Instrumentación Analítica en Seguridad Alimentaria

Por: Raymundo F. Méndez Canseco y Gabriel Sánchez Esparza
México Automatización,
Edición Julio – Septiembre 2011

El brote de una nueva cepa de Eschericha coli O104, declarando en Alemania, volvió a poner en primer ligar plana a nivel global el tema de  la seguridad alimentaria, que es conocida también como Inocuidad Alimentaria.

INTRODUCCIÓN

La Seguridad Alimentaria no solamente compete a la presencia de microorganismos contaminantes en los alimentos, sino también a los compuestos químicos residuales, subproducto del tratamiento con plaguicidas en hortalizas y frutos, o con antibióticos en ganado y estimulantes de crecimiento; la presencia de metales pesados, como exposición de los alimentos a aguas contaminadas con residuos de industria minera y/o metalúrgica; además de la presencia de toxinas derivadas de hongos en granos como el maíz o el trigo, conocidos genéricamente como micotoxinas.

Dichos contaminantes afectan no sólo a frutas, hortalizas y granos, sino también a productos cárnicos derivados de ganado, como huevos, leche y miel, así como peces y mariscos, entre otros alimentos.

METODOLOGÍA DE ANÁLISIS

Recientemente, el incremento en la diversidad de nuevas sustancias para ser monitoreadas ha empujado el desarrollo de nuevas metodologías, por lo cual ha sido necesario monitorear el uso de sustancias adulterantes como el caso de la adición de melamina en leche; pues vale la pena mencionar que en 2009 se descubrió que productores de fórmulas lácteas para bebés en China diluían su materia prima con el objetivo de maximizarla.

Una de las maneras en que se determina si la leche está diluida es por su contenido de nitrógeno; si éste se encuentra debajo de cierto rango establecido, el producto se rechaza. Para que este, en su estado diluido fuera aceptado por su contenido de nitrógeno, se adulteraba añadiendo un compuesto químico llamado melanina, el cual es una resina química empleada en la fabricación de aglomerados, de forma tal que cumplía con el nivel de nitrógeno requerido en la leche.

GC-MS vs LC-MS

Los productos adulterados ocasionaron la muerte de seis niños y afectaron en diversos grados a 294,000 más, escándalo que empujó a las agencias regulatorias de varios países a implementar técnicas analíticas que detectaran este tipo de alteración.

Actualmente se desarrollan métodos analíticos basados en Cromatografía Líquida acoplada a Espectrometría de masa (LC-MS), con la cual se puede incrementar el espectro de contaminantes en alimentos, a través del análisis a pesticidas, toxinas y sustancias adulterantes.

A diferencia de la GC-MS, en este mecanismo se trata a la muestra para separar sus componentes por cromatografía líquida de alta presión; los analitos se disuelven en mezclas de solventes que permiten su separación diferencial a través de una fase sólida, y a medida que incluyen de la misma, son ionizados por una descarga eléctrica, separados y detectados en el espectrómetro de masas.

De manera similar, es posible identificar y cuantificar los contaminantes contenidos en la muestra pero con una sensibilidad mucho mayor. Si bien el costo de un instrumento de LC-MS es mucho mayor comparado al de un GC-MS, el LC-MS es más versátil en sus aplicaciones, tiene gastos de operación menores y mayor sensibilidad.

La técnica analítica empleada para el estudio de pesticidas, es la Cromatografía de Gases acoplada a Espectrometría de Masas (GC-MS), ésta se basa en la evaporación de los analitos contenidos en la muestra y su arrastre diferencial por un gas, la posterior fragmentación de los mismos y detección de su carga eléctrica y correlación con una biblioteca precargada en el instrumento para su identificación y cuantificación.

Hoy en día, las agencias regulatorias de varios países y laboratorios autorizados por dichas agencias emplean LC-MS para pruebas de calidad de materia prima, procesamiento de alimentos y manufactura, así como producto terminado, de forma tal que se garantice que el consumidor recibirá un producto seguro para su salud.

Por otro lado, la detección de metales tóxicos en alimentos se realiza por la técnica de Absorción Atómica, en la cual una muestra se introduce al instrumento por un nebulizador, donde se calienta y atomiza.

El instrumento cuenta con lámparas que generan luz en longitudes de onda características  de los elementos a medir y esta luz es absorbida por los átomos del metal, en donde el grado de absorción de dicha luz es proporcional al contenido de metaren la muestra. Entre los metales más buscados en alimentos se encuentran el arsénico, el plomo y el cadmio.

Nuestra empresa, Accesorios para Laboratorios, S.A. de C. V., ofrece estas tres técnicas analíticas, entre otras más, de nuestros proveedores Shimadzu y AB Sciex, con aplicaciones enfocadas a la seguridad alimentaria.

REFERENCIAS

  • Kmellar,B.,P., and Lehotay, SJ (2010) Routine approach to quantitatively screening 300 pesticides and quantification of those frequently detected in fruit and vegetables using liquid chromatography tandem mass spectrometry (LC-MS/MS), Food Additivies and Contamintas, Part A, 27:10,1415-1430.
  • Cunha, S.C., Lehotay, S.J. Mastovsaja, K., Fernandes, J.O., and Oliveira, M.B. (2007) Evaluation of the QueCheRS sample preparation approach for the analysis of pesticide residues in olives. J. Sep. Sci, 30: 620-632.
  • Food & Beverage Solutions. LC/MS/MS solutions for food testing. 2010 Promotional brochure. AB Sciex Pte.
  • Shimadzy’s Total Support for Food Safety. Shimadzu Analytical and Testing Instruments for Food Safety, Shimadzu Corporation.

ACERCA DEL AUTOR

Los autores son gerente comercial y gerente de ventas industriales, de accesorios para Laboratorio, S.A. de C.V.

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