Método simultaneo de separación de alcoholes por burbujeo de aire y su cuantificación por reducción del dicromato

Abstract

Un método económico, simple, semicuantitativo y rápido para la cuantificación de alcoholes en muestras de fermentación aceto-butílica-etílica o fermentación acetona-butanol-etanol (ABE) por Clostridium acetobutylicum 824 ATCC fue diseñado cambiando la técnica de microdifusión por el burbujeo de aire para acelerar la reducción del dicromato de potasio en medio ácido. Este método, basado en la oxidación de alcoholes de cadena lineal usando dicromato de potasio en medio ácido con detección posterior mediante espectrofotometría a 450 nm, fue primeramente estandarizado usando una solución stock 1 que contenía 10 g/L de n-butanol. Variando los flujos de aire (44.81, 89.62, 134.42, 161.31, 179.23 y 197.15 mL/min) con un volumen de operación fijo de 5 mL y el tiempo de reacción (de 0 a 10 minutos) a diferentes cantidades del analito (10, 30 y 50 mg de n-butanol) se consiguió tener un comportamiento lineal de 0 a 10 mg de n-butanol con un flujo de aire de 179.23 mL/min durante 10 minutos. Como parte de la validación del método, se simuló con una solución stock 2 (10 g/L de n-butanol, 4 g/L de acetona y 1 g/L de etanol) una muestra de fermentación acetona-butanol-etanol en matriz limpia. Con la solución stock 2 se observó que las determinaciones de 0 a 7 mg de n-butanol presentan un comportamiento lineal con un coeficiente de correlación de 0.9916. La precisión del método fue evaluada a través de la repetitividad y la reproducibilidad de las cuantificaciones: diez veces en el mismo día y en diferentes días, respectivamente. El límite de detección (LOD) y el límite de cuantificación (LOQ) obtenidos para este método fueron 0.021 mg/mL y 0.061 mg/mL, respectivamente. El método propuesto fue aplicado en la cuantificación de alcoholes en muestras de fermentación acetona-butanol-etanol. Se observó que es capaz de cuantificar cantidades de alcohol muy cercanas a las obtenidas por microdifusión en menor tiempo (10 minutos, sin necesidad de centrifugar la muestra). Esta última ventaja permite dar por terminada una fermentación acetona-butanol-etanol en cuanto se detecte que ya no hay incremento en la producción de butanol.