Quantification of adulterants in mezcal by means of FT-MIR and FT-NIR spectroscopy coupled to multivariate analysis

• Mónica Alexandra Quintero Arenas ^[1] ; Ofelia Gabriela Meza-Márquez ^[1] ; José Luis Velázquez-Hernández ^[1] ; Tzayhri Gallardo-Velázquez ^[1] ; Guillermo Osorio-Revilla ^[1]
  1. [1] Instituto Politécnico Nacional

     Instituto Politécnico Nacional

     México

     
• Localización: CyTA: Journal of food, ISSN 1947-6337, ISSN-e 1947-6345, Vol. 18, Nº. 1, 2020, págs. 229-239
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Cuantificación de adulterantes en mezcal mediante espectroscopia FT-MIR y FT-NIR acoplada al análisis multivariante
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• Resumen
  • español

    El mezcal es una bebida alcohólica con alto valor comercial que comúnmente se adultera para obtener beneficios económicos, sin embargo, esto es ilegal y puede dañar la salud de los consumidores. FT-MIR y FT-NIR junto con el análisis multivariante se utilizó para cuantificar adulterantes (agua, etanol, metanol) en tres clases de mezcal (blanco, reposado, añejo). Los modelos de calibración se construyeron con los algoritmos de Regresión de Componentes Principales (PCR), Mínimos Cuadrados Parciales con una variable (PLS1) y Mínimos Cuadrados Parciales con múltiples variables (PLS2). PLS2 mostró las mejores predicciones en FT-MIR (R2 = 0.9579-0.9895); y PLS1 en FT-NIR (R2 = 0.9401-0.9665). Los resultados se compararon con cromatografía de gases con detector de ionización de llama (CG-FID) y no presentaron diferencia significativa (p ≤ 0.05). La autenticidad del mezcal se puede verificar con FT-MIR y FT-NIR acoplada al análisis multivariante ya que es confiable y rápida (en comparación con CG-FID).

  • English

    Mezcal is an alcoholic beverage with a high commercial value and is often adulterated to obtain economical profit, however, adulteration is an illegal practice that can damage consumer’s health. FT-MIR and FT-NIR spectroscopy along with multivariate analysis were used to quantify adulterants (water, ethanol, methanol) in three mezcal classes (white, rested, aged). Calibration models were constructed using principal component regression (PCR), partial least squares with single y-variable (PLS1) and partial least squares with multiple y-variables (PLS2) algorithms. The PLS2 showed the best predictive results for FT-MIR (R2 = 0.9579–0.9895); and PLS1 for FT-NIR (R2 = 0.9401–0.9665). The predictions of models were compared to gas chromatography with flame ionization detector (GC-FID) and no significant difference was found (p ≤ 0.05). Results show that the authenticity of mezcal can be verified through FT-MIR and FT-NIR spectroscopy coupled to multivariate analysis because it is reliable and fast (as compared to GC-FID).