Identification and Quantification of Aldehydes in Mezcal by Solid Phase Microextraction with On–fiber Derivatization – Gas Cromatography

Guadalupe Medina Valtierra, Rocío Juárez Ciprés, Araceli Peña Álvarez*

Departamento de Química Analítica de la Facultad de Química, Universidad Nacional Autónoma de México, Ciudad Universitaria, Circuito Escolar. México, D.F., 04510. México. Tel: +52(56.22.37.94). *E–mail: arpeal@unam.mx

Received August 2, 2010.
Accepted December 6, 2010.

Abstract

A headspace solid phase microextraction with on fiber derivatization procedure followed by gas chromatography and flame ionization detection was applied for the determination of aldehydes in mezcal. A derivatization agent o–(2,3,4,5,6–pentafluorobenzyl) hy–droxylamine (PFBHA) was adsorbed onto a Polydimethylsiloxane/ divinyl benzene (PDMS/DVB, 65 μιη) fiber and exposed to the head–space of a vial with a mezcal sample. The aldehydes selectively reacted with PFBHA, and the oximes were desorbed into a gas chromatograph injection port. Identification of the compounds was performed with standards and confirmed by mass spectrometry. The procedure was applied to the analysis of 13 mezcal samples from different agave varieties. Calibration curves for acetaldehyde and furfural showed good linearity (r² > 0.99) in the studied concentration range, 1–9 μg/mL for acetaldehyde and 0.5–1 μg/mL for furfural in the diluted mezcal samples. Good precision was obtained for acetaldehyde, CV <6.3% and furfural <10%. Based on the standard for tequila NOM–006–SCFI–2005, all mezcal samples showed concentrations of acetaldehyde within the norm, while 2 mezcals exceeded the allowed limit for furfural.

Keywords: SPME–GC–FID, SPME–fiber derivatization, aldehydes analysis, alcoholic beverages, mezcal.

Resumen

Se aplicó un método por microextracción en fase sólida (MEFS) con derivatización en fibra seguida de cromatografía de gases con detector de ionización de flama para la determinación de aldehídos en mezcal. El agente derivatizante o–(2,3,4,5,6–pentafluoro–bencil) hydroxylamina (PFBHA) se adsorbió previamente en la fibra de Polydimetilsiloxano/divinil benceno (PDMS/DVB, 65 μιη) para MEFS y posteriormente se expuso al "headspace" de un vial que contenía la muestra de mezcal. Los aldehídos reaccionaron selectivamente con el agente derivatizante (PFBHA), y las oximas formadas fueron desorbidas en el puerto de inyección del cromatógrafo de gases. La identificación de los compuestos se realizó comparando los tiempos de retención de estándares con los obtenidos de las muestras y la confirmación de éstos se hizo utilizando espectrometría de masas. Con este procedimiento se analizaron 13 muestras de mezcal joven de diferentes variedades de agave. Las curvas de calibración para acetaldehído y furfural mostraron buena linealidad (r² > 0.99) en el rango de concentraciones estudiado, 1–9 μg/mL para acetaldehído y 0.5–1 μg/mL para furfural en la muestra de mezcal diluida. Se obtuvo buena precisión para acetaldehído, CV <6.3% y furfural <10%. De acuerdo con los límites establecidos en la norma del tequila NOM–006–SCFI–2005, todas las muestras analizadas mostraron concentraciones de acetaldehído dentro de estos límites y solo 2 muestras presentaron valores fuera de límite para furfural.

Palabras Clave: MEFS–CG–DILL, MEFS–derivatización en fibra, análisis de aldehídos, bebidas alcohólicas, mezcal.

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References

1. Molina, J. A.; Botello, J. E.; Estrada, A.; Navarrete J. L.; Jiménez H.; Cárdenas M.; Rico R. Revista Mexicana de Ingeniería Química 2007, 6, 41–50.         [ Links ]

2. Nolasco, H. Caracterización y cuantificación de lípidos simples en mezcal y sus productos intermedios por cromatografía de gases. Tesis Maestría, Posgrado en Ciencias Químicas, UNAM, 2007.         [ Links ]

3. Novel, P. Los incomparables agaves y cactos, Trillas, México, 1998.         [ Links ]

4. Blomberg, L. Tequila, mezcal y el pulque. Lo auténtico mexicano. Diana, México, 2000.         [ Links ]

5. Reyes, D. Determinación de los principales compuestos orgánicos del mezcal por CG–EM. Tesis Licenciatura, Facultad de Química, UNAM, 2006.         [ Links ]

6. Cedeño, M. Crit. Rev. Biothecnol. 1995, 15, 1–11.         [ Links ]

7. De León–Rodriguez, A.; González–Hernández, L. J. Agrie. Food Chem. 2006, 54, 1337–1341.         [ Links ]

8. Lachenmeier, D. W.; Sohnius, E. M.; Attig, R.; López, M. G. J. Agrie. Food Chem. 2006, 54, 3911–3915.         [ Links ]

9. Wardencki, W.; Sowinski, P.; Curylo, J. J. Chromatogr. A 2003, 984, 89–96.         [ Links ]

10. Wang, Q.; O'Reilly, J.; Pawliszyn, J. J. Chromatogr. A 2005, 1071, 147–154.         [ Links ]

11. Vesely, P.; Lusk, L.; Basarova, G.; Seabrooks, J.; Ryder, D. J. Agrie. Food Chem. 2003, 51, 6941–6944.         [ Links ]

12. Sowinski, P.; Wardencki, W.; Partyka M. Anal. Chim. Acta 2005, 539, 17–22.         [ Links ]

13. Carlton, W. K.; Gump, B.; Fugelsang, K.; Hasson, A. S. J. Agrie. Food Chem. 2007, 55, 5620–5625.         [ Links ]

14. Cacho, B.; Ventura, F.; Galceran, M. T. J. Chromatogr. A 2001, 943, 1–13.         [ Links ]

15. Bao, M. L.; Panatani, F.; Griffini, O.; Burrini, D.; Santianni, D.; Barbieri, K. J. Chromatogr. A 1998, 809, 75–87.         [ Links ]

16. Tsai, S. W.; Chang, C. M. J. Chromatogr. A 2003, 1015, 143–150.         [ Links ]

17. Secretaría de Economía, NOM–006–SCFI–2005 Bebidas Alcohólicas–Tequila especificaciones.         [ Links ]

18. Secretaría de Economía, NOM–070–SCFI–1994 Bebidas Alcohólicas–Mezcal especificaciones.         [ Links ]