Desarrollo de un material de referencia certificado de yerba mate para determinaciones de arsénico, cadmio, fósforo, plomo y sodio
Supervisor(es): Sixto, Alexandra - Pistón, Mariela
Resumen:
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.
| 2025 | |
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Material de referencia certificado Yerba mate Ilex paraguariensis Dilución isotópica Adición estándar Espectrometría Plasma acoplado inductivamente |
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| Español | |
| Universidad de la República | |
| COLIBRI | |
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| Acceso abierto | |
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| dc.description.tableofcontents.es.fl_txt_mv | Tabla de Contenidos -- Resumen -- Abstract -- Agradecimientos -- Lista de Tablas -- Lista de Figuras -- Lista de abreviaturas y siglas -- CAPÍTULO I – INTRODUCCIÓN -- 1.1 Hipótesis -- 1.2 Objetivo General -- 1.3 Objetivos Específicos -- CAPÍTULO II – MARCO TEÓRICO -- 2.1 Material de Referencia Certificado -- 2.2 Dilución isotópica -- 2. 3 Método de cuantificación por adición estándar gravimétrico en un punto -- 2.4 Espectrometría de masas de sector magnético con plasma acoplado inductivamente -- 2.5 Espectrometría de emisión atómica con plasma acoplado inductivamente -- 2.6 Digestión de muestras asistida por microondas -- 3.1 Equipos -- 3.2 Reactivos y disoluciones -- 3.3 Materiales de Referencia Certificados -- 3.4 Selección del material de partida -- 3.5 Determinación de humedad en el candidato a MRC -- 3.6 Determinación de la carga microbiológica en el candidato a MRC -- 3.7 Procedimiento desarrollado para la determinación de cadmio y plomo por ID-ICPSFMS -- 3.8 Procedimiento desarrollado para la determinación de arsénico por SA-ICP-SFMS -- 3.9 Procedimiento desarrollado para la determinación de fósforo y sodio por SA-ICP-AES -- 3.10 Validación analítica de los métodos -- CAPÍTULO IV RESULTADOS Y DISCUSIÓN -- 4.1 Preparación del candidato a Material de Referencia -- 4.1.2 Molienda -- 4.1.2.1 Elección del molino -- 4.1.2.2 Optimización de las condiciones de molienda -- 4.1.4 Envasado -- 4.1.5 Control de la carga microbiana -- 4.2 Optimización del tratamiento de muestra -- 4.2.1 Consideraciones preliminares -- 4.2.2 Tratamiento de muestra para determinación de Arsénico -- 4.2.2.1 Diseño de experimentos -- 4.2.2.2 Determinación de carbono residual por ICP-SFMS -- 4.3 Desarrollo de la metodología para la determinación de cadmio y plomo por método dilución isotópica con detección por ICP-SFMS -- 4.3.1 Selección de isótopos para cadmio -- 4.3.2 Selección de isótopos para plomo -- 4.3.3 Corrección de interferencias -- 4.3.4 Determinación de las relaciones isotópicas de plomo en las muestras -- 4.3.5 Ecuación de cálculo método de dilución isotópica en dos etapas -- 4.3.6 Evaluación de la incertidumbre -- 4.3.6.1 Cadmio -- 4.3.6.2 Plomo -- 4.3.7 Evaluación del desempeño del método -- 4.4 Desarrollo de la metodología para la determinación de arsénico por método de adición estándar con estándar interno con detección por ICP-SFMS -- 4.4.1 Selección del estándar interno -- 4.4.2 Adición de calibrante -- 4.4.3 Ecuación de cálculo método de adición estándar en un punto con estándar interno -- 4.4.5 Evaluación de la incertidumbre -- 4.4.6 Evaluación del desempeño del método -- 4.5 Desarrollo de la metodología para la determinación de fósforo y sodio por método de adición estándar con detección por ICP-AES -- 4.5.1 Elección de no utilizar estándar interno -- 4.5.2 Selección de las longitudes de onda de medición -- 4.5.3 Uso de cloruro de cesio como buffer de ionización -- 4.5.4 Ecuación de cálculo adición estándar en un punto -- 4.5.5 Evaluación del desempeño del método -- 4.6 Evaluación de la homogeneidad del lote -- 4.7 Evaluación de la estabilidad del lote en condiciones de transporte -- 4.8 Estudio de estabilidad a largo plazo -- 4.9 Estudio Interlaboratorio -- 4.9.1 Participantes -- 4.9.2 Resultados informados -- 4.9.3 Estimación del valor de referencia -- 4.9.4 Evaluación de la performance de los métodos desarrollados -- 4.10 Asignación del valor al MRC -- 4.11 Estimación de la incertidumbre del MRC -- 4.12 Organización de un Ensayo de Aptitud -- CAPÍTULO V CONCLUSIONES Y PERSPECTIVAS -- CAPÍTULO VI REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS -- CAPÍTULO VII ANEXOS -- 7.1 Trabajos presentados en eventos científicos -- 7.2 Trabajos publicados en revistas científicas |
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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.Submitted by Suhr Deborah (dsuhr@fq.edu.uy) on 2026-03-24T19:32:58Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 27293 bytes, checksum: d62648cf14c1e37917d392ac87012955 (MD5) TM Pérez Zambra.pdf: 4955080 bytes, checksum: df2b50252c875232ad2ac65507934979 (MD5)Made available in DSpace by Camps Karina (karina.camps@seciu.edu.uy) on 2026-03-24T19:59:40Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 27293 bytes, checksum: d62648cf14c1e37917d392ac87012955 (MD5) TM Pérez Zambra.pdf: 4955080 bytes, checksum: df2b50252c875232ad2ac65507934979 (MD5) Previous issue date: 2025Tabla de Contenidos -- Resumen -- Abstract -- Agradecimientos -- Lista de Tablas -- Lista de Figuras -- Lista de abreviaturas y siglas -- CAPÍTULO I – INTRODUCCIÓN -- 1.1 Hipótesis -- 1.2 Objetivo General -- 1.3 Objetivos Específicos -- CAPÍTULO II – MARCO TEÓRICO -- 2.1 Material de Referencia Certificado -- 2.2 Dilución isotópica -- 2. 3 Método de cuantificación por adición estándar gravimétrico en un punto -- 2.4 Espectrometría de masas de sector magnético con plasma acoplado inductivamente -- 2.5 Espectrometría de emisión atómica con plasma acoplado inductivamente -- 2.6 Digestión de muestras asistida por microondas -- 3.1 Equipos -- 3.2 Reactivos y disoluciones -- 3.3 Materiales de Referencia Certificados -- 3.4 Selección del material de partida -- 3.5 Determinación de humedad en el candidato a MRC -- 3.6 Determinación de la carga microbiológica en el candidato a MRC -- 3.7 Procedimiento desarrollado para la determinación de cadmio y plomo por ID-ICPSFMS -- 3.8 Procedimiento desarrollado para la determinación de arsénico por SA-ICP-SFMS -- 3.9 Procedimiento desarrollado para la determinación de fósforo y sodio por SA-ICP-AES -- 3.10 Validación analítica de los métodos -- CAPÍTULO IV RESULTADOS Y DISCUSIÓN -- 4.1 Preparación del candidato a Material de Referencia -- 4.1.2 Molienda -- 4.1.2.1 Elección del molino -- 4.1.2.2 Optimización de las condiciones de molienda -- 4.1.4 Envasado -- 4.1.5 Control de la carga microbiana -- 4.2 Optimización del tratamiento de muestra -- 4.2.1 Consideraciones preliminares -- 4.2.2 Tratamiento de muestra para determinación de Arsénico -- 4.2.2.1 Diseño de experimentos -- 4.2.2.2 Determinación de carbono residual por ICP-SFMS -- 4.3 Desarrollo de la metodología para la determinación de cadmio y plomo por método dilución isotópica con detección por ICP-SFMS -- 4.3.1 Selección de isótopos para cadmio -- 4.3.2 Selección de isótopos para plomo -- 4.3.3 Corrección de interferencias -- 4.3.4 Determinación de las relaciones isotópicas de plomo en las muestras -- 4.3.5 Ecuación de cálculo método de dilución isotópica en dos etapas -- 4.3.6 Evaluación de la incertidumbre -- 4.3.6.1 Cadmio -- 4.3.6.2 Plomo -- 4.3.7 Evaluación del desempeño del método -- 4.4 Desarrollo de la metodología para la determinación de arsénico por método de adición estándar con estándar interno con detección por ICP-SFMS -- 4.4.1 Selección del estándar interno -- 4.4.2 Adición de calibrante -- 4.4.3 Ecuación de cálculo método de adición estándar en un punto con estándar interno -- 4.4.5 Evaluación de la incertidumbre -- 4.4.6 Evaluación del desempeño del método -- 4.5 Desarrollo de la metodología para la determinación de fósforo y sodio por método de adición estándar con detección por ICP-AES -- 4.5.1 Elección de no utilizar estándar interno -- 4.5.2 Selección de las longitudes de onda de medición -- 4.5.3 Uso de cloruro de cesio como buffer de ionización -- 4.5.4 Ecuación de cálculo adición estándar en un punto -- 4.5.5 Evaluación del desempeño del método -- 4.6 Evaluación de la homogeneidad del lote -- 4.7 Evaluación de la estabilidad del lote en condiciones de transporte -- 4.8 Estudio de estabilidad a largo plazo -- 4.9 Estudio Interlaboratorio -- 4.9.1 Participantes -- 4.9.2 Resultados informados -- 4.9.3 Estimación del valor de referencia -- 4.9.4 Evaluación de la performance de los métodos desarrollados -- 4.10 Asignación del valor al MRC -- 4.11 Estimación de la incertidumbre del MRC -- 4.12 Organización de un Ensayo de Aptitud -- CAPÍTULO V CONCLUSIONES Y PERSPECTIVAS -- CAPÍTULO VI REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS -- CAPÍTULO VII ANEXOS -- 7.1 Trabajos presentados en eventos científicos -- 7.2 Trabajos publicados en revistas científicas221 p.application/pdfesspaUdelar. FQLas obras depositadas en el Repositorio se rigen por la Ordenanza de los Derechos de la Propiedad Intelectual de la Universidad de la República.(Res. Nº 91 de C.D.C. de 8/III/1994 – D.O. 7/IV/1994) y por la Ordenanza del Repositorio Abierto de la Universidad de la República (Res. Nº 16 de C.D.C. de 07/10/2014)info:eu-repo/semantics/openAccessLicencia Creative Commons Atribución - No Comercial - Sin Derivadas (CC - By-NC-ND 4.0)Material de referencia certificadoYerba mateIlex paraguariensisDilución isotópicaAdición estándarEspectrometríaPlasma acoplado inductivamenteDesarrollo de un material de referencia certificado de yerba mate para determinaciones de arsénico, cadmio, fósforo, plomo y sodioTesis de maestríainfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/acceptedVersionreponame:COLIBRIinstname:Universidad de la Repúblicainstacron:Universidad de la RepúblicaPérez Zambra, RamiroSixto, AlexandraPistón, MarielaUniversidad de la República (Uruguay). Facultad de QuímicaMagíster en QuímicaLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-84267http://localhost:8080/xmlui/bitstream/20.500.12008/54075/5/license.txt6429389a7df7277b72b7924fdc7d47a9MD55CC-LICENSElicense_urllicense_urltext/plain; charset=utf-850http://localhost:8080/xmlui/bitstream/20.500.12008/54075/2/license_urla006180e3f5b2ad0b88185d14284c0e0MD52license_textlicense_texttext/html; charset=utf-838474http://localhost:8080/xmlui/bitstream/20.500.12008/54075/3/license_text794f7b6c4e088a6cc724df70cd822e03MD53license_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-827293http://localhost:8080/xmlui/bitstream/20.500.12008/54075/4/license_rdfd62648cf14c1e37917d392ac87012955MD54ORIGINALTM Pérez Zambra.pdfTM Pérez Zambra.pdfapplication/pdf4955080http://localhost:8080/xmlui/bitstream/20.500.12008/54075/1/TM+P%C3%A9rez+Zambra.pdfdf2b50252c875232ad2ac65507934979MD5120.500.12008/540752026-03-24 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