenguas electrónicas que podrán captar matices a los que no llegan los sentidos humanos y que supondrán un gran impacto, no sólo en el campo de la viticultura y la enología, sino también en el de los sensores tecnológicos.

Colaboran en Minorsens el Instituto Politécnico de Bragança, la Comissão Vitivinícola Regional De Trás os Montes – Cvrtm, la Universidad de Valladolid, la Denominación de Origen Protegida Arribes y Appitad(Associação dos Produtores em Protecção Integrada de Trás-os-Montes e Alto Douro).

El proyecto, que se desarrollará hasta el año 2026, está financiado bajo el programa Interreg-Poctep y coordinado por el Instituto Tecnológico Agrario de Castilla y León (Itacyl).

Fecha inicio: 01/01/2022

Fecha fin: 31/12/2025

Mª Luz Rodríguez Méndez
Catedrática de Química inorgánica

Cristina García Cabezón
Profesora titular de Ciencia de los Materiales e Ingeniería Metalúrgica

Nº de investigadores/as participantes: 5

El objetivo de este proyecto interdisciplinar en el que participan expertos en sensores, en materiales y en leche, es utilizar la nanociencia y la nanotecnologia para implementar una lengua electrónica potenciométrica dedicada al análisis de la leche. La novedad del proyecto reside en esta lengua electrónica (nano-Etongue), constituida por nanosensores y/o nanobiosensores conectados a un software de reconocimiento de patrones mediante métodos de inteligencia artificial. Para mejorar las prestaciones del sistema se usarán diferentes estrategias: nuevos nanomateriales que permitan mejorar la sensibilidad, nuevas tecnologías como la técnica MIP para aumentar la selectividad y el uso de enzimas para mejorar la especificidad hacia compuestos significativos presentes en los productos lácteos. El proyecto comenzará con el desarrollo de estos métodos para la preparación de estos nuevos sensores y la evaluación de su respuesta frente a marcadores químicos de la calidad de las leches. A continuación, se seleccionarán los sensores con mejores prestaciones y se combinarán para formar un sistema. La validación del sistema se realizará con muestras de varias categorías de leches (leche UPH, leche cruda y leches con conservantes, adulterantes y residuos de antibióticos) que serán proporcionadas por Calidad Pascual. Paralelamente, se realizarán mediciones físico-químicas estándar y otras más específicas mediante FTIR, NIR, RAMAN. Se establecerán modelos matemáticos entre las señales obtenidas por la lengua electrónica y los parámetros químicos, su vinculación a un nuevo tratamiento quimiométrico mediante técnicas de inteligencia artificial permitirá establecer estrategias para seleccionar los mejores sensores, implementar la metodología de trabajo y finalmente validar el sistema electrónico de medida. Como resultado del proyecto se intentará desarrollar un prototipo portátil de lengua electrónica para analizar la calidad de la leche “in-situ” en granjas y en las instalaciones de Calidad Pascual. Los resultados del proyecto sentarán las bases de un método de control de calidad de la leche rentable en tiempo real, in situ y fácil de usar, que podría aplicarse dentro y fuera de las instalaciones de un laboratorio de control de calidad.