Development of spoilage yeasts detection biodevices by means of impedance spectroscopy analysis for alcoholic beverage industry

Resumen

Palabras clave: Biodispositivos, análisis de impedancia, microelectrodos interdigitados (IDE), levaduras contaminantes, Brettanomyces bruxellensis, bebidas alcohólicas. La levadura Brettanomyces es considerada como una de las levaduras contaminantes más importantes en la producción de bebidas alcohólicas, especialmente del vino y la sidra. Durante la fermentación y el posterior almacenamiento de las bebidas, estas levaduras pueden producir fenoles volátiles que afectarán a las propiedades organolépticas (aroma y sabor) de los productos. Por ello, la presencia de Brettanomyces causa una disminución en la calidad de los productos finales y, en consecuencia, una gran pérdida económica en las empresas Hoy en día, existen varios métodos para la detección de estas levaduras contaminantes. Los más empleados por las bodegas y sidrerías son los métodos directos, tales como el cultivo de levaduras o las técnicas moleculares. Además, también se han implementado métodos indirectos como la cromatografía de gases y la espectrometría de masas. Sin embargo, a pesar de que estos métodos tradicionales son los más empleados, no están exentos de problemas y para su empleo deberían de tenerse en cuenta una seria de desventajas como son los falsos positivos por la contaminación de muestras y el tiempo prolongado necesario para su cultivo, que pueden condicionar una detección tardía. Por lo tanto, las empresas del sector están interesadas en implementar nuevos métodos para lograr una detección precoz de estas levaduras contaminantes. El presente trabajo muestra un método de detección basado en el análisis de espectroscopia de impedancia utilizando biosensores con microelectrodos interdigitados (IDE) para la detección in situ de levaduras de contaminantes, especialmente para Brettanomyces bruxellensis. Se han empleado distintas especies de levaduras en el interior de biorreactores, donde se ha evaluado el crecimiento de éstas y la sensibilidad de los biosensores. Además, también se han desarrollado dispositivos microfluídicos basados en IDE para proporcionar una detección ex situ y rápida de Brettanomyces. Para mejorar la especificidad de las medidas, se han llevado a cabo procesos de biofuncionalización sobre la superficie de los biodispositivos. Los resultados confirman el buen desempeño de estos biosensores y dispositivos microfluídicos, mejorando la sensibilidad para las levaduras contaminantes. Estos biodispositivos podrían ser un método prometedor para monitorizar el crecimiento de las levaduras contaminantes y la formación de biopelículas, ofreciendo una alternativa más eficiente en comparación a los métodos tradicionales.