Desarrollo de un material de referencia certificado de yerba mate para determinaciones de arsénico, cadmio, fósforo, plomo y sodio

Abstract

La presente tesis presenta el desarrollo de un Material de Referencia Certificado (MRC) de yerba mate (Ilex paraguariensis) para la determinación de arsénico (As), cadmio (Cd), plomo (Pb), fósforo (P) y sodio (Na); elementos de alta relevancia tanto por su impacto en la inocuidad alimentaria, como por su interés nutricional y regulatorio. Este desarrollo surge ante la ausencia de un MRC específico de elementos en yerba mate a nivel nacional e internacional, lo cual representa una limitación significativa para los laboratorios que deben garantizar la exactitud y la comparabilidad de resultados en el control de calidad de este producto, ampliamente consumido tanto a nivel local como en el exterior. El objetivo principal fue producir un MRC, con suficiente grado de homogeneidad, estable, con valores asignados trazables al Sistema Internacional de Unidades (SI); para así poder ser utilizado como herramienta de control y validación de métodos analíticos, en la determinación de elementos en yerba mate y otras matrices vegetales complejas y similares. El trabajo comprendió diversas etapas críticas: la selección del material de partida, la molienda, la homogeneización del lote candidato, el envasado bajo condiciones controladas y la evaluación de la carga microbiana, asegurando la integridad del material durante su almacenamiento. Posteriormente se realizaron los estudios de homogeneidad, estabilidad a corto plazo (condiciones de transporte) y estabilidad a largo plazo. Para realizar las determinaciones de elementos se desarrollaron y validaron métodos específicos de alta exactitud: determinación de Cd y Pb mediante dilución isotópica con detección por ICP-SFMS; determinación de As mediante adición estándar gravimétrica en un punto con estándar interno, con detección por ICP-SFMS; VI determinación de P y Na mediante adición estándar gravimétrica en un punto con detección por ICP-AES. Las cifras de mérito obtenidas en la validación confirmaron que los métodos cumplen con las exigencias metrológicas para la certificación de materiales de referencia, con incertidumbres muy bajas lo cual demuestra la gran exactitud de los mismos. Los estudios de homogeneidad demostraron que la variabilidad entre frascos fue estadísticamente no significativa, mientras que los ensayos de estabilidad confirmaron la conservación de las propiedades del material bajo condiciones de almacenamiento y transporte simuladas. La evaluación de la incertidumbre expandida (k = 2) mostró valores relativos entre 4,5% y 17,5%, dependiendo del elemento, siendo la caracterización y la homogeneidad la principal fuente de incertidumbre. Se realizó un estudio interlaboratorio internacional con la participación de 14 laboratorios de América, África, Asia y Europa, en el marco del Sistema Interamericano de Metrología (SIM). Los resultados del análisis estadístico mostraron valores de |d|/U(dᵢ) < 1, indicando concordancia entre los valores informados y el valor de referencia, confirmando la exactitud de los métodos desarrollados para As, Cd, P y Na. Con el MRC producido se llevó a cabo una ronda de Ensayo de Aptitud, destinado a evaluar el desempeño de distintos laboratorios de análisis en la determinación de los elementos de interés. En base a los resultados obtenidos, los laboratorios podrán confirmar la adecuación al uso de sus metodologías o tomar las acciones correctivas necesarias para ajustarlas. El MRC obtenido representa un aporte pionero a nivel internacional, al constituir el primer material certificado de elementos en yerba mate diseñado para el control de contaminantes metálicos y elementos nutricionales. Este producto podrá ser utilizado VII por laboratorios de análisis, académicos e industriales, contribuyendo a la comparabilidad internacional de resultados, armonización de métodos analíticos y el fortalecimiento de la infraestructura de la calidad. Asimismo, su desarrollo sienta las bases para la producción de nuevos MRCs en matrices alimentarias locales, con enfoque en seguridad alimentaria, comercio internacional y salud pública.