Preconcentración y determinación de metales en alimentos infantiles mediante extracción en fase sólida y espectrometría de absorción atómica con atomización electrotérmica

Résumé

La información sobre la concentración de los elementos traza esenciales y tóxicos en los alimentos permite ayudar a establecer los requerimientos dietéticos y la legislación relacionada en estudios de nutrición humana y seguridad alimentaria. Es necesario disponer de métodos analíticos que permitan llevar a cabo el control de calidad de los contenidos metálicos presentes en los alimentos infantiles. La espectrometría de absorción atómica con atomización electrotérmica es una de las técnicas analíticas más utilizadas para la determinación de metales en alimentos. Los procedimientos desarrollados se han dirigido a lograr la introducción directa de las muestras sólidas en el sistema de atomización en forma de suspensiones o slurries de la muestra. De esta forma, puede ahorrarse el tiempo de descomposición o disolución del material y además realizar el análisis sin la introducción, o al menos con uso reducido, de agentes externos (ácidos concentrados o fundentes), obviando etapas de separación y/o preconcentración. Cuando los niveles de metales a determinar son muy bajos, se consigue rebajar considerablemente los límites de detección de los procedimientos utilizando la extracción en fase sólida con resinas de intercambio iónico, que proporciona un doble efecto de preconcentración del analito y separación de la matriz del alimento. Aunque ETAAS no es una técnica típica para la determinación de fósforo debido a su baja sensibilidad, en el caso que se presenta resulta particularmente interesante por dos motivos. En efecto, puesto que en las muestras de miel y leche los contenidos son suficientemente altos como para poder ser determinados con el procedimiento propuesto, la posibilidad de poder llevar a cabo la determinación evitando la mineralización previa de la muestra por vía seca o húmeda disminuye enormemente el esfuerzo a realizar, al tiempo que asegura la calidad del resultado, ya que se evitan pérdidas por volatilización previa del analito y posibles contaminaciones. Adicionalmente, al ser innecesario el empleo del método de adiciones estándar y resultar posible la calibración directa frente a patrones acuosos, la rapidez de la determinación es máxima y se posibilita el empleo de gráficas de calibrado con concentraciones que superan el intervalo de respuesta lineal. Se proponen dos procedimientos para la determinación de molibdeno que permiten su cuantificación en muestras de leche frente a disoluciones estándar de analito tratadas en la misma forma. Así, la determinación de molibdeno en leche en polvo puede realizarse de forma directa a partir de suspensiones al 10 % m/v en un medio conteniendo peróxido de hidrógeno y utilizando como modificador una mezcla de paladio y ácido fluorhídrico. En el caso de muestras de leche líquidas, se emplea un procedimiento de preconcentración y aislamiento de la matriz utilizando intercambio iónico (Amberlite IRA 743) y posterior elución en un medio NaOH 5 % v/v. En este caso se consigue un incremento de la pendiente de calibración de 30 veces. La determinación de boro en muestras de miel mediante ETAAS se puede llevar a cabo directamente sin disolución previa, usando suspensiones en un medio conteniendo ácido nítrico y peróxido de hidrógeno, en presencia de paladio y magnesio como modificadores químicos. La calibración se lleva a cabo con estándares acuosos preparados en el mismo medio con sacarosa al 10 % m/v. La sensibilidad se puede mejorar por un procedimiento basado en preconcentración y eliminación de la matriz, usando extracción en fase sólida con resinas de intercambio iónico. Así, para muestras de leche o fórmulas infantiles, el boro se eluyó con ácido clorhídrico 2 M y fue posible pasar a través de la columna un flujo de 40 mL de muestra y concentrar en una fracción de 4 mL, lo que permite obtener un factor de preconcentración de 10 veces. El empleo de la preconcentración por extracción en fase sólida e inyección múltiple en el atomizador permite conseguir la sensibilidad adecuada para la determinación de vanadio en leche de vaca y en fórmulas infantiles en polvo evitando la mineralización previa. Las muestras de leche se tratan con ácido cítrico 0,5 M (pH 7,2) y estas disoluciones se someten a la preconcentración cromatográfica pasándolas a través de la columna de intercambio aniónico. La elución del vanadio de la columna se consiguió con una disolución de ácido clorhídrico 1 M. Finalmente, se inyectaron en el horno tres alícuotas, separadas por una etapa de secado.