Nuevo biosensor para detectar sustancias antioxidantes en la cerveza

Un equipo del Departamento de Química Analítica de la Universidad de Cádiz han ideado un biosensor para determinar el índice de polifenoles en la cerveza, unas sustancias que se emplean para medir el carácter antioxidante de la bebida. El dispositivo se caracteriza por su bajo coste y elevada precisión en la detección, que mejoran los métodos utilizados hasta el momento.

Un biosensor es un dispositivo de medida que contiene una sustancia biológica conectada o integrada a un transductor, en este caso, a un electrodo. En él, se produce una reacción que provoca un intercambio de electrones, es decir, de naturaleza eléctrica. Además, el sensor incluye una enzima denominada lacasa que sólo reacciona al entrar en contacto con los compuestos que se quieren detectar: los polifenoles.

En ese momento se produce una respuesta eléctrica, por lo que puede decirse que se trata de un método bio-electroquímico. “Medimos la intensidad eléctrica que se produce, ya que previamente hemos medido dicho valor en la muestra sin reacción enzimática. Cuando la enzima entra en contacto con los polifenoles, se modifica la intensidad y el instrumento registra esos cambios de intensidad que son proporcionales a la cantidad de polifenoles que hay en la muestra”, explica el responsable del proyecto Ignacio Naranjo Rodríguez.

El dispositivo tiene la forma de un tubo de vidrio de pequeño diámetro, en el cual se introduce la muestra de cerveza que se quiere analizar y difiere de los métodos tradicionales. “Ahora se suelen utilizar métodos denominados fotométricos. Se caracterizan por añadir a la muestra una sustancia que, al reaccionar con los polifenoles, se colorea pero también reacciona con otras especies químicas”, detalla el investigador.

Sin embargo, el método de los expertos gaditanos resulta más preciso en la detección, por su carácter bio-electroquímico, es decir, porque mide la intensidad eléctrica de la reacción cuando reacciona la enzima. Ésta hace que sólo se produzca esa diferencia de respuesta con los polifenoles, no con otros antioxidantes.

Por otra parte, el biosensor puede ser empleado en la monitorización continua de los polifenoles durante los procesos de producción y almacenamiento de la cerveza. Esto resulta fundamental dado que estos compuestos dictaminan la estabilidad de las bebidas durante esas fases. “La alta selectividad del biosensor junto con su bajo coste permite adaptarlo a un amplio rango de muestras agroalimentarias”, adelanta Naranjo Rodríguez.

Un método propio

Los investigadores introducen en su biosensor un método propio en la elaboración del electrodo: la utilización de la tecnología sonogel para la fabricación del material conductor. Ésta se basa en el empleo de ultrasonidos de alta potencia, sobre la mezcla, en presencia de un catalizador para impulsar la reacción que lleva a la formación del material base. “Esto hace que la reacción se desarrolle en una superficie muy pequeña, es decir, se focaliza el área de aplicación”, explica el científico.

Esa configuración del dispositivo sobre la que se produce la reacción confiere a los investigadores la capacidad de elaborar electrodos ‘a la carta’. “Nos permite configurar un nuevo material electroquímico con incorporación de distintos modificantes y nanomateriales con el que elaborar dispositivos de detección que fabricamos nosotros mismos, porque sintetizamos el material base”, apostilla el investigador.