Por Kyle Mcnally, especialista en desarrollo de mercados
En el ámbito de la ciencia alimentaria, la cuantificación precisa de los componentes clave de los productos de consumo es fundamental. Uno de estos componentes es la cafeína, un estimulante presente en el té, que requiere una medición precisa para garantizar la consistencia y seguridad del producto. La espectroscopia de absorción UV-Visible ha demostrado ser un potente método de análisis. Este artículo explora la aplicación de la espectroscopia UV-Visible en la cuantificación de la cafeína en el té infusionado, haciendo hincapié en la importancia de la corrección del fondo para obtener resultados precisos.
Comprensión de la espectroscopia UV-Visible
La espectroscopia UV-Visible es una técnica que mide la absorbancia de la luz por una muestra a diferentes longitudes de onda. Según la ley de Beer, la absorbancia es directamente proporcional a la concentración del analito en la solución. Este método es especialmente ventajoso en entornos de control y garantía de calidad, donde es crucial verificar la cantidad correcta de una sustancia o asegurarse de que los contaminantes están por debajo de los límites aceptables.
Sin embargo, la complejidad de las matrices alimentarias puede plantear problemas. Muchas muestras de alimentos contienen múltiples componentes, lo que da lugar a espectros de absorción superpuestos. Esta naturaleza aditiva de la absorbancia puede complicar la cuantificación. La separación de estos componentes es una solución, pero a menudo lleva mucho tiempo y es poco práctica.
Los instrumentos de espectroscopia UV-Vis ofrecen análisis rápidos, económicos y fáciles de usar para verificar si la calidad del producto se ajusta a las especificaciones, especialmente en el caso de bebidas como el té, el café, la cerveza, el vino, los zumos, las bebidas energéticas y refrescantes, las aguas y otros líquidos poco espesos, pero también pueden funcionar con líquidos pegajosos y espesos, como la miel, o aceitosos, como el aceite de palma.
Comprender el té, infusionado o no
El contenido de cafeína del té se libera principalmente durante el proceso de remojo. Por lo tanto, el té que no ha sido infusionado contendrá cantidades insignificantes de cafeína en el líquido, ya que la cafeína permanece en las hojas de té secas.
He aquí una comparación para mayor claridad:
- Té infusionado: El contenido de cafeína del té infusionado puede variar mucho en función de factores como el tipo de té, el tiempo de remojo y la temperatura del agua. Una búsqueda en Internet muestra que muchas empresas de té informan de que, por término medio, una taza de 8 onzas de té negro contiene unos 40-70 miligramos de cafeína, mientras que el té verde contiene unos 20-45 miligramos. Teniendo en cuenta los mismos factores variables, la Clínica Mayo* ofrece estas cifras como guía: 8 onzas de té negro preparado contienen 47 mg de cafeína, mientras que 8 onzas de té verde preparado contienen 28.
- Té sin infusionar: Las hojas de té secas contienen cafeína, pero hasta que no se remojan en agua caliente, la cafeína no se libera en forma consumible. Por lo tanto, las hojas de té no remojadas no aportan un contenido medible de cafeína a una bebida.
Si usted es un bebedor de té, la Asociación del Té de Estados Unidos aconseja que, para obtener una buena taza de té negro, se deje reposar entre 3 y 5 minutos, y se sugieren otros tiempos para el té verde, el oolong y el té blanco. Sin embargo, si usted es un científico que intenta medir la cafeína del té, necesita algunos instrumentos analíticos.
Aplicación en la cuantificación de la cafeína
Realizamos una prueba, utilizando un espectrofotómetro UV-Visible, para cuantificar la cafeína en el té infusionado.
El proceso comenzó con la preparación de muestras de té, que se remojaron durante distintos periodos de tiempo. Como era de esperar, el aumento del tiempo de remojo dio lugar a una mayor absorbancia, lo que indica que se extraen más componentes de las hojas de té. Así lo demuestran los espectros de absorción de las muestras de té remojadas durante 30 segundos, 2 minutos, 4 minutos y 10 minutos.
Un aspecto crítico del método es la corrección de fondo, esencial para eliminar interferencias y garantizar una cuantificación precisa. La corrección de fondo se refiere al proceso de ajuste de cualquier interferencia o ruido que pueda afectar a la exactitud de las mediciones. Estos factores extraños podrían incluir el tipo de té, la calidad del agua y la calidad del propio té.
Resultados y discusión
Al finalizar el análisis, se compararon los espectros de absorción de los estándares de cafeína y de las muestras de té. Los estándares revelaron un claro rasgo de absorción a 272 nm, que se utilizó para cuantificar la concentración de cafeína. La absorbancia a esta longitud de onda se representó gráficamente frente a la concentración de cafeína, dando como resultado una relación lineal.
Las muestras de té, medidas a diferentes tiempos de infusión, mostraron aumentos correspondientes en la absorbancia, en consonancia con el aumento esperado en la extracción de cafeína con el tiempo. La ausencia de características significativas de absorción más allá de 450 nm indicó una interferencia mínima de partículas, afirmando la eficacia del proceso de filtración.
Conclusión
Este estudio demostró que se puede lograr una cuantificación precisa y eficiente de la cafeína mediante espectroscopia UV-Visible.
Para los científicos de los alimentos, este método ofrece un medio no destructivo para analizar el espectro de absorbancia de las muestras de té, lo que permite un análisis posterior si es necesario, por lo que es una herramienta valiosa en entornos de QA / QC.
La espectroscopia UV-Visible, cuando se combina con métodos avanzados de corrección de fondo, proporciona un potente enfoque para la cuantificación de la cafeína en el té infusionado.
Esta técnica no sólo ayuda a garantizar la calidad y seguridad del producto, sino que también agiliza el proceso analítico, lo que la convierte en una herramienta indispensable para los científicos de la alimentación.
Para obtener más información, incluidos los métodos y el proceso de estudio, los instrumentos utilizados, los espectros de absorción, la derivación de ecuaciones, las comparaciones de análisis derivados y las tablas de cálculo de la concentración de cafeína, lea la nota de aplicación: Caffeine Quantification in Steeped Tea: Background Correction Using GENESYSTM Smart QC.
Recursos adicionales
- Nota de aplicación: Caffeine Quantification in Steeped Tea: Corrección del fondo con GENESYSTM Smart QC
- Aplicaciones del espectrofotómetro UV-Vis
- Espectrofotómetros GENESYS
- *https://www.mayoclinic.org/healthy-lifestyle/nutrition-and-healthy-eating/in-depth/caffeine/art-20049372
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