Método colorimétrico de determinación de acetaldehído en bebidas alcohólicas destiladas basado en la condensación aldólica y análisis de imagen

Abstract

La cuantificación de acetaldehído en la primera fracción (cabeza) de la destilación del pisco es crucial en la calidad y salubridad del producto por lo que el presente estudio tuvo como objetivo desarrollar y validar un método portátil y de bajo costo para medir el acetaldehído (ACETimage) en la fracción “cabeza” del pisco, como alternativa a los métodos costosos y difíciles de usar para el control de calidad en línea. Se seleccionaron el sistema y las condiciones de reacción, que incluían un baño en ebullición, viales herméticos (Head Space), NaOH al 20 % p/p y 2 minutos de reacción. Se utilizó la aplicación para Smartphone Color Grab para la adquisición y el análisis de imágenes, con una intensidad de brillo de 0.5 y un tiempo máximo de medición de hasta 10 minutos (post-reacción). El parámetro de color con mayor sensibilidad fue la distancia euclidiana (DE-RGB), calculada a partir de los valores RGB del blanco y la muestra. La DE-RGB mostró una relación polinomial de grado 2 con la concentración de acetaldehído y una relación lineal con la concentración de acetaldehído al cuadrado. Los límites de detección (LOD) y cuantificación (LOQ) fueron de 29.96 y 95.32 mg/L, respectivamente, adecuados para determinar la concentración de acetaldehído durante la destilación del pisco y eliminar la fracción «cabeza». El método ACETimage se correlacionó significativamente con el análisis de cromatografía de gases, con diferencias dentro de los límites de confianza del 95 %. El análisis de regresión de Passing-Bablock reveló una diferencia proporcional significativa entre los dos métodos (pendiente de 1.417 con un IC del 95 % de 1.21 a 1.70). El método ACETimage sobreestimó el contenido de acetaldehído en las “cabezas” de pisco, lo que podría atribuirse a la condensación aldólica secundaria de los terpenoides mayoritarios.Acetaldehyde quantification in the first fraction (heads) of pisco distillation is crucial for product quality and safety; therefore, the present study aimed to develop and validate a portable, low-cost method (ACETimage) for measuring acetaldehyde in the pisco heads fraction, as an alternative to expensive and difficult-to-use methods for online quality control. The reaction system and conditions were selected, including a boiling water bath, airtight vials (Head Space), 20% w/w NaOH, and a 2-minute reaction time. The Color Grab smartphone app was used for image acquisition and analysis, with a brightness intensity of 0.5 and a maximum measurement time of up to 10 minutes (post-reaction). The color parameter with the highest sensitivity was the Euclidean distance (DE-RGB), calculated from the RGB values of the white reference and the sample. The DE-RGB showed a second degree polynomial relationship with acetaldehyde concentration and a linear relationship with the square of the acetaldehyde concentration. The limits of detection (LOD) and quantification (LOQ) were 29.96 and 95.32 mg/L, respectively, suitable for determining the acetaldellhyde concentration during pisco distillation and for removing the “heads” fraction. The ACETimage method correlated significantly with gas chromatography analysis, with differences within the 95% confidence limits. Passing-Bablock regression analysis revealed a significant proportional difference between the two methods (slope of 1.417 with a 95% CI of 1.21 to 1.70). The ACETimage method overestimated the acetaldehyde content in the pisco “heads” which could the atributed to the secondary aldol condensation of the major terpenoids.