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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.46.2012.tde-26042013-111524
Documento
Autor
Nome completo
Marcelo Rabello Rossi
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2012
Orientador
Banca examinadora
Lago, Claudimir Lucio do (Presidente)
Coelho, Lucia Helena Gomes
Masini, Jorge Cesar
Título em português
Monoetil carbonato em bebidas alcoólicas carbonatadas
Palavras-chave em português
Bebidas alcoólicas
Cerveja
Detecção condutométrica
Eletroforese capilar
Monoalquil carbonato
Monoetil carbonato
Resumo em português
Os monoalquil carbonatos podem ser vistos como produtos da hidrólise parcial de carbonatos orgânicos. Apesar de serem estudados desde a década de 1920, a literatura apresenta poucas evidências de sua formação em meio aquoso. Recentes estudos apontaram a eletroforese capilar (CE) com detecção condutométrica sem contato (C4D) como uma técnica versátil para a detecção e quantificação dessas espécies, a partir da qual foi possível evidenciar a formação de monoalquil carbonatos pela reação direta entre o bicarbonato e o álcool correspondente. A presença de monoetil carbonato (MEC) em amostras de cerveja foi demonstrada pela primeira vez no presente trabalho, bem como sua formação em drinks preparados a partir de uma bebida alcoólica destilada e um refrigerante. Um equipamento de CE com dois detectores do tipo C4D foi utilizado para a identificação e a quantificação dessa espécie, principais objetivos do presente trabalho. Uma propriedade intrínseca à detecção condutométrica - o fato de a resposta do detector estar, sob certas condições, exclusivamente relacionada às mobilidades dos compostos presentes - permitiu aquantificação do MEC apesar da impossibilidade de fazê-lo por meio de calibração externa, dada a sua instabilidade em meio aquoso. O método de quantificação, que utiliza como padrões de calibração do detector cinco soluções de espécies estáveis com mobilidades eletroforéticas próximas à do MEC, foi aplicado na determinação de tricloroacetato em solução aquosa e os resultados obtidos condizem com a concentração da espécie determinada por titulação. As concentrações de MEC encontradas em uma amostra de cerveja do tipo lager e em um drink de rum com refrigerante de cola foram 1,2 mmol.L-1 e 4,1 mmol.L-1, respectivamente. Esses valores concordam com as quantidades esperadas de MEC nessas bebidas com base em suas concentrações de álcool e bicarbonato. Apesar dos estudos prévios sugerirem a formação lenta de MEC após a mistura do bicarbonato com o etanol, o preparo dos três drinks estudados mostrou rápida formação de MEC logo após a mistura dos ingredientes. Estudos envolvendo a cinética de formação da espécie em diferentes valores de pH foram realizados, evidenciando maiores velocidades de formação em condições ácidas (pH 4) quando comparadas com condições básicas (pH 8). Pôde-se concluir que, apesar de as condições ácidas favorecerem o desprendimento de CO2 do sistema, deslocando o equilíbrio no sentido da decomposição do MEC, a formação da espécie também ocorre em sistemas ácidos. Além disso, o tempo necessário para a sua formação nesses sistemas condiz com a escala de tempo necessária para o preparo e o consumo dos drinks. Apesar de o presente trabalho ser o primeiro relato da existência de MEC em alimentos, bebidas como a cerveja são consumidas há milênios, sugerindo a baixa probabilidade de a espécie estudada ser nociva. Pouco se sabe, no entanto, a respeito do seu papel no sabor das bebidas estudadas e na absorção do álcool pelo organismo.
Título em inglês
Monoethyl carbonate in carbonated alcoholic beverages
Palavras-chave em inglês
Alcoholic beverage
Beer
Capillary electrophoresis
Conductivity detection
Monoalkyl carbonate
Monoethyl carbonate
Resumo em inglês
The monoalkyl carbonates can be treated as products of the partial hydrolysis of organic carbonates. Despite they are studied since late 1920's, the literature shows little evidence about their formation in aqueous media. Recent studies point the capillary electrophoresis (CE) with capacitively coupled contactless conductivity detection (C4D) as a versatile technique for the identification and determination of these species, showing their formation from the direct reaction between bicarbonate and the corresponding alcohol. The presence of monoethyl carbonate (MEC) in beer is demonstrated for the first time, as well as the formation of this species in drinks prepared with a distilled beverage and a carbonated soft drink. A CE equipment with two C4D detectors was used to identify and quantify this species in cited beverages, the main objectives of the present work. An intrinsic property of the conductometric detection made possible the determination of MEC in spite of the impossibility to quantitate it by external calibration due to its stability issues in aqueous media. The quantitation method, which uses five solutions of stable species with similar electrophoretic mobilities to the analyte, was applied in the determination of trichloroacetate in aqueous solution and the results were in agreement with the concentration obtained by titration. The concentrations of MEC in samples of lager beer and rum and cola drink were, respectively, 1.2 mmol.L-1 and 4.1 mmol.L-1, which agree with the levels of ethanol and bicarbonate available in these products. Although the previous studies suggests the formation of a small amount of MEC right after the mixing of bicarbonate with ethanol - that grows over time - the three studied cases showed a fast formation of MEC after the mixing of the ingredients of the drinks. Studies about the formation kinetics in two different pH values were made showing higher formation rates for acidic media when compared with alkaline media. One can conclude that although the acidic conditions favor the loss of CO2, shifting the equilibrium toward the decomposition of MEC, the species formation also occurs in acidic media. Besides, the required time for its formation in these systems matches the time scale needed for the preparation and the consumption of the drink. Although the present study is the first report of MEC existence in food, beverages like beer have been consumed for a long time, suggesting the low probability of its harmful potential. There are, however, little knowledge about its role in flavoring and alcohol absorption in the body.
 
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Data de Publicação
2013-06-06
 
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