Research and Evaluation Methods
Chapter 4 Research and Evaluation Methods 4.1 Introduction
4.3 Qualitative evaluation methods
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C e n t r o d e I n v e s t i g a c i ó n F o r e s t a l
En cuanto a los estudios de bioblanqueo, se han optimizado las condiciones de cultivo para que el hongo Pycnoporus sanguineus produzca un crudo enzimático con una máxima actividad lacasa. Para ello, se han variado las fuentes de carbono y nitrógeno y se han añadido diferentes inductores de lacasas en un medio Kirk. Con el crudo enzimático optimizado y utilizando como mediador natural acetosiringona, se han realiza- do pretratamientos enzimáticos de pastas kraft de eucalipto, obteniéndose reducciones del índi- ce kappa y aumentos de blancura considerables. Realizando un blanqueo químico posterior con peróxido de hidrógeno, se comprobó que las pastas pretratadas con una etapa enzimática consumían menos peróxido que las pastas no pretratadas para alcanzar las mismas propieda- des físicas y químicas.
Papel reciclado. Se está trabajando en la puesta a punto de un método para determinar los ftalatos presentes en el papel reciclado. En la actualidad se tiende a evitar la incorporación de ftalatos en el ciclo de vida del papel, pero en el papel reci- clado aparece una cierta cantidad que se espera que vaya disminuyendo progresivamente. Se pre- tende hacer un estudio de su evolución.
En la línea de investigación sobre mejora de papeles de impresión se ha seguido trabajando en ampliar el conocimiento sobre la interacción tinta papel en el proceso offset.Tras numerosos ensayos, se ha mejorado el procedimiento desa- rrollado anteriormente para analizar la penetra- ción de tintas en los papeles prensa.
On the research about the use of less polluting and more energy-efficient technologies to produce pulp and paper, once the most efficient pretreatments have been chosen, according with preliminary study in order to select physical and/or chemical treat- ments to improve the cocking liquors spreading within the wood chips, different enzymatic experi- ments have been assayed to study the biological delignification effect.
On bio bleaching studies, the culture conditions have been optimized to produce enzymatic crude
with a high laccase activity by the fungus
Pycnoporus sanguineus. For this, different carbon
and nitrogen sources have been varied and differ- ent inductors of laccases have been added to a Kirk medium. Enzymatic pretreatment of
Eucalyptus globulus kraft pulps have been
assayed using the optimized enzymatic crude and acetosiringone as a natural mediator. Results showed a significant kappa number decrease and a brightness increase. After this, a hydrogen perox- ide bleaching step has been carried out. Results from this chemical bleaching showed a reduction in the consumption of hydrogen peroxide in pretreat- ed pulps bleaching processes compared to those obtained using non-pretreatment pulps without decreasing chemical and physical properties of the pulps.
On recycled paper field, we are working on the development of a method for determining phtha- lates which can be found in the recycled paper.The current trend is to avoid incorporating phthalates in the life cycle of the paper, but recycled paper shows a certain amount of them, which is supposed to be decreased progressively. Evolution studies will be developed.
In the research on paper imprimibility, we are car- rying on studies to increase knowledge about the ink-paper interaction in the offset process.After sev- eral assays, the procedure developed previously to analyze the penetration of inks in paper has been improved.
Artículos científicos
Scientific papers
Eugenio ME, Carbajo JM,Terrón MC, González AE, Villar JC (2008). “Bioremediation of ligno- sulphonates by lignin-degrading basidiomycetous fungi”. Bioresource Technology 99, 4929-4934.
González T, Terrón MC, Yagüe S, Junca H, Carbajo JM, Zapico EJ, Silva R,Arana-Cuenca A, Téllez A, González AE (2008). “Melanoidin-con- taining wastewaters induce selective laccase gene expression in the white-rot fungus Trametes
Objetivos
Objectives
El objetivo del grupo es la realización de activi- dades de I+D+i encaminadas al desarrollo tec- nológico y la mejora de la competitividad en el sector corchero. Los aspectos concretos en los que se centran estas actividades son:
• Materia prima. Evaluación de las anomalías del corcho en plancha. Determinaciones físi- cas, mecánicas y químicas para la evaluación de la calidad de la materia prima. Métodos no destructivos de análisis para la caracteri- zación de la materia prima.
• Producto final. Interacción corcho-vino: estu- dio químico y físico-mecánico de la inter- acción y su evolución con el tiempo de contacto. Efecto de los procesos de acabado sobre el comportamiento de los tapones.
Palabras clave:
corcho, Quercus suber, tapón, embotellado de vinos, productos forestales.The objective of the group is the realization of activ- ities of R+D+i aimed to the technological develop- ment and the improvement of the competitiveness in the cork sector. These activities are focused on the following aspects:
• Raw material production. Evaluation of the anomalies of cork in planks. Physical, mechani- cal and chemical determinations for the evalua- tion of the raw material quality. Non-destructive methods of analysis for the characterization of the raw material.
• Final products. Interaction cork-wine: the chemi- cal and physical-mechanical study of the inter- action and its evolution with the time of contact. Effect of the finishing processes on the stoppers behaviour.
Key words:
cork, Quercus suber, stopper, bottled of wines, forest products.Proyectos en convocatorias
competitivas
Competitive funding projects
RTA2006-00119-002 (2006-2009). Mejora del proceso de evaluación de la calidad y de la tra- zabilidad de los productos de corcho por medio de técnicas automáticas de aplicación industrial. RTA2005-00118-C02-02 (2006-2009). Marca- dores para la verificación de plantas forestales de calidad en los programas de reforestación.
C e n t r o d e I n v e s t i g a c i ó n F o r e s t a l
6. Corcho / Cork
Contacto: [email protected]
Componentes
Members
García Vallejo, Mª Concepción Investigador OPIs
González Adrados, José Ramón Investigador OPIs
García de Ceca, José Luis Técnico I+D+i
González Hernández, Florentino Técnico I+D+i
Cristóbal Alvaro, Ángel Titulado G. Medio
Cáceres Esteban, Mª Luisa Auxiliar Invest.
Ortiz Buiza, Lorenzo Auxiliar Invest.
Cáceres Esteban, Mª José Tit. Med. Act.Téc. Prof
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Actividades de I+D
R&D activities
Las actividades del grupo en 2008 se han centra- do en la mejora de los productos finales y en la transferencia a las empresas del sector de los resultados obtenidos en años anteriores, todo ello dentro de los proyectos reseñados en el apartado anterior.
Paralelamente se ha mantenido la colaboración con los comités de normalización de UNE (nº 56) e ISO (nº 87), especialmente con el SCTN5 “Corcho” del CTN56 de AENOR, que es en la actualidad el principal punto de discusión de los problemas de tipo tecnológico con el que cuenta el sector a nivel nacional. En este sentido el grupo mantiene abierta la oferta de realización de ensayos físicos, mecánicos y químicos para empresas interesadas en el control de calidad de productos de corcho.
Asimismo se ha colaborado con la empresa EGMASA en la puesta a punto de técnicas auto- máticas que permitan una mejor evaluación de la calidad en muestras de corcho en plancha, actividad en la que esta empresa desarrolla un importante trabajo de asesoramiento a propie- tarios y gestores de montes de alcornocal en Andalucía.
Finalmente, el grupo colabora estrechamente con el grupo de Biotecnología Forestal en el campo de la identificación de caracteres de cali- dad del corcho para la aplicación de técnicas de reproducción in vitro al alcornoque.
In 2008, the activities of the group have been cen- tred in the improvement of the final products and in the transfer to the companies of the sector of the
results obtained in previous years, in relation to the aforementioned projects.
At the same time, it has been maintained the col- laboration with the standardization committees of UNE (nº 56) and ISO (nº 87), especially with the SCTN5 “Cork” of the CTN56 of AENOR, which is at the present time the main point of discussion of the technological type of problems for the sector at national level. In this sense, the group offers the realization of physical, mechanical and chemical tests for companies interested in the quality control of cork products.
At the same time, there has been collaboration with the company EGMASA for the setting of automat- ic techniques to evaluate cork plank samples qual- ity, activity in which this company develops an important extension work to proprietors and agents of cork-tree forests in Andalusia.
Finally, the group collaborates closely with the group of Forest Biotechnology in the field of the identifica- tion of cork quality characters for the application of techniques of reproduction in vitro for the cork oak.
Artículos científicos
Scientific papers
González-Adrados J R, González-Hernández F, García de Ceca JL, Cáceres-Esteban, MJ, García- Vallejo MC (2008). “Cork-wine interaction studies: liquid absorption and non-volatile com- pound migration”. Journal International des
Sciences de la Vigne et du Vin 42, 163-168. González-Adrados JR, González-Hernández F, García de Ceca JL, Cáceres-Esteban MJ, García- Vallejo MJ (2008). “Wine absorption by cork stoppers”. Spanish Journal of Agricultural Research
Objetivos
Objectives
Creación de conocimientos científicos y prácti- cos sobre relaciones procedencia-estructura- propiedades en la madera y productos derivados, con especial orientación hacia la caracterización de materias primas y el diseño y optimización de tecnologías de procesamiento y tratamiento industrial. El Grupo tiene una gran vinculación con la transferencia de resultados de investigación hacia el sector productivo así como con el control de calidad de productos, dispo- niendo de un laboratorio de ensayo de estruc- turas acreditado por ENAC y un laboratorio de protección de maderas.
Palabras clave:
madera, tecnología, protección, estructuras.Creation of scientific and practical knowledge on relations provenance-structure-properties in the wood and wood products, with special orientation towards the characterization of raw materials and the design and optimization of technologies of processing and industrial treatment. The Group has great links with the transfer of results of research towards the productive sector as well as with the control of quality of wood products, hav- ing a laboratory of testing of wooden structures accredited by ENAC and a wood preservation lab- oratory for testing the efficacy of preservation products.
Key words:
wood, technology, preservation, structures.C e n t r o d e I n v e s t i g a c i ó n F o r e s t a l
Componentes
Members
Fernández-Golfín Seco, Juan Ignacio Investigador A2
Baonza Merino, Mª Victoria Investigador OPIs
Díez Barra, Modesto Rafael Investigador OPIs
Hermoso Prieto, Eva Investigador OPIs
De Troya Franco, Mª Teresa Investigador OPIs
Rodríguez Trobajo, Eduardo Técnico I+D+i
Abajo Toledo, Antonio Jefe Sección Ud.Téc. Conde García, Marta Titulado G. Medio
López de Roma, Mª Teresa Admin. OO.AA.
Cabrero Rojo, Juan Carlos Ayudante Invest.
Camacho Fores, José Ayudante Invest.
García Lombardero, Ramón Ayudante Invest.
Cabezas Vinuesa, Miguelina Téc. Sup. Act.Téc. Prof. Camacho de la Torre, Emilio Téc. Sup. Act.Téc. Prof.
Jiménez Fernández, Luis Miguel Téc. Sup. Act.Téc. Prof.
Prieto Fernández, Mª Jesús Tit. Sup. Act.Téc. Prof. Carballo Collar, Jorge Predoctoral
7. Maderas / Wood technology
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Proyectos en convocatorias
competitivas
Competitive funding projects
AGL2004-1236 (2004-2008). Control integrado de los principales organismos que producen daños en la madera y corcho en España a través del biocontrol y de productos no tóxicos para el hombre y medio ambiente.
IP 011799-2 (2006-09). Holistic implementation of European thermal treated hard wood in the sector of construction industry and noise pro- tection by sustainable, knowledge-based and value added products (Holiwood).
RTA2008-00005-00-00 (2008-2011). Determi- nación de las curvas resistencia eléctrica-hume- dad para diversas maderas y el corcho.
Actividades de I+D
R&D activities
Durante 2008 el laboratorio de estructuras ha consolidado su posición como plataforma de ensayos estructurales de madera y derivados, efectuando en su seno numerosos ensayos tanto de ejecución de proyectos de I+D+i como de control de calidad. Para crear sinergias con gru- pos afines se ha firmado el Convenio CC08-034 entre el INIA y la UPM, el cual da cobertura administrativa a los trabajos conjuntos que sobre tecnología de la madera y el corcho se lle-
van habitualmente a cabo con la Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Montes de la Univer- sidad Politécnica de Madrid.
In 2008 the laboratory of structures has consolidat- ed his position as platform of structural testing of wood and wood products, carrying out numerous tests not only for ongoing I+D+i projects but also for quality control of wood products. To create syn- ergies with related I+D+i Spanish groups an Agreement (CC08-034) between INIA and the UPM has been signed, which gives administrative coverage to the joint work on wood and cork tech- nology.
Artículos científicos
Scientific papers
García Esteban L, Palacios de Palacios P, García Fernández F, Guindeo Casasús A, Conde García M, Baonza Merino V (2008).“Sorption and ther- modynamic properties of juvenile Pinus sylvestris
L. wood after 103 years of submersion”. Holzforschung 62, 745-751.
García Fernández L, García Esteban L, de Palacios P, Navarro N, Conde García M (2008). “Prediction of standard particleboard mecha- nical properties utilizing an artificial neural net- work and subsequent comparison with a multivariate regression model”. Investigación
C e n t r o d e I n v e s t i g a c i ó n F o r e s t a l
Objetivos
Objectives
Estudio de las características químicas de los productos forestales especialmente madera de roble y otras especies, en relación a su utilización en enología o en la industria alimentaria. Evolución de la calidad enológica de las maderas durante su procesado industrial.
Influencia en las características químicas y orga- nolépticas del vino durante la crianza y en proce- sos de envejecimiento acelerado con productos de la madera alternativos a la barrica de roble.
Palabras clave:
madera de roble, Quercus, calidad enológica, polifenoles, grafiosis del olmo.Chemical characterization of forest products with especial attention to oak wood and other species, in relation to their use in oenology or alimentary industry. Evolution of wood oenological quality dur- ing the industrial processing.
Influence on the chemical and organoleptic proper- ties of wines during aging process, and during accel- erated aging process with alternative wood prod- ucts to oak barrels.
Key words:
oak wood, Quercus, oenological quality, polyphenols, Dutch elm disease.Proyectos en convocatorias
competitivas
Competitive funding projects
RTA2005-00221-C02-01 (2006-2008). Aplicación de la madera de rebollo (Quercus pyrenaica), autóctono de la Península Ibérica en el envejeci- miento de vinos de calidad.
RTA2005-00151-00-00 (2006-2008). Control de la grafiosis del olmo mediante fenoles.
RTA2006-00078-00-00 (2006-2008). Obtención y caracterización enológica de chips de madera de rebollo (Quercus pyrenaica) autóctono de la Península Ibérica para el envejecimiento de vinos. RTA2008-00061-00-00 (2008-2011). Identifi- cación y evaluación de compuestos de la made- ra de roble responsables de sabores y aromas desagradables en vinos.
Componentes
Members
García Vallejo, Mª Concepción Investigador A2
Cadahía Fernández, Estrella Investigador OPIs
Fernández de Simón, Mª Brígida Investigador OPIs
Poveda Díaz, Pilar Técnico I+D+i
De Pedro Moraga, Rosa Ayudante Invest.
Sánchez Rodríguez, Antonio Ayudante Invest.
Nande Barbeitos, Marta Téc. Sup. Act.Téc. Prof. Rubio Alonso, Mª Rocío Téc. Sup. Act.Téc. Prof.
8. Química forestal /
Forest chemistry
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C e n t r o d e I n v e s t i g a c i ó n F o r e s t a l
Actividades de I+D
R&D activities
Siguiendo nuestra principal línea de actuación de los últimos años “estudio de la calidad de los productos forestales en relación a su utilización en enología o en la industria alimentaria” se ha puesto de manifiesto la aptitud de la madera de rebollo Quercus pyrenaica, especie autóctona de la Península Ibérica, para el envejecimiento de vinos. Las características de calidad sensoriales (atributos gustativos, olfativos y visuales) y quími- cas (polifenoles y volátiles) de vinos de diferen- tes Denominaciones de Origen han resultado equiparables a las de los mismos vinos envejeci- dos en barricas de roble Q. petraea (francés o español) y Q. alba (americano) de reconocida calidad para enología. Los resultados obtenidos justifican realmente la aplicación de trabajos sel- vícolas en muchas masas forestales españolas no productivas (especialmente de Castilla y León), que aunque puedan resultar costosos, posibilitan a largo plazo la obtención de madera de calidad para barricas.
Con el fin de obtener a corto plazo un rendi- miento de dichas masas forestales y consideran- do la reciente autorización en la Unión Europea del uso de tratamientos alternativos a la crianza en barrica, se ha desarrollado otra línea encami- nada a la producción de alternativos de madera de rebollo, que puedan ser obtenidos a partir de árboles que no cumplan la calidad requerida para la fabricación de barricas. Se ha estudiado el efecto de diferentes procesados de la madera para la obtención de duelas de pequeñas dimen- siones, astillas y otros productos, de acuerdo a parámetros químicos asociados a características organolépticas de calidad en vinos.
Se ha comenzado también una nueva línea de trabajo orientada a la prevención de defectos en vinos relacionados con la madera, centrándonos en la identificación de compuestos de madera responsables de aromas y sabores negativos en vinos. Esta línea toma una especial relevancia con la utilización de técnicas alternativas a la crianza en barrica.
Following our main line of research in the last years “study of the quality of the forest products in relation to their use in oenology or in the alimentary indus- try”, the aptitude of rebollo wood (Quercus pyre-
naica), a species native to the Iberian Peninsula, for
the wine aging has been shown.The sensory (taste, olfactory and visual attributes) and chemical quality characteristics (polyphenols and volatile) of wines from different Spanish Denominations of Origin have been comparable to those of same wines but aged in barrels of Q. petraea (from France or Spain) or Q.
alba (from EEUU) oaks, which are of well-known
oenological quality. The obtained results really justify the silviculture treatments in many Spanish forest areas which are not productive (especially in Castilla y Leon). Although they could be expensive, in the long term they would make possible to obtain qual- ity wood for barrels.
With the purpose of obtaining, in the short term, a yield from these forest areas, and considering the recent authorization in the European Union to use alternative treatments to the aging in barrels in wine elaboration, another work has been developed guided to the production of wooden alternatives from rebollo that can be obtained from trees that do not comply with the quality required for the manufacture of barrels.The effect of different wood processed for the production of small dimension staves, chips and other products has been studied, according to chemical parameters associated to organoleptic quality characteristics in wines. Also a new line of research guided to the preven- tion of defects in wines related with the wood has been begun, focused to the identification of wood compounds that could be responsible for negative aromas or flavours in wines. This aspect takes a special relevance with the use of alternative tech- niques to the aging in barrels.
Artículos científicos
Scientific papers
Fernández de Simón B, Cadahía E, Sanz M, Poveda P, Pérez-Magariño S, Ortega-Heras M, González-Huertas C (2008). “Volatile com- pounds and sensorial characterization of wines
C e n t r o d e I n v e s t i g a c i ó n F o r e s t a l
from four Spanish Denominations of Origin, aged in Spanish rebollo (Quercus pyrenaica Willd.) oak wood barrels”. Journal of Agricultural and
Food Chemistry 56, 9046-9055.
Martínez J, Cadahía E, Fernández de Simón B, Ojeda S, Rubio P (2008). “Effect of seasoning methods on the chemical composition of oak heartwood to cooperage”. Journal of Agricultural
and Food Chemistry 56, 3089-3096.
Martín JA, Solla A, Coimbra MA, Domingues MR, Gil L (2008). “Exogenous phenol increase resistance of Ulmus minor to Dutch elm disease