Estágio realizado na Sogrape Vinhos, e orientado pela Eng. Cristina Fernandes / Tese de Mestrado Integrado. Bioengenharia (Engenharia Biológica). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2012

Memoria para optar al Título Profesional de Ingeniero Agrónomo / La aspiración de Chile en convertirse en potencia agroalimentaria incentiva el estudio de compuestos que alteren la calidad e inocuidad de los alimentos. Es así que el objetivo de este estudio fue determinar el efecto que producen distintas concentraciones de fosfato diamónico y alcohol durante la fermentación maloláctica sobre el contenido final de las aminas biógenas en el vino. Para lograrlo se fermentó mosto estéril del cv. Cabernet Sauvignon y se utilizó en la fermentación maloláctica la bacteria Lactobacillus hilgardii cepa 464. Una vez terminada la fermentación alcohólica, se realizaron 8 tratamientos con cuatro concentraciones diferentes de fosfato diamónico: 20, 50, 120 y 200 g/hL y dos concentraciones de alcohol: 12 y 14,5 % v/v. Midiéndose en tres momentos la concentración de aminas biógenas: antes del inicio y una vez terminada la fermentación alcohólica y al finalizar la fermentación maloláctica, utilizando cromatografía líquida de alta eficacia (HPLC) con derivatización en precolumna con 6-amino-quinolil-N-hidroxinimidil carbamato (AQC). Además se hicieron análisis básicos y de ácidos orgánicos por HPLC buscando relaciones entre estas variables con las concentraciones de aminas biógenas de los vinos. Los resultados muestran que no existe una interacción entre los factores (grado alcohólico y fosfato de amonio) y que para las aminas histamina, metilamina y agmatina fue determinante las diferentes concentraciones de fosfato diamónico, disminuyendo el contenido de las dos primeras aminas a medida que aumentaba la concentración de este compuesto. Por otra parte, el contenido de agmatina aumentó a medida que aumentaba la concentración de fosfato diamónico. Solo para etilamina se encontró significativo el contenido de alcohol, siendo mayor su concentración a menor grado alcohólico. Para el total de aminas se encontró que ambos factores influyeron de forma independiente, aumentando el contenido total de aminas cuando era mayor la concentración de fosfato diamónico (fuertemente influenciado por la concentración de agmatina) y menor el grado alcohólico. No se encontraron relaciones de importancia entre los ácidos orgánicos y las aminas biógenas. Entre los análisis básicos y las aminas biógenas, tampoco se encontraron relaciones de importancia, a excepción al de agmatina con el pH, existiendo una relación directamente proporcional. / The aspiration of Chile to become agricultural power encourages the study of compounds that alter the quality and safety of food. That is why the aim of this study was to determine the effect of different concentrations of diammonium phosphate and alcohol during malolactic fermentation on the final content of biogenic amines in wine. To achieve was fermented sterile must of cv. Cabernet sauvignon and malolactic fermentation was carried out by using Lactobacillus hilgardii strain 464. Once the alcoholic fermentation was finished, 8 treatments were performed with four different concentrations of diammonium phosphate: 20, 50, 120 and 200 g/hL and two ethanol concentrations: 12 and 14.5% v / v. At three times was measured the concentration of biogenic amines: before the start and after alcoholic fermentation and after malolactic fermentation, which was used high-performance liquid chromatography (HPLC) and a precolumn for derivatization with 6-amino-quinolyl-N-hidroxynimidil carbamate (AQC). Furthermore, were made basic analysis and measured organic acids by HPLC to find relationships between these variables with the concentrations of biogenic amines in wine. The results show that there is no interaction between the factors (alcohol degree and diammonium phosphate) and the amines histamine, methylamine and agmatine was determining the different concentrations of diammonium phosphate, reducing the content of the first two amines when there was greater concentration of this compound. Moreover, the content of agmatine increased as increasing concentrations of diammonium phosphate. Only ethylamine was found to have significant relation with alcohol content; while a higher concentration of ethylamine was a lower the alcohol content. For total amines was found that both factors independently influenced the total concentrations obtained, increasing the total content of amines as a higher concentration of diammonium phosphate (strongly influenced by the concentration of agmatine) and lower alcoholic degree. No were found relations between organic acids and biogenic amines. Among the basic analysis and biogenic amines, no significant relations were found, except for agmatine with pH, that was proportional directly.

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Tesis para optar al título de Ingeniero Agrónomo y al grado de Magíster en Enología y Vitivicultura / El objetivo de esta investigación fue evaluar el efecto del pH, de la concentración de aminoácidos y ácido málico, en el contenido final de aminas biógenas. Para esto se utilizó una bacteria láctica, perteneciente a la CECT (Colección Española de Cepas Tipo), Lactobacillus hilgardii cepa 464, productora de aminas biógenas, la cual fue inoculada en el medio sintético V50, con el fin de inducir la Fermnetación Maloláctica. Las condiciones adaptadas en este “medio V50” fueron; el grado alcohólico, el pH, la concentración de aminoácidos y de ácido málico, esto con el fin de simular las posibles condiciones que tiene un vino chileno, una vez finalizada la fermentación alcohólica. Para la determinación del contenido de aminas biógenas en este medio sintético V50, las muestras fueron analizadas mediante la técnica de HPLC con derivatización en precolumna con 6-amino-quinolil-N-hidroxynimidil carbamato (AQC). Se eligió cuantificar 4 aminas biógena, agmatina, histamina, putrescina y tiramina, de acuerdo a los resultados encontrados en estudios previos de vinos comerciales chilenos, que arrojaron que este grupo eran las que se encontraban en mayor cantidad. El contenido final de aminas biógenas en los medios sintéticos evaluados, evidenció los peligros que existe si se favorecen las condiciones donde se desarrollan las bacterias lácticas, dado que para agmatina y putrescina, los contenidos fueron altos al final de la Fermentación Maloláctica (FML), no así para histamina y tirarima, ya que sus contenidos fueron menores y además fueron disminuyendo a medida que avanzaba la Fermentación Maloláctica, aunque para el caso de Histamina, están por sobre los límites legales que han impuesto algunos países en sus reglamentaciones locales y representarían peligro potencial a la salud humana o a barreras para la exportación. / The aim of this investigation was to assess the effect of pH, concentration of amino acids and malic acid, in the final content of biogenic amines. For this we used a lactic acid bacterium belonging to the CECT (Spanish Collection of Type Strains), Lactobacillus hilgardii 464 strain, producer of biogenic amines, which was inoculated into the synthetic medium V50, with the aim of inducing Malolactic Fermnetación. For determining the content of biogenic amines in this synthetic medium V50, the samples were analyzed by HPLC technique with pre-column derivatization with 6amino quinolyl-Nhidroxynimidil carbamate (AQC). Was chosen to quantify biogenic amines, agmatine, histamine, putrescine and tyramine, according to the results found in previous studies of commercial Chilean wines, which showed that this group was those who were in greater quantity. The final content of biogenic amines in synthetic media tested, showed the dangers that exist if conditions are favored where lactic acid bacteria grow, since for agmatine and putrescine, the contents were high at the end of malolactic fermentation, histamine and not for tirarima, since their contents were lower and were also declining as malolactic fermentation progressed, although in the case of histamine, are above the legal limits imposed on some countries your local regulations and represent danger potential human health or for export barriers.

En Cataluña se presentan episodios de contaminación por ozono troposférico, especialmente en verano. El complejo comportamiento del ozono, su interacción con la atmósfera y sus efectos sobre la calidad del aire, pueden ser analizados con un Modelo de Transporte Químico (MTQ). Los inventarios de emisiones proporcionan la distribución espacial y temporal de los precursores de ozono (NOx, COV) y de otros contaminantes que requiere un MTQ. EMICAT2000 es un modelo de alta resolución espacial (1 km2) y temporal (1 hora) desarrollado en un entorno SIG, para la obtención de inventarios de emisiones de Cataluña durante el año 2000. Incluye a los principales contaminantes primarios (NOx, COV, CO, SO2 y PST) y gases de efecto invernadero (CO2, CH4 y N2O). EMICAT2000 integra las emisiones diarias, mensuales y anual; permitiendo su uso tanto con fines de política ambiental o modelización fotoquímica.Incluye las emisiones de la vegetación, tráfico vehicular, industrias y las producidas por el consumo de combustibles fósiles y disolventes en los sectores doméstico y comercial. El modelo de emisiones de COV provenientes de la vegetación (isopreno, monoterpenos, otros COV) utiliza el algoritmo de Guenther et al. (1993), adaptado para considerar el particular comportamiento emisor de ciertas especies mediterráneas. Incorpora factores de emisión, definidos mediante la selección exhaustiva de factores de emisión de las especies vegetales más importantes. El modelo de tráfico incluye las emisiones en caliente, en frío y evaporativas; mediante una red digital de las autopistas y de las más importantes carreteras y vías urbanas (con intensidades medias de tráfico mayores a 3000 vehículos). EMICAT2000 utiliza como base el método y los factores de emisión del modelo EMEP/CORINAIR-COPERTIII, e incorpora perfiles de tráfico mensuales, diarios y horarios; diferenciando el parque automotor circulante para días laborables y festivos.Las emisiones industriales incluyen registros reales de emisión de chimeneas conectadas a la Xarxa de control d'emissions (XEAC) del Departament de Medi Ambient; así como las emisiones estimadas de las centrales eléctricas, cementeras, refinerías, plantas de olefinas, industrias del sector químico e incineradoras, principalmente.Estas fuentes definen la configuración espacial y temporal de las emisiones. La potencial agregación de otras fuentes aportará información a nivel de detalle.En el período anual las emisiones estimadas en Cataluña son: 107 kt a-1 de NOx, 137 kt a-1 de NMCOV, 267 kt a-1 de CO, 65 kt a-1 de SO2, 24 kt a-1 de PST y 32 175 kt a-1 de CO2 equivalente. Las principales fuentes de NOx son el tráfico (58%) y la industria (38%). Las principales fuentes de NMCOV son el tráfico (36%), la vegetación (34%), industrias (17%) y uso de disolventes (13%). La especiación de las emisiones corresponde a las categorías del mecanismo Carbon Bond 4, que EMICAT2000 organiza con diferente resolución espacial (1, 2, 4 y 8 km2) de acuerdo al interfaz netCDF para su uso en un MTQ de tercera generación (Models-3/CMAQ). En un día laborable de agosto, el 80 % de las emisiones de NMCOV corresponde a la categoría PAR (enlace parafínico), que es poco reactiva, en tanto que las emisiones de la categoría ISOP (isopreno), representa solamente el 1 %, siendo la más reactiva.El análisis de incertidumbre comprende criterios de tipo interno y externo. Las emisiones más importantes incluyen una evaluación cualitativa de la incertidumbre.EMICAT2000 fue probado exitosamente en el diagnóstico de varios eventos de contaminación fotoquímica. Es la base potencial el análisis del efecto fin de semana, o el pronóstico de la calidad del aire de Cataluña, bajo diferentes escenarios. Es una herramienta que en materia de emisiones proporciona total libertad, flexibilidad y control, pudiendo ser fácilmente explotado en otras regiones de similares características. / Photochemical pollution episodes by ozone take place in Catalonia, mainly during the summertime. The complex ozone behaviour, its interactions with the atmosphere and the effects on air quality could be understood by modelling, using a Chemical Transport Model (CTM). Emission inventories provide the information of the spatial and temporal emissions distribution of the ozone precursors and other pollutants required by this kind of approach.EMICAT2000 is an emission model with high spatial (cells of 1 km2) and temporal (1 hour) resolutions, which was developed into a GIS environment to estimate the emissions from Catalonia during the year 2000. It includes the most important primary air pollutants (NOx, NMVOCs, CO, SO2 and TSP) and greenhouse gases (CO2, CH4 and N2O). EMICAT2000 integrates daily, monthly and yearly emissions, providing information both for environmental policy and photochemical modelling.This model includes the emissions from vegetation, on-road traffic, industries and emissions by fossil fuel consumption and domestic-commercial solvent use. The NMVOCs emission model from vegetation (isoprene, monoterpenes and other NMVOCs) uses the algorithm by Guenther et al. (1993), suited and adapted for describing the particular emitter behaviour of some Mediterranean species. Emission factors by land-use categories were defined, as result of an exhaustive selection of emission factors of the most important vegetal species. A vast database of hourly records of superficial temperature and solar radiation was incorporated.The on-road traffic emission model includes the hot exhaust, cold exhaust and evaporative emissions, using a digital map of the all the highways and the most important roads and streets (daily average traffic > 3000). EMICAT2000 uses the method and emission factors of the European model EMEP/CORINAIR - COPERTIII as basis, and includes monthly, daily and hourly traffic profiles; differencing the vehicle park composition between weekdays and weekends.Industrial emissions include real records of chimneys connected to the emission control net of the Environmental Agency of Catalonia, and the estimated emissions from power stations, cement factories, refineries, olefins plants, chemical industries and incinerators. The sources included define the spatial and temporal configuration of emissions. The potential aggregation of other sources will contribute mainly in details.In the yearly period total emissions from Catalonia were estimated in 107 kt yr-1 of NOx, 137 kt yr-1 of NMVOCs, 267 kt yr-1 of CO, 65 kt yr-1 of SO2, 24 kt yr-1 of TSP and 32,175 kt yr-1 of equivalent CO2. Main NOx sources are on-road traffic (58%) and industries (38%). Most important NMVOCs sources are on-road traffic (36%), vegetation (34%), industries (17%) and use of solvents (13%). Speciation of hourly emissions was established according to the categories of Carbon Bond 4 chemical mechanism. EMICAT2000 generates data files with different spatial resolutions (1, 2, 4 and 8 km2) using the netCDF protocol for the Models-3/CMAQ. According to the categories of the Carbon Bond 4 mechanism, during an August weekday 80% of the NMVOCs emissions belongs to the PAR (paraffins bond) category, which is low reactive; whereas emissions of ISOP (isoprene) category reaches only 1%, being this lumped-species the most reactive.Uncertainty analysis includes both internal (error propagation) and external (comparison with other estimations, photochemical modelling) criteria for model's evaluation. The most important sources include a qualitative assessment of uncertainty.EMICAT2000 was successfully tested diagnosing some photochemical events. It could be the basis for research activities related with the Weekend Effect or the forecasting of air quality in Catalonia under different scenarios. This tool provides total control, freedom and flexibility on the emission topic. Successful results are currently being obtained using the emission inventories provided by EMICAT2000. In addition, it could be easily applied and exploited for other regions with similar characteristics.