DETERMINACION DE FURFURAL EN BEBIDAS ALCOHOLICAS
Bebidas alcohólicas. alcohólicas. •
Las bebidas alcohólicas son producidas por fermentación fermentación alcohólica y por destilación, tales como; El vino. – El ron. – El whisky. – El coñac – La cerveza. Las cuales pueden ser producidas a partir de diversas materias primas azucaradas principalmente, como la uva, caña de azúcar, cebada, etc. –
Durante el proceso de producción se generan algunos compuestos dañinos para la salud, dentro de los que se encuentra el furfural.
FURFURAL DESCRIPCION. •
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El compuesto químico furfural (2Furaldehído; 2-Furanaldehyde; Furfurol; Furfural; Fural; 2-Furancarboxaldehyde ) es un aldehído industrial derivado de varios subproductos de la agricultura, maíz, avena, trigo, aserrín. Es un aldehído aromático, con una estructura en anillo. En estado puro, es un líquido aceitoso incoloro con olor a almendras, en contacto con el aire rápidamente pasa a amarillo.
Usos Industriales • •
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Se utiliza en la fabricación de plásticos base química de herbicidas, fungicidas e insecticidas Se usa como acelerador del vulcanizado Agente aromatizante.(café tostado) Materia prima d productos farmacéuticos ( nitrofurfural – manufactura de agentes microbianos)
Furfural en bebidas alcohólicas alcohólicas •
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Se forma por la deshidratación de las pentosas en medio ácido y con calor. Su concentración varía de acuerdo al tipo de bebida, al tipo de destilación y a las reacciones que presente durante su proceso de añejamiento.
Propiedades fisicoquímicas del furfural
Peso molecular
96.08
Punto de fusión °C
-36.5
Punto de ebullición °C
161.7
Viscosidad cp.
1.1563
Gravedad especifica a 25°C
1.49
Efectos en los humanos •
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Es irritante en de la piel y ojos, provoca dolor de cabeza, a concentraciones de 1.9 a 14 ppm El contacto prolongado con la sustancia puede causar quemaduras graves a la piel y ojos. Los vapores pueden causar mareo o sofocación.
Obtención del furfural •
El furfural es producido por fuentes agrícolas, agrícolas, desechos de madera o de alimentos. Delos varios componentes de los vegetales, las pentosanas polisacáridas son las mayores precursoras del furfural. Materia prima
% en base seca
Cascarilla de avena
22
Raspas de maiz
22
Cascarilla de semilla de algodón
20
Bagazo
17
Casca
13
Cascarilla de arroz
12
Residuos de lino
14
PROCESO DE FABRICACIÓN FABRICACIÓN DEL WHISKY
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1º LA CEBADA Para fabricar el Whisky, se prefiere una cebada que contenga contenga mucho almidón y baja en proteínas. 2º EL MANTEADO Se coloca la cebada en agua y se deja refinar. La mayoría mayoría de los hornos son so n eléctricos o de gasolina 3º EL PRENSADO Cuando la malta está lista para destilar, se muele en un pequeño molino. Esto produce produce una harina conocida como grist o malta molida.
4º LA LA FERMENT FERMENTACIÓN ACIÓN Se coloca la malta molida en una caldera y se mezcla con agua caliente, para provocar las encimas de la malta al transformar transformar el almidón en azúcar. El mosto(primer vino fermentado) que esto suelta se bombea en toneles donde se les añade levadura. levadura. 5º EL DESTILADO El mosto fermentado está hervido en el primer alambique y condensado en una forma llamada low wines o flemas. Las flemas se destilan por segunda vez en otro alambique y de allí, se recoge un vapor de alcohol que con el tiempo llegará a ser whisky. ●
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6º LA MADURACIÓN ●
Aún no se puede llamar whisky al líquido que sale de los alambiques. Se maduran dentro de unos toneles de roble durante tres años como mínimo. Ahí se suaviza suaviza y alcanza su calidad óptima.
Normatividad NORMA OFICIAL MEXICANA NOM-142-SSA1-1995. BIENES Y SERVICIOS. BEBIDAS ALCOHOLICAS. ESPECIFICACIONES SANITARIAS. ETIQUETADO SANITARIO Y COMERCIAL.
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La presente Norma Oficial Mexicana tiene por objeto establecer las especificaciones sanitarias y disposiciones de etiquetado sanitario y comercial de las bebidas alcohólicas que se comercialicen en el territorio nacional. La cual en sus especificaciones sanitarias indica el nivel máximo permisible que deben de tener de furfural dichas bebidas el cual corresponde a 4mg/100ml. Y en su apéndice B.2 normativo determina el método para la cuantificación del furfural en bebidas alcohólicas.
Determinación de furfural •
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Este método de prueba se basa en la determinación colorimétrica del compuesto colorido que se forma al hacer reaccionar el furfural que contenga la bebida destilada con anilina, en presencia de ácido después de un tiempo de 20 min a 20°C. La intensidad de color producida en la muestra, se mide en el espectro visible a 520 nm (determinación de absorbancia).
Reactivos • • • • • •
Furfural (estándar) Anilina Acido acético glacial o Acido clorhídrico concentrado. Alcohol etílico (de más del 95% Alc. A lc. Vol. Vol. Alcohol etílico de 50% Alc. vol. Solución de alcohol etílico al 50% Alc. Vol. recientemente recientemente destilada y libre de furfural.
Material • • • • • • •
Equipo de destilación completa. Parrilla de calentamiento. Matraces Matraces volumétricos, de 50, 10 y 500 ml. Pipetas volumétricas, volumétricas, de 1, 2, 5 y 10 ml. Pipetas graduadas de un 1 ml. Baño de agua (mantenerla a 20°C). Termómetro de inmersión de -10 a 200°C calibrado.
Equipo y aparatos • •
Balanza analítica con sensibilidad de 0,0001 g. g. Espectrofotómetro Espectrofotómetro,, con capacidad para leer a 520 nm o Colorímetro Colorímetro con filtro verde. verde. Celdas de cuarzo
Procedimiento
Rutinas de diagnostico Exactitud de longitud de onda • Lámpara de deuterio • Filtro de oxido de holmio • Vapor de benceno Nivel de energía Linealidad fotométrica fotométrica
Solución patrón de furfural Se redestila el furfural, se recoge la fracción que destile a 161°C
Se pesa exactamente 1 g de furfural recientemente destilado y se diluye con alcohol etílico de 95% Alc. Vol., aforando a 100 ml en un matraz volumétrico.
Esta es la solución patrón de furfural con una concentración de 100 mg/l.
De esta solución se toma 1 ml, se lleva a otro matraz volumétrico y se afora a 100 ml con alcohol etílico de 50% Alc. Vol.
Preparación de la curva de calibración. Se preparan una serie de diluciones de 50 ml cada una a partir de la solución patrón de furfural y del alcohol al 50%
Se lee la absorbancia espectrofotométrica a 520 nm, previamente ajustar el cero del equipo con el blanco (dilución cero).
Deberán contener 0, 1, 2, 3, 4 y 5 mg/l de furfural. Y se llevan al volumen con el etanol a 50%.
Se adiciona 1 ml de anilina a cada una de las diluciones y 0,5 ml de ácido acético o clorhídrico se homogeneizan y se lleva la muestra a un baño a 20 C durante 20 min
Ejemplo de curva cur va de calibración del furfural
Procedimiento para la muestra Se miden 10 ml de muestra destilada o el volumen necesario según la naturaleza de la solución.
Se colocan en un matraz de 50 ml y se llevan a la marca con solución de etanol al 50% Alc. Vol.
Se grafican las lecturas de las diluciones contra concentración (mg/l) de furfural, de cada una, trazar t razar la curva, determinar su correlación lineal, ésta debe ser > 0,99
Cálculos y expresión expresión de resultados resultados •
En base a las absorbancias registradas para las muestras de la bebida alcohólica y con la ayuda de la curva de calibración se calcula la concentración de furfural para cada muestra.
Determinación de la concentración concentración de furfural Para calcular la concentración en mg/100 ml de furfural presente en la muestra de tequila, se aplica la ecuación :
Donde: F = miligramos de furfural/100 ml de alcohol base anhidro; • • C = Concentración de la muestra usando la ecuación de la curva de calibración; • FD = Volumen total de la dilución entre el volumen de la muestra; • 10 = Ajuste de unidades; % Alc. Vol . = Grado alcohólico volumétrico de la muestra a 293 K (20 °C). •
Precauciones Precauciones de seguridad seguridad Para la muestra La muestra a la que se determine el contenido de furfural debe ser recientemente destilada, obtenida de su volumen real medido a 20 C, de lo contrario se obtendrían valores bajos de furfural. • Para los reactivos Los reactivos con que se construya la curva de calibración de furfural, deben ser recientemente destilados y libres de toda oxidación, guardarse en frascos color ámbar perfectamente cerrados, protegidos de la luz y del de l calor. calor. La solución de furfural concentrado es estable (por periodos cercanos a tres meses) si se le conserva bien tapada en frasco ámbar y en refrigeración para usos posteriores. • Para el analista Debe emplear el equipo de seguridad adecuado durante el proceso de destilación de la muestra y los reactivos (lentes de seguridad y guantes de asbesto) y para la preparación de las muestras (guantes de cirujano) para impedir el contacto contacto de los reactivos tóxicos tóxicos e irritantes, con la piel. •
Bibliografía •
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http://www.murciasalud.es/recursos/ficheros/132199http://www.murciasalud.es/recur sos/ficheros/132199FURFURAL.pdf http://www.salud.gob.mx/unidades/ http://www .salud.gob.mx/unidades/cdi/nom/142ssa15.html cdi/nom/142ssa15.html
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Norma Oficial Mexicana NOM-142-SSA1-1995. bienes y servicios. bebidas alcohólicas. especificaciones sanitarias. etiquetado sanitario y comercial.
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Rodríguez Hernández Jesús Héctor; Tesis “Cuantificación y caracterización caracterización del furfural en diferentes diferentes tipos de ron por ESIQIE-IPN espectrofotometría espectrofotometría uv-vis uv-vis e IR.”; ESIQIE-IPN
