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Republic of Ecuador ≠ EDICT OF GOVERNMENT ± In order to promote public education and public safety, equal justice for all, a better informed citizenry, the rule of law, world trade and world peace, this legal document is hereby made available on a noncommercial basis, as it is the right of all humans to know and speak the laws that govern them. NTE INEN 2327 (2002) (Spanish): Bebidas alcohólicas. Cerveza. Determinación de cobre INSTITUTO ECUATORIANO DE NORMALIZACIÓN Quito - Ecuador NORMA TÉCNICA ECUATORIANA NTE INEN 2 327:2002 BEBIDAS ALCOHÓLICAS. CERVEZA. DETERMINACIÓN DE COBRE. Primera Edición ALCOHOLIC BEVERAGES. BEER . DETERMINATION OF COPPER. First Edition DESCRIPTORES: Bebidas espirituosas, alcoholes, fermentación, bebida alcohólica, bebida, cerveza, método, ensayo, cobre. AL 04.02-331 CDU: 663.41:658 CIIU: 3131 ICS: 67.160.10 CDU: 663.41:658 CIIU: 3131 ICS: 67.160.10 ¡Error ! Marcador AL 04.02-331 Norma Técnica BEBIDAS ALCOHOLICAS. NTE INEN Ecuatoriana CERVEZA. 2 327:2002 Voluntaria DETERMINACION DE COBRE. 2002-12 1. OBJETO 1.1 Esta norma establece los métodos de ensayo para determinar el contenido de cobre en la cerveza. 2. PREPARACION DE LA MUESTRA 2.1 Eliminar el CO , para lo cual, la muestra se transfiere a un erlenmeyer cuyo volumen debe ser mayor 2 al de la muestra y llevar a una temperatura de 15°C a 20°C. 2.2 Eliminar el gas, agitar el recipiente, al principio suavemente y después vigorosamente, hasta que no se observe desprendimiento de gas de la cerveza. 2.3 Si la muestra contiene materiales en suspensión, filtrar el liquido libre de CO a través de papel de 2 filtro, cubriendo el embudo con un vidrio de reloj para reducir la evaporación. 3. DISPOSICIONES ESPECIFICAS 3.1 La determinación del contenido de cobre se puede efectuar por cualquiera de los métodos establecidos. El método de Espectrofotometría de Absorción Atómica debe ser usado como dirimente en caso de divergencia 4. METODOS DE ENSAYO 4.1 Método de la solución de dibencilditiocarbamato (ZDBT) 4.1.1 Equipos 4.1.1.1 Espectrofotómetro o Colorímetro con filtro azul-verde o filtro verde. 4.1.1.2 Tubos de centrífuga de vidrio de 50 cm3, con tapa de vidrio o tapa rosca delineada. Lavar y enjuagar previamente los tubos utilizando 15 cm3 de agua libre de cobre, recientemente preparada, 3 cm3 de ácido sulfúrico y 5 cm3 de la solución ZDBT (reactivo 4.1.2.1). Agitar los tubos enérgicamente, desechar los contenidos y seguidamente secar los tubos. 4.1.1.3 Un cabezal de centrífuga para tubos de 50 cm3 a 2500 rpm. 4.1.1.4 Baño de agua hirviente. 4.1.1.5 Bureta o Pipeta. 4.1.2 Reactivos 4.1.2.1 Dibencilditiocarbamato de Zinc (ZDBT), solución al 0,5 % (m/v) en tolueno o tetracloruro de carbono. Usar tolueno por ser un solvente más ligero que el agua, tetracloruro de carbono por ser un solvente más pesado que el agua. 4.1.2.2 Agua destilada libre de cobre. Agitar el agua destilada con unos pocos cm3 de ZBDT (reactivo 4.1.2.1). Desechar el reactivo después del uso, el cual ha removido las trazas de cobre en el agua. (Continúa) ____________________________________________________________________________________ DESCRIPTORES. Bebidas espirituosas, alcoholes, fermentación, bebida alcohólica, bebida, cerveza, método, ensayo, cobre. -1- 2002-007 NTE INEN 2 327 2002-12 4.1.2.3 Ácido sulfúrico diluido (1+3). 4.1.2.4 n-Hexanol. 4.1.2.5 Peróxido de hidrogeno, 30 % H O . 2 2 4.1.2.6 Tolueno puro o tetracloruro de carbono, los mismos que se usan para la preparación de ZDBT (reactivo 4.1.2.1). 4.1.3 Calibración 4.1.3.1 Solución estándar de cobre. Pesar 3,928 g de cristales de sulfato de cobre (CuSO .5H O), 4 2 grado reactivo, libre de cualquier depósito de CuSO , disolver en agua y diluir a 1 litro. El estándar 4 de cobre puede ser además preparado disolviendo 1,000 g de alambre de cobre puro o lámina en 75 cm3 de ácido nítrico (1+4). Calentar hasta completar la solución, la ebullición libera vapores, enfriar y diluir la solución a 1 litro en balones volumétricos. Un cm3 de esta solución contiene 1 mg de cobre. Para la preparación de la curva de calibración una solución más diluida que contienen 0,01 mg de cobre por cm3 puede ser preparada por dilución de 5,0 cm3 de la solución estándar de cobre y llevar a 500 cm3 en un frasco volumétrico inmediatamente antes de su uso. 4.1.3.2 Procedimiento. A una serie de 6 tubos de centrífuga libres de cobre añadir con una pipeta graduada o bureta 0,0 cm3; 1,0 cm3; 2,0 cm3; 3,0 cm3; 4,0 cm3 y 5,0 cm3 de la solución diluida de cobre, equivalente a 0,0 mg/l; 0,4 mg/l; 0,8 mg/l; 1,2 mg/l; 1,6 mg/l y 2,0 mg/l de cobre añadido a la cerveza que va a ser utilizada. Añadir 25 cm3 de cerveza y una gota de n-hexanol (reactivo 4.1.2.4), mezclar bien y seguir el método para la determinación de cobre en cerveza como sigue: a) La absorbancia del compuesto de la solución de cobre - ZDBT sigue la ley de Beer sobre el rango de calibración utilizado. Graficar la absorbancia en las ordenadas versus mg/l de cobre añadido a la cerveza (abscisa). Una línea recta debe ser obtenida, la cual usualmente no debe cortar el origen a menos que la cerveza utilizada no contenga cobre. Una línea a través del origen paralela a la línea trazada corregirá el contenido de cobre de la cerveza utilizada en la calibración e indicará contenidos reales de cobre en las mezclas de cervezas con cobre utilizadas en la calibración. Calcular el factor para la conversión de la absorbancia a mg/l de cobre. b) El punto de intersección de la curva con el eje de cobre representa 0,0 mg/l de cobre y la escala para los valores de cobre se corrige de acuerdo a este dato. El contenido de cobre en la cerveza en calibración puede ser leído y la curva usada para la determinación de cobre en la cerveza. 4.1.4 Preparación de la muestra 4.1.4.1 Para evitar pérdida de cobre durante la desgasificación, tomar una muestra de cerveza que va a ser analizada directamente de la botella, la cual debe ser enfriada y agitada inmediatamente antes de ser abierta. Las burbujas de gas formadas deben salir del líquido antes de retirar la tapa. 4.1.4.2 Cuidadosamente vaciar la cerveza fría en un recipiente exactamente graduado de 25 cm3. Si la espuma interfiere en la medición de la muestra de 25 cm3, añadir una gota de n- hexanol. 4.1.5 Procedimiento 4.1.5.1 La determinación debe efectuarse por duplicado sobre la misma muestra preparada. 4.1.5.2 Añadir 25 cm3 de cerveza libre de cobre a los tubos de centrífuga de 50 cm3 para homogenizarlos. Añadir una gota de n-hexanol (reactivo 4.1.2.4), 3 cm3 de H SO diluido (reactivo 2 4 4.1.2.3) y 1 cm3 de H O (reactivo 4.1.2.5), mezclar y colocar el tubo en un baño de agua hirviendo 2 2 por 30 minutos (ver Nota 1). ____________________________ NOTA 1: Algunas muestras requieren una cantidad adicional de n-hexanol para controlar la excesiva espuma formada durante el calentamiento. (Continúa) -2- 2002-007 NTE INEN 2 327 2002-12 4.1.5.3 Retirar los tubos del baño y enfriarlos a 25º C. Añadir exactamente 5,0 cm3 o 10,0 cm3 de la solución ZDBT (reactivo 4.1.2.1) y tapar los tubos. Agitar los tubos vigorosamente 60 veces. Repetir la agitación cuatro veces. Cada vez que se dan las 60 vigorosas agitaciones se permite que la emulsión formada, se separe parcialmente entre las agitaciones (ver Nota 2). 4.1.5.4 Centrifugar los tubos a 2500 r.p.m. durante 2 minutos, luego pipetear la capa de solvente claro lechoso (ver Nota 3). 4.1.5.5 Transferir la solución del solvente claro a una celda espectrofotométrica, la misma que debe tener el mismo tamaño que la usada para la calibración. 4.1.5.6 Medir la absorbancia a 435 nm contra un blanco (registrar como PR). Preparar blancos de la siguiente manera: a) Mezclar 3 cm3 de solución de ácido Sulfúrico (reactivo 4.1.2.3) más 25 cm3 de agua libre de cobre (reactivo 4.1.2.2) con la misma cantidad de reactivo ZDBT utilizado en la determinación. Agitar bien y separar la capa solvente. b) Medir la absorbancia a 435 nm (registrar como A). Encerar el espectrofotómetro con solvente en la celda. c) Para corregir el color extraído de la cerveza con el solvente, realizar todo el procedimiento únicamente con solvente, omitiendo el reactivo ZDBT. Medir la absorbancia del solvente extraído a 435 nm (registrar como B) (ver Nota 4). 4.1.6 Cálculos 4.1.6.1 El contenido de cobre en la cerveza se calcula mediante la ecuación siguiente: Cu = [PR - (A + B)] x F En donde: Cu = Contenido de cobre, en mg/l. PR = Absorbancia o lectura fotométrica producida por el desarrollo de color con ZDBT (lectura total) A = absorbancia o lectura fotométrica del blanco B = absorbancia o lectura fotométrica de la extracción del color F = factor para convertir absorbancia o lectura fotométrica en mg/l de cobre. 4.1.6.2 Si la curva de calibración es usada, tomar el contenido de cobre en mg/l de la curva después de sustraer las correcciones en el blanco ________________________ NOTA 2: Es importante que la digestión de las muestras se realice agitando vigorosamente para obtener una completa emulsificación con la solución ZDBT, para evitar resultados bajos. NOTA 3: Si pequeñas gotas del líquido acuoso son llevados en las pipetas, ellas pueden ser removidas del solvente al sumergir la pipeta en la pared, secar los tubos de prueba antes de transferir a la celda espectrofotométrica, gotas de agua se podrá adherir a los tubos de prueba y el solvente claro puede ser vaciado. NOTA 4. Los tubos para la determinación del color extraído por el solvente no deben ser enjuagados con el reactivo ZDBT para prevenir que residuos de este puedan dar resultados altos. (Continúa) -3- 2002-007 NTE INEN 2 327 2002-12 4.1.6.3 Ejemplo F = 0,0075 PR = 46 A = 5 B = 3 Cu = [46 - (5 + 3)] x 0,0075 Cu = 0,285 o 0.29 4.2 Método del cupretol 4.2.1 Resumen 4.2.1.1 El método se basa en la lectura del color desarrollado al hacer reaccionar el ión cúprico con el reactivo denominado cupretol, el cual actúa como agente acomplejante con el cobre, para formar una sal soluble de color pardo amarillenta. 4.2.2 Equipos 4.2.2.1 Espectrofotómetro o colorímetro equipado con celdas de 40 nm - 50 nm y filtros que transmiten la luz en el rango de 445 nm (azul verde-verde) 4.2.2.2 Erlenmeyers, de 50 cm3 y 125 cm3. 4.2.2.3 Probetas, de 25 cm3 y 50 cm3. 4.2.2.4 Pipetas graduadas, de 3 cm3. 4.2.2.5 Pipetas aforadas, de 50 cm3 y 20 cm3. 4.2.2.6 Balones aforados, de 100 cm3, 500 cm3 y 1000 cm3. 4.2.2.7 Bureta, de 25 cm3. 4.2.3 Reactivos 4.2.3.1 Solución estándar de cobre. Pesar 3 928 g de cristales de sulfato de cobre pentahi-dratado (CuSO .5H O), grado reactivo, libre de cualquier depósito blancuzco de sulfato de cobre anhídro, 4 2 disolver en agua y diluir a 1 litro. La preparación de una solución estándar a partir del cobre puro no es recomendable, ya que es necesario remover el ácido nítrico de la solución porque éste afecta el color del compuesto cobre-cupretol. 1 cm3 de esta solución de sulfato de cobre contiene 1 mg de cobre. Inmediatamente antes de preparar la curva de calibración, preparar una solución diluida que contenga 0,01 mg de cobre por cm3 diluyendo 5,0 cm3 de la solución estándar de cobre en 500 cm3 en un matraz aforado. 4.2.3.2 Metanol, reactivo grado analítico. 4.2.3.3 Dietanolamina. (ver Nota 5). 4.2.3.4 Disulfuro de carbono, reactivo grado analítico. Bidestilado. No se recomienda usar reactivo que tenga más de 6 meses y/o que contenga depósitos de azufre; almacenar en una botella de vidrio ámbar con tapa de vidrio. ----------------------------------- NOTA 5 Los reactivos de solución concentrada de dietanolamina, solución de disulfuro de carbono y solución diluida de dietanolamina son relativamente estables, pero deben ser preparados mensualmente. (Continúa) -4- 2002-007 NTE INEN 2 327 2002-12 4.2.3.5 Solución buffer de acetato. Disolver 63,3 g de acetato de sodio anhidro o 105 g de acetato de sodio trihidratado en 800 cm3 de agua bidestilada, agregar 65 cm3 de ácido acético glacial y diluir a un litro con agua bidestilada. 4.2.3.6 Solución concentrada de dietanolamina. Disolver 4,0 cm3 de dietanolamina en 200 cm3 de metanol. 4.2.3.7 Solución de disulfuro de carbono. Disolver 1,0 cm3 de disulfuro de carbono en 200 cm3 de metanol. 4.2.3.8 Solución diluida de dietanolamina. Mezclar volúmenes iguales de metanol y solución concentrada de dietanolamina. 4.2.3.9 Reactivo cupretol. Mezclar una parte del reactivo de solución de disulfuro de carbono con tres partes de reactivo de solución concentrada de dietanolamina. Preparar esta solución en el momento de efectuar el análisis. 4.2.3.10 Agua destilada libre de cobre. Preparar por redestilación de agua destilada (en equipo de vidrio). 4.2.3.11 Cerveza desgasificada y de bajo contenido de cobre. 4.2.4 Calibración 4.2.4.1 A una serie de 6 balones aforados de 100 cm3, libres de cobre, agregar usando una bureta, 0,0 cm3 ; 1,0 cm3 ; 2,0 cm3 ; 4,0 cm3 ; 8,0 cm3 y 12,0 cm3 de solución diluida de cobre (0,01 mg de cobre por cm3), equivalentes a 0,0 mg/l; 0,1 mg/l; 0,2 mg/l; 0,4 mg/l; 0,8 mg/l y 1,2 mg/l de cobre agregado a la cerveza y 12,0 cm3 ; 11,0 cm3 ; 10,0 cm3 ; 8,0 cm3 4,0 cm3 y 0,0 cm3 de agua bidestilada. 4.2.4.2 Diluir el contenido de cada balón a 100 cm3 con cerveza desgasificada de bajo contenido de cobre, tapar y mezclar vigorosamente. 4.2.4.3 Seguidamente efectuar la determinación de cobre de manera similar al procedimiento para cervezas (4.2.6). 4.3.4.4 El color de la solución compuesta de cobre-cupretol deben seguir la ley de Beer sobre el rango de calibración usado. 4.2.4.5 Determinar la absorbancia real de cada solución patrón que contiene cobre añadido mediante la ecuación siguiente: An = A - Ab En donde: An = Absorbancia real de cada patrón que contiene cobre añadido A = Absorbancia total de cada patrón que contiene cobre añadido Ab = Absorbancia del patrón que no contiene cobre añadido 4.2.4.6 Graficar la absorbancia real como abscisa contra mg/l de cobre añadido como ordenada. Una línea recta será obtenida pasando a través del origen. 4.2.4.7 Calcular un factor para cada nivel de cobre añadido mediante la ecuación siguiente: (Continúa) -5- 2002-007 NTE INEN 2 327 2002-12 F = C/An En donde: F = Factor que convierte la absorbancia a mg/l de cobre a cada nivel de cobre añadido. C = mg/l de cobre añadido. An = Absorbancia real de cada estándard que contenga cobre añadido. 4.2.4.8 Luego calcular un factor promedio el cual convertirá la absorbancia a mg/l de cobre. 4.2.5 Preparación de la muestra 4.2.5.1 Para evitar pérdidas de cobre durante la desgasificación, la muestra de cerveza a analizar se debe tomar directamente de la botella, la cuál debe estar fría y bien agitada antes de destaparla, permitiendo que las burbujas salgan del líquido antes de quitar la tapa. No se debe usar n-hexanol como antiespumante. 4.2.5.2 Todo el material de vidrio debe lavarse con ácido nítrico 0,1 N y enjuagarse con agua bidestilada. Todo el ácido nítrico debe ser removido o puede causar interferencias en el color del compuesto cobre-cupretol. 4.2.6 Procedimiento 4.2.6.1 La determinación debe efectuarse por duplicado sobre la misma muestra preparada. 4.2.6.2 Con una pipeta aforada de 50 cm3, transferir 50 cm3 de muestra de cerveza a un balón de 100 cm3 libre de cobre y calentar a la temperatura ambiente. 4.2.6.2 Agregar 25 cm3 de solución buffer de acetato (reactivo 4.2.3.5) y mezclar vigorosamente. 4.2.6.3 Transferir alícuotas de 30 cm3 de muestra buffer a 2 erlenmeyers de 125 cm3 libres de cobre, los cuales deben identificarse como blanco y muestra. 4.2.6.4 Agregar al blanco 3 cm3 de solución diluida de dietanolamina y a la muestra 3 cm3 de solución de cupretol. Mezclar y leer la absorbancia a 445 nm después de 10 minutos y antes de 60 minutos, usando el blanco como referencia. 4.2.7 Cálculos 4.2.7.1 El contenido de cobre en la cerveza se calcula mediante la ecuación siguiente. Cu = A x F En donde: Cu = Contenido de cobre, mg/l. A = Absorbancia de la muestra a 445 nm. F = Factor de calibración. 4.2.7.2 Si se usa una curva de calibración, tomar el contenido de cobre en mg/l de la curva. 4.2.7.3 Ejemplo F = 1,855 A = 0,142 (Continúa) -6- 2002-007 NTE INEN 2 327 2002-12 Cu = 0,142 x 1,855 Cu = 0,26 mg/l 4.3 Método por espectrofotometría de absorción atómica 4.3.1 Resumen 4.3.1.1 La determinación de cobre en cerveza mediante el uso de espectrofotometría de absorción atómica está restringido para aquellos instrumentos suficientemente sensibles como para detectar niveles de 0,05 mg/l por aspiración directa. 4.3.1.2 La concentración de cobre se determina refiriéndose a una curva de calibración obtenida por el método adición de estándares. 4.3.2 Equipos 4.3.2.1 Espectrofotómetro de absorción Atómica equipado con una lámpara de cátodo hueco para la detección del cobre. Provista de un quemador de tres ranuras (esto reduce los riesgos de formación de depósitos). 4.3.2.2 Balones volumétricos de vidrio, de 100 cm3 con tapa. 4.3.2.3 Pipetas, de 1 cm3 graduadas en 0,1 cm3. 4.3.2.4 Pipetas, volumétricas de 10 cm3. 4.3.3 Reactivos 4.3.3.1 Solución estándar de cobre.1000 mg/l. Disolver 1,000 g de cobre metálico en un volumen mínimo de ácido nítrico (1+1). Diluir a un litro con ácido nítrico al 1% (v/v). Alternativamente, soluciones estándar preparadas de muy alta pureza para espectrofotometría de absorción atómica están disponibles comercialmente. 4.3.3.2 Agua desionizada. 4.3.4 Procedimiento 4.3.4.1 La determinación debe efectuarse por duplicado sobre la misma muestra preparada. 4.3.4.2 Aspirar directamente las soluciones en el Espectrofotómetro de Absorción Atómica utilizando condiciones apropiadas para el uso de este instrumento. 4.3.4.3 Utilizar agua destilada para encerar el instrumento y luego medir las absorbancias de las muestras de cervezas y de los correspondientes estándares. 4.3.4.4 Utilizar los valores de absobancia obtenidos de los cuatro estándares para trazar la curva estándar. Extrapolar la cantidad de cobre presente en la cerveza en la correspondiente curva estándar. 4.3.4.5 No interrumpir la acción de aspiración en ninguna de las series. Esto incrementará la precisión en el trabajo. 4.3.5 Cálculo 4.3.5.1 Una réplica de una hoja de trabajo de laboratorio utilizada para registrar los datos y calcular el contenido de cobre se indica en la figura 1. Por extrapolación la intersección de la curva de la adición del estándar con la abscisa indica que la cerveza tiene 0,13 mg/l de cobre. (Continúa) -7- 2002-007