Aseguramiento de la calidad en las mediciones que caracterizan a los aceites comestibles. Interlaboratorio para ensayos de calidad y genuinidad en aceites
Castro, L.(ii); Puglisi, C.(ii); Rodríguez, Z.(i)
(i)INTI-Cereales y Oleaginosas (ii)Programa de Metrología en Química
Introducción
Entre los parámetros comúnmente utilizados en
el comercio para caracterizar los aceites
comestibles de origen vegetal pueden
mencionarse la medición de la acidez y el índice
de peróxido para evaluar la calidad de los
mismos y el análisis de ácidos grasos para
evaluar la genuinidad.
Estos parámetros pueden considerarse como los
más relevantes, aunque también se debería
mencionar como buenos indicadores de posibles
adulteraciones la composición en esteroles y,
para el aceite de oliva específicamente, la
determinación
de
absorbancias
por
espectrofotometría en la zona del espectro
ultravioleta.
Como las transacciones comerciales y, sobre
todo, los precios se basan en los acuerdos de
calidad y genuinidad de los alimentos que se
entregan, cada vez es más importante asegurar
también la calidad de los ensayos que se aplican
a dichos alimentos. Por eso, la comparabilidad
de las mediciones de estos parámetros
realizadas por diferentes laboratorios es
extremadamente importante.
Por otra parte, la organización del comercio
internacional requiere que las mediciones
necesarias para la certificación de productos y el
aseguramiento de su calidad sean aceptadas
globalmente.
Estas exigencias del mercado hacen que se
solicite con más frecuencia que los laboratorios
puedan mostrar una evaluación de la calidad de
sus servicios. Uno de los requerimientos de los
sistemas de calidad es la demostración de
competencia técnica mediante la participación
en ensayos interlaboratorio. Esto permite
controlar sus resultados y compararlos con los
de otros laboratorios en diferentes ciudades y
aún en diferentes países. Es posible también
evaluar, entre otras cosas, los métodos de
ensayo, el funcionamiento de los equipos, la
capacidad del operador, el manejo de las
muestras que se analizan, la presentación de los
informes. Es decir, el sistema de medición en su conjunto. En este contexto, el INTI organiza periódicamente
un interlaboratorio para la determinación de los
parámetros mencionados más arriba y en el
presente trabajo se presentan los resultados
obtenidos en tres de estas intercomparaciones,
realizadas a partir del año 2003.
Descripción
En cada ejercicio se envían dos muestras de aceite vegetal comestible y un protocolo de análisis con indicaciones generales y las planillas correspondientes para informar los resultados. El número de participantes ha ido creciendo en los sucesivos ejercicios, desde 15 participantes en 2003 hasta 28 participantes en 2006. La mayoría de los participantes son laboratorios comerciales e instituciones oficiales de nuestro país, pero también se contó con la participación de laboratorios de Chile, Panamá y Guatemala. Se asigna un número a cada participante. El tratamiento de los datos y el posterior informe de los resultados se realizan utilizando ese número para preservar la confidencialidad. No es necesario analizar todos los parámetros, los participantes pueden elegir aquellos ensayos por los que estén interesados. También pueden elegir el método de análisis que consideren adecuado para cada determinación. Los datos enviados por los participantes se evalúan estadísticamente. La evaluación del desempeño de los laboratorios se realiza de acuerdo con los procedimientos aceptados internacionalmente y que se citan en la bibliografía. Se utiliza como criterio el cálculo del parámetro “z”, que se define mas adelante. Luego de la evaluación de los resultados se envía un informe y un certificado de participación satisfactoria, cuando corresponde. En la Figura 1 se muestra como ejemplo un gráfico con los datos enviados por los
INSTITUTO NACIONAL DE TECNOLOGÍA INDUSTRIAL
1
participantes para el ácido esteárico en aceite de maíz.
Valor Medio (g/100g ester metílico)
Valor medio interlaboratorio
4,0
v. medio +/- sL
3,8
3,6
Valor medio informado
3,4
3,2 3,0
2,8
2,6 2,4
2,2
2,0 1,8
1,6
1,4 1,2
1,0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Laboratorio
Fig. 1: Datos enviados por los participantes para la
determinación de ácido esteárico en aceite de maíz
(Interlaboratorio 2004).
Las muestras que se han enviado correspondieron a aceites comerciales de oliva, soja, girasol y maíz. El aceite de oliva se incluyó en todas las intercomparaciones. Por ser el de mayor precio es el que normalmente se analiza con más cuidado en las transacciones comerciales para detectar posibles adulteraciones. Se preparan las muestras partiendo de lotes de aproximadamente 10 litros de aceite comercial previamente homogeneizado por agitación. Se fraccionan en frascos plásticos color caramelo, cuidando de no dejar una porción significativa de aire en el recipiente. Las muestras se conservan en cámara frigorífica hasta el momento del envío. Se determina la homogeneidad de las muestras analizando el 10% del lote preparado. Se considera que las muestras son homogéneas si las variancias encontradas al analizar los envases seleccionados son aceptables teniendo en cuenta las variaciones asociadas a la repetibilidad de los métodos de medición utilizados. En los interlaboratorios realizados se obtuvieron valores satisfactorios para los ensayos de homogeneidad, de acuerdo con dichas variaciones. Para estudiar la estabilidad de las muestras, se reservaron algunas como control y al cabo de seis meses se repitió el análisis de índice de peróxido. Se eligió este parámetro porque es de esperar que sea el que más varíe con el envejecimiento de las muestras. Seis meses después se encontró una variación del 17 % para el aceite de oliva y del 36% para el aceite de soja, lo cual refleja la gran inestabilidad de este último debido a la mayor insaturación de sus ácidos grasos. En los tres ejercicios realizados se eligieron las mediciones de acidez e índice de peróxido, como indicadores de la calidad del aceite y la
composición de ácidos grasos como indicador de genuinidad. En el último ejercicio realizado se decidió incrementar la complejidad del mismo incorporando las determinaciones de nuevos parámetros significativos para la evaluación del aceite de oliva: absorbancias en el UV, polifenoles y composición en esteroles. Los métodos de medición fueron seleccionados por cada participante. En general se usaron los descriptos en las Normas ISO, IRAM o los de la American Oil Chemists Society.
A continuación describiremos el tratamiento estadístico de los resultados. En una primera etapa de evaluación se transcriben los datos a las planillas especialmente diseñadas, tal como los informan los participantes, tanto en lo referente a los números como a la cantidad de cifras significativas. Luego se procede al examen crítico de los datos, descartándose aquellos que resultan obviamente discordantes. En la etapa siguiente se realiza el análisis estadístico. Para ello se tienen en cuenta sólo los laboratorios que informan cada resultado por triplicado. A estos datos se los somete a las pruebas de Cochran y Grubbs para identificar datos estadísticamente discordantes (outliers). Este procedimiento permite seleccionar los datos estadísticamente aceptables, a partir de los cuales se calcula el valor medio y la desviación estándar interlaboratorio. Las pruebas de Cochran y Grubbs se describen en la bibliografía. El valor medio interlaboratorio así obtenido se considera como el valor acordado y se utiliza para la evaluación de todos los participantes por medio del parámetro “z”.
La evaluación del desempeño de los laboratorios participantes se realizó de acuerdo con los procedimientos aceptados internacionalmente y que se citan en la bibliografía. Se utilizó como criterio el cálculo del parámetro “z”, definido de la siguiente manera:
z = ( x1/2 - xref ) / s L donde: x1/2 = promedio para cada laboratorio = ∑ xi / r xref = valor asignado a los parámetros de la muestra enviada (en este caso es el valor medio interlaboratorio, es decir el valor acordado). r = número de replicados informados (1, 2, 3) sL= desviación estándar (estimador de la reproducibilidad o variancia entre laboratorios) Este último parámetro es el obtenido mediante el tratamiento estadístico, es decir, representa el desvío estándar de los datos estadísticamente aceptables. Los laboratorios se clasifican por medio del valor de z obtenido de la siguiente forma: | z | ≤ 2 satisfactorio
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2
Parámetro Z
2 < | z | < 3 cuestionable | z | ≥ 3 no satisfactorio Como se mencionó mas arriba, en la Figura 1 se muestra un grafico típico de los datos enviados por los participantes para el ácido esteárico en aceite de maíz. En la Figura 2 se muestra como ejemplo, un grafico del parámetro z correspondiente a esos datos.
4
3
2
1
0
-1
-2
-3
-4 10 5 2 9 20 17 18 4 8 3 14 15 16 12 13 Labor ator io
Fig. 2: Valores del parámetro z obtenido por los participantes para la determinación de ácido esteárico en aceite de maíz (Interlaboratorio 2004).
Resultados En las Tablas 1 y 2 pueden verse los resultados obtenidos para los distintos aceites en los tres ejercicios interlaboratorio. La comparabilidad de los resultados entre los participantes, tanto en el caso de ácidos grasos como en el de acidez volumétrica, fue satisfactoria. Aproximadamente el 80% de los laboratorios obtuvo un valor del parámetro z menor que 2. En el caso del índice de peróxido el acuerdo no fue tan bueno, sólo un 60 % de los participantes obtuvo resultados satisfactorios. Analizando las tablas de resultados de los distintos ejercicios puede decirse que, como regla general, se observa que cuanto menor sea el valor de un determinado parámetro mayor resulta la dispersión de los resultados, lo cual es esperable ya que por lo general la incertidumbre de medición es más significativa para valores más bajos del analito.
Conclusiones En lo que se refiere al índice de peróxido y a la acidez, la desviación estándar interlaboratorio es elevada. Para el caso de los aceites de girasol y de maíz el valor de s L que se obtuvo es mayor debido a que los datos de estos parámetros son muy bajos. Como ya se mencionó, esto parece ser una característica generalizada de estas mediciones, tal como puede comprobarse cotejando los resultados con otras intercomparaciones similares, como por ejemplo la del Programa INTER 2000 organizado en España por la Dirección General de Industrias y
Calidad
Agroalimentaria
de
Cataluña
(www.gencat.net) que se muestra en la Tabla 3.
Respecto de los ácidos grasos se puede destacar
que solamente se tuvieron en cuenta, al evaluar
los resultados, los componentes más
importantes para determinar la genuinidad del
aceite.
Como ya se mencionó, en el último ejercicio se
incorporaron nuevas determinaciones.
Las absorbancias específicas en la zona del
espectro UV es uno de los parámetros que
evalúa la calidad y genuinidad del aceite de
oliva, según lo definido en normas nacionales e
internacionales (Por ej., IRAM 5523, COI/T.
15/NC).
Para los valores de absorbancia elevados, la
dispersión de resultados que se obtuvo es
pequeña y aumenta considerablemente para
valores de absorbancias más bajos.
Esto afecta el cálculo de ∆K de tal modo que los
resultados obtenidos para este parámetro no
son comparables estadísticamente. Sin
embargo, a pesar de la dispersión presentada en
dichos valores, en todos los casos corresponden
a los requeridos por las normas (IRAM, COI)
para aceite de oliva extra virgen.
Sólo cuatro participantes midieron esteroles, por
lo que no fue posible realizar una evaluación
estadística de los resultados.
Dado que la determinación de la composición en
esteroles es muy importante para la evaluación
de la genuinidad de los aceites, en especial del
de oliva, sería de interés fomentar la
implementación y validación de esta
metodología analítica.
Los polifenoles se consideran críticos en la
calidad organoléptica del aceite de oliva y en su
estabilidad frente a procesos oxidativos, además
de los efectos beneficiosos para la salud que se
les atribuye.
Para su medición, los participantes utilizaron
métodos espectrofotométricos con el reactivo de
Folin. Estos métodos no están normalizados, por lo
que cada participante, aún cuando describió el
procedimiento utilizado, no siguió una metodología
rigurosa. Este hecho puede justificar la elevada
desviación estándar obtenida.
Referencias
[1] ISO 5725. Parts 1-6 (1994). Accuracy (trueness and precision) of measurement methods and results. [2] ISO 13528 (Draft 2002). Statistical methods for use in proficiency testing by interlaboratory comparisons. [3] ISO/IEC Guide 43 (1997). Proficiency testing by interlaboratory comparisons. Part 1: Development and operation of proficiency testing schemes. Part 2: Selection and use of proficiency testing schemes by laboratory accreditation bodies. [4] ASTM E 691 - 79. Standard practice for conducting an interlaboratory test program to determine the precision of test methods. [5] Protocol for the design, conduct and interpretation of method - performance studies. Pure & Appl. Chem., Vol. 67, 2, 331 - 343 (1995).
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3
[6] The international harmonized protocol for the proficiency testing of analytical chemistry laboratories. Pure & Appl. Chem., Vol. 78, 1, 145 - 196 (2006). [7] Quantifying Uncertainty in Analytical Measurement. Eurachem,2nd Edition (2000). [8] Guide to the expression of uncertainty in measurement. ISO, Switzerland, 1993. [9] IRAM 5651:97-12-09. Aceites y grasas vegetales y animales. Determinación de ácidos grasos por cromatografía gaseosa de sus ésteres metílicos. [10] IRAM 5523:2001. Aceites vegetales comestibles e industriales. Aceite de Oliva.
Para mayor información contactarse con: Liliana Castro – lcastro@inti.gov.ar
Tabla 1: Resultados obtenidos para distintos aceites comestibles en sucesivos ejercicios interlaboratorio.
Parámetros analizados
Acidez volumétrica Indice de peróxido Ac. Palmítico Ac. Palmítoleico Ac. Esteárico Ac. Oleico Ac. Linoleico Ac. Linolénico Ac. Araquídico Ac. Gadoleico Ac. Behénico
Aceite de girasol
Interlaboratorio 2003
Valor
Desviación
sL
medio est. interlab. relativa
interlab.
(sL)
%
0,054
0,008
14,1%
1,51 7,25
3,03 26,5 61,3 0,36 0,27 0,24 0,49
0,40 0,16
0,13 0,25 1,1 0,04 0,03 0,09 0,05
26,5 % 2,2 %
4,3 % 0,9 % 1,8 % 11,1 % 11,1 % 37,5 % 10,2 %
Aceite de maíz
Interlaboratorio 2004
Valor medio interlab
Desviación est. interlab.
(sL)
sL relativa %
0,04
0,01
25 %
0,85 11,3
2,3 31,7 52,3 1,02 0,51 0,31
-
0,24 0,3
0,1 0,3 0,5 0,04 0,03 0,03
-
28,2 % 2,6 %
4,3 % 0,9 % 1,0 % 3,9 % 5,9 % 9,7 %
-
Aceite de soja
Interlaboratorio 2006
Valor
Desviación
sL
medio est. interlab. relativa
interlab
(sL)
%
0,37
0,05
14,4 %
6,6 11,2 0,09 4,25 20,4 54,8 8,4 0,31 0,16 0,32
1,1 0,3 0,01 0,15 0,2 0,5 0,2 0,02 0,03 0,04
17,2 % 3,0 % 15,0 % 3,5 % 0,8 % 0,9 % 2,2 % 6,6 % 19,0 % 13,4 %
Tabla 2: Resultados obtenidos para aceite de oliva en sucesivos ejercicios interlaboratorio.
Parámetros analizados
Acidez volumétrica Indice de peróxido Ac. Palmítico Ac. Palmítoleico Ac. Esteárico Ac. Oleico Ac. Linoleico Ac. Linolénico Ac. Araquídico Ac. Gadoleico Ac. Behénico Absorbancia UV a 232 nm Absorbancia UV a 270 nm Polifenoles
Interlaboratorio 2003
Valor medio interlab.
0,75 9,94 13,6 1,4 1,99 69,1 12,0 0,74 0,35 0,27
-
Desviación est. interlab.
(sL) 0,03 1,46 0,2 0,1 0,09 0,9 0,4 0,04 0,04 0,04
-
sL relativa
% 4,0 % 14,7 % 1,5 % 6,9 % 4,5 % 1,3 % 3,3 % 5,4 % 11,4 % 14,8 %
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
Aceite de oliva Interlaboratorio 2004
Valor medio interlab
0,61 9,60 10,5 1,02 2,65 65,0 18,8 0,84 0,35
0,52
-
Desviación est. interlab.
(sL) 0,04 0,96 0,5 0,07 0,15 0,7 0,2 0,05 0,06
0,05
-
sL relativa
% 6,5 % 10 % 4,8 % 6,9 % 5,7 % 1,1 % 1,1 % 5,9 % 17,1 %
9,6 %
-
-
-
-
-
-
-
Interlaboratorio 2006
Valor medio interlab
0,31 8,5 16,1 1,56 1,83 63,2 15,2 0,89 0,40 0,35 0,11
2,21
Desviación est. interlab.
(sL) 0,03 1,0 0,5 0,06 0,05 0,6 0,2 0,02 0,02 0,04 0,01
0,13
sL relativa
% 9,7 % 11,7 % 3,2 % 4,1 % 2,8 % 0,9 % 1,3 % 2,7 % 5,7 % 11,0 % 13,9 %
6,1 %
0,17 212
0,03 42
15,5 % 19,9 %
Nota: Las unidades están expresadas en g/100g de ácido oleico para la acidez volumétrica, meq. O2/kg para el índice de peróxido, g/100 g de éster metílico para los ácidos grasos y ppm para los polifenoles.
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