Aplicación de métodos espectrofotométricos UV-Vis para el análisis del plomo en la industria alimentaria

Los alimentos, las bebidas y los suplementos dietéticos pueden ser vulnerables a la contaminación por plomo como resultado de la tierra con plomo, el agua o el enlatado de plomo.
Fuente de la imagen: Unsplash user Ali Inay

En abril de 2014, la ciudad de Flint, Michigan, cambió su fuente de agua. Tras 50 años comprando agua tratada a Detroit, las autoridades municipales decidieron cambiar al agua procedente del río Flint, con un ahorro anual de unos 5 millones de dólares. Tras las quejas de los residentes sobre el sabor, el olor y el aspecto de la nueva agua, las pruebas revelaron niveles asombrosamente altos de plomo en el suministro de agua debido a los elementos corrosivos del agua de río que causan estragos en el deteriorado sistema de distribución de agua de la ciudad. Tras las pruebas, se descubrió que la concentración media de plomo era de 2.000 ppb y que algunas muestras alcanzaban los 13.200 pb, "200-1.300 veces superior a la norma de la Organización Mundial de la Salud de 10ppb", según The Guardian.1

Como referencia, el umbral de la Agencia de Protección del Medio Ambiente para residuos peligrosos es de 5.000 ppb. Cuando el gobernador Rick Snyder declaró el estado de emergencia en enero de este año, 10 personas habían muerto de legionelosis y hasta 10.000 han sufrido otros problemas médicos causados por el agua contaminada.2

Mientras la ciudad lidia con las implicaciones y consecuencias a largo plazo de su crisis del agua, la preocupación pública por el agua con plomo se ha extendido por todo Estados Unidos. Según la revista Builder, "Increíblemente, se calcula que entre tres y seis millones de kilómetros de tuberías de plomo en todo Estados Unidos siguen transportando agua, y la mayoría de ellas son vulnerables a peligros como los de Flint."3 Sin embargo, el agua potable no es la única fuente potencial de contaminación por plomo en los productos consumibles; los alimentos, las bebidas y los suplementos dietéticos tienen todos el potencial de contener niveles inaceptables de plomo como resultado del cultivo en suelos con plomo, el enlatado con soldadura de plomo o la inclusión de agua con plomo.4 La exposición al plomo puede provocar una serie de efectos graves y destructivos para la salud, como daños neurológicos y del sistema nervioso, anemia, insuficiencia renal, mayor riesgo de aborto espontáneo e incluso la muerte. Por ello, es imperativo que la industria alimentaria realice pruebas de plomo rigurosas y continuas para garantizar la seguridad de sus productos.

El método colorimétrico USP de análisis del plomo no puede aplicarse a los elementos alcalinotérreos debido a la formación de condensación durante la digestión de la muestra. Fuente de la imagen: Unsplash usuario Neslihan Gunaydin

Métodos actuales de análisis del plomo

Los métodos más extendidos y fiables para analizar el plomo que se utilizan actualmente son la espectroscopia de masas con plasma acoplado inductivamente (ICP-MS) y la espectroscopia de absorción atómica en horno de grafito (GFAAS).5 Desgraciadamente, estos métodos suelen tener un coste prohibitivo para muchos fabricantes de alimentos y suplementos; la compra de un instrumento ICP-MS, por ejemplo, puede costar hasta 750.000 dólares y su funcionamiento más de 1.000 dólares al día. Mientras que la instrumentación GFAAS es considerablemente menos costosa, requiere un entorno operativo impecable, incurriendo así en costes operativos potencialmente sustanciales a lo largo del tiempo.6 Aunque en la última década se han desarrollado métodos más novedosos, tienden a tener un alcance limitado y el método colorimétrico recomendado por la Farmacopea de EE.UU. (USP) puede llevar mucho tiempo, ser impreciso, peligroso para el medio ambiente e incapaz de analizar todo tipo de muestras.7 Para satisfacer la necesidad de realizar análisis de plomo más rápidos, versátiles y económicamente viables, los investigadores han recurrido recientemente a la espectrofotometría UV-Vis.

La espectrofotometría UV-Vis amplía la accesibilidad de pruebas de plomo fiables y precisas para ayudar a los fabricantes de bienes consumibles a garantizar la seguridad de sus productos. Fuente de la imagen: Kai Jerke

Método espectrofotométrico UV-Vis para el análisis del plomo

La espectrofotometría UV-Vis es famosa por su capacidad para analizar con precisión la calidad del agua, detectando rápidamente impurezas y cuantificando elementos críticos que suelen encontrarse en nuestro suministro de agua. Pero la instrumentación UV-Vis también puede utilizarse para medir el plomo dentro de bienes consumibles que pueden haber estado expuestos al plomo durante el proceso de producción. Como se detalla en Pharmaceutical Technology, la investigación encabezada por Qingyong Lang, químico analítico senior de Nutritional Laboratories International en Missoula, MT, ha llevado al desarrollo de un método espectrofotométrico UV-Vis de análisis de plomo que resuelve muchos de los problemas asociados tanto con las prácticas de análisis tradicionales como con las desarrolladas recientemente.8 Las ventajas del método UV-Vis incluyen:

• Capaz de medir incluso trazas de plomo por debajo de 1 ppb.
• Aplicable a todas las muestras orgánicas e inorgánicas, incluidos los elementos alcalinotérreos.
• Fiable y preciso, validado por el método de adición de patrón y por ICP-MS.
• No requiere una preparación exhaustiva del entorno de pruebas.

Para la mayoría de las muestras, el método espectrofotométrico UV-Vis permite obtener resultados rápidos. Los investigadores señalan que, aunque las pruebas de "suplementos dietéticos complicados, que pueden contener determinados compuestos con pesos moleculares elevados o una mezcla de ingredientes orgánicos y minerales" pueden llevar hasta 2 horas, el UV-Vis sigue ofreciendo una ventaja de tiempo significativa sobre el método USP, que puede llevar hasta varios días. La versatilidad del método significa que las pruebas de plomo pueden realizarse en prácticamente cualquier material, incluidos "productos farmacéuticos, agrícolas, alimentos y suplementos dietéticos crudos", lo que permite una amplia aplicación y la capacidad de probar toda la gama de productos de un fabricante a lo largo del proceso de producción.

Espectrofotómetros UV-Vis HunterLab

HunterLab se compromete a proporcionar a nuestros clientes las mejores herramientas disponibles para garantizar que la industria alimentaria cumpla tanto las expectativas estéticas como las normas de salud y seguridad. Ofrecemos una gama completa de espectrofotómetros UV-Vis para lo último en precisión, flexibilidad y garantía de calidad en productos consumibles líquidos, en polvo y sólidos. Contáctenos para saber más sobre cómo la instrumentación de HunterLab puede mejorar sus protocolos de ensayo.