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Piattaforma multisensoriale biomimetica per la caratterizzazione dei composti volatili del vino

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Il 27 maggio prossimo all’Expò di Milano sarà presentato dal CNR un prototipo in grado di misurare alcuni parametri fisici e chimici caratterizzanti l’aroma del vino.
Tra le sfide tecnologiche degli ultimi 20 anni vi è quella della tracciabilità dei cibi a conclusione del processo produttivo, attraverso l’uso di sensori in grado di fornire informazioni all’utente, in tempo reale, relative alla loro qualità e alle loro proprietà organolettiche.


Nel caso del vino, la sfida più accattivante è stata, ed è tutt’oggi, quella di progettare e sviluppare dispositivi, che in analogia con i sistemi biologici sensoriali, fossero in grado di “annusare” semplicemente poche gocce di vino e di fornire quindi informazioni sulla qualità del campione, come ad es. la varietà delle uve utilizzate (Negroamaro, Nero d’Avola, Barbera, Dolcetto...), la zona di provenienza (clima, latitudine, suolo…), l’invecchiamento (in botti con legno differente, in bottiglia…)  ma anche la presenza di una eventuale sofisticazione (frode alimentare).

Infatti per conoscere ed apprezzare il vino il naso  gioca un ruolo da protagonista. Quando stappiamo una bottiglia di vino e ne versiamo il contenuto nel bicchiere il primo senso che apprezza le qualità  del versato è l'olfatto. Legato in maniera funzionale con il gusto, l'olfatto permette di percepire nell'aria sia la concentrazione che l'identità di molecole volatili.


Noi del CNR, ricercatori presso l’Istituto sull’Inquinamento Atmosferico, abbiamo progettato e sviluppato un prototipo estremamente versatile basato su un mix di sensori (fino 16) in grado di misurare simultaneamente alcuni parametri fisici e chimici caratterizzanti l’aroma del vino.


Essi possono essere progettati e testati per interagire selettivamente con definite classi di composti chimici volatili a seconda dell’applicazione richiesta. Le variazioni dei materiali nanostrutturati, in seguito ad interazione chimica con i vari odori, possono essere rivelate da appositi sistemi detti di trasduzione in contatto con essi, ossia dei sistemi in grado di trasformare la variazione chimico-fisica in un segnale rivelabile, nel nostro caso, elettrico.
Ciascun segnale elettrico ottenuto rappresenta una  informazione relativa ad un gruppo di parametri definiti, l’insieme dei segnali elettrici ottenuti rappresenta in un sistema di assi cartesiani bi-tridimensionali una sorta di impronta digitale dell’aroma testato, quindi del vino annusato. 
Ovviamente il significato e la corrispondenza dei segnali risulterà da un processo di addestramento del NE al riconoscimento dei campioni, così come avviene con i panel sensoriali.


Tale prototipo, chiamato BIOSS-Biomimetic Sensing System, è caratterizzato da un sistema pneumatico di aspirazione, per gas, composti volatili e semivolatili e per altri parametri ambientali (T, RH%), un software di acquisizione e digitalizzazione dei dati che potranno essere implementati con opportuni algoritmi di classificazione o regressione.
Grazie all’analisi multicomponente dei dati (Pattern Recognition), il sistema sarà in grado di generare una mappa olfattiva rappresentativa dei campioni analizzati con l’attribuzione dei parametri qualitativi richiesti rendendoli così tracciabili e identificabili lungo il percorso della filiera.


(Macagnano Antonella, Bearzotti Andrea, Zampetti Emiliano - Istituto sull'Inquinamento Atmosferico)

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