Un dispositivo de análisis espectrométrico de productos líquidos de vinificación (1) que comprende una celda de muestra espectrométrica (4) para alojar una muestra a ser analizada;

un espectrómetro óptico (5) adaptado para generar información espectral a partir de la muestra en la celda de muestra espectrométrica (4); un procesador de datos (10) con acceso a una fórmula de calibración (11) desarrollada a partir de una base de datos espectral (12) ligando información espectral óptica a compuestos de interés en el producto líquido de vinificación y configurado para procesar la misma para generar un resultado de salida (13) indicativo de la presencia de uno o más compuestos de interés en el producto líquido de vinificación (1) caracterizado porque el dispositivo comprende adicionalmente una unidad congeladora (3) adaptada para la destilación por congelación del producto líquido de vinificación (1) para generar un destilado líquido como la muestra a ser analizada en la celda de muestra espectrométrica (4)

Técnica anterior

La presente invención se refiere a un sistema y un método de análisis de productos líquidos alcohólicos de vinificación, desde el zumo de uva fermentado hasta el vino finalmente producido, por medio de la espectroscopía óptica.

Como se utiliza en el presente documento el término "óptico" se tomará en el sentido de alguna parte o todo el espectro electromagnético que se extiende desde el ultravioleta hasta el infra-rojo medio.

El sabor del vino producido, por lo tanto su calidad, depende no sólo del cuidado con que se llevó a cabo la fermentación, sino también de los compuestos constituyentes del zumo de uva. Tres grupos dominantes de compuestos en el zumo de uva que influyen en la calidad del vino son los compuestos fenólicos que influyen en el sabor y color, los ácidos orgánicos incluyendo ácidos málicos, ácidos cítricos y los ácidos lácticos que influyen en el sabor y la sensación de boca y azúcares que influyen en el sabor y el contenido de alcohol obtenible.

Sin embargo, el sabor o la calidad de un vino depende de una mezcla compleja de compuestos, algunos de los cuales están presentes en el zumo de uva básico, otros que se forman durante el proceso de fermentación y, por último, algunos de los cuales se añaden durante el proceso de fermentación, incluyendo el dióxido de azufre. Una gran cantidad de los compuestos que se sabe que influyen en la calidad de los productos vinícolas están presentes en cantidades normalmente inferiores a 0,1 gramos por litro (0,1 g/l), tales como, dióxido de azufre libre y ligado; fenoles; taninos; acetato de etilo; ácido ascórbico; metanol; ácido cítrico, ácido chímico; ácido succínico; y antocianinas y otros componentes importantes tales como el ácido acético se ven influidos por la relación señal a ruido de los métodos analíticos, y se mejorará la utilidad de un método con una relación de señal a ruido mejorada, que puede obtenerse mediante el aumento de la concentración del componente analizado.

Es bien conocido el hecho de proporcionar sistemas de análisis basados en la espectroscopía óptica para una o ambas de las determinaciones cuantitativa y la cualitativa de los componentes de un producto líquido de vinificación que afectan a la calidad del producto vinícola final. Un sistema de este tipo se describe en US 6885003 (MARC DUBERNET) 26.04.2005. Aquí se emplea un espectrómetro óptico interferométrico de transformada de Fourier de infrarrojos de banda ancha en el análisis de productos líquidos de vinificación por medio del análisis quimiométrico de datos espectrales obtenidos por el espectrómetro. De esta manera una amplia variedad de compuestos puede ser detectada y empleada en la determinación de un índice de calidad de la muestra.

Otro sistema conocido para el análisis de productos líquidos de vinificación que utiliza espectrómetros ópticos se describe en EP 1175603 B (CELOLTI ET AL) 30.01.2002. Aquí se emplea un espectrómetro para el análisis de zumo de uva por medio del análisis quimiométrico de datos espectrales obtenidos en las regiones de los rayos ultravioleta y visibles del espectro electromagnético.

El límite de detección de la instrumentación espectrométrica óptica que normalmente se emplea en dichos sistemas disponibles en el mercado es del orden de 0,1 g/l. Por lo tanto, muchos de los compuestos que puedan afectar a la calidad del producto vinícola final están presentes en cantidades justo por encima o por debajo del límite de detección del aparato. De esta manera dichos compuestos permanecen sin ser detectados o por lo menos son detectados con una gran incertidumbre asociada (a menudo citada como un Error Estándar de Predicción o SEP).

Es conocido el hecho de mejorar la sensibilidad de los métodos analíticos basados en espectrómetros ópticos mediante la adición de una etapa de concentración de la muestra al método analítico, e incluso de automatizar esta etapa. Un método típico para la concentración de la muestra es el uso de una columna de extracción, en la que son enlazados uno o más de los compuestos de interés, y posteriormente liberados como un concentrado eluyendo con un disolvente adecuado como acetato de etilo. Un ejemplo de este tipo es proporcionado por C. CHILLA, D. a. GUILLEN, et al. “Automated on-linesolid-phase extraction-high-performance liquid chromatography-diode array detection of phenolic compounds in sherry wine”. Journal of Chromatography A. 1996, vol.750, nº1-2, p.209-214. Sin embargo, este método requiere la adición de un disolvente y da como resultado una configuración mecánicamente relativamente compleja y costosa que es comercialmente indeseable y la adición de un disolvente se relaciona además con un costo adicional y es indeseada desde el punto de vista medioambiental.

De conformidad con la presente invención se proporciona un sistema y un método de análisis de un producto líquido de vinificación mediante la utilización de un análisis espectrométrico óptico y en el que se emplea un proceso de extracción por congelación para reducir los niveles de agua presente en la muestra a ser analizada. Mediante la destilación por congelación aumenta la concentración efectiva de analitos de interés en la muestra y, por tanto, se ve mejorada la capacidad de un espectrómetro óptico sin modificar para detectar su presencia. Por otra parte, ya que el agua a menudo produce información espectral de interferencia o de “fondo” en las regiones de interés para el análisis entonces la reducción de la cantidad de agua también lleva a una reducción de este fondo contra el cual debe identificarse la información espectral de interés.

Preferentemente la cantidad de agua extraída se determina, a partir del extracto

o del concentrado, y es empleada por el procesador de datos en calcular de nuevo el contenido de los analitos detectados del producto líquido de vinificación original.

De manera provechosa, el proceso de destilación por congelación implica la congelación del agua, preferentemente en un congelador y más preferentemente en un congelador que incluye un elemento congelador termoeléctrico como un elemento peltier. La congelación tiene la ventaja de que un control de temperatura relativamente simple asegura que la fase líquida de la muestra tenga una proporción específica de etanol con respecto al agua, y tales congeladores termoeléctricos son generalmente de tamaño compacto y pueden integrarse fácilmente en un alojamiento junto con el espectrómetro óptico. Configurando la unidad de destilación por congelación en estrecha proximidad física a los medios de transferencia del espectrómetro óptico, tales como una bomba de flujo y el conducto asociado, éstos pueden conectarse para permitir la transferencia automática de la muestra del concentrado al espectrómetro para su análisis.

Estas y otras ventajas se aclararán aún más a partir de la lectura de la siguiente descripción de formas de realización de ejemplo de la presente invención, realizada con referencia a los dibujos de las figuras adjuntas de los cuales:

La Fig. 1 es un diagrama esquemático de un dispositivo de ejemplo con arreglo a la presente invención.

Con relación a la Fig. 1, un dispositivo para la realización del análisis espectrométrico de productos líquidos de vinificación consiste en un recipiente 2 en el que se coloca un producto líquido de vinificación 1. Una o dos unidades congeladoras 3 se utilizan para congelar y extraer el agua como cristales de hielo. A continuación, se transfiere la parte del concentrado no congelada del producto 1 (destilado líquido), como una muestra para el análisis, a una celda de muestra espectroscópica 4 de un espectrómetro 5, que registra los espectros 10 de la muestra de concentrado. Los espectros 10 son sometidos a una calibración 11 generada a partir de una base de datos espectral 12 a producir, por medio de técnicas de análisis quimiométrico estándares, un resultado de salida 13 indicativo de uno o más componentes deseados de interés en la muestra, por ejemplo correspondiente a una concentración de uno o más componentes deseados en el producto líquido de vinificación 1.

La unidad congeladora 3 puede ser cualquier dispositivo que pueda obtener una temperatura controlada inferior a -10°C, por ejemplo un dispositivo termoeléctrico, o un congelador de ciclo de compresión de vapor, con control de temperatura asociado.

Alternativamente la unidad congeladora 3 podrá estar constituida por medios...

1. Un dispositivo de análisis espectrométrico de productos líquidos de vinificación (1) que comprende una celda de muestra espectrométrica (4) para alojar una muestra a ser analizada; un espectrómetro óptico (5) adaptado para generar información espectral a partir de la muestra en la celda de muestra espectrométrica (4); un procesador de datos (10) con acceso a una fórmula de calibración (11) desarrollada a partir de una base de datos espectral (12) ligando información espectral óptica a compuestos de interés en el producto líquido de vinificación y configurado para procesar la misma para generar un resultado de salida (13) indicativo de la presencia de uno o más compuestos de interés en el producto líquido de vinificación (1) caracterizado porque el dispositivo comprende adicionalmente una unidad congeladora (3) adaptada para la destilación por congelación del producto líquido de vinificación (1) para generar un destilado líquido como la muestra a ser analizada en la celda de muestra espectrométrica (4).

2. Un dispositivo según la reivindicación 1 caracterizado porque la unidad congeladora (3) comprende adicionalmente un recipiente (2) para el producto líquido de vinificación (1) y un elemento de enfriamiento (6) situado de manera que puede retirarse dentro del recipiente (2).

3. Un dispositivo según la reivindicación 2 caracterizado porque adicionalmente el elemento de enfriamiento (6) comprende un elemento peltier de enfriamiento.

4. Un dispositivo según la reivindicación 1 caracterizado porque la unidad congeladora (3) se basa en la adición de una sustancia fría como nitrógeno líquido o dióxido de carbono sólido.

5. Un dispositivo según la reivindicación 1 que comprende adicionalmente un recipiente de muestra (2) incluyendo unos medios (8) para la separación del concentrado líquido y los cristales de agua.

6. Un dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque adicionalmente se proporcionan unos medios (7) para efectuar un movimiento relativo entre el producto líquido de vinificación (1) y la unidad congeladora (3).

7. Un dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque el procesador de datos (10) está adicionalmente adaptado para determinar la presencia de los compuestos de interés como una cantidad en el producto líquido de vinificación (1) mediante un cálculo basado en información espectral antes y

5 después de la destilación por congelación.

8. Un método de análisis de un producto líquido de vinificación que comprende las etapas de proporcionar una muestra a partir del producto líquido de vinificación, analizando la muestra utilizando un espectrómetro óptico y el cálculo de una cantidad de un compuesto de interés contenido mediante medios estadísticos, caracterizado porque la etapa de proporcionar una muestra comprende congelar la destilación por congelación del producto líquido de vinificación para generar un destilado líquido con un contenido de agua reducido.

9. Un método según la reivindicación 8 caracterizado porque se proporciona una etapa adicional de determinar la cantidad del compuesto de interés en la producto líquido de vinificación mediante un cálculo basado en información espectral obtenida antes y después de la destilación por congelación.