Caracterización Analítica de Aguardientes Escarchados

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    Caracterizacin analtica de aguardientesanisados

    Thesis October 2004

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    200

    1 author:

    Jose Marcos Jurado

    Universidad de Sevilla

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    Quiero expresar mi ms sincero agradecimiento:

    -

    A los doctores D. Fernando de Pablos Pons y Da. M Jess Martn Valero, sincuya direccin, no hubiera sido posible la realizacin de este trabajo.

    - Al Dr. D. Alfonso Guiram Prez, Director del Departamento de Qumica

    Analtica de la Universidad de Sevilla, por haberme dado la oportunidad de

    realizar la mayor parte de este trabajo en dicho departamento.

    - A la Dra. Da. Pilar Bermejo Barrera, Directora del Departamento de Qumica

    Analtica, Nutricin y Bromatologa de la Universidad de Santiago deCompostela, por haber puesto a mi servicio las instalaciones de este

    departamento.

    - Al Dr. D. Fernando de Pablos Pons, por su buena disposicin, su incondicional

    ayuda y su comprensin en mis comienzos.

    - A la Dra. Da. M Jess Martn Valero, por haberme animado en todo momento

    y hacerme ver las cosas un poco ms fciles.

    - Al Dr. D. Antonio Gustavo Gonzlez Gonzlez, por sus enseanzas, consejos y

    su agradable compaa.

    - Al Dr. D. Antonio Moreda Pieiro, por sus enseanzas en el campo de las

    tcnicas espectroscpicas y la atencin que siempre ha mostrado.

    -

    A la Universidad de Sevilla y La Fundacin El Monte, por la beca F.P.I.

    disfrutada.

    - A la empresa Los Alcores de Carmona S. L., en especial a D. Jos Antonio

    Rodrguez, por permitirme visitar sus instalaciones, su atencin y explicaciones.

    - Al personal de administracin y servicios del Departamento de Qumica

    Analtica de la Universidad de Sevilla, Sofa, Joaqun y Gustavo, por haber

    estado siempre dispuestos a prestarme su ayuda.

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    -

    A mi gran familia, sobre todo a mis padres, por haberme escuchado y apoyado

    en todo momento. Y a mi hermana Ana y mis sobrinas, Raquel y Anita, que son

    las que me han acompaado estos ltimos aos.

    - A ngela, por estar siempre conmigo y ayudarme desde el principio.

    - A mis amigos, de Villamartn y de Sevilla, por entender mis ausencias y

    simplemente por serlo.

    -

    A Ral, por su paciente escucha y nimos.

    -

    A Alfonso, Felix y Joaqun, por esos desayunos que hacen que el da comiencecon buen pie.

    - A Gustavo Peas, por sus enseanzas en mis comienzos con el ICP y por las

    charlas de media tarde, que siempre amenizan el trabajo de un doctorando.

    - A los compaeros y personal docente del Departamento de Qumica Analtica de

    la Universidad de Sevilla, por los buenos momentos y por hacer mi trabajo ms

    agradable.

    - A los integrantes del Grupo de Elementos Traza, Espectroscopa y Especiacin

    de la Universidad de Santiago de Compostela, por haberme atendido y ayudado

    durante mi estancia.

    - A todos los que encontr en mi camino y crearon las circunstancias que hasta

    aqu me han trado.

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    ndice

    INDICE

    Abreviaturas

    Objetivos

    I. Introduccin 1

    I.1. Introduccin histrica 1

    I.1.1. Breve historia de los aguardientes y licores 1

    I.1.2. Los anisados 3

    I.2. Definicin, elaboracin y tipos de anises 8

    I.2.1. Definicin y elaboracin de ans 8

    I.2.2. Tipos de anises 9

    I.2.3. Otras definiciones 10

    I.3. Parmetros de calidad en bebidas anisadas 12

    I.4. Composicin mineral y orgnica de las bebidas alcohlicas 12

    I.4.1. Determinacin de metales en bebidas alcohlicas 16

    I.4.2. Determinacin de compuestos orgnicos en bebidas alcohlicas 18

    I.4.2.1. Cromatografa Lquida de Alta Resolucin 18

    I.4.2.2. Cromatografa de gases 21I.4.3. Otras tcnicas utilizadas en el anlisis de la composicin de bebidas

    alcohlicas 25

    I.5. Aplicaciones de los mtodos de reconocimiento de patrones en la

    caracterizacin de alimentos 26

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    J. M. Jurado

    I.6. Bibliografa 35

    II. Quimiometra 59

    II.1. Anlisis de la varianza 59

    II.1.1. ANOVA de dos factores anidados 59

    II.1.2. Prueba de la genuina diferencia significativa de Tukey 62

    II.2. Deteccin de valores extremos 64

    II.2.1.Valores extremos: definicin y tipos 64

    II.2.2. Deteccin de outliers dispersivos: criterio de Cochran 65

    II.2.3. Deteccin de outliers centrales: ensayos de Grubbs 66

    II.3. Reconocimiento de patrones 68

    II.3.1. Introduccin a los mtodos de reconocimiento de patrones 68

    II.3.1.1. Conceptos bsicos en el Reconocimiento de Patrones 70

    II.3.1.2. Preprocesado de los datos 72

    II.3.2. Visualizacin de datos: Anlisis en Componentes Principales 74

    II.3.3. Reconocimiento de Patrones no supervisado: Anlisis Cluster 80

    II.3.4. Reconocimiento de Patrones supervisado 85

    II.3.4.1. Anlisis Discriminante Lineal 87

    II.3.4.2. SIMCA 93

    II.4. Diseo de experimentos 94

    II.4.1. Diseo factorial a dos niveles 96

    II.4.2. Experimentos de bloque y diseo fraccional 98

    II.5. Bibliografa 106

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    ndice

    III. Parte experimental 113

    III.1. Material y reactivos 113

    III.1.1. Aparatos 113

    III.1.2. Reactivos y disoluciones 114

    III.1.2.1. Reactivos 114

    III.1.2.2. Patrones 115

    III.1.3. Muestras 116

    III.1.3.1 Muestras analizadas mediante ICP-AES 116

    III.1.3.2. Muestras analizadas mediante ET-AAS 117

    III.1.3.3. Muestras analizadas mediante HPLC-DAD 117

    III.2. Procedimientos 118

    III.2.1. Determinacin de B, Ca, Fe, Mg, Na, Si y Zn mediante ICP-AES 118

    III.2.1.1. Mtodos de mineralizacin por va seca 118

    III.2.1.2. Mineralizacin hmeda 119

    III.2.2. Determinacin de cobre y plomo mediante ET-AAS 121

    III.2.3. Determinacin de anetol mediante HPLC-DAD 124

    III.3. Bibliografa 125

    IV. Resultados y discusin 129

    IV.1. Determinacin de B, Ca, Fe, Mg, Na, Si y Zn por ICP-AES 129

    IV.1.1. Comparacin de los mtodos de mineralizacin 129

    IV.1.2. Efecto matriz 147

    IV.1.3. Parmetros de calidad del mtodo 153

    IV.1.3.1. Exactitud 153

    IV.1.3.2. Precisin 153

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    J. M. Jurado

    IV.1.3.3. Calibracin, linealidad y lmites de deteccin y cuantificacin 154

    IV.1.4. Determinacin de Zn, B, Fe, Mg, Ca, Na y Si en anisados 157

    IV.2. Determinacin de cobre y plomo mediante ETAAS 162

    IV.2.1. Determinacin de cobre 162

    IV.2.1.1. Mecanismo de atomizacin del cobre 162

    IV.2.1.2. Diseo y optimizacin del mtodo 163

    IV.2.1.2.1. Programa de temperatura 163

    IV.2.1.2.2. Modificador de matriz 168IV.2.1.3. Efecto matriz 169

    IV.2.1.4. Parmetros de calidad del mtodo 171

    IV.2.1.4.1. Exactitud 171

    IV.2.1.4.2. Precisin 175

    IV.2.1.4.3. Calibracin, linealidad y sensibilidad 175

    IV.2.1.5. Determinacin de cobre en anisados 177

    IV.2.2. Determinacin de plomo 178IV.2.2.1. Mecanismo de atomizacin del plomo 178

    IV.2.2.2. Diseo y optimizacin del mtodo 178

    IV.2.2.2.1. Programa de temperatura 178

    IV.2.2.2.2. Modificador de matriz 182

    IV.2.2.3. Efecto matriz 183

    IV.2.2.4. Parmetros de calidad del mtodo 184

    IV.2.2.4.1. Exactitud 184

    IV.2.2.4.2. Precisin 187

    IV.2.2.4.3. Calibracin, linealidad y sensibilidad 187

    IV.2.2.5. Determinacin de plomo en anisados 188

    IV.3. Determinacin de anetol en anisados mediante HPLC 189

    IV.3.1. Diseo del mtodo 189

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    ndice

    IV.3.1.1. Asimetra y factor de cola 193

    IV.3.2. Efecto matriz 194

    IV.3.3. Parmetros de calidad del mtodo 195

    IV.3.3.1. Exactitud 195

    IV.3.3.2. Precisin 197

    IV.3.3.3. Robustez 197

    IV.3.3.4. Calibracin, linealidad y lmites de deteccin y cuantificacin 200

    IV.3.4. Determinacin de anetol en anisados 202

    IV.4. Diferenciacin de denominaciones de origen de anisados segn

    su perfil metlico 204

    IV.4.1. Visualizacin de los datos mediante PCA 209

    IV.4.2. Anlisis cluster 211

    IV.4.3. Anlisis discriminante lineal 213

    IV.4.4. Modelado suave independiente por analoga de clases 214

    IV.5. Bibliografa 217

    V. Resumen y conclusiones 223

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    Abreviaturas

    AAS Espectroscopa de Absorcin Atmica (Atomic Absorption Spectrometry)

    ANN Redes Neuronales Artificiales (Artificial Neural Networks)

    ANOVA Anlisis de la varianza (Analysis of Variance)

    CA Anlisis Cluster (Cluster Analysis)

    ET-AAS Espectroscopa de Absorcin Atmica con atomizacin Electrotrmica

    (Electrothermal)

    FID Detector de Ionizacin de Llama (Flame Ionisation Detector)

    GC Cromatografa de Gases (Gas Chromatography)

    HG-AAS Espectroscopa de Absorcin Atmica con Generacin de Hidruros (Hydride

    Generation)

    HPLC Cromatografa Liquida de Alta Resolucin (High Performance Liquid

    Chromatography)

    ICP-MS Espectroscopa de plasma inducido acoplado-masas (Inductively coupled plasma mass

    spectroscopy)

    KNN Mtodo de los K-vecinos ms prximos (K-nearest neighbours)

    LDA Anlisis Discriminante Lineal (Linear Discriminant Analysis)

    PCA Anlisis de Componentes Principales (Principal Component Analysis)

    PLS Mnimos Cuadrados Parciales (Partial Least Squares)

    PR Reconocimiento de Patrones (Pattern Recognition)

    SIMCA Modelado Suave Independiente po Analoga de Clases (Soft Independent Modelling of

    Class Analogy)

    SPME Microextraccin en fase slida (Solid Phase Microextraction)

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    Objetivos

    Dado que, el mtodo recomendado en la legislacin, para la determinacin de metales

    en anisados, presenta graves inconvenientes y que no existen alternativas eficaces en la

    bibliografa, uno de los objetivos del presente trabajo es proponer un mtodo para la

    mineralizacin y posterior determinacin de metales en bebidas alcohlicas anisadas. Se

    considerarn elementos tales como zinc, boro, cobre, magnesio, hierro, calcio, plomo, sodio

    y silicio.

    Debido a que los mtodos de digestin son una etapa crtica en el mtodo analtico,

    pues son una fuente potencial de errores, se ha hecho especial hincapi en el estudio de esta

    etapa del anlisis. En algunos casos y con el fin de minimizar la influencia del tratamiento

    de la muestra se intentar realizar un anlisis directo sin tratamiento previo.

    La metodologa propuesta por la legislacin para la determinacin de anetol en

    bebidas anisadas considera una etapa previa de destilacin y la determinacin de este

    componente mediante cromatografa de gases. La etapa de destilacin hace que aumente el

    tiempo de anlisis. El tercer objetivo de este trabajo es desarrollar un mtodo de

    determinacin de anetol en muestras de ans en el que se prescinda de esta etapa de

    destilacin, es decir, desarrollar y poner a punto un mtodo de determinacin directa de

    anetol en este tipo de bebidas.

    Hasta la fecha, no se han aplicado tcnicas de anlisis multivariante y de

    reconocimiento de patrones para la caracterizacin de anisados. Por ello, otro objetivo que

    se plantea en el presente trabajo es utilizar el contenido de zinc, boro magnesio, hierro,

    calcio, sodio y silicio como descriptores qumicos que permitan la diferenciacin de

    muestras de ans con denominacin de origen. En primer lugar se evaluar la capacidad

    discriminatoria de los parmetros determinados con este fin. Posteriormente se tratar de

    establecer, mediante tcnicas de reconocimiento de patrones, las reglas de clasificacin que

    discriminen las muestras.

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    I. Introduccin

    I.1. Introduccin histrica

    I.1.1. Breve historia de los aguardientes y licores

    La historia de aguardientes y licores va emparejada a la del utensilio que los hace

    posibles, el alambique. Fueron los egipcios los que dieron los primeros pasos en el arte

    de la destilacin. El mercurio se obtena al calentar cinabrio sobre un plato de hierro,

    colocado dentro de una olla cubierta por un puchero o ambixen el que condensaban los

    vapores de mercurio. Posteriormente se us el trmino para el aparato completo de

    destilacin, que los rabes perfeccionaron y denominaron al anbiq [1, 2]. Fueron ellos

    los primeros en destilar vino para obtener alcohol, pero, debido a los preceptos

    religiosos del Corn, solo usaban la destilacin y obtencin de alcohol para la

    produccin de perfumes y elixires. As, Averroes (1126-1198) cita el procedimiento

    para obtener agua de rosas, perfume de jazmn o nardo, y otros ungentos medicinales,

    pero nunca menciona la obtencin de alcohol como bebida [1].

    Las primeras descripciones encontradas en Europa, mencionando el alcohol

    obtenido mediante destilacin, datan del ao 1100. Se encuentran en manuscritos del

    gran centro mdico que fue Salerno. Cien aos despus, el alcohol, obtenido por la

    destilacin del vino, era ya una sustancia bien conocida [2]. Arnau de Vilanova (1238-

    1313) y Ramn Llull (1232-1316) pueden considerarse como los padres de los

    aguardientes que hoy tomamos, por haber recibido de los rabes los secretos de la

    alquitara y la destilacin, y perfeccionar sus tcnicas [1]. El valenciano Arnau de

    Vilanova, notable mdico, alquimista, telogo y escritor, da buena fe de su labor de

    alquitero en sus obras. Por ejemplo, en "Elixir de vinorum mirabilus especierum et

    artificiatum vinum"se encuentran numerosas referencias al elixir de la vida eterna, que

    supona era el alcohol, extrado por destilacin del vino o sus heces. Tras su muerte, su

    discpulo, el mallorqun Llull, continuar con esta pasin por el aguardiente,

    considerando al alcohol de vino como una de las medicinas ms eficaces [1, 3].

    Durante la Edad Media, el alcohol concentrado sola prepararse en dos etapas; la

    primera destilacin produca un alcohol de 60%, al que se le daba el nombre de aqua

    ardens, o aguardiente, una nueva destilacin suba la concentracin al 96%, el producto

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    J. M. Jurado

    2

    final se conoca por el nombre de aqua vitae, o agua de la vida. En 1320, se produca

    alcohol en gran escala en Mdena (Italia) y su conocimiento se extendi a Francia y

    Alemania [1].Monasterios y farmacias empleaban este alcohol para preparar cocciones de

    hierbas, que al principio se vendan como medicinas. La peste negra, que devast la

    poblacin de Europa, fue una de las causas de la difusin producida en el consumo de

    alcohol fuerte. Despus de ese holocausto, la costumbre de beber brandy, licores y

    aguardiente o ginebra (de 33 a 45% de alcohol, o ms), qued firmemente arraigada

    como costumbre social. Hasta entonces los licores que se beban contenan pequeos

    porcentajes de alcohol, tales como vinos y cervezas (7 a 15% en volumen) [1]. El augede las preparaciones mdicas y farmacuticas del alcohol, influyeron en la

    popularizacin del aguardiente. El problema era que los alcoholes eran toscos, rudos y

    de mal sabor, lo que se intent solucionar agregndoles miel, azcar, limn, naranja,

    flores de azahar, ptalos de rosa, granos de ans, etc. [1, 3].

    A finales del siglo XVIII, Edouard Adam inventa un revolucionario sistema para

    rectificar alcoholes, basado en una segunda destilacin de los mismos, que es un

    anticipo de las modernas columnas de destilacin. Consista en un sistema de vasos

    escalonados llenos de vino, calentando el primer vaso, de modo que los vapores de ste

    hicieran lo propio con el segundo, y as sucesivamente. Cuando se agotaba el lquido del

    primer vaso, se bajaba el segundo y se volva a colocar el primero en ltimo lugar, lleno

    de vino. Pero, aunque los alcoholes as obtenidos eran ms puros, su sabor y aroma

    haban desaparecido prcticamente, lo que hizo volver a recurrir a plantas, frutas y

    especias para hacerlos ms agradables. Gracias a la fertilidad de los territorios

    americanos, el azcar comenz a abundar, con lo que fue posible edulcorar los

    alcoholes de forma ms econmica, pues hasta entonces se haba hecho, principalmente,

    con miel. As, se incremento notablemente la produccin y demanda de licores. El

    procedimiento de destilacin de Adam es modificado en varias ocasiones. En 1830, el

    irlands Coffey, perfecciona este alambique continuo, siendo hoy el ms usado en las

    destileras de todo el mundo, por su gran rendimiento [1, 3].

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    Introduccin

    3

    Figura I.1. Sistema de destilacin clsico.

    En la evolucin del alambique podemos encontrar otra modalidad derivada del

    aparato perfeccionado por los rabes y que ha permanecido prcticamente invariable

    hasta nuestros das. Es el alambique pot, que permite obtener los mejores licores y

    aguardientes, pero en un proceso lento y delicado, donde un fallo en la destilacin

    provoca la obtencin de flemas y alcohol metlico, que los hacen no aptos para el

    consumo. El lquido a destilar se coloca en una caldera, donde se calienta, los vapores

    desprendidos ascienden a un capitel y se enfran y condensan en un serpentn, saliendo

    finalmente en forma de lquido. En este proceso se hace necesaria una segunda

    destilacin, para eliminar las flemas [1].

    I.1.2. Los anisados

    Ya se ha mencionado la gran fama del espritu del vino, el aguardiente, en el

    mbito farmacolgico y teraputico. La semilla de ans era considerada, por egipcios,

    griegos y romanos, un remedio eficaz contra afecciones gastrointestinales. Son

    conocidos sus usos como carminativo, expectorante, digestivo, antiespasmdico e

    insecticida. Celso (s. I d. C.) considera al ans como una buena panacea contra

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    envenenamientos, dolores de tero y afecciones de rin, y se atribuye a Galeno (129-

    199) la sentencia "anisi semen maxime utile est". Ya en la poca del Emperador

    Carlomagno se crea que el ans era til "por fare avoir feme lait y as home esperme".Con todo esto, la unin de ans y alcohol no poda tardar en producirse [1].

    El nacimiento del ans no es del todo claro. Unos lo sitan en Provenza y

    Aquitania, otros en tiempos de Abderramn III, gran aficionado a los alambiques y

    convencido de las virtudes del ans. Pero lo que parece ms probable es que fueran los

    holandeses, que tenan la exclusividad en el comercio de la badiana (ans estrellado o de

    China) y eran grandes maestros en la destilacin del vino, los que extendieron el gusto

    por este tipo de aguardiente.En Francia, en tiempos de Luis XVI, eran muy populares las bebidas aromatizadas

    con ans, considerndose en los siglos XVII y XVIII una bebida de la aristocracia. En el

    ao 1700, una mujer, Marie Brizard, fund la primera empresa francesa de anisette. Este

    anisado, cuya base de elaboracin era ans verde, canela, corteza de nuez moscada,

    macerado en alcohol y endulzado con azcar de caa, es el denominado anisette de

    Bourdeaux. El ans francs es una bebida suave, entre 25 y 30, que se consume despues

    de las comidas con fines digestivos. Pero existen otros anisados ms secos, que se

    toman generalmente diluidos en agua, como son Pernod, Ricard, etc. No obstante, estos

    anisados contienen extractos naturales de palo de regaliz, y no son considerados como

    anises, sino que se denominan pastis [1, 3, 4].

    En el mercado espaol existe el mayor nmero de variedades de ans y marcas de

    anisados. En 1885, Pablo Esparza crea en Villalba una de las marcas ms antiguas y

    mticas, el Ans Esparza, hoy denominado Ans de las Cadenas. En 1895, Francisco

    Serrano Lpez-Brea comienza la elaboracin del Ans de la Asturiana. A finales del

    XIX, Vicente Bosch, comienza a producir Ans del Mono, que lleg a ser el de mayor

    fama y notoriedad en esta poca. Bosch tuvo tres ideas innovadoras. La primera fue

    colocar en la etiqueta un mono, considerando el prestigio de los anisados alicantinos de

    Monvar, el pueblo en el que los destiladores se haban salvado de los efectos del

    clera. Por asociacin a las virtudes del ans alicantino, la gente peda simplemente un

    mono, qu mejor publicidad para un producto! La segunda gran idea vino al observar la

    cantidad de anises apoyados en figuras de animales que llegaban al mercado. En 1897

    convoca un concurso de carteles publicitarios, que gana una obra modernista de Ramn

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    Introduccin

    5

    Casas (Figura I.2). Por ltimo introduce el uso de la botella diamantina, hoy da el

    envase por excelencia para el ans [1].

    Figura I.2. Ans del mono: Con este cartel de estilo modernista, Ramn Casasobtuvo el primer premio del concurso convocado por el empresario Vicente Bosch para

    promocionar su conocida marca de ans. En la actualidad se conserva en el Museu d'Art

    Modern de Barcelona.

    El reglamento europeo por el que se establecen las normas generales relativas a la

    definicin, designacin y presentacin de las bebidas espirituosas [4], considera varias

    denominaciones de origen para bebidas espirituosas anisadas. Las denominaciones

    contempladas por la Unin Europea son, en Espaa, Cazalla, Chinchn, Rute y Ojn, y

    en Portugal, vora anisada.

    La madrilea villa de Chinchn produce anises muy demandados, sobre todo los

    ms secos. El ans de Chinchn cuenta con una tradicin de elaboracin que se remonta

    al siglo XVII, cuando los campos de Chinchn se convierten en grandes extensiones de

    viedos y se cultivan importantes superficies de matalauva. Los cosecheros, adems de

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    producir y elaborar vinos, obtenan orujos, que macerados con granos de ans verde y

    destilados en alquitara daban lugar al aguardiente anisado de Chinchn.

    La zona de elaboracin y embotellado de los anises amparados por ladenominacin geogrfica Chinchn est constituida por el trmino municipal de

    Chinchn (Madrid). La legislacin vigente en Espaa denomina Chinchn a la bebida

    espirituosa anisada, azucarada o no, elaborada a partir de un destilado, de macerados de

    ans verde en mezcla hidroalcohlica de alcoholes naturales de origen agrcola, en

    alambiques de cobre [5], con lo que tienen la denominacin Destilado, segn la

    normativa europea sobre bebidas espirituosas [4]. Como ya veremos, la legislacin

    vigente define el ans extraseco como aquel que tiene una graduacin alcohlicasuperior a 50 e inferior o igual a 55 [6]. Chinchn, debido a la alta calidad de sus

    productos, posee la autorizacin para destilar anises entre 70-74, denominado

    Chinchn seco especial [1, 5].

    La bebida espirituosa anisada Chinchn se obtiene destilando en alambiques de

    cobre el ans verde, en presencia de alcohol natural, de origen agrcola, y agua. Previo al

    proceso de destilacin, se macera durante doce o catorce horas el grano de ans en una

    solucin alcohlica de grado medio. A continuacin se inicia la destilacin,

    introduciendo vapor de agua en una camisa de doble fondo del alambique, con el objeto

    de que no entre en contacto directo con la masa a destilar. Se realiza un fraccionamiento

    del destilado en tres partes, que atendiendo al orden, se denominan cabezas, centros y

    colas. De estas fracciones, la del centro, que es la de mayor volumen, de olor y sabor

    agradable y limpio, es la que se utiliza para la elaboracin de anisados, denominndose

    destilado de ans o alcoholato de ans. Este destilado alcohlico de ans, obtenido por

    destilacin simple, lleva los aceites esenciales extrados y destilados de la matalauva y

    constituye la base para la elaboracin de los distintos tipos de Chinchn. El

    alcoholato de ans, de una graduacin alcohlica aproximada del 74-79%, mezclado con

    jarabe simple de sacarosa, agua desmineralizada y azcar blanquilla de primera calidad,

    da lugar a los productos dulces, y mezclado con agua desmineralizada a los secos [5].

    Entre los anisados producidos en Andaluca, han sido los de Ojn los que peor

    suerte han corrido, pues los anisados de esta localidad malaguea han desaparecido

    completamente del mercado. Ms suerte han tenido Cazalla (Sevilla) y Rute (Crdoba),

    que siguen elaborando sus anises por el sistema de doble destilacin [1, 3].

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    Introduccin

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    El Consejo Regulador de la Denominacin de Origen Cazallase remonta al ao

    1952 [7]. Cazalla sigue produciendo su ans, pero en escala muy reducida, comparado

    con su gran difusin en los aos veinte, cuando fue promocionado en la ExposicinIberoamericana de Sevilla, en el ao 1929 [1].

    En Rute, los hijos de Rafael Reyes, continan con la elaboracin del Ans

    Machaquito extraseco, producto obtenido de la doble destilacin, en alambiques de

    cobre, de alcohol, agua desmineralizada y descalcificada, azcar, granos de ans verde,

    y Ans Machaquito dulce, producto elaborado en fro [1, 3]. La historia del Ans

    Machaquito se remonta al ao 1846, cuando D. Rafael Reyes Rodrguez, maestro

    destilador, empez a elaborar este ans y venderlo, como en aquellos tiempos se haca,en pueblos y cortijos. Era tal la calidad de su producto que muy pronto la demanda

    aument enormemente, y lo oblig a plantearse la ampliacin y reestructuracin de su

    empresa, as nacieron, en 1876, las marcas Ans Venus yAns Nueva Espaa. Un ao

    que marca poca es 1903, cuando un torero cordobs, D. Rafael Gonzlez Madrid

    (1880-1955), de sobrenombre "Machaquito", triunfa en los ruedos de todo el mundo.

    Este torero cede su sobrenombre y su imagen a D. Rafael Reyes Rodrguez, dando lugar

    al conocidoAns Machaquito[8].

    La empresa Destileras de Rute, fundada en 1860, toma la imagen y el alias de

    otro torero, coetneo de Machaquito, para una de sus marcas de ans. As, en las

    etiquetas de Ans Bombita, podemos ver la figura del sevillano Ricardo Torres Reina

    (1879-1936) [8].

    En otros pases mediterrneos se preparan bebidas anisadas, como son el ans

    escarchado en Portugal, el sambuca italiano, el ouzo y el mastika en Grecia y el raki

    turco. En Iberoamrica tambin se producen aguardientes de ans, siendo bastante

    conocidos los de Colombia, Costa Rica, Argentina y Mxico [1, 3].

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    I.2. Definicin, elaboracin y tipos de anises

    I.2.1.Definicin y elaboracin de ans

    Bebida espirituosa anisada es aquella obtenida por aromatizacin de alcohol

    etlico de origen agrcola, normalmente orujos de uva o vino, con extractos naturales de

    ans verde o matalauva (Pimpinella anissum), de ans estrellado o badiana (Illicium

    verum), de hinojo (Foeniculum vulgare) o de cualquier otra planta que contenga el

    mismo constituyente aromtico principal. Debe emplearse agua desmineralizada y

    azcar, en el caso que proceda, de cuya pureza depender la calidad del ans. Para que la

    bebida espirituosa anisada pueda denominarse ans, su aroma caracterstico deber

    provenir exclusivamente del ans verde, estrellado y del hinojo, o mezcla de estos [3, 4].

    Figura I.3. Plantas utilizadas para la elaboracin de bebidas alcohlicas anisadas.

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    Introduccin

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    Dicha aromatizacin puede llevarse a cabo por maceracin y/o destilacin,

    redestilacin del alcohol mezclado con las semillas u otras partes de las plantas

    mencionadas anteriormente, adicin de extractos destilados naturales de plantasanisadas o combinacin de estos tres mtodos. Podrn utilizarse como complemento

    otros extractos vegetales naturales o semillas aromticas, siempre que el sabor del ans

    siga siendo preponderante [4].

    I.2.2. Tipos de anises

    Segn su composicin y caractersticas, se pueden considerar los siguientes tipos

    de anises [6]: Ans destilado.

    Obtenido por destilacin en mezcla hidroalcohlica de granos de ans verde o

    estrellado y de otras plantas aromticas. Esta bebida contiene alcohol destilado en

    presencia de tales semillas en una proporcin mnima del 20 % del volumen del alcohol

    absoluto del producto.

    Ans en fro.

    Es el obtenido por dilucin de aceites esenciales de matalauva o de badiana y de

    otras sustancias naturales de origen vegetal.

    Dentro de estos dos tipos genricos de ans se distinguen distintas clases, como

    son, ans extraseco, seco, semidulce, dulce y escarchado. Las caractersticas de los

    mismos se presentan en la Tabla I.1.

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    Tabla I.1. Caractersticas de los distintos tipos de ans.

    Caractersticas Extraseco Seco Semidulce Dulce Escarchado*

    Grado alcohlico 50-55 35-50 35-45 35-45 35-45

    Contenido en

    azcares totales

    (g/l de sacarosa)

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    Introduccin

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    Ans estrellado, ans de China o badiana (Illicium verum).

    Es el fruto del badin, rbol de la familia de las magnoliceas (Magnoliaceae), de

    hasta seis metros de altura, y debe el nombre a la disposicin estrellada de los 6 a 12carpelos que lo forman; son leosos, duros, con una sola semilla cada uno. Las

    caractersticas del fruto, la semilla y la esencia son muy similares a las del ans verde, y

    la esencia encuentra las mismas aplicaciones [8-10].

    Hinojo (Foeniculum vulgare).

    Planta herbcea de la familia de las umbelferas, con tallos de 12 a 14 decmetros,

    erguidos, ramosos y algo estriados; hojas partidas en muchas lacinias largas y

    filiformes; flores pequeas y amarillas, en umbelas terminales, y fruto oblongo, conlneas salientes bien sealadas y que encierra diversas semillas menudas. Toda la planta

    es aromtica, de gusto dulce, y se usa en medicina y como condimento [8-10].

    Aceite esencial natural.

    Es el producto obtenido de la destilacin de la semilla del ans o de la badiana,

    con un peso especfico comprendido entre 0,983 y 0,987 a 25 C y un punto de fusin

    comprendido entre los 20 y 23 C [6].

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    I.3. Parmetros de calidad en bebidas anisadas

    El punto segundo del artculo cuarto de la Reglamentacin Especial para la

    elaboracin, circulacin y comercio de ans [11], modificado parcialmente por el Real

    Decreto nmero 1424/1988 [6], establece las siguientes cantidades toleradas para los

    componentes mencionados en la Tabla I.2.

    Tabla I.2. Cantidades toleradas de los distintos

    parmetros de calidad en bebidas anisadas.

    Compuesto Cantidad mxima permitida

    Metanol 1 g/lBases nitrogenadas Exento

    Compuestos sulfurados Exento

    Furfural Exento

    Metales pesados

    Arsnico 0.8 mg/l

    Cinc 10.0 mg/l

    Cobre 10.0 mg/lPlomo 1.0 mg/l

    I.4. Composicin mineral y orgnica de las bebidas alcohlicas

    Las propiedades organolpticas de vinos y bebidas destiladas dependen de su

    contenido en componentes orgnicos e inorgnicos. La determinacin cuantitativa de

    estos compuestos es de gran importancia desde el punto de vista analtico y

    tecnolgico, tanto para realizar el control de calidad del producto elaborado, como porsu posible inters nutricional y toxicolgico [12].

    La presencia de metales en vinos puede tener distintos orgenes. Puede deberse

    tanto a factores naturales como exgenos. Los factores naturales se relacionan con la

    variedad de la uva, clima y el tipo y composicin del suelo [12-14]. Por otro lado, los

    factores exgenos se relacionan con el uso de fertilizantes, insecticidas, fungicidas,

    procesos de elaboracin, fermentacin, sistemas de vinificacin, corrosin de equipos y

    otras fuentes de contaminacin [12, 15].El origen del contenido metlico en el caso de

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    Introduccin

    13

    bebidas destiladas se encuentra tanto en sus materias primas, como en los procesos y

    dispositivos usados en su elaboracin.

    Uno de los elementos principales que forman parte de los fertilizantes es elpotasio, mientras que calcio, magnesio y sodio se encuentran entre los secundarios.

    Tambin es importante tener en cuenta el empleo de oligoelementos como boro,

    cobalto, cobre, hierro, manganeso, molibdeno y zinc [16]. Fernndez Pereira [14]

    realiz una revisin bibliogrfica sobre la importancia de los metales en la elaboracin

    del vino. En cuanto a la fertilizacin, menciona los efectos del cromo, molibdeno,

    wolframio, boro y zinc en el crecimiento de la uva y en el aumento de azcares y otros

    compuestos. Adems, repasa la influencia de elementos como manganeso, zinc,molibdeno, hierro, cobre y plomo en la actividad enzimtica en procesos de

    fermentacin.

    Como se ha mencionado antes, las propiedades organolpticas de los vinos

    quedan afectadas por su composicin. Por ejemplo, hierro y cobre pueden ser la causa

    de su oscurecimiento e inestabilidad. Calcio y potasio producen la precipitacin de sales

    tartricas en vinos embotellados. Magnesio, cobre y aluminio suelen ser responsables de

    turbidez. Por otro lado, el estao es responsable de una disminucin del aroma en vinos

    y el sabor agrio se puede deber a la presencia de zinc en bajas concentraciones. Otros

    elementos que afectan al sabor son potasio (que da un sabor amargo a alta concentracin

    e inspido si es baja), magnesio, sodio, hierro y aluminio [12, 14].

    Adems de la modificacin de propiedades organolpticas, es preciso tener en

    cuenta el efecto negativo, debido a su toxicidad, de arsnico, plomo, cadmio, zinc [12-

    15] y aluminio [17]. En algunos casos, la toxicidad depende de la forma qumica o

    especie del elemento. Por ejemplo, en el caso del cromo, los compuestos de cromo (VI)

    muestran un carcter txico, mutagnico y cancergeno, mientras que los de cromo (III),

    ms frecuente en alimentos y bebidas, presenta baja toxicidad [18].

    Desde un punto de vista nutricional, tambin se hace interesante el estudio del

    contenido metlico en bebidas alcohlicas. El hierro quiz haya sido el elemento ms

    estudiado en vinos, relacionndolo con efectos teraputicos en enfermos de anemia.

    Tambin tiene gran inters el estudio de la relacin sodio/potasio, desde un punto de

    vista diettico, en el caso de problemas de hipertensin [14]. Por otro lado, es de

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    14

    destacar el papel del cromo en el metabolismo de carbohidratos, colesterol y protenas

    [18].

    La composicin orgnica del vino esta muy influenciada por la variedad de la uvaempleada en su elaboracin, su microbiologa, las prcticas de cultivo de la uva y el

    proceso de fermentacin. En la uva aparece una gran variedad de compuestos

    polifenlicos, que van a pasar a formar parte del vino. Estos compuestos presentan una

    gran variedad de estructuras y estn implicados en reacciones cido-base, de oxidacin-

    reduccin, equilibrios de formacin de complejos, oligomerizacin y precipitacin. La

    formacin de precipitados con las protenas puede explicar el sabor astringente que

    causan estos compuestos [19].El uso de pesticidas en el cultivo de la uva, produce la presencia de residuos de

    los mismos en los productos comerciales elaborados. Existe una gran variedad de los

    mismos en el mercado y su uso debe estar regulado por los gobiernos, debido a su

    carcter potencialmente txico [20].

    En el proceso de fermentacin, los microorganismos metabolizan los azcares y

    otros componentes de la uva en etanol, dixido de carbono, y cientos de productos

    secundarios que contribuyen a las cualidades organolpticas de los vinos [21]. Aparte de

    los beneficios de un consumo moderado de alcohol, frente a enfermedades

    cardiovasculares, la presencia de otros constituyentes en vinos y bebidas alcohlicas le

    confieren muchas propiedades beneficiosas. Por ejemplo, la presencia de flavonoides,

    hidroxiestilbenos, catequinas y otros compuestos fenlicos previene el dao oxidativo,

    la formacin de radicales libres y ayudan a reducir la respuesta inflamatoria [22, 23].

    Otros compuestos formados en el proceso de fermentacin, como las aminas

    biognicas, que aparecen debido a la accin de los microorganismos sobre los

    aminocidos, son indeseables en el producto final, debido a su potencial toxicidad [24].

    El contenido en compuestos como el carbamato de etilo, que aparece en bebidas

    alcohlicas destiladas, como el whisky y el brandy, debe ser reducido debido a su

    carcter cancergeno [25].

    Algunos vinos y bebidas destiladas necesitan un proceso de maduracin, que se

    realiza en barriles de madera, donde se producen numerosos procesos, muy importantes

    para la calidad del sabor, aroma y color del producto final [19]. Algunos de estos

    procesos son reacciones de oxidacin, hidrlisis, evaporacin de molculas de bajo peso

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    Introduccin

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    molecular y concentracin de las de mayor tamao [26]. Las sustancias fenlicas

    complejas, como los taninos, se extraen de la madera y se hidrolizan para dar, entre

    otros compuestos, cido glico y elgico. La hidrlisis de polisacridos como lacelulosa y hemicelulosa, producen la aparicin de una gran variedad de carbohidratos

    (glucosa, galactosa, xilosa, arabinosa, ribosa, etc.). La lignina sufre un proceso de

    etanolisis y, por accin del oxgeno, produce la acumulacin de aldehidos aromticos y

    cidos benzoico y cinmico [19, 26].

    El contenido en compuestos como los cidos benzoico y cinmico, furfural y 5-

    hidroximetil-2-furaldehido, se ha relacionado con el proceso de envejecimiento de

    whisky y brandy, permitiendo la clasificacin de bebidas de este tipo en funcin deltiempo de envejecimiento [27, 28].

    Durante el envejecimiento de vinos espumosos, la fraccin nitrogenada sufre

    cambios que se traducen en el incremento de la concentracin de aminocidos, la

    reduccin del contenido proteico y la aparicin de pptidos de distinto tamao, que

    influyen en la calidad de la espuma [29].

    Otras bebidas alcohlicas que son aromatizadas con aceites esenciales de plantas y

    frutas presentan compuestos ms especficos del tipo de bebida, como es el caso del

    anetol en bebidas anisadas [4] y pacharn [30], o ciertos terpenos, como d-limoneno en

    destilados a base de ctricos [31] y -pineno en licores de menta [32]. Los compuestos

    terpnicos contribuyen al matiz frutal y floral del aroma de muchas bebidas alcohlicas

    y pueden usarse como discriminantes la variedad de vinos y destilados. Existe una gran

    variedad de componentes del aroma del vino y bebidas destiladas, la mayora son

    alcoholes de elevado peso molecular, cidos orgnicos voltiles y sus esteres, aldehdos

    y acetatos [32].

    Mueller et al. [33] estudiaron el contenido en emodina, crisofanol y fiscin en

    licores aromatizados con extractos de plantas. El estudio de estas antraquinonas es de

    gran inters debido a su posible carcter mutagnico.

    Otras sustancias de inters son los aromatizantes y colorantes usados en la

    elaboracin de bebidas alcohlicas. El contenido mximo permitido de sustancias

    aromatizantes queda establecido en el anexo II de la Directiva del Consejo

    (88/388/CEE) del 22 de junio de 1988, relativa a la aproximacin de las legislaciones de

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    16

    los Estados Miembros en el mbito de los aromas utilizados en los productos

    alimenticios [34]. Entre las mismas se encuentran el cido agrico, alona, -azarona,

    berberina, cumarina, cido cianhdrico, hipericina, pulegona, cuasina, safrol e isosafrol,santonina y - y -tuyona. Ninguna de estas sustancias se puede aadir como tal a los

    productos elaborados, debern ser introducidos de manera natural o mediante la adicin

    de aromas preparados a partir de productos naturales.

    Tambin pueden aparecer sustancias colorantes, cuyo uso alimentario queda

    regulado en la Directiva 94/36/CEE del Parlamento Europeo y del Consejo, de 30 de

    junio de 1994 [35].

    I.4.1. Determinacin de metales en bebidas alcohlicas

    Las tcnicas analticas ms utilizadas en la determinacin del contenido mineral

    en bebidas alcohlicas son las de absorcin y emisin atmica. Antes de realizar la

    determinacin de estos elementos, es necesario llevar a cabo la mineralizacin de la

    muestra. Existe poca informacin en la bibliografa sobre el tratamiento de muestras de

    anisados. La legislacin espaola recomienda como mtodo oficial la mineralizacin

    seca de la muestra, previa adicin de 1 ml de cido sulfrico, con una redisolucin cida

    de las cenizas obtenidas [36].Algunos autores tambin proponen este tipo de mtodos

    para el anlisis del contenido metlico en vinos, con adicin de sulfrico [37] o sin ella

    [38]. Este proceso presenta bastantes inconvenientes, principalmente debidos a

    problemas de contaminacin y perdidas de analito por volatilizacin [39].

    Gonzlez et al.[12] compararon la determinacin directa de hierro, cobre, plomo,

    zinc y manganeso en vinos, mediante espectroscopa de absorcin atmica (AAS), tras

    calibrar el instrumento con un vino sinttico, con el empleo de una mezcla de cidosntrico y sulfrico para eliminar la matriz y sus posibles efectos. Salvo en el caso de

    cobre y manganeso, los elementos estudiados presentan de forma apreciable

    interferencias debidas a la matriz, con lo que se hace necesaria la digestin inicial de la

    muestra.

    Cabrera et al.[40] proponen la mineralizacin de 5 ml de vino con 5 ml de cido

    ntrico en un tubo pyrex calentado a 100 C, en un bloque de aluminio, durante tres

    horas. Este tratamiento es aplicable a otras bebidas alcohlicas para la determinacin de

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    Introduccin

    17

    plomo mediante espectroscopa de absorcin atmica con generacin de hidruros (HG-

    AAS, Hydride Generation Atomic Absorption Spectroscopy) [41]. Tambin se propone

    la digestin de muestras de diversas bebidas alcohlicas con 1 ml de cido ntrico yunos miligramos de pentxido de vanadio, actuando como catalizador. La muestra se

    calienta a 120 C durante 90 min. Este procedimiento se ha utilizado en la

    determinacin de cromo [18], cadmio [42] y aluminio [43-45] mediante espectroscopa

    de absorcin atmica con atomizador electrotrmico (ET-AAS, Electrothermal Atomic

    Absorption Spectroscopy).

    Para la determinacin de plomo, Goosens [46] propone la mineralizacin de 10 ml

    de vino con 5 ml de cido ntrico. La mezcla se coloca en un vaso de tefln y se calientadurante dos horas. Despus se aade 3 ml de cido perclrico y se calienta a 90 C

    durante toda una noche. Las determinaciones se llevan a cabo mediante espectroscopa

    de plasma inducido acoplado-masas (ICP-MS, Inductively Coupled Plasma Mass

    Spectroscopy). La misma tcnica fue empleada por Stefanova et al. [47] para la

    determinacin directa de aluminio, arsnico, bario, cadmio, cobre, cromo, estroncio,

    manganeso, plomo y zinc, utilizando rodio-103 y renio-187 como patrones internos.

    Otra posibilidad consiste en realizar la digestin de la muestra en un horno

    microondas. Galani et al. [15] proponen un pretratamiento de la muestra con cido

    ntrico a temperatura ambiente. Tras 18 horas se transfieren los reactores al horno

    microondas, manteniendo una potencia de 100 W y variando la presin de 20 a 175 psi,

    en cinco pasos.

    Baluja-Santos et al.[48] realizaron una revisin bibliogrfica sobre determinacin

    de arsnico, antimonio, bismuto, plomo, estao, selenio y teluro en vinos y otras

    bebidas mediante HG-AAS. Desaconseja el uso de la mineralizacin por va seca, pero

    considera que el uso de inhibidores de volatilizacin, como la mezcla de xido y nitrato

    de magnesio, es una alternativa a los mtodos de mineralizacin por va hmeda. No

    obstante, se aconseja el uso de estos ltimos, usando cido ntrico, perclrico, sulfrico

    y perxido de hidrgeno o mezclas de los mismos. Tambin se aconseja el uso de

    sistemas cerrados y de digestin en horno microondas.

    Vique et al. utilizaron la digestin cida en horno microondas para la posterior

    determinacin de platino [49] y nquel [50] en vinos franceses por espectroscopia de

    absorcin atmica con atomizador electrotrmico. Los niveles de platino encontrados

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    J. M. Jurado

    18

    fueron en la mayora de los casos inferiores a 10 g/l, obtenindose recuperaciones del

    92.5 al 102%. El contenido en nquel, que provena principalmente de los tanques de

    almacenamiento del vino, variaba entre 5.4 y 87.9 g/l.

    Otros autores tambin emplean ET-AAS para la determinacin de aluminio [51,

    52], cadmio [53], hierro [54], nquel [54], plomo [53, 55, 56].

    Adems de tcnicas de emisin y absorcin atmica, pueden emplearse tcnicas

    potenciomtricas y voltamperomtricas. Mannino [57] presenta una revisin

    bibliogrfica sobre la determinacin de metales en bebidas alcohlicas y no alcohlicas

    mediante tcnicas potenciomtricas. Ostapczuk [58] desarrolla un procedimiento para la

    determinacin de cadmio, plomo y cobre en vinos mediante anlisis potenciomtrico deredisolucin con un electrodo de pelcula de mercurio. Barbeira [59] propone la

    determinacin de trazas de zinc, plomo y cobre en ron mediante voltamperometra de

    redisolucin andica sin tratamiento previo de la muestra, reduciendo los lmites de

    deteccin respecto a la espectroscopa de absorcin atmica.

    Ijeri y Srivastava [60] proponen el uso de un electrodo de pasta de carbono

    modificado qumicamente con teres corona para la determinacin de plomo en

    disoluciones hidroalcohlicas mediante voltamperometra diferencial de pulso, llegandoa un lmite de deteccin de 20 g/l

    I.4.2. Determinacin de compuestos orgnicos en bebidas alcohlicas

    I.4.2.1. Cromatografa Lquida de Alta Resolucin

    La cromatografa liquida de alta resolucin (HPLC, High Performance Liquid

    Chromatography) es una de las tcnicas ms utilizadas en la determinacin de

    compuestos orgnicos en bebidas alcohlicas. Muchas de las aplicaciones de estatcnica tratan sobre el anlisis de compuestos fenlicos y furanos en bebidas

    envejecidas.

    Goldberg et al. [22] describen un mtodo para la determinacin de fenoles y

    derivados del furfural en bebidas destiladas mediante la inyeccin directa de las mismas

    en el sistema cromatogrfico. Los fenoles se eluyen en fase reversa utilizando como fase

    mvil agua y acetonitrilo utilizando un detector de fila de fotodiodos. Se establece un

    programa de gradiente que va desde el 10 % acetonitrilo hasta el 50% del mismo. La

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    Introduccin

    19

    columna estaba termostatizada a 25 C. Canas et al. [61, 62] determinan los mismos

    compuestos en brandies utilizando agua y metanol al 70% para establecer el gradiente.

    Los mismos disolventes fueron empleados por Pascual-Teresa et al. [63] para ladeterminacin de polifenoles en vinos, cerveza y licores de fruta, previa reaccin de

    derivatizacin post-columna conp-dimetilaminocinamaldehido en medio cido.

    Bettin et al. [64] proponen un mtodo de anlisis de fenoles y derivados en

    bebidas alcohlicas por cromatografa lquida de alta resolucin en fase reversa con

    deteccin de fluorescencia. Para la elucin de los compuestos se utiliz una mezcla de

    agua/acetonitrilo/cido actico 88:10:2 (disolucin A) y una mezcla acetonitrilo/actico

    98:2 (disolucin B), establecindose un gradiente que variaba entre un 15% de ladisolucin B y el 100% de la misma.

    McMurrough y Byrne [65] han realizado una revisin bibliogrfica sobre la

    determinacin mediante HPLC de los compuestos responsables del sabor amargo de las

    bebidas alcohlicas, haciendo nfasis en los compuestos fenlicos en cerveza.

    Fernandez et al. [66] estudiaron el contenido de cumarinas en ron, analizando

    estos compuestos mediante HPLC con deteccin UV y comparando los resultados con

    los obtenidos por fluorescencia. Se realiz un gradiente utilizando acetonitrilo y agua

    como fase mvil, aumentando el porcentaje de acetonitrilo en el tiempo. Las dos

    tcnicas empleadas eran adecuadas para la determinacin de estos compuestos, siendo la

    espectrofluorimetra la que presentaba una mayor exactitud. Los mismos autores [67]

    determinaron el contenido en cumarinas en ron, whisky y brandy, adems de hacerlo en

    los extractos etanlicos de la madera de los barriles usados en su envejecimiento y en

    muestras de caramelo, utilizados como colorantes.

    Nicoletti et al [68] desarrollaron un mtodo para la identificacin y determinacin

    de 5-hidroximetil-2-furaldehido y 2-furaldehido en bebidas alcoholicas. Se estableci un

    regimen isocratico con acetonitrilo al 6% y deteccin a 280 nm, utilizando una

    microcolumna de fase reversa (300 x 1 mm d.i.) con flujo de fase mvil de 60 l/min.

    Otros autores tambin emplean microcolumnas para la determinacin de 5-hidroximetil-

    2-furaldehido, 2-(4-hidroxifenil)etanol y 3-(2-hidroxietil)indol en vinos y cerveza [69].

    Varios autores describen mtodos para la determinacin de derivados del furano

    en brandy [70] y whisky [28]. En el caso de los anisados, los mtodos oficiales de

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    J. M. Jurado

    20

    anlisis establecidos en la legislacin espaola [36] proponen un mtodo en fase reversa

    en rgimen isocrtico, utilizando metanol al 10% con un tampn HPO4=/H2PO4

    -como

    fase mvil, y deteccin UV a 285 nm para detectar la presencia de furfural ehidroximetilfurfural.

    Loukou et al. [71] proponen un mtodo para la determinacin simultnea de

    once aminas biognicas en vino. En primer lugar se sometieron las aminas a una

    derivatizacin con cloruro de dansilo. Los compuestos dansilados se purificaron

    mediante una extraccin en fase slida en cartuchos de C-18. Las dansilamidas fueron

    separadas en una columna de fase reversa mediante una elucin en gradiente con un

    sistema binario de acetonitrilo/agua y deteccin de fluorescencia. La identidad de loscompuestos se confirm mediante cromatografa liquida a presin atmosfrica con

    deteccin por espectrometra de masas con ionizacin qumica. Este mismo mtodo de

    separacin se llev a cabo para la determinacin de aminas en vinos y cerveza

    utilizando un detector de ultravioleta a 254 nm [72] y la deteccin simultanea

    ultravioleta/fluorescencia [73].

    Vidal-Carou et al.[24] optimizaron y validaron un mtodo de determinacin de

    aminas biognicas mediante HPLC en fase reversa de par inico con una derivatizacin

    post-columna con o-ftalaldehido y deteccin espectrofluoromtrica. Se realiz una

    elucin en gradiente con acetonitrilo/agua. La columna fue termostatizada a 40C. Otro

    compuesto nitrogenado, el etil carbamato, se ha cuantificado mediante HPLC en vino y

    brandy, con derivatizacin en precolumna con 9-xantidrol y deteccin fluorimtrica

    [74].

    La cromatografa lquida de alta resolucin tambin puede ser aplicada al anlisis

    de azcares en licores. Blanco Gomis et al. [26]utilizaron una columna de C8 para la

    determinacin de este tipo de compuestos en brandy. Los disolventes utilizados fueron

    tetrahidrofurano tamponado con citrato sdico a pH 5.5 y acetonitrilo. Se estableci un

    programa de gradiente en el que la proporcin de acetonitrilo se mantiene al 1% durante

    20 minutos y se aumenta a un 28% en 8 minutos. La columna se termostatiz a 40 C.

    El sistema de deteccin utilizado fue de fila de fotodiodos.

    Otro campo de aplicacin importante de la cromatografa lquida es la

    identificacin y determinacin de compuestos que forman parte de los aceites esenciales

    naturales utilizados en la aromatizacin de bebidas alcohlicas. Curr et al. [75]

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    Introduccin

    21

    describieron un mtodo en fase reversa (C18), a temperatura ambiente, en rgimen

    isocrtico con acetonitrilo/agua (45:55) y un flujo de 2 ml/min, para la determinacin

    simultanea de -azarona, safrol, isosafol y anetol en licores aromatizados utilizando undetector de fluorescencia. Los mismos autores estudiaron el contenido en hipericina,

    -tuyona y -tuyona en bebidas alcohlicas con deteccin de fluorescencia [76-77].

    Para derivados de la aloina se utiliza el detector ultravioleta [78].

    Ferreira et al. [79] propusieron un mtodo de cromatografa lquida de alta

    resolucin para la determinacin de compuestos responsables del aroma en vinos y otras

    bebidas alcohlicas. ste mtodo permite la inyeccin directa de los extractos del aroma

    sin necesidad de realizar ningn pretratamiento previo, como en el caso de lacromatografa de gases.

    El cido carmnico, un colorante natural utilizado en la elaboracin de muchos

    alimentos, puede determinarse en presencia de otros colorantes por cromatografa

    lquida de alta resolucin [80], utilizando una mezcla de acetonitrilo y cido frmico

    como fase mvil y una columna de C18.

    I.4.2.2. Cromatografa de gases

    La cromatografa de gases es la tcnica ms utilizada para la determinacin de

    los compuestos responsables del aroma en vinos y destilados. Como ya hemos dicho,

    los compuestos aromticos principalmente encontrados en la fraccin voltil de las

    bebidas alcohlicas son los alcoholes de elevado peso molecular, cidos grasos y sus

    etil esteres, acetatos y aldehdos.

    El estudio de terpenos, compuestos responsables del aroma afrutado de muchos

    vinos, se lleva a cabo mediante cromatografa de gases. Entre los ms estudiados seencuentran el -pineno, -pineno, limoneno, linalool, -terpineol, geraniol, etc.

    Debido a la baja concentracin de estos compuestos y a la gran complejidad de la

    fraccin voltil de las muestras de bebidas alcohlicas, es preciso llevar a cabo una

    extraccin previa de estos compuestos antes de su cuantificacin. Diguez et al. [32]

    proponen una extraccin en fase slida en cartuchos de C18 con este fin, utilizando una

    mezcla de diclorometano y pentano como eluyentes. Posteriormente llevaron a cabo la

    determinacin de terpenos y norisoprenoides de 13 tomos de carbono en los extractos

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    J. M. Jurado

    22

    mediante cromatografa de gases en una columna capilar con fase estacionaria de

    polietilenglicol y un detector de ionizacin de llama, confirmando la presencia de los

    compuestos mediante cromatografa de gases-masas. Otros autores proponen unaextraccin lquido-lquido con hexano para la preconcentracin de este tipo de

    compuestos [30, 31] o la microextraccin en fase slida (SPME, Solid Phase

    Microextraction) previa a la deteccin por cromatografa de gases-masas (GC-MS, Gas

    Chromatography Mass Spectrometry)[81, 82].

    Lay-Keow Ng [83] realiz una revisin bibliogrfica sobre el uso de la

    cromatografa de gases con deteccin espectromtrica de masas para la determinacin

    de cidos grasos y sus steres en destilados, vinos y cerveza. Esta revisin incide en losdistintos mtodos de preconcentracin que pueden llevarse a cabo y la aplicabilidad de

    la inyeccin directa en destilados, debido a sus matrices relativamente limpias.

    Diguez et al.[84] estudiaron el contenido en cidos carboxlicos de cadena corta

    (C2-C6), responsables del olor rancio en destilados envejecidos, as como el contenido

    en cidos grasos de cadena larga en bebidas alcohlicas. Las muestras fueron

    preconcentradas mediante una extraccin en fase slida. La separacin de estos

    compuestos se llev a cabo en una columna capilar de polietilenglicol y deteccin de

    ionizacin de llama.

    Pino et al.[85] determinaron el contenido en etil steres de cidos grasos (C6, C8,

    C10, C12) en el aroma de ron blanco. Propusieron la preconcentracin de estos

    compuestos mediante microextraccin en fase slida en espacio de cabeza, observando

    el efecto del contenido alcohlico y salino de las muestras en este procedimiento.

    Tambin optimizaron la cantidad de muestra, temperatura y tiempo de extraccin.

    Conner et al. [86] tambin estudiaron el efecto del alcohol etlico en el proceso de

    SPME, con el fin de comprobar si el aroma umbral de distintas bebidas alcohlicas

    dependa del contenido en etanol o slo de las interacciones entre compuestos

    aromticos. El aumento de la solubilidad de los steres al aumentar el contenido

    alcohlico, reduca la concentracin de estos en el espacio de cabeza. La determinacin

    de estos compuestos se realiz mediante cromatografa de gases y detector de ionizacin

    de llama.

    Ebeler et al. [87] compararon la microextraccin en fase slida en espacio de

    cabeza y la extraccin en continuo lquido-lquido en la determinacin de aromas en

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    Introduccin

    23

    brandy mediante cromatografa de gases. En general, el procedimiento de SPME fue

    ms selectivo que la extraccin lquido-lquido con fren para los steres y cidos

    grasos. En el caso de los alcoholes superiores, la extraccin lquido-lquido result msefectiva.

    Fitzgerald et al.[88] compararon la microextraccin en fase slida en espacio de

    cabeza y por inmersin en la determinacin de alcoholes, steres y acetatos de cidos

    grasos en muestras de wisky. sta ltima ofreca mayores seales para seis de los

    compuestos a determinar, pero no fue adecuada para la determinacin de butan-2-ol,

    propanol e isobutanol. Adems se compararon tres fibras distintas para llevar a cabo la

    microextraccin, poli(dimetilsiloxano)-divinilbenceno, carboxeno-poli(dimetilsiloxano)y poli(acrilato), siendo esta ltima la ms adecuada.

    La preconcentracin de cidos carboxlicos y fenoles puede llevarse a cabo

    mediante una extraccin de intercambio inico en fase slida, su elucin con

    acetonitrilo y derivatizacin con metil trimetilsililtrifluoroacetamida. La determinacin

    de los derivados silados se llev a cabo mediante GC-MS [89].

    La separacin, identificacin y cuantificacin de anetol en anisados, segn la

    legislacin espaola vigente [36] se debe llevar a cabo mediante cromatografa de gases

    con detector de ionizacin de llama. La muestra se destila, recogiendo el destilado en un

    matraz situado en un bao de hielo. Se inyecta el destilado, previa adicin de mentol

    como patrn interno, en el sistema cromatogrfico y se cuantifica la muestra mediante la

    relacin en rea existente entre el analito y el patrn interno. Tambin se ha propuesto la

    extraccin lquido-lquido con n-pentano para la determinacin de este compuesto en

    pacharn [30] y pastis [90].

    Recientemente, en la identificacin de aromas en bebidas alcohlicas, se ha

    introducido la denominada deteccin olfatomtrica [91]. Tras la separacin

    cromatogrfica, el efluente de la columna se divide en dos entre el detector del sistema y

    un portal de olfateo. Una serie de expertos, entrenados con aromas sintticos, pulsan un

    interruptor al oler el aroma. Esta tcnica ha sido aplicada en la caracterizacin del perfil

    del aroma de diversas bebidas alcohlicas [87, 92, 93].

    Guichard et al. [93] sometieron ocho muestras de destilados de manzana a un

    proceso de cata y, posteriormente, separaron los componentes del aroma mediante

    cromatografa de gases, sometiendo el efluente a un anlisis olfatomtrico y deteccin

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    24

    por ionizacin de llama (FID, Flame Ionisation Detector). De los setenta y uno olores

    detectados en el anlisis sensorial, diecinueve eran comunes a todas las muestras.

    Veintiocho se relacionaron con parmetros de calidad de los destilados y veinticuatroeran demasiado dbiles para atribuir cualidades especficas. Posteriormente [94], se

    identificaron y cuantificaron estos aromas mediante GC-MS y GC-FID.

    Watts et al. [95-96] estudiaron el contenido en steres, aldehidos y metilcetonas

    en brandies franceses mediante SPME y GC-MS. Los autores encontraron una

    correlacin directa entre el contenido en metilcetonas, responsables de la aparicin de

    aromas indeseables durante el envejecimiento, y etil steres, con la clasificacin de los

    destilados en funcin de su edad. Otros autores [97] proponen una derivatizacin con o-(2,3,4,5,6-pentafluorobencil)-hidroxilamina de aldehdos y cetonas previa a la

    microextraccin en fase slida, determinando los pentafluorobencilderivados mediante

    cromatografa de gases con detector de captura electrnica. Comparando este

    procedimiento con la extraccin lquido-liquido, se observa que la reproducibilidad para

    la SPME es menor, aunque se obtienen lmites de deteccin de un orden de magnitud

    menor [98]. Otro procedimiento de pretratamiento para estos compuestos es la

    obtencin de tiazolidinderivados con cisteamina (2-aminoetanotiol) y la posterior

    extraccin con cloroformo. La determinacin se lleva a cabo mediante cromatografa de

    gases con detector de fsforo y nitrgeno [99].

    Casella et al. [100] llevaron a cabo la determinacin del contenido en compuestos

    del azufre en vinos mediante cromatografa de gases con deteccin amperomtrica. Los

    autores desarrollaron un electrodo de carbono qumicamente modificado con cobre. La

    deteccin electroqumica propuesta permiti la determinacin de sulfocompuestos en

    vinos sin derivatizacin previa. Tambin se ha propuesto el uso de un detector de

    quimioluminiscencia especfico para los compuestos con azufre [101].

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    Introduccin

    25

    I.4.3. Otras tcnicas utilizadas en el anlisis de la composicin de bebidas

    alcohlicas.

    La electroforesis capilar es una tcnica de separacin muy utilizada para la

    determinacin de la composicin orgnica y mineral de bebidas alcohlicas. Se han

    descrito mtodos para la determinacin de azcares [102], cidos orgnicos [103, 104],

    compuestos fenlicos [105-107], aniones y cationes [108, 109] en vinos y destilados.

    El uso de biosensores para la determinacin alcoholes de cadena corta [110-112]

    se est extendiendo considerablemente. Los ms utilizados son los que contienen

    alcoholdeshidrogenasa (ADH), -nicotinamida adenina dinucletido (NADH) oxidasa

    y NAD+ enlazado a un polimero de soporte. El alcohol reacciona con el NAD+ en

    presencia de ADH formando el correspondiente aldehido y NADH. La deteccin

    amperomtrica basada en la oxidacin del NADH en presencia de la enzima NADH-

    oxidasa se utiliza para cuantificar el contenido en alcohol [113-115]. Entre estos

    sensores con deteccin amperomtrica, tambin se han descrito biosensores para la

    determinacin de glicerol [116] y acetaldehido [117] y un sensor de xido de cobre para

    la determinacin de etanol [118].

    Otra modalidad de sensores son los denominados sensores pticos. Mohr et al.

    [119] construyeron un sensor para la determinacin de alcoholes utilizando 4-(N,N-

    dioctilamino)-4-trifluoroacetil-azobenceno impregnado en membranas de PVC. La

    absorbancia, a 490 nm, de este compuesto disminuye, aumentando a 430 nm, en

    presencia de disoluciones acuosas de etanol, lo que se puede utilizar para su deteccin.

    Los autores tambin construyeron un sensor con p-N,N-dioctilamino-4-

    trifluoroacetilestilbeno, que permita la deteccin fluorimtrica de alcohol [120], y con

    derivados de la fenolbetana, utilizando medidas de reflectancia [121]. Tambin se han

    descrito sensores pticos para la determinacin de cido glico y derivados [122].

    Otras tcnicas utilizadas en el anlisis de bebidas alcohlicas son la

    espectroscopa UV [123, 124], de fluorescencia [125], quimioluminiscencia [126, 127]

    y la espectroscopa de infrarrojo [128-131].

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    J. M. Jurado

    26

    I.5. Aplicaciones de los mtodos de reconocimiento de patrones en la

    caracterizacin de alimentos

    El anlisis multivariante en combinacin con las tcnicas de reconocimiento de

    patrones constituye un procedimiento muy eficaz en el estudio y caracterizacin de

    alimentos [132], quedando claro su gran importancia y el inters de su aplicacin en el

    control de calidad de este tipo de muestras, por ejemplo, en la deteccin de fraudes

    [133] y en todos los estudios relacionados con la implantacin de las denominaciones de

    origen.

    Desde los trabajos de Kowalski sobre la interpretacin de datos qumicosmediante tcnicas de reconocimientos de patrones [134, 135] y sus aplicaciones a la

    diferenciacin de vinos [136, 137], varios autores han propuesto el uso de tcnicas

    quimiomtricas para caracterizar diversos tipos de alimentos a partir de datos

    multivariantes de su composicin qumica.

    Mangas et al. [138] realizaron un estudio del perfil fenlico de distintas

    variedades de manzanas de sidra con el fin de clasificarlas como amargas y no amargas.

    Para ello analizaron los compuestos fenlicos mediante RP-HPLC y se aplicarondiversas tcnicas quimiomtricas como anlisis de componentes principales (PCA,

    Principal Component Analysis), anlisis discriminante lineal (LDA, Linear

    Discriminant Analysis) y mnimos cuadrados parciales (PLS, Partial Least Squares). En

    otro trabajo del mismo autor se realiz la caracterizacin de manzanas de sidra segn su

    contenido en cidos grasos [139] empleando las mismas tcnicas quimiomtricas. Para

    la clasificacin de manzanas en funcin de su estado de madurez se determinaron

    azcares, cidos orgnicos, polifenoles y pectinas, se redujo la dimensionalidad de la

    matriz de datos mediante anlisis de componentes principales y se emplearon tcnicas

    de modelado, como PLS y modelado suave independiente por analoga de clases

    (SIMCA, Soft Independent Modelling of Class Analogy) [140]. La caracterizacin de

    sidras fue realizada a partir del perfil orgnico de las mismas [141, 142].

    Otros autores han empleado el anlisis en componentes principales para la

    diferenciacin de naranjas en funcin del periodo de conservacin [143]. Esta tcnica

    tambin se ha utilizado para estudiar los efectos de distintos revestimientos de

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    Introduccin

    27

    polisacridos en el mantenimiento de la calidad y aumento del periodo de conservacin

    de mangos y bananas [144], para mostrar como afectan las condiciones de

    almacenamiento a distintas variedades de cereza [145] o clasificar melocotones ynectarinas en funcin de su estado de madurez [146].

    Padin et al. [147] caracterizaron patatas diferenciando aquellas que tenan el

    Certificado de Origen y Calidad Denominacin Especfica: Patata de Galicia de las

    que no. En el estudio aplicaron diversas tcnicas, como anlisis cluster (CA, Cluster

    Analysis), anlisis de componentes principales, anlisis discriminante lineal, el mtodo

    de los K-vecinos ms proximos (KNN, K-nearest neighbours), SIMCA y redes

    neuronales artificiales (ANN, Artificial Neural Networks), y utilizaron como variablesel contenido en 10 elementos determinados mediante espectroscopa de absorcin

    atmica. El perfil metlico proporcion informacin suficiente para establecer un

    criterio de clasificacin en base al origen de las patatas [147-148]. Anderson et al.[149]

    tambin usaron el contenido mineral para diferenciar patatas segn su origen utilizando

    redes neuronales artificiales.

    Barrado et al. [150] utilizaron el contenido en cidos grasos, determinados

    mediante cromatografa de gases, previa obtencin de sus steres metlicos, para

    clasificar truchas de acuerdo con la piscifactora de procedencia de las mismas. Para

    este fin utilizaron anlisis factorial y cluster. En otro trabajo [151], este autor y sus

    colaboradores realizaron una diferenciacin de varios tipos de marisco, utilizando el

    contenido en cidos grasos y las mismas tcnicas quimiomtricas, distinguiendo entre

    los que haban sido bien cocinados y los que sufrieron un proceso incompleto (coccin

    en el caso de los moluscos, fritura o plancha para los crustceos). Se diferenciaron tres

    grupos: crustceos bien cocinados, crustceos mal cocinados y bivalvos (cocinados y

    crudos).

    Bechmann et al. [152] utilizaron el anlisis en componentes principales para

    identificar qu parmetros del proceso de congelacin eran ms importantes para

    mantener la calidad del bacalao congelado. Adems emplearon un modelo de PLS para

    predecir propiedades fsicas, qumicas y sensoriales, responsables de la calidad del

    producto, de distintos procesos de congelado.

    Gonzlez et al. [153] caracterizaron productos derivados del cerdo ibrico a

    partir de su contenido en voltiles. El anlisis discriminante lineal y el modelado suave

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    independiente por analoga de clases permitieron la diferenciacin de estos productos en

    funcin del rgimen alimenticio de los cerdos (recebo, recebo y bellota y bellota).

    Sacchi et al. [154] determinaron el contenido en -sitosterol, n-alquenos, trans-2-alquenos y otros compuestos voltiles en aceite de oliva mediante espectroscopa de

    resonancia magntica nuclear. Estas muestras fueron clasificadas respecto a sus

    regiones de origen mediante PCA y anlisis cluster, obteniendo una capacidad de

    clasificacin del 95%. Otros autores utilizaron el contenido en cidos grasos, alcoholes,

    triterpenos policclicos y escualeno para la diferenciacin de aceites de oliva, en funcin

    del cultivo de origen, mediante LDA, previa reduccin del nmero de variables con

    PCA [155]. Utilizando tcnicas quimiomtricas es posible diferenciar aceite de oliva,aceite de oliva virgen y aceite de orujo [156], entre aceite de oliva y distintos tipos de

    aceite de semilla [157] y detectar adulteraciones [158, 159]. Utilizando procedimientos

    de PLS y PCA es posible agrupar distintos aceites de semilla en funcin del ao de

    cosecha utilizando el contenido en cidos grasos [160].

    Pena y Herrero [161] aplicaron algunas tcnicas quimiomtricas para clasificar

    muestras de mieles gallegas segn su origen (Lugo y Orense), para lo que determinaron

    once parmetros usados en el control de calidad de este producto. De stos, la humedady la acidez libre resultaron ser los ms importantes en la clasificacin. Por otro lado,

    Lpez et al. [162] tambin determinaron parmetros relacionados con el control de

    calidad de mieles, como humedad, cenizas, materia insoluble, azcares reductores,

    sucrosa, conductividad, acidez total y libre, pH, hidroximetilfurfural y actividad de la

    diastasa, aplicando tcnicas quimiomtricas como CA, PCA, LDA, KNN y SIMCA.

    Usando slo la acidez total y los valores de diastasa se consigui una buena

    diferenciacin de mieles. Latorre et al. [163] tambin clasificaron mieles por su tipo,

    pero considerando el contenido metlico (Li, Rb, Na, K, Mg, Zn, Cu, Fe, Mn, Ni y Co)

    mediante espectroscopa de absorcin y emisin atmica (AAS/AES). La tcnicas

    quimiomtricas empleadas fueron las mismas que en el caso anterior. Tambin

    diferenciaron mieles gallegas de mieles que no pertenecen a esta regin a partir del

    contenido metlico[164].

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    Introduccin

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    Terrab et al. [165] tambin han aplicado tcnicas quimiomtricas a la

    diferenciacin de mieles del Noroeste de Marruecos. Utilizando anlisis de

    componentes principales y anlisis discriminante por pasos (SDA), realizaron el estudioquimiomtrico del contenido en azcares, determinados mediante GC-MS. Obtuvieron

    una correcta clasificacin del 70% de las muestras analizadas. En el caso de las mieles

    de ligamaza, una secrecin de ciertos insectos que se alimentan de la savia de las

    plantas, la clasificacin fue del 100%. Esta clasificacin tambin fue posible utilizando

    el contenido en agua, pH, acidez, hidroximetilfurfural, actividad de la diastasa y prolina

    [166]. Utilizando estas mismas tcnicas y redes neuronales artificiales, a partir del

    contenido metlico de las mieles, se clasificaron mieles de distinta procedencia floralcon una efectividad del 92% [167]. Utilizando todos estos parmetros en conjunto, la

    clasificacin de mieles de eucalipto, ctricos, Lythrum, umbeliferas y ligamaza fue del

    97% [168].

    Otros autores tambin proponen el uso de tcnicas quimiomtricas para la

    caracterizacin de mieles a partir del contenido metlico [169] y en aminocidos [170].

    Tambin se ha propuesto el empleo de tcnicas quimiomtricas a los datos obtenidos

    tras el anlisis cromatogrfico de mieles, como un punto de partida para la

    caracterizacin de alimentos y deteccin de sus adulteraciones [171].

    El caf ha sido estudiado por varios autores. Martn et al. [172] diferenciaron

    variedades de caf tostados en base a su composicin qumica, determinando su

    contenido orgnico y mineral. Para llevar a cabo esta diferenciacin, se emplearon

    tcnicas quimiomtricas como PCA, CA y SIMCA. Las diferencias principales entre los

    grupos identificados provenan principalmente del contenido en hidroximetilfurfural y

    magnesio. Los mismos autores [173] caracterizaron variedades de caf verde a partir de

    su perfil metlico. Aplicando PCA y CA, concluyeron que los contenidos en fsforo,

    manganeso y cobre eran variables apropiadas para diferenciar las variedades arbica y

    robusta. Llegaron a la misma conclusin en la caracterizacin de muestras de caf

    tostado [174] usando PCA, CA y PLS.

    En otros trabajos estos mismos autores analizaron el perfil de cidos grasos por

    GC con el fin de poder diferenciar entre variedades de caf. Los cidos determinados

    fueron mirstico, palmtico, araqudico, palmitoleico, esterico, oleico, linoleico,

    linolnico, eicosenoico y behnico. Para poder diferenciar las distintas variedades se

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    aplic PCA y LDA, llegando a la conclusin de que los descriptores ms discriminantes

    eran los cidos oleico, linoleico, linolnico y mirstico [175]. La diferenciacin entre

    variedades arbica y robusta, en base a su composicin qumica, analizando cidoclorognico, cafena, trigonelina, extracto acuoso, aminocidos libres totales y

    polifenoles totales se realiz utilizando CA, PCA y KNN [176].

    Gonzlez et al. [177] analizaron tocoferoles y triglicridos en caf mediante

    HPLC y estudiaron la eficacia de stos como parmetros de autenticacin, para lo que

    utilizaron PCA y LDA. La diferenciacin entre las variedades arbica y robusta se hizo

    con ambos perfiles, y tambin estudiaron como cambian los perfiles en el proceso de

    tueste. Valdenebro et al.[178] caracterizaron mezclas de caf tostado arbica y robustausando como parmetros qumicos el contenido en esteroles de estas variedades, que se

    determin mediante GC. Se determinaron 12 esteroles y se aplic el PCA, resultando

    ser el 5avenasterol un parmetro fundamental para establecer el porcentaje de variedad

    arbica en mezclas de cafs tostados y comerciales.

    Downey y Boussion [179] y Briandet et al. [180] han diferenciado variedades

    arbica y robusta de caf en base a los espectros IR obtenidos. Murota [181] llev a

    cabo la diferenciacin de las variedades de caf en base al perfil de componentes

    voltiles obtenido mediante GC-MS. El contenido mineral tambin ha sido utilizado por

    Krivan et al.[182], Anderson et al.[183] y Haswell et al. [184] para diferenciar tipos de

    caf. Maetzu et al. [185] diferenciaron las distintas variedades botnicas y tipos de

    tostado de caf expreso utilizando el anlisis de componentes principales y distintos

    parmetros fsicos, qumicos y sensoriales.

    El contenido metlico ha sido empleado en la diferenciacin entre ts negros y

    verdes [186] y para la determinacin de su origen geogrfico [187]. Fernndez et al.

    [188] que diferenciaron t verde, negro e instantneo empleando como parmetros

    qumicos el contenido en cafena y catequinas usando HPLC como tcnica de anlisis y

    PCA y LDA como tcnicas quimiomtricas. Esta diferenciacin tambin se llev a

    cabo, utilizando el contenido en estos compuestos y otros alcaloides de la purina,

    mediante modelado suave independiente por analoga de clases [189]. Los mismos

    autores emplearon el contenido metlico para diferenciar muestras de t en funcin de

    su variedad y origen geogrfico [190] e infusiones, t instantneo y bebidas refrescantes

    de t [191]. Togari et al. [192] clasificaron tipos de t en base a su composicin en

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    Introduccin

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    componentes voltiles empleando GC-MS para los anlisis y CA, PCA, PLS y LDA

    como tcnicas quimiomtricas.

    Los vinos han sido ampliamente estudiados desde un punto de vistaquimiomtrico. Latorre et al.[193] utilizaron tcnicas quimiomtricas, como CA, PCA,

    KNN y SIMCA, para la diferenciacin de vinos gallegos con denominacin de origen a

    partir de su contenido en elementos traza. Las determinaciones se efectuaron mediante

    AAS. Las denominaciones de origen Rias Baixas, Ribeiro y Valdeorras quedan

    correctamente clasificadas a partir del contenido en litio y rubidio. Fras et al. [194]

    utilizaron tcnicas de reconocimiento de patrones para la clasificacin de vinos

    procedentes de las Islas Canarias. Rizzon et al. [195] intentaron diferenciar vinosproducidos en Brasil, Argentina y Uruguay atendiendo a su contenido metlico.

    Determinaron el contenido en 11 elementos en vinos de estos pases. Mediante anlisis

    de componentes principales llegaron a la conclusin que la mayor capacidad

    discriminante se deba a litio, magnesio, fsforo, potasio, rubidio, sodio, manganeso y

    hierro. Los vinos argentinos eran ms ricos en litio, sodio, magnesio y fsforo; mientras

    que los brasileos lo eran en rubidio y manganeso. Los procedentes de Uruguay

    presentaron una composicin mineral intermedia.

    Vasconcelos y Chaves [196] caracterizaron tipos de vino de distintas variedades

    de Vitis viniferaanalizando el contenido de aminocidos libres mediante cromatografa

    de gases capilar y aplicando tcnicas tales como CA, PCA y LDA. La composicin en

    aminocidos se correlacion en todos los casos con la variedad de uva de la que

    proceda el vino. El contenido en aminocidos libres y aminas biognicas tambin

    puede ser utilizado en la diferenciacin geogrfica, del ao de cosecha y el proceso de

    elaboracin [197].

    Forcen et al. [198] caracterizaron vinos y mostos de Mallorca analizando la

    composicin de algunos compuestos voltiles de las muestras mediante GC junto con

    otros parmetros. Las tcnicas quimiomtricas empleadas fueron anlisis discriminante

    mltiple (MDA) y CA. Las variables ms discriminantes en el caso de los vinos y de

    acuerdo con MDA fueron la densidad, el contenido alcohlico, la intensidad del color,

    el contenido en nitrgeno y cis- 3 hexen-1 ol. En el caso de los mostos las variables ms

    discriminantes fueron los grados Baum, intensidad de color y el contenido en prolina.

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    En la clasificacin por regiones, las variables ms importantes resultaron ser acetato de

    2-pentiletilo y glicerol en el caso de los vinos y pH y alcohol benclico en los mostos.

    Marengo et al.[199] clasificaron vinos Nebbiolo en funcin del tratamiento confungicidas que haba recibido la uva. Se determinaron 55 variables, 17 en la uva y el

    resto en muestras de vino. CA permiti separar las muestras en tres clusters, segn que

    el tratamiento se basara en el uso de sulfato de cobre, hidrxido de cobre y Mancozeb.

    Garca Parrilla et al. [200] diferenciaron vinagres de vino Sherry atendiendo a su

    calidad, determinando el perfil fenlico de estas muestras en funcin del tiempo. Los

    anlisis se llevaron a cabo mediante HPLC con sistema de deteccin de fotodiodo array.

    Las tcnicas quimiomtricas empleadas fueron PCA, LDA y SDA. Las variables quems modificaban su concentracin con el tiempo fueron 5-hidroximetilfurfural, cido

    glico, cido p-hidroxibenzoico, el glicsido del cido tartrico, cido p-cumrico e

    isoquercetrina, lo que indica que son variables tiles para diferenciar los vinagres, sin

    embargo la composicin fenlica result insuficiente para conocer la edad del producto.

    Benito et al. [201] utilizaron veinte parmetros, entre compuestos orgnicos y

    metales, para llevar a cabo la caracterizacin de vinagres en funcin de su

    Denominacin de Origen. Utilizando SIMCA clasificaron correctamente el 93% de las

    muestras y, mediante redes neuronales artificiales, el 89%. A la hora de diferenciar

    distintos tipos de vinagres dependiendo del periodo de envejecimiento en barricas de los

    mismos y de las materias primas de partida se puede utilizar el anlisis discriminante

    lineal, empleando el contenido en compuestos fenlicos como variables [202].

    Bellido et al. [203] clasificaron y diferenciaron algunos tipos de cerveza

    utilizando como descriptores qumicos doce elementos metlicos, pH, coeficiente de

    absortividad a 269 nm y conductividad. Las tcnicas quimiomtricas empleadas fueron

    ANOVA y LDA. La primera tcnica indic diferencias entre latas y botellas, mientras

    que la segunda agrup las muestras segn el tipo.

    Alczar et al. [204] emplearon, adems de PCA y LDA, otros mtodos de

    reconocimiento de patrones basados en redes neuronales artificiales en la discriminacin

    de tipos de cerveza. El contenido en manganeso, fsforo, magnesio y potasio, resultaron

    ser las variables ms importantes para la clasificacin de las mismas. Los mismos

    autores di