Un naso elettronico per controllare cibo e bevande. È questo l’obiettivo del progetto di ricerca di Sonia Freddi, postdoctoral researcher e referente del progetto d’Ateneo “Dalle nanostrutture all’intelligenza artificiale: un naso elettronico per la salvaguardia e la valorizzazione del patrimonio vitivinicolo”, finanziato con i fondi del 5x1000 dell’Università Cattolica del Sacro Cuore. Il progetto di ricerca, sottolinea il comunicato ufficiale, "è volto alla realizzazione di piattaforme di sensori a base di nanotubi di carbonio e grafene, in grado di rilevare specifiche molecole di gas". Questo perché il vino è caratterizzato da particolari componenti organolettiche e volatili, circa 800 diverse componenti, che identificano non soltanto la sua composizione chimica o la tipologia d’uva utilizzata per produrre quel vino, ma possono essere indicative anche per tracciarne la provenienza e controllarne l’origine.

L’analisi delle componenti volatili è un metodo efficiente per ottenere informazioni riguardo la composizione chimica di fluidi e solidi e, aggiunge la nota, "questa analisi può essere potenzialmente applicata in svariati campi, inclusi il controllo della qualità, della freschezza e dell’origine di prodotti alimentari". Cibi e bevande, infatti, emettono particolari molecole di gas che possono indicare se un prodotto è fresco o deteriorato, o possono rivelare la provenienza di determinati alimenti. Se si riesce a tracciare la presenza di queste componenti gassose considerate biomarcatori di freschezza, origine e qualità, è possibile accertare in modo rapido e semplice queste caratteristiche.

Negli ultimi anni, l’industria vinicola ha cercato tecniche sempre più rapide e affidabili per controllare soprattutto l’origine di quei vini identificati come di Denominazione di Origine Controllata e Garantita (DOCG) o di denominazione di origine controllata (DOC). E una tecnica che sta prendendo sempre più piede in questo ambito è proprio l’analisi delle componenti volatili tramite l’utilizzo di un naso elettronico, grazie alla sensibilità elevata dei sensori, alla risposta rapida e alla facilità di utilizzo, oltreché alla capacità di riconoscere numerose componenti attraverso metodi di analisi multivariata e costi contenuti.

Il naso elettronico è stato testato in laboratorio con gas sintetici o analiti in fase liquida fatti evaporare (VOCs). In particolare, i gas e i VOCs testati sono considerati biomarcatori di specifiche qualità del vino: per esempio, sono stati testati ammoniaca, acetone e acido acetico, che sono considerati indicatori dell’adulterazione del vino. Per effettuare i test si sono sfruttati i sistemi di camere e flussimetri presenti nei laboratori I-Lamp. I dati sono stati poi analizzati con tecniche statistiche multivariate, come per esempio l’analisi delle componenti principali. 

I risultati hanno dimostrato la capacità del naso elettronico di riconoscere i gas e i VOCs testati in uno spazio 2-dimensionali delle componenti principali. Questo risultato ha aperto la possibilità di testare i vini. In particolare, a questo riguardo sono stati acquistati svariati vini, bianchi e rossi, prodotti in Lombardia (Pinot grigio, pinot rosso, Lugana, chardonnay, sauvignon, prosecco, rime rosè). Il naso elettronico si è dimostrato in grado sia di riconoscere la freschezza e l’adulterazione di un generico vino bianco, sia di riconoscere con buona precisione i vari vini che sono stati testati. Questi risultati preliminari confermano la fattibilità di utilizzare il naso elettronico sviluppato per monitorare la freschezza di un vino e la sua origine, aprendo la strada a possibili test in cantine o aziende vitivinicole.