Bebidas Mexicanas septiembre-octubre 2016 by Alfa Editores Técnicos

2 [ CONTENIDO ]

SEPTIEMBRE - OCTUBRE 2016 | VOLUMEN 5, NO. 5 www.alfa-editores.com.mx | buzon@alfa-editores.com.mx

Tendencias

Purificación adicional de alcohol de grado alimenticio para fabricar un producto libre de congéneres

Tecnología

Efecto del tratamiento con UV y cloro/UV en colifagos en la desinfección de agua potable

Bebidas Mexicanas | Septiembre - Octubre 2016

4 [ CONTENIDO ]

EDITOR FUNDADOR

Ing. Alejandro Garduño Torres DIRECTORA GENERAL

Secciones

Lic. Elsa Ramírez Zamorano Cruz CONSEJO EDITORIAL Y ÁRBITROS

Editorial

Novedades

M. C. Abraham Villegas de Gante Dra. Adriana Llorente Bousquets Dra. Consuelo Silvia O. Lobato Calleros Dr. Francisco Cabrera Chávez Dra. Herlinda Soto Valdez Dr. Humberto Hernández Sánchez Dr. José Pablo Pérez-Gavilán Escalante Dra. Judith Jiménez Guzmán M. C. Ma. del Carmen Beltrán Orozco Dra. Ma. del Carmen Durán de Bazúa Dra. Ma. del Pilar Cañizares Macías Dr. Marco Antonio Covarrubias Cervantes Dr. Mariano García Garibay Ing. Miguel Ángel Zavala Arellano M. C. Rodolfo Fonseca Larios Dra. Ruth Pedroza Islas Dr. Salvador Vega y León Dr. Santiago Filardo Kerstupp Dra. Silvia Estrada Flores Dr. Valente B. Álvarez DIRECCIÓN TÉCNICA

Calendario de Eventos

Q.F.B. Rosa Isela de la Paz G. PRENSA

Lic. Víctor M. Sánchez Pimentel DISEÑO

Índice de Anunciantes

Lic. María Teresa Bañales Yerena Lic. Eduardo Romero Munguía VENTAS

Cristina Garduño Torres Karla Hernández Pérez ventas@alfa-editores.com.mx

OBJETIVO Y CONTENIDO La función principal de BEBIDAS MEXICANAS es dar difusión a los servicios de apoyo que las empresas proveedoras (de materias primas, maquinaria, laboratorios de control de calidad, etc.) ofrecen a la Industria de Bebidas, a la vez servir de medio para que los técnicos, especialistas e investigadores de las áreas relacionadas con el sector indicado anteriormente, expongan sus conocimientos y experiencias. El contenido de la revista es actualizado debido a la aportación del conocimiento de muchas personas especializadas en el área. Adicionalmente se incluye información tecnológica de aplicación básica y práctica, con la finalidad de que ayude a resolver los problemas que enfrentan los industriales procesadores del ramo. BEBIDAS MEXICANAS se edita bimestralmente y es una publicación más de ALFA EDITORES TÉCNICOS, S.A. de C.V. Av. Unidad Modelo No. 34, Col. Unidad Modelo, C.P. 09089, México, D.F. Tels./Fax: (55) 55 82 33 42, 78, 96 con 6 líneas. E-mail: buzon@alfa-editores.com.mx, o bien nuestra página: www.alfa-editores.com.mx Todos los derechos reservados. Prohibida la reproducción total o parcial, sin permiso escrito del editor. El contenido de los artículos firmados es responsabilidad del autor. El contenido de los artículos sin firma es responsabilidad de la editorial. La veracidad y legitimidad de los mensajes contenidos en los anuncios publicados en esta revista son responsabilidad de la empresa anunciante. Se aceptan colaboraciones. No se devuelven originales. Se acepta intercambio de publicaciones similares.

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Vodka, bebida anti-congelación con un mercado actualmente frío Al igual que sucede con otros tipos de bebidas de consumo histórico por la humanidad, no se tiene certeza plena de cómo fue el nacimiento del vodka. Sin embargo, algunos expertos en el tema coinciden en que su creación fue motivada por el frío extremo de las estepas rusas, ya que imposibilitaba el transporte de bebidas de baja graduación e ingesta acostumbrada, como el vino o la cerveza, pues comúnmente se congelaban en su paso por esta parte del mundo. Bautizado como “agua de la vida” por comerciantes rusos que trasportaban hidromiel en el siglo IX o destilado por primera vez por monjes polacos que lo empleaban con fines medicinales en el siglo XI, dos versiones distintas de su surgimiento, el vodka se consolidó como la bebida alcohólica favorita de los rusos a mediados del milenio pasado y comenzó a producirse a partir de alimentos tradicionales de las granjas rusas, como el trigo, el centeno, la papa y el maíz, además de otros cereales. Relacionado popularmente con Rusia -y sobre todo con Moscú, donde se cree que se produce el de mayor calidad a raíz de algunas medidas políticas de hace más de 200 años-, el vodka ha adquirido actualmente una relevancia internacional, pues de acuerdo con un informe sobre destilados elaborado por la revista “The Economist” en 2012, era el trago más consumido a nivel mundial, seguido por el ron. Sin embargo, un reporte más reciente de la agencia de estudios de mercado Euromonitor International afirma que la ingesta de bebidas alcohólicas en el

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mundo registró un descenso general del 0.7 por ciento el año pasado, una fase negativa que no se observaba desde hace más de una década y que afectó considerablemente a los mercados del vodka y del ron, mientras que los vinos blancos y tintos remontaron a niveles positivos. Con propiedades incluso medicinales (se le atribuyen cualidades anestésicas, reducción de estrés, actividad cardio-protectora, efectos antisépticos y que mantiene la piel y el cabello saludables), ha llegado el momento de dedicar una edición de Bebidas Mexicanas al vodka, mediante la publicación de un estudio de la pureza de 12 marcas de vodka establecidas y la purificación adicional de alcohol de grado alimenticio para fabricar un producto libre de congéneres (implicados en la contribución de los síntomas de la resaca). Además, incluimos un texto sobre el efecto del tratamiento con UV y cloro/UV en colifagos durante la desinfección de agua potable. Bienvenid@s a Bebidas Mexicanas de septiembre y octubre del 2016, el equipo de Alfa Editores Técnicos agradece su lectura y le invita a conocer nuestros nuevos micro-sitios y proyectos de comunicación para las industrias de alimentos, bebidas y envases, a través de los renovados espacios on-line a los cuales puede acceder desde el portal general de esta casa editorial: www.alfa-editores.com.mx. Lic. Elsa Ramírez-Zamorano Cruz Directora General

Novedades

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Crecen las exportaciones de tequila

este producto pasó de 77.8 millones de litros a 84.6 millones durante los primeros cinco meses del año.

La exportación de tequila aumentó 8.8% en volumen durante el periodo enero–mayo de este año, en comparación con el mismo lapso de 2015, lo que reditúa en beneficios para 17 mil productores del país, de los cuales el 80% tienen menos de cinco hectáreas, informó la Secretaría de Agricultura, Ganadería, Desarrollo Rural, Pesca y Alimentación (SAGARPA).

Entre los mercados con mayor incremento se encuentran Alemania (que pasó a ser el segundo país consumidor de esta bebida), con un aumento del 221.9%; Australia, 128.3%; Austria, 216%; Ecuador, 121.4%; Finlandia, 100%; Singapur, 334.9%; Panamá, 102.5%, y Malasia, 130.5%.

Se refuerzan las acciones, incentivos y apoyos para la cadena productiva del tequila, con el objetivo de mantener e incrementar el ritmo de crecimiento de esta actividad icónica de México. Con base en datos preliminares del Consejo Regulador del Tequila (CRT), el volumen de las ventas internaciones de

Los principales nichos para el tequila son Estados Unidos, con un volumen de 70.5 millones de litros en el periodo enero-mayo; Alemania, 70.5 millones; Francia 1.3 millones; España, 1.3 millones; Japón, 789 mil litros; Panamá, 645 mil; Sudáfrica, 588 mil; Brasil, 521 mil; Singapur, 514 mil; Canadá, 513 mil; Grecia, 474 mil; Colombia, 450 mil, y Australia, con 341 mil litros de la bebida.

Colombia cumplirá recomendaciones de la OMC sobre licores La Unión Europea (UE) solicitó a la Organización Mundial de Comercio (OMC) formar un Grupo Especial (panel arbitral) para que decida sobre una diferencia con Colombia en relación con el caso de la discriminación sobre bebidas alcohólicas. Las normas de la OMC (aprobadas mediante la ley 170 de 1994) establecen la obligación de no discriminar a los productos extranjeros en las regulaciones domésticas de los países. Desde 2008 la UE ha venido solicitando a Colombia el cumplimiento de dicho compromiso en relación con el régimen legal de licores actualmente vigente en ese país. La Unión Europea alega que sus bebidas alcohólicas pagan ahí más impuestos que los que se cobran a licores colombianos nacionales, además de existir restricciones al acceso al mercado en las provincias colombianas. Como en todos los procesos ante la OMC, “Colombia atenderá el procedimiento de la Organización de conformidad con las etapas establecidas para el mismo. Es importante señalar que en cualquier momento, la Unión Europea puede desistir de la controversia”; informó el gobierno del país sudamericano.

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{10} Chile será la próxima sede del concurso Spirits Selection

Novedades

En el marco del tercer día de catado a ciegas del certamen “Spirits Selection México”, Baudouin Havaux, presidente del “Concours Mondial de Bruxelles”, informó que Chile será el próximo país anfitrión del Spirits Selection, en su edición del 2017. Durante el cambio de estafeta, el presidente de la Cámara Nacional de la Industria Tequilera, Luis Velasco Fernández, felicitó al nuevo país anfitrión y le deseó éxito en la organización de la edición del próximo año del Spirits Selection. Agradeció también la oportunidad de ser sede de este campeonato mundial de espirituosos y destacó la importancia de que el mismo se haya desarrollado en la ciudad de Tequila, Jalisco. Sostuvo que a través de las visitas realizadas a las diversas destilerías de Tequila, los catadores “pudieron experimentar el proceso de creación de nuestra bebida y observar de cerca la pasión, el esfuerzo y dedicación con la cual se crea”. Por su parte, el presidente del Concurso Mundial de Bruselas, Baudouin Havaux, al entregar la estafeta a Francisco Javier Hernández Solís, presidente de la Asociación de Productores de Pisco A.G., reiteró que el objetivo es premiar a los mejores destilados del mundo y dar a conocer los resultados ofreciendo una garantía de calidad a los consumidores.

Crearán el Instituto Mexicano del Café Este año se establecerán las bases para conformar el Instituto Mexicano del Café, el cual entrará en operación próximamente y será un organismo que permitirá darle mayor sustentabilidad y viabilidad transexenal a las políticas públicas encaminadas a impulsar la producción del aromático. Durante la Cumbre Latinoamericana del Café 2016, que se realizó en el Centro Banamex de la Ciudad de México, la SAGARPA informó que se trabaja estrechamente con el Instituto Interamericano de Cooperación para la Agricultura (IICA) y productores para que el Instituto Mexicano del Café sea una realidad y coadyuve de manera determinante a solucionar los desafíos que el sector enfrenta. El cultivo del café es una actividad relevante para nuestro país por su importancia económica y, principalmente, social. Lo anterior, debido a que el 73 por ciento de los predios productivos cuentan con superficies de una hectárea o menos. El aromático es un producto de gran arraigo productivo y de alto consumo en México; la superficie cultivada de café equivale a siete veces el tamaño del territorio de la capital del país, es decir más de 600 mil hectáreas, y concentra su producción en 12 estados de la República.

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Purificación adicional de alcohol de grado alimenticio para fabricar un producto libre de congéneres Tendencias

[ Lingshuang Cai 1, Somchai Rice 2,3, Jacek A. Koziel 2,3,4,5 , William S. Jenks 6 y J. (Hans) van Leeuwen 3,4,5,7 ]

Palabras clave: Congéneres; vodka; ozonización; SPME; GC-MS; impurezas.

La mayoría de las bebidas alcohólicas contiene pequeñas cantidades de químicos diferentes al alcohol, los congéneres. Estos son subproductos del proceso de fermentación del sustrato. Los congéneres están implicados en la contribución de los síntomas de la resaca (veisalgia) y por lo tanto se considera conveniente eliminar estas sustancias. Esta investigación comparó 12 marcas de vodka establecidas con un nuevo producto por GC-MS-olfatometría. Se encontró que un nuevo vodka de Iowa producido con maíz fue el más puro mientras que otro vodka con base de maíz y un vodka con base de papa contenían ocho y doce impurezas cada uno. Otros ocho vodkas disponibles comercialmente contenían de

15 a 19 impurezas y tres vodkas mostraron más de 30 impurezas. Ni la materia prima ni el país de origen hicieron una diferencia en el nivel de impurezas. Sin embargo, el proceso del tratamiento fue de gran importancia en términos de alcanzar niveles de impureza más bajos. Las destilaciones múltiples y la filtración no parecieron beneficiar la calidad, tampoco el carbón vegetal y el carbón activado solos. Sin embargo, un vodka con base en un proceso de destilado múltiple de espirituosas con grano neutro de maíz contenía cero impurezas de volátiles medibles. El proceso del tratamiento particular involucró ozonización, seguido por carbón activado granular y una catálisis nano-metal noble y de absorción.

[ 1 Protección de Cultivos DuPont, Centro de Investigación Stine-Haskell, 1090 Elkton Road, Newark, DE 19713, USA, anteriormente con 3; Programa Interdepartamental de Toxicología, Universidad del Estado de Iowa, Ames, I, 50011, USA;] Departamento de Ingeniería Agrícola y Biosistemas, Universidad del Estado de Iowa, Ames, I, 50011, USA; 4 Departamento de Ingeniería Civil, Construcción y Ambiente, Universidad del Estado de Iowa, Ames, I, 50011, USA; 5 Departamento de Ciencias Alimentarias y Nutrición Humana, Universidad del Estado de Iowa, Ames, I, 50011, USA; 6 Departamento de Química, Universidad del Estado de Iowa, Ames, I, 50011, USA; 7 Oz Spirits LLC, Clear Lake, IA 50428, USA. ] 2

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Tendencias Septiembre - Octubre 2016 | Bebidas Mexicanas

14 [ TENDENCIAS ]

INTRODUCCIÓN La pureza del vodka es de algún interés al consumidor. Es bien conocido que la destilación simple e incluso la destilación doble pueden todavía producir un sabor severo y curtido. Los consumidores más exigentes están, por lo tanto, dispuestos a pagar más por un vodka más puro. Sin embargo, hay una razón más importante para remover las impurezas de las bebidas alcohólicas, es decir, su efecto sobre el bienestar post-consumo. La mayoría de las bebidas alcohólicas contienen pequeñas cantidades de químicos diferentes al etanol. Estos son subproductos del proceso de fermentación del sustrato, por ejemplo, granos, frutas y tubérculos. Los congéneres son moléculas orgánicas complejas con algunos efectos tóxicos incluyendo acetona, acetaldehído, furfural y alcoholes de fusel o superiores. Los alcoholes de fusel (o aceites de fusel) son principalmente 2-metil-1-butanol, alcohol isoamílico, alcohol de isobutílico y alcohol n-propil (1). Mientras que la causa principal de los síntomas de la resaca es el etanol, los congéneres pueden aumentar la severidad

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de los síntomas (2,3). Los congéneres están implicados en contribuir a los síntomas de la resaca (veisalgia), y por lo tanto se considera conveniente remover estas sustancias (4,5).

[ TENDENCIAS ] 15

Se desarrolló un proceso novedoso para purificar el etanol con base de maíz (6,7). El nuevo proceso utiliza ozonización del etanol seguido por un tratamiento con carbón activado granular (GAC) y desorción con gas. Diez congéneres comunes se evaluaron (acetaldehído, etil vinil éter, 1,1-dietoxietano, alcohol isoamílico, acetato de isoamilo, estireno, 2-pentylfuran, hexanoato de etilo, octanoato de etilo y decanoato de etilo). Un tratamiento de 40mg/L de ozono resultó en un >56% y >36% de remoción de estireno y 2-pentylfuran, respectivamente, sin generación significativa de subproductos. 55g/L de carbón activado y 270 min de tiempo de absorción resultaron en 84, >72 y 78% remociones de hexanoato de etilo, octanoato de etilo y decanoato de etilo, respectivamente. La desorción en base a CO2, a 675 LRemoción gas/LMuestra removió 65, >82 y >83% de acetaldehído, etil vinil éter y 1,1-dietoxietano, respectivamente. Una combinación de los tres enfoques removió efectivamente ocho impurezas y llevó un largo camino en purificar el etanol para alcanzar un producto de alta calidad (7).

de gas fue combinada con la ozonización, un GAC apropiado fue desarrollado para remover las impurezas oxidadas y una nueva unidad de proceso de filtración del nano-metal noble se desarrolló para un mayor apoyo en

Un proceso similar a uno descrito en Onuki et al. (7) fue desarrollado para alcanzar un mayor grado de pureza y fue usado en el desarrollo de una nueva marca de vodka en base a maíz. Se hicieron ciertas adaptaciones, incluyendo destilaciones múltiples antes del tratamiento a un menor nivel de tratamiento adicional requerido. La desorción

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la remoción de impurezas. Este estudio tuvo como objetivo establecer las diferencias entre varios vodkas comerciales, incluyendo la nueva marca purificada, y establecer el efecto de las materias primas y el tipo de tratamiento en el número de impurezas en estas bebidas alcohólicas populares.

MATERIALES Y MÉTODOS Muestras de vodkas comerciales La Tabla 1 resume la materia prima, la información de preparación conocida, el país de origen y el material de empaque de los 13 vodkas comercialmente disponibles que fueron estudiados.

Ozonización, absorción de carbón activado y remoción con gas Tabla 1. Lista de vodkas analizados.

Este proceso se explica a detalle por Onuki et al. (7). Brevemente, el ozono se genera y pasa a través de una muestra de etanol al

79% a una velocidad de flujo fija, donde la dosis de ozono total era dependiente del tiempo. El etanol post-ozonizado fue tratado con cantidades específicas de GAC y agitado por una cantidad de tiempo establecida. El aire, N2 o CO2 se pasaron a través de la muestra de etanol al 79% a una velocidad de flujo fija para una cantidad de tiempo establecida. El etanol resultante fue diluido a una concentración del 10% (v/v) y analizado como se muestra a continuación.

Microextracción de la fase sólida Una fibra de microextracción en fase sólida de 85 µm de Carboxen/PDMS (57334-U, Supelco, Bellefonte, PA, USA) se usó en todas las muestras para extraer y pre-concentrar los compuestos orgánicos volátiles (VOCs) del espacio de cabeza de las muestras de vodka. Todas las muestras fueron diluidas a un contenido de etanol del 10% diluyendo 2.5 mL de vodka grado 80 a 7.5 mL de agua pura en un vial ámbar de 20 mL. Todas las muestras

No.

Materia prima

Técnica de purificación

País

Material de la botella

Maíz

Alcohol de cereales neutrales que involucran la destilación múltiple, ozonización, adsorción GAC y filtración nano-metal noble.

Estados Unidos

Vidrio

Maíz

Destilación de cuatro columnas + triple filtración.

Estados Unidos

Plástico

Maíz

Destilación triple y filtro de carbón orgánico.

Estados Unidos

Plástico

Maíz

Destilado seis veces, filtrado por medio de carbón activado.

Estados Unidos

Plástico

Grano

Destilado.

Finlandia

Vidrio

Grano

Destilado cinco veces con cinco columnas.

Suecia

Plástico

Grano

Destilado.

Suecia

Vidrio

Grano

Destilado.

Polonia

Vidrio

Papa

Destilado cuatro veces.

Polonia

Vidrio

Trigo

Destilado, filtrado por medio de carbón de leña suelta.

Países Bajos

Vidrio

Trigo

Destilado.

Francia

Vidrio

Trigo

Destilado.

Rusia

Vidrio

Uva

Destilado cinco veces.

Francia

Vidrio

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[ TENDENCIAS ] 17

diluidas fueron recolectadas por extracción del espacio de cabeza con SPME. El proceso SPME fue realizado automáticamente usando un inyector automático CTC Combi PALTM LEAP GC (LEAP Technologies Inc., Carrboro, NC, USA) equipado con un agitador térmico. Para cada muestra, la secuencia automática se inició transfiriendo el vial de vidrio pre-lleno con el vodka diluido al agitador, establecido a 40°C, y el vial se equilibró a esta temperatura por 5 min con 500 rpm de agitación. El equilibrio fue seguido por la exposición de la fibra, que se desorbe en el puerto de inyección durante 2 min para limpiar la fibra antes de la extracción, para el espacio de cabeza del vial durante 5 min mientras se agitaba a 500 rpm. Des-

pués del periodo de exposición, la fibra fue inmediatamente insertada en el inyector GC a 260°C durante 2 min para desorción, separación posterior y análisis.

GC-MS-O Una cromatografía de gas multidimensional– espectrometría de masa – olfatometría (MD GC-MS-O) (MOCON, Round Rock, TX, USA) fue usada para todos los análisis. El sistema integra GC-O con un GC-MS convencional (Agilent 6890N GC/5973 MS, Wilmington, DE, USA) como plataforma base con la adición de un puerto olfatorio y un detector de ionización de flama. El sistema fue equipado con una pre-columna no polar (BP-5, 56 m x 530 µm diámetro interior x 1.00 µm

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de grosor, SGE, Austin, TX, USA) y una columna analítica polar (BP-20, 25M x 25 m x 530 µm diámetro interior x 1.00 µm de grosor, SGE, Austin, TX, USA) en series, al igual que la automatización del sistema y el software de adquisición de datos (MultiTraxTM V. 6.00 y AromaTraxTM V. 6.61, Microanalytics and ChemStationTM, Agilent). Los parámetros generales de ejecución se usaron como se indica a continuación: inyector, 260 °C; detector de ionización de flama, 280 °C, columna, 40 °C inicial, se mantiene 6 min, 10 °C/min, 220 °C final, se mantiene 4 min; gas acarreador: He. Se estableció rango de masa a índice de carga (m/z) entre 29 y 280. Los espectros fueron recolectados a 6 scans/s y la energía de ionización de electrones fue establecida a 70 eV. El detector MS fue sintonizado automáticamente todos los días como un control del funcionamiento del MS. La identidad de los compuestos fue verificada usando (a) referencias estándar (Sigma-Aldrich, Fisher, Fluka) y correspondiendo

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sus tiempos de retención en la columna capilar multidimensional GC y de espectro de masa, (b) comparando los espectros de masa de compuestos desconocidos con el sistema de búsqueda de la biblioteca de BenchTop/ PBM (Espectrometría de Masa Empalizada, Ithaca, MY, USA) y espectro de compuestos puros, y (c) comparando la descripción de caracteres de olor. Panelistas altamente entrenados olieron los compuestos separados del GC simultáneamente con los análisis químicos (Fig. S2). Las evaluaciones de olor consistieron de comparaciones cualitativas de: (a) el número de eventos de olores separados y (b) el total de olor definido aquí como la suma del producto de la intensidad del olor y la duración del evento de olor para todos los eventos de olor separados, y estos se registraron en un aromatograma. El aromatograma fue registrado por un panelista utilizando la nariz humana como un detector. Los eventos de olor resultado de los compuestos separados elu-

[ TENDENCIAS ] 19

didos de la columna se caracterizaron para los descriptores de olor con un panel de 64 descriptores y una intensidad de olor con un software Aromatrax (MIcroanalytics, Round Rock, TX, USA). Las respuestas olfativas de los panelistas se registraron usando un software Aromatrax aplicando una etiqueta de olor a un pico o una región de la separación cromatográfica. La etiqueta de olor consistió en descriptores de carácter editable de olor, un lapso de tiempo de eventos de olor (duración de olor) y la intensidad del olor percibido.

RESULTADOS

niveles de impureza resultaron en mayores eventos de olor. El número de veces del destilado es realmente solo una “expresión comercial”. Las grandes plantas de destilación de alcohol comercial usan columnas de destilación multietapa, donde cada etapa podría ser considerada una destilación, y así un número mayor de etapas de destilación podría ser declarado si se desea para propósitos de marketing. Aunque se realizaron las pruebas detalladas en todos los 13 vodkas evaluados, sólo los resultados de tres de los vodkas se presentaron en la parte principal de este documento. La Información de Soporte a este documento muestra los otros resultados. Los vodkas

Trece vodkas comercialmente disponibles (Tabla 1) se analizaron para detectar impurezas químicas en el espacio de cabeza y aromas asociados. Ya que el análisis químico y sensorial se realizó simultáneamente, los eventos de olor pueden ser tentativamente identificados por comparación del tiempo de retención de la identificación del compuesto GC-MS de los espectros de probabilidad comparados. El SPME del espacio de cabeza del agua usada para la dilución fue analizado como la muestra control y no mostró interferencia de olores o compuestos volátiles. Sólo los ejemplos seleccionados de un vodka en base a grano y un vodka en base a maíz se discutieron en las siguientes sub-secciones. Los 13 vodkas fueron clasificados de acuerdo a las impurezas y eventos de olor. Uno de los vodkas, el de la columna destilada 5x, tuvo un número más alto de eventos de olor que los otros dos vodkas con un número similar de impurezas. Esto ilustra que la destilación no removió los compuestos altamente volátiles que podrían estar en la base de los eventos de olor. Sin embargo, la tendencia general fue que los vodkas con mayores

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sólo son descritos en términos generales para no interferir con ninguna información comercial sensible.

Nuevo vodka de maíz usando purificación físico-química Las pruebas se realizaron para demostrar el

efecto de purificación de dos etapas principales del tratamiento, es decir, el efecto de la ozonización y el proceso de la adsorción subsecuente del carbón activado granular (GAC). Químicamente no se detectaron impurezas volátiles por espectrómetro de masa (Fig. 1). Sólo se detectó etanol por olfato humano (Fig. 2).

Respuesta Respuestadel delDetector Detectorde deMasa Masa

Figura 1. Cromatografía de iones totales de los compuestos orgánicos volátiles (VOCs) del espacio de cabeza del nuevo vodka purificado por microextracción de fase sólida (SPME)MDGC-MS-O.

Tiempo de Retención (min) Tiempo de Retención (min)

Intensidad IntensidadRelativa Relativa

Figura 2. Comparación del aromatograma y el cromatograma del espacio de cabeza del nuevo vodka purificado por SPME-MDGC-MS-O. Sólo el etanol fue detectado por el olfato humano, y caracterizado como “alcohólico” con un tono hedónico “neutral 0”.

Aromatograma Aromatograma Cromatograma de iones totales Cromatograma de iones totales Tiempo (minutos) Tiempo (minutos)

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[ TENDENCIAS ] 21

Un vodka suizo de grano Pruebas similares se realizaron en un vodka suizo comercial de grano. El análisis químico de esta muestra resultó en 19 impurezas volátiles en el espacio de cabeza, el cual fue detectado por espectrometría de masa (Fig. 3). Las identificaciones de estas impurezas se muestran en la Tabla 2. El análisis sensorial de esta muestra resultó en 10 notas de aroma en el espacio de cabeza, como se detectó por olfato humano (Fig. 4). Los detalles de estos 10 aromas se muestran en la Tabla 3.

DISCUSIÓN La fuente de la materia prima para la fermentación no pareció jugar un rol significativo en la calidad del vodka, ciertamente no

Un vodka americano de maíz Se realizaron pruebas similares diferentes en un vodka americano comercial producido con maíz. El análisis químico de esta muestra resultó en 49 impurezas volátiles en el espacio de cabeza. El análisis sensorial de esta muestra resultó en 11 notas de aroma en el espacio de cabeza, como se detectó por olfato humano (Fig. 5 y 6). Los 13 vodkas pueden ser clasificados de acuerdo a las impurezas y eventos de aroma. Uno de los vodkas, el de la columna de destilación 5x, tuvo un mayor número de eventos de olor que los otros dos vodkas con un número similar de impurezas. Esto ilustra que la destilación sola no remueve los altos compuestos volátiles que podrían estar en la base de los eventos de aroma. Sin embargo, la tendencia general fue que los más altos niveles de impurezas generaron más eventos de aroma.

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Aromatograma Cromatograma de iones totales

22 [ TENDENCIAS ]

Respuesta del Detector de Masa

Tiempo (minutos)

Tiempo de Retención (min)

Intensidad Relativa

Figura 3. Cromatograma de iones totales de los VOCS en el espacio frontal del vodka suizo de grano (destilado cinco veces, filtrado con carbón activado) por SPME-MDGC-MO-O.

Detector de Masa

Tabla 2. Identificación preliminar de los compuestos orgánicos volátiles (VOC’s) del espacio frontal del vodka suizo de grano (destilado 5 veces, filtrado con carbón activado).

No.

Tiempo de retención en la columna GC

Nombre químico

CAS

Ion significante

Coincidencia de identificación espectral MS (%)

5.58

Tolueno

108-88-3

91, 92

8.80

Etilbenceno

100-41-4

91, 106

9.08

Xileno(s)

91, 106

9.43

α-Pineno

10.00

Xileno(s)

10.83

b-Pineno

11.43

ο-Etiltolueno

11.65

80-56-8

93, 77

91, 106

18172-67-3

93, 41

611-14-3

105, 120

Δ-3-Careno

13466-78-9

93, 77

12.25

DL-Limoneno

138-86-3

68, 93

12.63

ο-Cimeno

527-84-4

119, 134

12.98

-Terpineno

99-85-4

93, 91

13.06

Undecano

1120-21-4

57, 43

13.50

9-Metil-3-undeceno

74630-54-9

70, 41, 55

13.90

Desconocido

14.85

Dodecano

112-40-3

16.45

Tridecano

629-50-5

18.61

Tridecanoato de etilo

28267-29-0

88, 101

18.78

Viridiflorol

552-02-3

109, 69

24.03

1,1,3-trimetil-3-fenilindano

3910-35-8

221, 143

Tiempo (minutos)

cuantificada por el número de impurezas, ni por la cantidad de eventos de olor. Esto está ilustrado por el hecho de que los cinco

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Aromatograma

57, 43, 71

Cromatograma de iones totales 57, 71, 85 95

vodkas con los menores niveles de impureza estuvieron basados en cuatro diferentes materias primas. Igualmente, parece que el país

[ TENDENCIAS ] 23

Intensidad Relativa

Tiempo de Retención (min)

Aromatograma Cromatograma de iones totales Tiempo (minutos)

Descriptor de aroma

Intensidad del aroma (%)

Tiempo de inicio (min)

Ancho (min)

Área de evento (intensidad de aroma x ancho x 100)

Alcohólico Solvente Neutral 0

2.45

0.19

948

Solvente Desagradable – 1

3.3

0.06

239

Solvente Desagradable – 1

6.1

0.05

149

Plástico Desagradable – 1

9.36

0.05

149

Menta Neutral 0

9.56

0.08

319

Plástico Solvente Desagradable – 1

11.93

0.25

998

Solvente Desagradable – 1

12.62

0.07

209

Mohoso Neutral 0

13.27

0.09

269

Acartonado Neutral 0

15.15

0.14

559

Mohoso Lácteo Neutral 0

15.81

0.09

269

Respuesta del Detector de Masa

Evento no.

Figura 4. Comparación de aromatograma y cromatograma de un vodka sueco de grano (destilado cinco veces, filtrado a través de carbón activado) por SPME-MDGC-MS-O.

Tiempo de Retención (min) Tabla 3. Aromas detectados por olfato humano del espacio de cabeza de un vodka sueco de grano (destilado cinco veces, filtrado a través de carbón activado).

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Cromatograma de iones totales Aromatograma Tiempo (minutos)

24 [ TENDENCIAS ]

Cromatograma de iones totales

Tiempo (minutos) Figura 5. Cromatograma de iones totales de los VOC’s del espacio

RespuestaRespuesta del Detector del Detector de Masa de Masa

de cabeza de un vodka americano de maíz (destilado seis veces, filtrado con carbón activado) por SPME-MDGC-MS-O.

Tiempo de Retención (min)

Intensidad Intensidad Relativa Relativa

Tiempo de Retención (min)

Aromatograma Cromatograma Aromatograma de iones totales

Tiempo (minutos)

Figura 6. Comparación de aromatograma y cromatograma de un vodka americano de maíz (destilado seis veces, filtrado con carbón activado) por SPME-MDGC-MS-O.

(minutos) de origen no fue importante.Tiempo El empaque en vidrio o plástico parece que no muestra diferencias, aunque no hubo una comparación directa hecha entre diferentes empaques del mismo producto.

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Cromatograma de iones totales

Algunas de las impurezas observadas tuvieron puntos de ebullición altos, lo que puede llevar a la expectativa de que estos podrían separarse por la destilación. Sin embargo, los resultados indicaron que la destilación múlti-

[ TENDENCIAS ] 25 ple por sí sola no eliminó todas las impurezas. También, el tratamiento de carbón orgánico o activado por sí solo no contribuyó significativamente para remover las impurezas. Como se esperaba, tampoco las filtraciones múltiples. El único tratamiento capaz de remover todas las impurezas fue una combinación de oxidación selectiva con ozono, GAC y una filtración nano metal noble, como se demostró con el ejemplo del nuevo vodka de maíz.

AGRADECIMIENTOS Los autores agradecen a Oz Spirits LLC y al Estado de Iowa por el apoyo financiero por medio del Instituto de Tecnología de Investigación Física.

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Efecto del tratamiento con UV y cloro/UV en colifagos en la desinfección de agua potable Tecnología

[ Alyaa M. Zyara 1,2, Eila Torvinen 1, Anna-Maria Veijalainen 1 y Helvi Heinonen-Tanski 1 ]

RESUMEN

Palabras clave: Colifagos; radiación ultravioleta; cloración; combinación; desinfección; agua.

La radiación ultravioleta (UV) es una forma común de desinfectar el agua potable, pero algunos virus son muy resistentes a dicha radiación. El agua potable fue desinfectada con UV después de alcanzar su máximo con MS2 y 18 aislados diferentes de colifagos de los afluentes de aguas residuales municipales. Adicionalmente, algunos colifagos fueron desinfectados con un tratamiento combinado de cloro/UV o viceversa con UV/cloro. Una dosis de UV de 22 mVs/cm2 causó menos de 2 Log10 de reducción de 10 cepas resistentes a UV, mientras que esta causó hasta 7 Log10 de reducción para 9 cepas intermedias o sensibles a UV. Una dosis alta (117 mWs/cm2) causó sólo 3 Log10 de reducción en algunos colifagos resistentes a UV, incluyendo MS2, que ha probado ser

un buen indicador para virus en pruebas de desinfección con UV. El tratamiento combinado con 0.1 o 0.5 mg Cl/L (dosis de Cl libre de 0.04 o 0.2 mg/L, respectivamente) por 10 minutos seguido por radiación UV de 22 mWs/cm2 inactivó todos los colifagos evaluados por >3.6 unidades Log10. La sinergia se obtuvo para la mayoría de los colifagos evaluados usando una combinación de Cl/UV, y la inactivación usando primero una baja dosis de Cl seguida por una baja dosis de UV que fue más alta que si se usara sólo una dosis alta de Cl o UV. El tratamiento opuesto con UV/Cl fue menos efectivo. Por lo tanto, el tratamiento combinado usando primero cloro y después UV puede ser recomendado como un método de desinfección para virus.

[ 1 Departamento de Ciencias Ambientales y Biológicas, Universidad del Este de Finlandia, P.O. Box 1627, FI-70211 Kuopio, Finlandia; 2 Departamento de Biología, Colegio de Ciencias para la Mujer, Universidad de Bagdad, Bagdad, Irak. ] Bebidas Mexicanas | Septiembre - Octubre 2016

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TecnologĂa Septiembre - Octubre 2016 | Bebidas Mexicanas

30 [ TECNOLOGÍA ] INTRODUCCIÓN La seguridad del agua potable está a menudo comprometida por la presencia de microorganismos causantes de enfermedades, como los patógenos virales de humanos [1]. Muchos virus originados por las heces humanas y animales, que contaminan las fuentes de agua potable debido a, por ejemplo, una

sanidad pobre [2], inundaciones y vertederos superficiales [3], o mal funcionamiento de los sistemas de tratamiento de aguas residuales. Las plantas de tratamiento de agua potable reducen un gran número de patógenos por medio de pre-tratamientos convencionales que incluyen coagulación, sedimentación y procesos de filtración, pero la desinfección debe ser aplicada para inactivar a los patógenos y garantizar la seguridad del agua potable [4]. La radiación UV es ampliamente usada para controlar la contaminación microbiana en agua potable, aguas residuales y diferentes aguas industriales [5, 6]. La radiación UV puede destruir parcialmente microorganismos sin comprometer el sabor o aroma del agua y sin formar subproductos de la desinfección asociados con la cloración [7]. Adicionalmente, el tratamiento de UV necesita sólo un tiempo de contacto corto, dando lugar a un requerimiento de espacio mínimo, y no causa corrosión en el sistema de distribución de agua. Sin embargo, algunos microorganismos, especialmente los virus, tienen una alta resistencia contra la radiación UV [8, 9]. Otra desventaja es que el UV no pueden garantizar un agua potable segura si el sistema de distribución es contaminado con incluso un número bajo de microorganismos sobrevivientes, porque la radiación UV no proporciona un efecto de desinfección residual de los desinfectantes químicos [10].

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[ TECNOLOGÍA ] 31

La aplicación práctica de la desinfección UV se basa en la capacidad germicida de la radiación UVC y UVB (λ=200-260 nm), la cual daña los ácidos nucleicos de los microorganismos por absorción de los nucleótidos, los bloques de construcción de ARN y ADN [11]. Los virus no tienen mecanismos de reparación para revertir el daño creado por la radiación UV, pero pueden usar las enzimas reparadoras de las células del huésped [12, 13]. También existe la variación en la resistencia UV entre los diferentes virus. Por ejemplo, el virus de la hepatitis A requiere de una dosis de UV de sólo 0.184 mWs/cm2 para alcanzar una reducción de 4 Log10 [14]. Los virus resistentes, como el adenovirus y el bacteriófago MS2, alcanzan reducciones de 2-4 Log10 a dosis de UV entre 48-226 mWs/cm2 [9, 15, 16]. El MS2 es normalmente usado como un indicador para virus (es decir, un virus sustituto) en el agua potable [17], ya que su tamaño y estructura son similares a muchos

virus entéricos y es fácil de analizar cuantitativamente en el laboratorio. La radiación UV puede ser combinada con compuestos químicos para alcanzar una mejor eficiencia desinfectante que si cualquiera de los dos se utilizara solo. Las plantas de tratamiento de agua potable a menudo combinan UV y cloro secuencialmente, por lo que se usa primero UV y después la cloración. Este tratamiento combinado ha mostrado una alta inactivación para virus en experimentos de laboratorio [18, 19]; por ejemplo, una reducción de 4 Log10 de adenovirus han sido alcanzados con una dosis de UV de 10mWs/cm2 seguida por 0.17 mg de Cloro libre/L dentro de un tiempo de contacto de sólo 1.5 min [19]. Sin embargo, esta combinación ha dado resultados controversiales en la sinergia [15, 16, 18], es decir, la inactivación de virus con el tratamiento combinado no siempre ha sido mayor que la suma de las inactivaciones obtenidas en un sólo tratamiento.

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32 [ TECNOLOGÍA ]

Por el contrario, una mayor sinergia ha sido observada contra virus usando UV y desinfección química en el orden opuesto, ya sea en procesos simultáneos o secuenciales, cuando los químicos no fueron activados [15, 16, 18, 20]. Por ejemplo, el tratamiento combinado con 0.15 mg de cloro libre/L y una dosis de UV de 50 mWs/cm2 dieron una reduc-

ción de 4 Log10 para adenovirus, que fue mayor que la suma de las reducciones obtenidas con el tratamiento sólo de Cl o UV [16]. Este orden de combinación no es muy común, porque la radiación UV degrada el cloro y puede reducir la cantidad de cloro residual en los sistemas de distribución. Sin embargo, el orden de la combinación de Cl seguida por UV puede tener un potencial para la desinfección y debe ser más estudiada. El objetivo principal de este estudio fue encontrar algunos métodos nuevos de desinfección contra virus en agua potable. Así, estudiamos la susceptibilidad de MS2 y 18 cepas de colifagos en diferentes dosis de UV y tratamientos combinados usando una dosis baja de Cl con un tiempo de contacto corto y una baja dosis de UV. Además, comparamos las eficiencias de las combinaciones de Cl/UV y UV/Cl sobre la desinfección para encontrar sinergias posibles de estos tratamientos.

MATERIALES Y MÉTODOS El origen de los colifagos Los colifagos fueron aislados del afluente de aguas residuales como se describió antes [21] usando una técnica de doble capa [22] para los cultivos y determinaciones de la densidad del fago. Los colifagos aislados y el MS2 (cepa ATTC 15597-B1) fueron enriquecidos como se describió previamente [23, 24]. La bacteria huésped fue Escherichia coli ATTC 13706 y E. coli ATCC 15597. Las concentraciones de colifagos en las soluciones madre fue de aproximadamente 109 PFU/mL.

Experimentos UV La desinfección por UV fue llevada a cabo con un dispositivo colimador en el que una lámpara de arco con mercurio a baja presión (Osram HNS 30 W, λ=253.7 nm, Munich, Alemania)

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[ TECNOLOGÍA ] 33

fue usada como la fuente de radiación UV. La lámpara UV se encendió por lo menos 15 min antes del inicio del experimento para obtener una salida constante de intensidad UV.

(UV-2401PC, Shimadzu, Kioto, Japón) a una longitud de onda de 254 nm. Las pruebas se llevaron a cabo en tres paralelos a temperatura ambiente de 20 °C – 21 °C y un pH de 7.2-7.4.

Diez mililitros de solución madre de colifagos se pipetearon a una caja Petri de vidrio estéril (diámetro interno de 6.0 cm), para que el haz de radiación UV estuviera directamente enfocado en la caja de Petri a través del tubo del colimador. La solución fue agitada magnéticamente durante todo el experimento de radiación UV, y la solución fue expuesta a una dosis UV de entre 22-117 mWs/cm2 usando diferentes tiempos de exposición. El promedio de las dosis UV se determinó como el producto de la intensidad UV y el tiempo de exposición en segundos [25]. La intensidad sobre la superficie de la muestra en la caja de Petri medida por el espectrorradiómetro UV visible de alta exactitud portátil (Optronic Laboratories Inc. Orlando, Fl, USA) fue aproximadamente 0.2 mW/ cm2. Después de la desinfección UV, 1 mL de la muestra fue tomada para la determinación de las densidades de colifagos. La transmitancia del agua fue 87% calculada de la absorbancia del agua medida con un espectrófotómetro

Pruebas de desinfección combinadas de Cl y UV Las pruebas se llevaron a cabo usando agua de grifo de Kuopio, que fue desclorinada durante toda la noche. Los promedios anuales de agua en los años 2013-1015 fueron para turbidez de 0.10-0.11 FTU, la demanda de oxígeno químico (CODMn) 1.3-1.4 mg/L, color < 5 mg Pt/L, carbono orgánico total (TOC) 2.1 mg C/L, y los números de E. coli y enterococos 0 CFU/100 mL de acuerdo con los datos de Kuopion Vesi [26]. Los colifagos aislados y MS2 fueron primero expuestos a concentraciones totales de cloro de 0.1 o 0.5 mg/L (dosis de Cl libre de 0.04 o 0.2 mg/L, respectivamente) con tiempos de contacto de 3 a 10 min, que resultaron en valores Ct de aproximadamente 0.1 y 2 mg de cloro libre x min/L, respectivamente. Después, el tratamiento de desinfección se continuó con el tratamiento UV con una dosis de 22 mWs/cm2 sin extinguir el Cl residual antes de comenzar el tratamiento con UV.

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Otra prueba de combinación fue hecha para cepas de colifagos seleccionados usando primero una dosis de UV de 22 mWs/cm2 e inmediatamente después se añadieron 0.1 o 0.5 mg Cl/L (dosis de Cl libre de 0.04 o 0.2 mg/L, respectivamente) hasta un tiempo de contacto de 10 min. Las densidades de los colifagos fueron analizadas como se describió anteriormente.

Cálculos y análisis estadístico Los valores de inactivación, es decir, las reducciones logarítmicas, fueron calculados como Log10 (N/N0), donde N es la densidad del colifago después del tratamiento y N0 la densidad antes del experimento. El límite de detección para la densidad de los colifagos fue 10 PFU/mL. Si no se encontraron placas en los platos, la mitad de ellos, es decir, 5 PFU/mL, fue usada para los cálculos. La muestra relacionada con el análisis de dos vías de Friedman, con SPSS versión 22, fue usada para determinar si la desinfección con UV tuvo un efecto estadísticamente significativo sobre la densidad de los colifagos. Las diferencias fueron consideradas significativas a p < 0.05 comparado con el control (sin desinfección con UV). Las ecuaciones de

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regresión lineal para los promedios de los tres tratamientos UV paralelos fueron calculados por el método de mínimos cuadrados con Excel 2013 para describir la relación entre la reducción Log10 y la dosis de UV. Si el límite de detección se alcanzó en las tres paralelas y el Log10 de reducción fue ≥ a la reducción máxima, este punto de dosis no fue usado para calcular la línea de regresión lineal. Para descubrir las diferencias estadísticamente significativas entre las cepas de colifagos contra la desinfección UV, las inclinaciones de las tres ecuaciones lineales paralelas separadas para cada cepa fueron analizadas por una prueba no paramétrica Kruskall-Wallis (p < 0.05) (SPSS 22). Los valores de la sinergia fueron conducidos de acuerdo a la ecuación [20]: Sinergia como unidades Log10 = reducción Log10 de desinfección química/UV combinada – (la reducción Log10 para desinfección UV + reducción Log10 por desinfección química) El valor positivo de la sinergia indica un efecto sinérgico. El valor negativo significa un efecto antagonista y el valor cero

[ TECNOLOGÍA ] 35

significa la eficiencia del tratamiento combinado, que fue la suma de los dos tratamientos individuales.

RESULTADOS

fueron estadísticamente diferentes de las pendientes de las cepas resistentes a UV, mientras que las pendientes de las cepas intermedias no difirieron de aquellas resistentes a UV o sensibles a UV.

Inactivación de los colifagos por UV Los colifagos se dividieron en 10 resistentes a UV (incluyendo MS2) y 9 colifagos sensibles o intermedios a UV de acuerdo con las diferencias estadísticamente diferentes entre las inclinaciones de las ecuaciones de regresión (p < 0.05). Una dosis UV de 22 mWs/cm2 causó reducciones menores de 2 Log10 de las cepas resistentes a UV, y una dosis tan alta como 117 mWs/cm2 causó solo 3 Log10 de reducción en las cepas de colifagos 14 y MS2. La inactivación de colifagos resistentes por UV fue lineal con las pendientes entre -0.02 y -0.07 a dosis de UV de 0 a 117 mWs/cm2, con altos valores de coeficiente de determinación (Valores R2) en sus ecuaciones de regresión lineal. La cepa más sensible a UV (2) fue inactivada hasta 7 unidades Log10 ya con la dosis de 22mWs/cm2, y todas las cepas sensibles e intermedias a UV fueron inactivadas por más de 4 unidades Log 10 con la dosis de 47 mWs/cm 2. Las pendientes fueron menores a -0.08 para colifagos sensibles o intermedios a UV. Las pendientes de las cepas sensibles a UV

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36 [ TECNOLOGÍA ]

Los valores R2 de las ecuaciones de regresión lineal fueron bajas para muchos colifagos sensibles o intermedios, indicando un efecto de asimetría. Así, la línea de regresión ya no fue lineal cuando el número de placas de colifagos fue bajo. Los valores R2 fueron bajos a pesar del hecho de que omitimos los resultados donde las reducciones Log10 de excedieron los límites de detección a la dosis de UV más alta cuando se calcularon las ecuaciones de regresión.

Inactivación de colifagos con los tratamientos combinados de Cl/UV y UV/Cl Una alta inactivación de las cepas 14, 5,17, 1 y 6 de colifagos resistentes a UV, que fueron previamente evaluados también fueron resistentes al cloro [20], y MS2 se alcanzó cuando la desinfección fue hecha en un tratamiento combinado usando primero Cl y después UV. Las reducciones Log10 de 2.5- >5.4 se alcanzaron para estos colifagos, si la dosis de cloro total fue de 0.1 mg/L (dosis de Cl libre de 0.04 mg/L) con tiempos de contacto de 3-10 min antes de la radiación UV con 22 mWs/cm2. En el tratamiento combinado de 10 min de tiempo de contacto mostró muy buena eficiencia. Las cepas 18 y 4, que previamente se encontraron que eran sensibles al cloro [21], también fueron altas, reducciones Log10 de 8.7 y >10.7, respectivamente. El cálculo de los valores de sinergia se basó en reducciones Log10. Por ejemplo, para el colifago 14, la sinergia es 4.52 – (0.59+0.06) = 3.87 cuando se usa una concentración de cloro de 0.5 mg/L. En muchos casos, el efecto sinérgico exacto no pudo ser calculado ya que el límite de detección de los colifagos se alcanzó. Ocho de nueve colifagos evaluados incluyendo MS2 mostraron sinergia en la combinación de cloro/UV. Un aumento en el

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tiempo de cloración en el tratamiento combinado llevó a un aumento de la sinergia para los colifagos evaluados 5 y 6. El único colifago que no mostró ninguna sinergia fue la cepa 7. Esta cepa fue muy resistente al cloro pero sensible a UV y sólo se evaluaron siete min de tiempo de contacto con cloro, lo que puede explicar la falta de sinergia. Claramente se alcanzaron mayores valores de sinergia combinando primero la desinfección con Cl y después con UV en vez de usar primero UV y después cloro.

DISCUSIÓN Nuestro estudio confirmó que MS2 es un buen indicador de virus para la desinfección con UV, ya que fue muy resistente a UV, incluso en la dosis más alta de UV evaluada (117 mWs/cm2). La dosis típica de UV requerida para inactivación de 4 Log10 de MS2 ha sido de 85 mWs/cm2 [17]. Algunos estudios reportan que las dosis de UV entre 34 y 119 mWs/cm2 inactivaron de 2 a 4 unidades Log10 MS2 [9,

[ TECNOLOGÍA ] 37

13, 27]. Muchos estudios han mostrado que el MS2 es más resistente contra UV que muchos otros virus, como el poliovirus tipo 1 [28], los colifagos T4 y T7 [29], virus de la hepatitis tipo A [14], y calicivirus felino [9] pero menos resistente que el adenovirus 40 y 41 [6, 9]. Algunos adenovirus pueden necesitar hasta 201 mWs/m2 para una reducción de 3 Log10 [17]. Así, nuestros resultados y los estudios referidos confirman que dosis mucho mayores de 40 mWs/cm2 recomendados por el NFS/ANSI [30] son necesarios para la inactivación de muchos virus. Nuestro descubrimiento más importante fue que los colifagos resistentes a UV podrían ser inactivados en el tratamiento combinado cuando se usa cloro sin extinguir, seguido por radiación UV. Habiendo así, una alta inactivación sinérgica para la mayoría de los colifagos evaluados. El efecto sinérgico del cloro/UV podría aparecer cuando la desinfección comenzara con 0.1 mg/L con 10 min de tiempo de contacto (Ct 0.4 mg de cloro libre x min/L) y continuado con 22 mWs/cm2

de radiación UV. Un tiempo de contacto del cloro de 3 min ya tuvo un efecto sinérgico, pero mayores tiempos de contacto, como 10 min, fueron más efectivos – el límite de detección fue a menudo alcanzado. Posiblemente mayores tiempos podrían todavía ser más benéficos, especialmente si la calidad del agua es pobre, y esto debería ser más estudiado. Muy similarmente a nuestro estudio, la exposición a dosis de Cl libre de 1 mg/L o 1.5 mg/L (valor Ct de 0.41 mg de cloro libre x min/L) seguido al instante por dosis de UV de 17 o 51 mWs/cm2 causó reducciones de 2-6 Log10 de MS2 [18]. Reducciones hasta de 4 Log10 han sido alcanzadas para adenovirus usando sólo 0.15mg/L de dosis de cloro libre combinado con dosis de UV de 50 mWs/cm2 [16]. Así, el efecto combinado de cloro/UV es más efectivo que el tratamiento de UV o cloro solos [15, 16, 18], y si el tratamiento es secuencial en vez de simultáneo [16]. Cuando la desinfección combinada fue hecha en el presente trabajo usando primero una dosis UV de 22 mWs/ cm2 y después la cloración con 0.1 mg/L total Cl/L para 10 min, hubo una menor o casi ninguna sinergia, confirmando el resultado previo [16]. Esto también sugiere que el orden combinado de cloro/UV es mejor que el UV/cloro, y una alta inactivación de virus puede ser obtenida con dosis de cloro y UV usadas hoy en día en plantas de tratamiento de agua potable. El cloro causa daño en las estructuras superficiales de los colifagos rompiendo las uniones químicas en las proteínas y enzimas [31]. La radiación UV se dirige a los ácidos nucleicos [32]. También es posible que los radicales formados durante el efecto combinado del cloro y la radiación UV [33] fueran responsables por el daño en las partículas del virus. Esto es apoyado por los resultados de inactivación de la combinación UV/ cloro, que dio claramente efectos sinérgicos

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menores que el tratamiento cloro/UV. Así, la aplicación combinada de los métodos de desinfección de Cl y UV puede permitir el uso de dosis menores de cloro o menor electricidad para UV que la forma opuesta de UV/cloro. En la desinfección de agua, este tratamiento combinado podría ahorrar dinero. En nuestro trabajo, cuando se determinaron las líneas de regresión lineal entre las reducciones de colifagos y dosis de UV, unos pocos colifagos fueron todavía detectados a relativas dosis altas de UV. Los coeficientes de la determinación (R2) fueron bajos en estos casos. Puede ser que este efecto de asimetría de los colifagos pueda ser causado por un aglutinamiento de las partículas del virus con impurezas del agua y entre sí, y los virus en estos aglutinamientos pueden estar protegidos contra la desinfección [8]. Los virus también pueden adherirse a las paredes del recipiente de desinfección de tal manera que la radiación UV no pueda penetrar a todas las partículas del virus haciendo difícil su destrucción. Si se encuentra este fenómeno, las dosis de desinfección y tiempo deben aumentarse. Aquí, hemos analizado el efecto de UV sobre los colifagos evaluados en un dispositivo colimador donde la penetración de UV es buena y en agua con una turbidez de sólo 0.10-0.11 FTU y un color menor a 5 mg Pt/L [26]. El tratamiento de agua antes de la desinfección es, por lo tanto, importante para alcanzar una alta calidad de agua para garantizar la eficiencia de la desinfección. Si el agua que será desinfectada tiene más color o turbidez, habrá una mayor necesidad de cloro y/o radiación UV y posibles pre-tratamientos adicionales [4]. El trabajo debe continuar usando agua con menor calidad que la que fue usada por nosotros, lo que es una realidad para muchas partes del mundo. La

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desinfección combinada de cloro/UV parece ser una mejor opción para una planta de tratamiento de agua que usar primero UV, seguido por cloro o usar una mayor dosis ya sea de cloro o de UV únicamente. La dosis necesaria de cloro y UV debe ser estudiada en cada planta de agua separadamente. La post-cloración puede ser necesaria para proteger el sistema de distribución de la pipa contra organismos resistentes, como diferentes virus, huevos de Ascaris, Rubrobacter radiotolerans, Deinococcus spp., y endosporas de Bacillus spp.

CONCLUSIONES En conclusión, se notó una alta variación en la sensibilidad de diferentes cepas de colifagos a UV. Dosis mayores que la recomendada de 40 mWs/cm2 [17] fue necesaria para destruir los colifagos más resistentes. MS2 fue muy resistente a UV y probó ser un buen indicador para desinfección UV. En contraste con los tratamientos individuales de cloro o UV, un tratamiento combinado, con una menor dosis de cloro seguido por una baja dosis de UV, mostró altos valores de sinergia e inactivó eficientemente los colifagos resistentes a UV y Cl. Los valores de sinergia fueron menores si el orden del tratamiento combinado fue inverso. Así, el tratamiento combinado primero con cloro y seguido por UV puede ser recomendado para desinfección de virus.

AGRADECIMIENTOS Los autores agradecen a la Universidad de Bagdad por su apoyo financiero. También agradecemos a Sirpa Martikainen por su asistencia en el trabajo de laboratorio, y a Daniel Blande (M. Sc.) por la revisión en el lenguaje inglés.

[ TECNOLOGÍA ] 39 REFERENCIAS 10. 1. Water Health Organization (WHO). Emerging Issues in Water and Infectious Disease; WHO: Geneva, Switzerland, 2003. 2. Water Health Organization (WHO). Drinking Water, Fact sheet; WHO: Geneva, Switzerland, 2015. 3. Miettinen, I.T.; Zacheus, O.; von Bonsdorff, C.-H.; Vartiainen, T. Waterborne epidemics in Finland in 1998–1999. Water Sci. Technol. 2001, 43, 67–71. [PubMed] 4. LeChevallier, M.W.; Au, K.-K. Water Treatment and Pathogen Control: Process Efficiency in Achieving Safe Drinking Water; WHO Drinking Water Quality Series; IWA Publishing: London, UK, 2004. 5. Kruithof, J.C.; Van Der Leer, R.C.; Hijnen, W.A.M. Practical experiences with UV disinfection in The Netherlands. J. Water SRT-Aqua 1992, 41, 88–94. 6. Hijnen, W.A.M.; Beerendonk, E.F.; Medema, G.J. Inactivation credit of UV radiation for viruses, bacteria and protozoan (oo)cysts in water: A review. Water Res. 2006, 40, 3–22. [CrossRef ] [PubMed] 7. Wright, H.B.; Cairns,W.L. Ultraviolet light. In Proceedings of the Regional Symposium onWater Quality: Effective Disinfection, Lima, Peru, 27–29 October 1998; pp. 1–26. 8. Gerba, C.P.; Gramos, D.M.; Nwachuku, N. Comparative inactivation of enteroviruses and adenovirus 2 by UV light. Appl. Environ. Microbiol. 2002, 68, 5167–5169. [CrossRef ] [PubMed] 9. Thurston-Enriquez, J.A.; Haas, C.N.; Jacangelo, J.; Riley, K.; Gerba, C.P. Inactivation of feline Caliciviruses and Adenovirus type 40 by UV radiation. Appl. Environ. Microbiol. 2003, 69, 577–582.

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Bebidas Mexicanas | Septiembre - Octubre 2016

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CALENDARIO DE EVENTOS EXPO DICLAB 2016

EXPO BOTANAS 2016

21 y 22 de Septiembre Sede: World Trade Center; Ciudad de México, México Organiza: Asociación de Distribuidores de Instrumentos para Uso Científico y Materiales para Laboratorio Teléfono: +52 (55) 5564 7310 E-mail: expo@diclab.com.mx y diclab@diclab.com.mx Web: www.expodiclab.com

27 y 28 de Octubre Sede: Hotel Royal Pedregal, Ciudad de México Organiza: Rama 106 (Fabricantes de Botanas) de Canacintra México Teléfono: +52 (55) 5171 5297 y 98 E-mail: fsuastegui@amvission.com Web: www.facebook.com/ExpoBotanasMX

La Asociación de Distribuidores de Instrumentos para Uso Científico y Materiales para Laboratorio, invita cordialmente a Expo Diclab 2016, donde encontrará a los proveedores líderes en insumos y equipamiento para Laboratorios de Análisis, Ciencias de la Vida e Investigación, en las áreas farmacéutica, análisis ambiental, ciencia e investigación, industria alimentaria, industria química, laboratorio clínico, control de calidad, laboratorio, industria minera y educación.

Un foro pensado y diseñado para generar sinergias y relaciones productivas entre los fabricantes de botanas, nacionales e internacionales, medianos y pequeños, así como con sus principales proveedores. Dos días para presentar directamente a clientes y prospectos las innovaciones del ramo. Evento que reúne a cientos de expertos que buscan, además de contenidos técnicos y sobre tendencias mediante ponencias y conferencias magistrales, satisfacer sus necesidades de tecnología, ingredientes, sabores y soluciones profesionales en general.

SICARNE 2016 YUMMEX MIDDLE EAST 2016

Simposio Internacional Sobre Producción de Ganado de Carne 19 al 21 de Octubre Sede: Nave de Locomotoras “Tres Centurias”; Aguascalientes, Aguascalientes, México Organiza: Financiera Rural, SAGARPA, Fira, CNG, AMEG, Auber Teléfono: +52 (811) 777 7166 y +52 (331) 617 4073 E-mail: mf.sicarne@gmail.com Web: www.sicarne.org

07 al 09 de Noviembre Sede: Dubai World Trade Centre; Dubái, Emiratos Árabes Unidos Organiza: Koelnmesse GmbH y Dubai World Trade Centre Co. LLC. Teléfono: +49 (221) 821 2801 E-mail: f.stroeter@koelnmesse.de Web: www.yummex-me.com

Es un evento que integra a todos los elementos que conforman la cadena productiva de la industria cárnica en México y Latinoamérica. Sicarne es un espacio donde productor, empresa y comerciante pueden relacionarse libremente, conociendo de primera mano sus necesidades y la mejor forma de satisfacerlas a través del negocio, la capacitación y el intercambio de ideas. Dentro de Sicarne podrá encontrar la más completa muestra industrial en donde exponen empresas reconocidas de maquinaria, empaque, equipo para rastros, laboratorios, ingredientes y refrigeración, entre otros rubros.

Como la principal feria internacional para la región MENA (Middle East and North Africa; en español, Medio Oriente y Norte de África), “Sweets & Snacks Middle East” se convierte ahora en “yummex Middle East 2016”, un punto culminante de la industria para los fabricantes de confitería y aperitivos que buscan presentar sus productos e innovaciones a empresarios de esta parte del mundo. Para su décimo aniversario, este 2016 el evento escala al siguiente nivel con cambio de nombre, un nuevo aspecto y significativamente más oportunidades de negocio.

COMPAÑÍA

Índice de Anunciantes CONTACTO

PÁGINA

COME IN COM, S.A. DE C.V. ventas@comein.com.mx 1 DVA MEXICANA, S.A. DE C.V. ventas@dva.mx 11 EXPO DICLAB 2016 www.expodiclab.com 35 FORBO SIEGLING, S.A. DE C.V. forboAlimentos@siegling.com.mx 3 GRUPO TECNAAL - AROMÁTICOS QUÍMICOS POTOSINOS www.grupotecnaal.com.mx 17 HACH DE MÉXICO, S. DE R.L. DE C.V. www.latam.hach.com 25 LABORATORIO FERMI, S.A. DE C.V. rjuarez@abcanalitic.com 19 METCO, S.A. DE C.V. ventasindustriales@metco.com.mx 7 PROMARSA DEL CENTRO, S.A. DE C.V. www.promarsa.info 5 Q-PUMPS www.q-pumps.com 21 SIGMA-ALDRICH QUÍMICA, S. DE R.L. DE C.V. www.sigmaaldrich.com/industries/food-and-beverage.html 9 SPRAYING SYSTEMS MÉXICO, S.A. DE C.V. www.spray.com.mx 15 Septiembre - Octubre 2016 | Bebidas Mexicanas