Misión Improbable: Informe rápido sobre el azúcar total de la cerveza por detección masiva

Rich Whitworth

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Cómo la detección de masas nos permite contar la hermosa verdad sobre la cerveza

Por Larissa BurnsAnalista técnico del grupo, Lion Co.  Cómo la detección de masas dice la verdad sobre la cerveza

Llevo ocho años trabajando en Lion como especialista en análisis, principalmente utilizando y desarrollando métodos para la envidiable tarea de analizar la cerveza. Tengo unos 20 años de experiencia en cromatografía en varios campos diferentes, incluidos el alimentario y el farmacéutico, y me complace decir que me sigue encantando la química analítica y la cromatografía; siempre hay una sensación de descubrimiento al abordar nuevos retos. Nunca sabes a dónde te puede llevar el proceso de resolución de problemas, pero es emocionante cuando llegas a él.

Lion cuenta con unos 6.700 empleados en Australia y Nueva Zelanda, lo que la convierte en una de las mayores empresas de alimentación y bebidas. La empresa se divide esencialmente en dos partes: "Lácteos y Bebidas" y "Cerveza, Bebidas Espirituosas y Vino", pero la producción de cerveza es una parte muy importante de lo que hacemos. Muchos lectores estarán familiarizados con nuestras marcas de cerveza XXXX y Tooheys, pero también tenemos una cartera de cervezas artesanales de rápido crecimiento (liderada por nuestra marca James Squire) y también producimos cervezas internacionales, incluyendo Heineken, Guinness y Kirin bajo estrictos acuerdos de licencia.

Dulce enfoque

Cada una de nuestras cervecerías cuenta con un laboratorio de análisis de control de calidad. Yo trabajo en un laboratorio centralizado que se centra en apoyar las operaciones de nuestra cervecería a un nivel superior, con un enfoque en la detección de tendencias o la recopilación de información en toda nuestra cartera. Por ejemplo, podemos llevar a cabo proyectos centrados en los niveles de calcio, determinados compuestos del lúpulo o compuestos aromáticos volátiles. También estamos ahí para apoyar a los laboratorios de control de calidad (QC) si detectan un problema mediante la resolución de problemas para determinar qué puede estar fallando en el proceso de elaboración de la cerveza.

Últimamente, hemos estado trabajando en varios proyectos que exigen la cuantificación de niveles bajos de azúcar. El análisis de azúcares no es algo nuevo para nosotros, ya que controlamos los niveles de azúcar en varias fases tempranas del proceso de elaboración de la cerveza. Sin embargo, Lion también estaba interesado en controlar los perfiles de fermentación hasta su finalización, y queríamos introducir paneles nutricionales voluntarios en toda nuestra cartera de cervezas. Esto último forma parte de un programa educativo más amplio llamado "Beer the Beautiful Truth", que pretende acabar con los mitos comunes sobre la cerveza y comunicar algunas pruebas analíticas, como el hecho de que las cervezas de Lion contienen, de media, menos del 0,1% de azúcar total.

Utilizábamos la detección electroquímica para medir los niveles relativamente altos de azúcar en el mosto (el líquido extraído del proceso de maceración), pero cuando se trataba de cuantificar la cerveza, era mucho más difícil debido a los niveles de azúcar inherentemente bajos. Nuestros tiempos de ejecución eran largos, estábamos luchando con la sensibilidad y había algunas interferencias. Es justo decir que estábamos trabajando al límite, por lo que parecía el momento oportuno para buscar alternativas.

El ACQUITY UPLC H-Class de Waters con el detector de masas ACQUITY QDa era una combinación que tenía mucho a su favor, sobre todo el hecho de que Waters demostró una prueba de concepto rentable y robusta para nuestra aplicación. Otro factor importante en nuestra decisión de optar por el ACQUITY QDa fue el hecho de que era fácil de usar: lo enciendes, esperas a que termine su ciclo de arranque y ya estás listo para analizar las muestras. Ya estábamos familiarizados con el software Empower, lo que facilitó aún más la decisión.

Trabajar con un detector de masas es muy parecido a trabajar con cualquier otro detector: se configura el conjunto de muestras, se añaden los viales y se pulsa "go". Cuando se vuelve después de la ejecución, incluso el procesamiento de los datos es similar a lo que se espera con algo como un detector PDA.

Nuestro método complica un poco las cosas, porque estamos monitorizando seis azúcares con cuatro masas iónicas diferentes, por lo que necesitamos cuatro canales. Pero rápidamente nos dimos cuenta de que no es tan diferente a utilizar un sistema de LC con un solo canal.

Confianza en la hermosa verdad

Aunque la cerveza tiene un 90% de agua y un 5% de alcohol, en realidad es una mezcla bastante compleja: hay proteínas, hidratos de carbono, azúcares, compuestos de lúpulo, ésteres, etc., pero todo en bajas concentraciones. En particular, los laboratorios analíticos de alimentos a los que nos dirigimos para analizar el azúcar en la cerveza no podían ofrecer el límite de información que buscábamos, ya que normalmente trabajan con concentraciones más altas (como las que se encuentran en otros alimentos). Así que tuvimos que desarrollar nuestro propio método.

El detector de masas ACQUITY QDa es lo suficientemente sensible como para trabajar a los niveles de concentración de azúcares que nos interesan (el LOD está en torno a 1-2 μg/mL), pero lo más importante es que, al combinar la información sobre el tiempo de retención y la masa, ahora también podemos lograr una mayor selectividad.

En el proyecto nutricional mencionado anteriormente, necesitábamos analizar alrededor de 1.500 muestras en tan solo un par de semanas, y fue toda una tarea. Sencillamente, no podríamos haberlo hecho sin el nuevo sistema. Con el antiguo sistema, cada inyección habría tardado 30 minutos, y necesitábamos analizar 100 muestras al día; lamentablemente, no hay 50 horas en un día...

La actualización al paquete ACQUITY UPLC y QDa fue fantástica: conseguimos un doble impulso para nuestro método. Cada inyección dura unos 5 minutos, por lo que pudimos realizar 100 muestras durante la noche, haciendo la preparación de la muestra y el procesamiento de los datos durante el día.

En última instancia, eso significa realizar nuestro trabajo mucho más rápido. Y como pudimos combinar la información de la masa con los tiempos de retención, tuvimos mucha más confianza en los resultados que generamos.

Es estupendo disponer de la potencia de los datos de masa en nuestro laboratorio sin los habituales quebraderos de cabeza, ¡ni la necesidad de un espectrómetro de masas!

Larissa Burns es analista técnica de grupo en Lion Co., Sydney, Australia.

Producido y publicado originalmente por The Analytical Scientist para Waters: Mass Data Made Simple.

 

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