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Quantificazione del metanolo negli alcolici contaminati

AN-RS-056

2026-03

it

Proteggere i consumatori dalle bevande contaminate

La spettroscopia Raman è ideale per lo screening rapido della contaminazione da metanolo nei distillati.

Una preoccupante tendenza globale mette in luce i gravi danni che possono derivare dall'ingestione di alcol illegale e distillato in modo improprio. I distillati casalinghi preparati con solventi industriali (ad esempio, alcol metilico) e spacciati per bevande alcoliche legittime spesso contengono metanolo. Il metanolo provoca cecità e può essere letale se ingerito. Ciò ha già causato conseguenze fatali in tutto il mondo [1–3].

Il punto di svolta per la Repubblica Ceca è arrivato nel settembre 2012. La vendita di superalcolici è stata temporaneamente vietata dopo che 20 persone sono morte a causa del consumo di alcolici con livelli pericolosi di metanolo [2]. Dopo uno studio esaustivo che ha utilizzato vari strumenti di screening, la Repubblica Ceca ha adottato la spettroscopia Raman come metodo di scelta per identificare e quantificare il metanolo negli alcolici contaminati.

Questa Application Note illustra come la spettroscopia Raman possa essere impiegata come metodo di screening rapido ed efficiente per campioni di rum contaminati da metanolo.

Figure 1. Spettri Raman dell'etanolo puro (verde) e del metanolo puro (arancione).

La spettroscopia Raman è uno strumento analitico rapido e semplice per quantificare la quantità di metanolo presente nelle bevande alcoliche. È un metodo ideale per distinguere molecole molto simili come l'etanolo (CH3CH2OH) e il metanolo (CH3OH), come mostrato in Figura 1. 

Figure 2. Lo spettrometro i-Raman NxG, abbinato al software SpecSuite, è ideale per l'individuazione rapida e lo screening quantitativo di adulteranti pericolosi nelle bevande alcoliche.

La capacità degli spettrometri Raman di effettuare misurazioni attraverso i contenitori e la loro scarsa sensibilità all'acqua li rendono particolarmente adatti alla misurazione del metanolo nei campioni di bevande. Queste due caratteristiche fondamentali consentono un rilevamento accurato del metanolo fino a circa l'1% in volume sul campo, senza la necessità di aprire le bottiglie per l'analisi. In laboratorio, l'i-Raman NxG e il software SpecSuite ampliano le capacità di rilevamento della spettroscopia Raman, aggiungendo la possibilità di quantificare gli adulteranti. (Figura 2)

Figure 3. Spettri Raman di rum addizionato con metanolo a diverse concentrazioni. Nell'inserto: le intensità dei picchi riflettono le variazioni del rapporto metanolo:etanolo.

Questo studio esemplificativo misura il rum di cocco disponibile in commercio addizionato con metanolo in concentrazioni comprese tra lo 0,33% e il 5,36%. Lo spettrometro i-Raman NxG 785H con sonda a fibra ottica viene utilizzato per acquisire gli spettri Raman delle miscele (Figura 3). La Tabella 1 elenca le apparecchiature e le impostazioni dello strumento utilizzate per questo studio applicativo.

Il picco a circa 1000 cm-1 (evidenziato dall'inserto della Figura 3) aumenta visibilmente con l'aumentare della concentrazione di metanolo, diventando significativo a circa l'1%.

Tabella 1. Parametri di analisi.
Strumento Impostazioni di acquisizione
i-Raman NxG 785H Laser Power 100
Vial holder Int. time 1 s
SpecSuite Software Average 1
Figure 4. Modello di regressione PLS per prevedere la quantità di metanolo nel rum.

Questi dati vengono analizzati con il software SpecSuite e viene sviluppato un modello di regressione ai minimi quadrati parziali (PLS) sui dati normalizzati. Il modello a due fattori sviluppato nell'intervallo da 980–1040 cm-1 fornisce la curva di calibrazione mostrata in Figura 4, che ha un errore di convalida incrociata (SECV) di 0,0794 (Tabella 2). Il valore  R2 di 0.9980 mostrato nella Tabella 2 significa che il metodo Raman qui utilizzato può essere impiegato per quantificare con sicurezza la quantità di metanolo in un campione di alcol misto.

Tabella 2. Parametri di regressione utilizzati per lo sviluppo del modello PLS per la determinazione del metanolo nel rum con lo spettrometro i-Raman NxG 785H.
Parametro Valore
Spectral processing Mean centering
Savitzky-Golay derivative
R2 0.9980
SEC 0.0681
SECV 0.0794

Questi risultati confermano che la spettroscopia Raman può essere utilizzata per lo screening rapido e quantitativo di adulteranti pericolosi nelle bevande alcoliche. Questa tecnica può essere estesa all'analisi delle adulterazioni in altri settori, come alimenti, prodotti petroliferi e farmaci [4]. 

 

  1. Lachenmeier, D. W.; Schoeberl, K.; Kanteres, F.;  Is Contaminated Unrecorded Alcohol a Health Problem in the European Union? A Review of Existing and Methodological Outline for Future Studies. Addiction 2011, 106 (s1), 20–30. https://doi.org/10.1111/j.1360-0443.2010.03322.x.
  2. Spritzer, D.; Bilefsky, D. Czechs See Peril in a Bootleg Bottle. The New York Times. USA September 17, 2012.
  3. Collins, B. Methanol Poisoning: The Dangers of Distilling Spirits at Home. ABC. Australia June 13, 2013.
  4. Gryniewicz-Ruzicka, C. M.; Arzhantsev, S.; Pelster, L. N.; et al. Multivariate Calibration and Instrument Standardization for the Rapid Detection of Diethylene Glycol in Glycerin by Raman Spectroscopy. Appl Spectrosc 2011, 65 (3), 334–341. https://doi.org/10.1366/10-05976.
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