Determinación De Cafeína En Una Bebida Refrescante. Detección De Contaminación Accidental Por Aditivo Alimentario.

Determinación de cafeína en una bebida refrescante. Detección de contaminación accidental por aditivo alimentario.

Resumen
Para determinar la cantidad de cafeína así como la de ácido benzoico en una bebida se emplea la cromatografía líquida de alta resolución. Se realiza la separación de los componentes de una muestra y con ayuda de rectas de calibrado se obtiene la concentración de estos.Introducción teórica
HPLC (Cromatografía Líquida de Alta Resolución) este tipo de técnica analítica de separación deriva de la cromatografía clásica, permite la resolución de solutos, originándose la separación en un medio poroso por flujo de un líquido.
La cromatografía clásica se compone de un fase móvil, un sistema de introducción de la muestra, columna y sistema de detección. Consiste enhacer pasar una muestra problema a lo largo de una columna que contendrá una fase estacionario que interacciona con el analito en mayor o menor grado según sus propiedades químicas. La muestra problema pasa siendo arrastrada por una fase móvil que no interaccione con la columna.
La diferencia entre este tipo de cromatografía y la de alta resolución es la presencia en esta última de un equipo quepermite trabajar a presión elevada. Esto propicia: reducir el tamaño de la partícula de la fase estacionaria, que aunque esté muy empaquetada deja pasar la fase móvil, aumentándose así la eficacia separativa. También reduce la duración de la separación y permite una detección continua del eluido.
La cromatografía de alta resolución puede ser normal, si la fase estacionaria es polar, o inversa, sies apolar. Aunque, también, puede ser isocrática si la composición de la fase móvil es contante o en gradiente si no lo es.
Como ya se ha menciona, se requiere de un sistema de detección: en este caso se empleará un espectrofotómetro de absorción molecular, el cual nos permitirá distinguir los distintos componentes que salgan de la columna y el tiempo al que esto sucede.

Método experimentalEn primer lugar se realizan los patrones, añadiendo concentraciones conocidas de cafeína y ácido benzoico en cada uno. También es necesaria la preparación de las muestras problemas, desgasificándolas, ya que si no pueden causar interferencias en el equipo de separación debido a las burbujas que se pueden encontrar en ellos.
Se realiza en primer la separación de una muestra que solo contienecafeína para determinar el tiempo de retención de este compuesto y se obtiene su espectro para conocer cuál será el valor de longitud de onda apropiado para la práctico. Esto mismo se realiza con una muestra que solo contenga ácido benzoico.
A continuación se toman los valores tanto de altura como de área de la base para cada uno de los patrones, no solo de cafeína sino también de ácido benzoico. Aligual que con cada uno de los problemas.
Con esto se puede realizar las rectas de calibrado y así podemos obtener cada uno de las concentraciones de los componentes que se den en los problemas.

Resultados y análisis
Para comenzar, es necesario conocer los máximos de absorción tanto de cafeína como de ácido benzoico, las longitudes de onda que nos interesan en la práctica son 230 nm (ácidobenzoico) y 275 nm (cafeína).
Los patrones empleados para realizar las rectas de calibrado presentan las siguientes concentraciones:

Patrón | Cafeína (mg/L) | Ácido benzoico (mg/L) |
1 | 6 | 12 |
2 | 12 | 24 |
3 | 18 | 36 |
4 | 24 | 48 |
5 | 30 | 60 |
6 | 36 | 72 |
Tabla 1.- Concentraciones de los patrones.

Con esto, los valores obtenidos de altura y base de la línea decromatografía se muestran en la siguiente tabla:

230nm |
Cafeína | Ácido benzoico |
Área | Altura | Área | Altura |
96,75 | 31,89 | 830,75 | 102,06 |
246,60 | 71,92 | 1707,98 | 192,14 |
364,07 | 107,03 | 2452,56 | 272,94 |
441,19 | 137,61 | 3112,03 | 368,26 |
603,35 | 179,47 | 4355,08 | 497,14 |
697,39 | 214,19 | 5156,53 | 580,43 |

Tabla 2.- Valores de área y altura de los analitos a...