INCERTIDUMBRE DURANTE EL PROCESAMIENTO DE FRUTASY HORTALIZAS EN EL ANÁLISIS DE RESIDUOS DE PLAGUICIDAS

UNCERTAINTY DURING SAMPLE PROCESSING OF FRUITSAND VEGETABLES IN PESTICIDE RESIDUE ANALYSIS

Alexander Erazo1, Jairo A. Guerrero2

Recibido: 30/06/06 – Aceptado: 15/11/06

RESUMEN

En este estudio se determinó la incertidum-bre durante el procesamiento de la muestra uhomogeneización de diferentes matrices (to-mate, lechuga y naranja), a temperatura am-biente y con hielo seco. El método se basó enla estimación de las constantes de muestreo yen la utilización de un compuesto de referen-cia (14C-clorpirifos). Para ello fue necesariodesarrollar 5 experimentos por cada matriz ytipo de homogeneización. Realizada la ho-mogeneización, se tomaron 5 réplicas de150 g y 15 g (porciones analíticas) por expe-rimento. Para cada una de las porciones ana-líticas se calculó su varianza y se evaluó esta-dísticamente si no existía diferenciasignificativa entre ellas. Cuando no existiódiferencia significativa entre las dos varian-zas se calculó el coeficiente de variaciónpara la porción de mayor tamaño. A partirde este CV y el peso de la porción analíticade 150 g, se calculó la constante de mues-treo. Obtenida la constante de muestreo, sepudo determinar la incertidumbre para cual-

quier porción analítica. La incertidumbre enla homogeneización con hielo seco de todaslas muestras no fue significativamente dife-rente entre sí, porque fue reproducible sinimportar la matriz, mientras que la homoge-neización a temperatura ambiente demostródiferencias significativas en el procesamien-to cuando se cambia el tipo de muestra. Encada matriz se demostró que no existe dife-rencia significativa entre la homogeneiza-ción a temperatura ambiente y la realizadacon hielo seco. Se determinó que la incerti-dumbre de la extracción, comparada con laincertidumbre durante el procesamiento dela muestra, fue despreciable para todas lasmatrices; por tanto, la incertidumbre duran-te la homogeneización pudo determinarsedirectamente de los experimentos.

Palabras clave: homogeneización dela muestra, procesamiento de la mues-tra, incertidumbre, constantes de mues-treo, residuos de plaguicidas, porciónanalítica.

163

REVISTA COLOMBIANA DE QUÍMICA, VOLUMEN 35, No. 2 DE 2006

Ap

licad

ay

anal

ític

a

1 Departamento de Química, Universidad del Cauca, Popayán,Colombia. exerazo@unicauca.edu.co

2 Departamento de Química, Universidad Nacional de Colombia, Sede Bogotá, Bogotá, Colombia.aguerrerod@unal.edu.co

164

REVISTA COLOMBIANA DE QUÍMICA, VOLUMEN 35, No. 2 DE 2006

ABSTRACT

In this study, the uncertainty during sam-ple processing or homogenization of se-veral different matrices (tomato, lettuceand orange) was determined at ambienttemperature and with dry ice. The met-hod was based on surface treatment ofthe matrix with a reference compound(14C-chlorpyrifos) and estimation of thesampling constants. The uncertainty de-termination was carried out developing 5experiments for each of the different ho-mogenizations and matrices. After ho-mogenization, 5 replicate analytical por-tions of 15 g and 150 g were withdrawnfor each experiment. The variance wascalculated for each analytical portion.The significant difference between thevariance of smaller analytical portionand the variance of larger analytical por-tion was evaluated. Then the coefficientof variation (CV) was calculated for thelarger portion. This coefficient was usedto calculate the sampling constant. Then,the uncertainty could be determined forany analytical portion size. The sampleprocessing uncertainty obtained with dryice for all samples was not significantlydifferent. There was no any significantdifference between homogenization atambient temperature and homogeniza-tion with dry ice for each matrix. The ex-traction uncertainty was negligible forall matrices compared to the sample pro-cessing component. It allows one toquantify the sample processing uncer-tainty directly.

Key words: Sample homogeniza-tion, sample processing, uncertainty,sampling constant, pesticides, analyti-cal portion.

INTRODUCCIÓN

La incertidumbre es un parámetro quedescribe el intervalo dentro del cual esrazonablemente verosímil encontrar elvalor de una medición (1). Actualmentelos laboratorios de ensayo y calibraciónrequieren determinar este parámetropara reportarlo con sus resultados, yaque la norma ISO 17025 lo exige. Sinembargo, dicha determinación se efec-túa con base en los esquemas de valida-ción, los cuales incluyen etapas poste-riores a la toma de la porción analítica,tales como la extracción, concentraciónlimpieza y análisis instrumental. Estodesconoce el efecto que otras etapaspueden tener sobre la incertidumbre to-tal. Tal es el caso de la etapa de homoge-neización o procesamiento de la mues-tra, la cual no se tiene en cuenta almomento de estimar la incertidumbretotal. Recientemente algunos investiga-dores han propuesto considerar esta eta-pa para el cálculo de la incertidumbretotal del análisis de una muestra, ya quepodría tener efectos significativos sobreella (2). Dicha homogeneización se rea-liza sobre la muestra de laboratorio paraobtener una muestra con distribuciónuniforme de los analitos (muestra analí-tica), garantizando la toma de porcionesanalíticas representativas, es decir, unsubmuestreo representativo del mate-rial. La incertidumbre durante esta eta-pa se puede determinar a partir del con-cepto de constantes de muestreo y con lautilización de compuestos radio marca-dos (3-5). La estimación de la incerti-dumbre con las constantes de muestreose basa en la toma de dos grupos de por-ciones analíticas que deben diferenciar-se en al menos un factor de 10, con res-pecto a su peso (4). Con ello se puede

establecer si no existe una diferencia sig-nificativa entre las varianzas de las por-ciones analíticas de menor y mayor ta-maño, en cuyo caso se puede calcular laconstante de muestreo a partir de los datosobtenidos para la porción analítica de ma-yor tamaño (6); todo esto utilizando la re-lación establecida por Ingamels entre lasconstantes de muestreo, el tamaño de laporción analítica y el coeficiente de varia-ción, como se muestra en la ecuación 1(3).

K W CVM PM= . [1]

A partir de esta ecuación se deduceque un cambio en los valores de la cons-tante de muestreo se debe al cambio de laincertidumbre en el procesamiento, cuan-do el peso de la porción analítica perma-nece constante, debido a que la dispersióngenerada durante el procesamiento de lamuestra se ve reflejada en la variabilidadde la radioactividad promedio presente enlas porciones analíticas de igual peso.Esta variabilidad dependerá, entonces, dela eficiencia en la homogeneización. Porello, la determinación de la eficiencia deun determinado procesamiento puedeefectuarse con base en las constantes demuestreo (6).

La utilización de compuestos radiomarcados en los estudios de incertidum-bre reviste gran importancia debido a lasventajas que presenta. Con el uso de estoscompuestos es posible determinar la ra-dioactividad directamente en los extrac-tos sin tener que involucrar etapas adicio-nales como la limpieza; esto disminuyelas fuentes de error (dispersión de los re-sultados) y permite la cuantificación delanalito en cualquier etapa de la metodolo-gía (5). También hace posible una cuanti-ficación más precisa del analito, debido ala utilización de técnicas como el conteo

de centelleo líquido. Esta técnica poseecoeficientes de variación muy bajos (CV

� 1%) con respecto a otras técnicas comola cromatografía de gases (CV � 17%),ampliamente utilizada en el análisis de re-siduos de plaguicidas (7).

En los estudios donde se sugiere eva-luar la incertidumbre durante la homoge-neización de la muestra, se evidencia quedicha incertidumbre depende de factorescomo la naturaleza de los analitos, el equi-po y las condiciones en las cuales se realizala homogeneización (5, 6, 2). Debido aello, y a la exigencia establecida en la nor-ma ISO 17025 para los laboratorios de en-sayo y calibración, en este trabajo se deter-minó la incertidumbre durante el procesa-miento de la muestra con base en la utiliza-ción de las constantes de muestreo y clor-pirifos radio marcado (14C-clorpirifos)como compuesto de referencia. Todo ellocon el objeto de establecer las mejorescondiciones de homogeneización que dis-minuyan el efecto del procesamiento de lamuestra sobre los resultados analíticos. Elclorpirifos fue escogido como compuestode referencia porque se ha comprobadoque no sufre pérdidas durante la etapa dehomogeneización (7).

MATERIALES Y MÉTODOS

Las soluciones empleadas en el estudio seprepararon a partir de un estándar de14C-clorpirifos con una actividad de 26,8mCi/mmol, suministrado por el Organis-mo Internacional de Energía Atómica, yclorpirifos frío del 99,5% de pureza, ob-tenido del doctor Ehrenstorfer. Las solu-ciones para realizar los ensayos de incer-tidumbre se prepararon en acetato de etiloa partir de 14C-clorpirifos y clorpirifosfrío a una concentración aproximada de

165

REVISTA COLOMBIANA DE QUÍMICA, VOLUMEN 35, No. 2 DE 2006

Ap

licad

ay

anal

ític

a

0,026 mg/mL. La mezcla de éstos seefectuó con el fin de garantizar un com-portamiento representativo del plaguicidaa los niveles de concentración esperadosen las matrices y asegurar un nivel bajo deradioactividad (8, 9). Se utilizó hielo secocomercial para realizar las homogeneiza-ciones. En las extracciones se utilizó ace-tato de etilo grado residuo, bicarbonatode sodio grado analítico y sulfato de sodioanhídro grado residuo, los cuales se obtu-vieron de J. T. Beaker y Mallinckrodt. Laactividad se determinó empleando cock-tail de centelleo líquido Ultima Gold dePackard BioScience, y un contador decentelleo líquido Beckman LS 6500. Seempleó un procesador de alimentos Step-han UM-12 con capacidad de 5 kg y unalicuadora industrial Waring con capaci-dad de 1 L para efectuar las diferentes ho-mogeneizaciones. Las extracciones serealizaron con un homogeneizador de altavelocidad Ultra-Turrax T 25 de IKA. Elpeso de los extractos se determinó en unabalanza analítica Scaltec SAC22 conexactitud de 0,00001 g y el peso de lasporciones analíticas en una balanza deplatillo externo Mettler-Toledo con exac-titud de 0,01 g. El refrigerador que se uti-lizó durante los experimentos fue un con-gelador Frigidaire libre de escarcha,capaz de alcanzar temperaturas de -20ºC. Debido a que el experimento se basóen la lectura de la radioactividad del car-bono 14 presente en la molécula de clor-pirifos, las matrices utilizadas se emplea-ron como blanco.

METODOLOGÍA

El estudio determinó la incertidumbre ge-nerada durante la etapa de homogeneiza-ción con base en la utilización de un pla-

guicida de referencia (14C-clorpirifos),representativo del comportamiento deotros plaguicidas. Esto se pudo efectuardebido a que el clorpirifos es un compues-to que no sufre pérdidas durante el proce-samiento. Con ello, la dispersión de losresultados (calculada a partir de la ra-dioactividad del 14C-clorpirifos en los ex-tractos) expresa la distribución de los pla-guicidas en la matriz, independien-temente de los errores sistemáticos origi-nados por el tipo de analito presente enella. Las matrices involucradas en el estu-dio (tomate, lechuga y naranja), se selec-cionaron teniendo en cuenta las dificulta-des que se pueden presentar al homoge-neizarlas, debido a la naturaleza de sucáscara o textura.

Una vez se realizó la fortificación super-ficial de las matrices con la mezcla, se llevóa cabo el procesamiento u homogeneiza-ción de éstas para tomar las porciones ana-líticas. Los extractos crudos se obtuvieron apartir de la extracción de las porciones ana-líticas, para luego medir su radioactividad.Con base en estos resultados se calcularonlas constantes de muestreo para cada matrizy tipo de homogeneización.

Incertidumbre durante la extracción

Se realizaron ensayos de repetibilidadpara cada matriz, previos al estudio de laincertidumbre durante el procesamiento,donde se determinó la incertidumbre queaportó la etapa de extracción. Para ello setomó la matriz y se homogeneizó a tem-peratura ambiente. De este homogeneiza-do se tomaron 7 porciones analíticas deigual tamaño y, justo después, se fortifi-caron hasta alcanzar una actividad de 850dpm/g de matriz. Una vez se realizó laextracción y determinación de la activi-

166

REVISTA COLOMBIANA DE QUÍMICA, VOLUMEN 35, No. 2 DE 2006

dad en los extractos crudos, se estimó laincertidumbre durante la extracción conbase en la matriz de datos expuesta en laTabla 1.

Fortificación superficialde las matrices

Se pesó 1,5 kg de matriz y se le realizó lapreparación de la muestra con el objeto deobtener una muestra adecuada para elanálisis. Luego se procedió a cortar lon-gitudinalmente la matriz y se colocó lacara interior del producto sobre una ban-deja cubierta con papel aluminio. Poste-riormente se fortificó hasta alcanzar unaactividad aproximada de 3000 dpm/g dematriz. Esta fortificación se realizó conuna jeringa Hamilton de 50 �L, agregan-do pequeñas cantidades de la solución declorpirifos sobre un área pequeña de lasuperficie de la matriz para reproducir lascondiciones de falta de homogeneidadque se presentan en la realidad. La fortifi-cación se hizo evitando escurrimientoshacia el papel aluminio y dejando en repo-so la matriz durante 15 minutos para per-mitir la evaporación del solvente. Pasadoeste tiempo se procedió a efectuar el pro-cesamiento de cada matriz para obteneruna matriz homogénea, lo cual se eviden-cia cuando el tamaño de partícula es � 2mm (2, 5).

Procesamiento de tomate, lechuga y

naranja a temperatura ambiente. Des-pués de fortificar la matriz, se procedió atraspasar inmediatamente el material ha-cia el tazón del homogeneizador Stephan.La homogeneización se desarrolló a tem-peratura ambiente durante 1 minuto. Pa-sado este tiempo se reintegró el materialadherido a las paredes del equipo. Esteproceso fue realizado 3 veces más para

completar el primer paso de homogeneiza-ción. Luego, se tomaron porciones de 400g que fueron homogeneizadas nuevamenteen una licuadora industrial durante 2 mi-nutos, proceso adicional que se requiriópara obtener partículas con diámetro � 2mm, medidos teniendo en cuenta su formairregular. De este homogeneizado se to-maron 5 porciones analíticas de 150 g y 5porciones analíticas de 15 g, cada una delas cuales se sometió a extracción.

Procesamiento de tomate con hielo

seco. Después de fortificar la matriz su-perficialmente, ésta se almacenó durante30 minutos a –20 °C. Pasado este tiempose llevó a cabo el procesamiento en el ho-mogeneizador Stephan con hielo seco.Éste se efectuó durante 4 intervalos de 1minuto, agregando inicialmente toda lamatriz y 400 g de hielo seco. Después decada intervalo se procedió a reintegrar elmaterial adherido a las paredes del equipoy se adicionaron 400 g de hielo seco.Como resultado de esta homogeneizaciónse obtuvo un polvo fino, a partir del cualse tomaron 5 porciones analíticas de 150g y 5 porciones analíticas de 15 g, sin per-mitir el descongelamiento del homoge-neizado y la sublimación del CO2.

Procesamiento de lechuga con hielo

seco. Realizada la fortificación superfi-cial, la lechuga se homogeneizó tal cualse efectuó el procesamiento del tomatecon hielo seco. Realizada la homogenei-zación, fue necesario esperar un tiempode 25 minutos para permitir el desconge-lamiento de la matriz y la sublimación delCO2, con el objeto de realizar un segundopaso de homogeneización, necesario paraobtener partículas de � 2 mm de diáme-tro. Esta segunda homogeneización seefectuó a temperatura ambiente después

167

REVISTA COLOMBIANA DE QUÍMICA, VOLUMEN 35, No. 2 DE 2006

Ap

licad

ay

anal

ític

a

de tomar una porción del primer homoge-neizado equivalente a 400 g, la cual seprocesó en una licuadora industrial por 2minutos. A partir de esta muestra se to-maron 5 porciones analíticas de 150 g y 5porciones analíticas de 15 g, cada una delas cuales se sometió a extracción.

Procesamiento de la naranja con hie-

lo seco (procesamiento criogénico). Cul-minada la fortificación superficial, la ma-triz se introdujo en un refrigerador a –20ºC durante 16 horas. Luego, se sacó labandeja con la muestra y se pesaron 500 gde hielo seco. Este último fue adicionadoal homogeneizador Stephan, seguido dela mitad de la fruta y 250 g más de hieloseco. Inmediatamente, el recipiente setapó y se realizó la homogeneización por20 segundos a velocidad lenta en el homo-geneizador Stephan. Transcurrido estetiempo se realizó el reintegro del materialadherido a las paredes del equipo. Denuevo se agregaron 500 g de hielo seco, laotra mitad de la muestra y 250 g más dehielo seco. Se tapó el tazón y se realizóuna homogeneización final. Ésta se efec-tuó a dos velocidades, lenta y alta, duran-te 20 y 270 segundos, respectivamente,hasta conseguir un polvo fino. La muestrahomogeneizada fue empacada en bolsasdobles de polietileno y fue sometida nue-vamente a refrigeración durante 20 horaspara permitir la sublimación del CO2. Pa-sado este periodo, se tomaron las porcio-nes analíticas, evitando cualquier partecon signos de descongelación.

Extracción

Todas las porciones analíticas fueron ex-traídas utilizando un método de extracciónestandarizado en estudios previos (10-12).La extracción se realizó con acetato de eti-

lo durante dos minutos en presencia de0,17 g de bicarbonato de sodio y 1 g de sul-fato de sodio anhídro, por cada gramo dematriz. El acetato de etilo adicionado porgramo de matriz fue de 2 mL y la veloci-dad de extracción fue de 11000 rpm.

Medición de la actividad y cálculode las constantes de muestreo

Para determinar la incertidumbre combi-nada del procesamiento de la muestra seefectuaron 5 experimentos por cada unode los procesamientos realizados sobre lasmatrices. En cada experimento se tomaron5 réplicas para cada tamaño de porciónanalítica (15 y 150 g). Por cada réplica delas porciones analíticas se obtuvieron 3 ré-plicas de 500 �L de sus extractos crudos,las cuales fueron recolectadas sobre 10mL de cocktail de centelleo. A estos ex-tractos se les determinó su actividad en elcontador de centelleo líquido. De esta for-ma, para cada experimento y cada una delas porciones analíticas se obtuvo una ma-triz de datos como se muestra en la Tabla1, donde los resultados de las medicionesse expresaron como recuperados (5).

Antes de determinar la incertidumbrecombinada del procesamiento de la mues-tra (incertidumbre del procesamiento másla extracción) o CV´PM, fue necesarioevaluar si no existía diferencia significati-va entre las varianzas de las porcionesanalíticas de mayor y menor tamaño conbase en la ecuación 2, en cuyo caso lamuestra se considera homogénea. Esto serealizó mediante una prueba F a dos colasy un nivel de confianza del 90% (5).

V VW

WGr Pq

Pq

Gr

[2]

168

REVISTA COLOMBIANA DE QUÍMICA, VOLUMEN 35, No. 2 DE 2006

En la ecuación anterior, V hace refe-rencia a la varianza, W al peso de la por-ción analítica, el subíndice Pq a la por-ción analítica de menor tamaño y elsubíndice Gr a la porción analítica de ma-yor tamaño.

Si la muestra se encuentra estadística-mente homogénea, se procede a calcularla varianza del procesamiento de la mues-tra más la extracción (V’PM) a partir de laTabla 1, y la diferencia que se estableceen la ecuación 3 (5).

′ = −V V VPM T A [3]

donde la varianza total (VT) se calculó to-mando todos los datos de la Tabla 1 comoun grupo de datos con recuperado prome-dio (R) y [(h*n)-1] grados de libertad. Lavarianza del análisis (VA) se determinócomo el promedio de las varianzas decada porción analítica, donde VA posee[h*(n-1)] grados de libertad. Sin embar-go, antes de calcular V’PM se comprobó siVT era significativamente mayor que VA,aplicando una prueba F a una cola y a unnivel de confianza del 95%. Una vez seobtuvieron los valores de V’PM para cadaexperimento, éstos fueron agrupados pormatriz, tamaño de porción analítica y tipode homogeneización, y se evaluaron me-

diante una prueba de Cochran. Sepromediaron los valores, por grupo, paradeterminar una varianza promedio(V’PM). Por medio de la ecuación 4 se cal-culó el CV’PM representativo para cadatipo de homogeneización, matriz y tama-ño de porción analítica, también denomi-nado CVtip. A partir del CVtip obtenidopara la porción analítica de 150 g y laecuación 1, se calculó la constante demuestreo típica (Ktip) para cada tipo dehomogeneización y matriz (5).

CVV

Rtip

PM=′

[4]

Estas constantes también contienen supropia incertidumbre, motivo por el cualdeben expresarse como un intervalo. Conbase en las varianzas (V’PM) evaluadasmediante la prueba de Cochran, y unadistribución Chi-cuadrada, se pudo esta-blecer el intervalo al 95% de confianza,donde el valor real de V’PM tiene un 95%de probabilidad de estar incluido (6).

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

En todos los ensayos de repetibilidad seobservó que VT no fue significativamentediferente de VA, por tanto la incertidum-

169

REVISTA COLOMBIANA DE QUÍMICA, VOLUMEN 35, No. 2 DE 2006

Ap

licad

ay

anal

ític

a

Tabla 1. Matriz de resultados para el cálculo de la incertidumbre combinada durante elprocesamiento de la muestra (CV’PM)

bre en la extracción fue despreciable. Deesta manera se tiene que la incertidumbrecombinada del procesamiento de la mues-tra (CV’PM) fue equivalente a la incerti-dumbre durante el procesamiento de lamuestra (CVPM).

Las V’PM obtenidas en cada experimen-to, agrupadas por matriz, tamaño de por-ción analítica y tipo de homogeneización,se muestran en la Tabla 2. En esta tabla seobserva que algunos valores no fueron

considerados, ello se debe a que en el ex-perimento, VT no fue significativamentemayor que VA , y, por tanto, no se pudocalcular V’PM. También se observan datosque no presentaron homogeneidad de va-rianzas con la prueba de Cochran. A par-tir de las varianzas promedio de cada por-ción analítica se obtuvo un CVtip

representativo de cada porción analítica,matriz y tipo de homogeneización, comose muestra en la Tabla 3 y en la Figura 1.En esta figura se aprecia que tanto en el

170

REVISTA COLOMBIANA DE QUÍMICA, VOLUMEN 35, No. 2 DE 2006

Tabla 2. Incertidumbre analítica e incertidumbre durante la homogeneización de lasmatrices en estudio

Los datos entre paréntesis fueron descartados debido a que sus varianzas no mostraron homogeneidad con laprueba de Cochran.* Varianza despreciable.

tratamiento a temperatura ambiente comocon hielo seco, la lechuga y la naranja tie-nen incertidumbres de homogeneizaciónmenores a las obtenidas para tomate, sinimportar el tamaño de la porción analíti-ca. Esto puede atribuirse a la diferenciaen el grado de maduración del productodurante la realización de los experimen-tos, lo cual afecta su homogeneización,debido a la naturaleza elástica de la cásca-ra de tomate. En la Figura 1 también seaprecia que las incertidumbres son meno-

res para las porciones de150 g en todas las matri-ces y en todos los procesa-mientos. Esto demuestraque la constante de mues-treo debe ser calculadacon los datos de la porciónanalítica de mayor tama-ño para obtener un valormás preciso.

El tratamiento estadísti-co aplicado a las varianzasV’PM también se aplicó a las

varianzas VA obtenidas por experimento yreportadas en la Tabla 2, con el fin de cal-cular una varianza analítica promedio (VA),y con este valor hallar un CVA representati-vo para cada tipo de homogeneización, ma-triz y tamaño de porción analítica. A partirde estos datos se obtiene la Figura 2, en lacual se aprecia que en la mayoría de los ca-sos se obtuvo un CVA aproximado del 2%,valor que incluye la variabilidad producidaen la manipulación de las porciones analíti-cas y la variabilidad del contador de cente-

171

REVISTA COLOMBIANA DE QUÍMICA, VOLUMEN 35, No. 2 DE 2006

Ap

licad

ay

anal

ític

a

Tabla 3. Incertidumbres típicas de las diferentes matriceshomogeneizadas y las diferentes porciones analíticas

Figura 1. Incertidumbre típica de las diferentes matrices, tipo de homogeneización y porciones analíticas.

lleo líquido. Sin embargo, se encontró unvalor alto para la porción analítica de 150 gen naranja a temperatura ambiente, lo cualpuede atribuirse a las diferencias entre losextractos de las porciones analíticas de 15 y150 g. Estas diferencias pueden ser causa-das por la dificultad que existe al efectuar laextracción de la naranja a temperatura am-biente en el ultraturrax, ya que ésta formabauna pasta gelatinosa que tendía a adherirse alas paredes del recipiente de extracción y elequipo de extracción no fue lo suficiente-mente grande para lograr una extracciónuniforme de la pasta gelatinosa.

Las constantes de muestreo típicas ysus intervalos estadísticos se observan enla Figura 3. Con base en estos intervalosestadísticos, se aprecia que a temperaturaambiente, Ktip para tomate es significati-vamente diferente del Ktip para naranja ylechuga. Esto nos demuestra que la incer-tidumbre del procesamiento de la muestradepende de la matriz que se va a homoge-

neizar. También nos expresa la necesidadde efectuar la validación de la etapa dehomogeneización, todo ello con el fin deestablecer las incertidumbres adecuadaspara las correspondientes matrices. En laFigura 3 también se observa que las cons-tantes de homogeneización con hielo secono son significativamente diferentes entresí, lo cual indica que el hielo seco lograuna homogeneización reproducible, dis-minuyendo las diferencias que puedensurgir al variar la matriz. Se esperaba quela homogeneización con hielo seco fueseun mejor método de procesamiento que laefectuada a temperatura ambiente; sinembargo, al comparar estos dos tipos deprocesamiento en cada matriz, se apreciaque no existe diferencia significativa en-tre ellos. En la naranja este comporta-miento se debe a dos razones: una corres-ponde a la poca segregación que se da enla fruta cuando es homogeneizada a tem-peratura ambiente, lo cual evita que exis-tan diferencias significativas entre la dis-

172

REVISTA COLOMBIANA DE QUÍMICA, VOLUMEN 35, No. 2 DE 2006

Figura 2. Incertidumbre analítica para las diferentes matrices, tipo de homogeneización y porciones analíticas.

tribución de los analitos homogeneizadosa temperatura ambiente y con hielo seco;la otra razón se debe al tamaño de partícu-la muy similar (< 2 mm) que se alcanzaal final de ambos procesamientos. En elcaso de la lechuga, tal comportamiento seatribuye a la segregación que se presentódurante el tiempo de descongelamiento enla homogeneización con hielo seco, yaque la segregación produjo una matriz nohomogénea. El resultado fue que las por-ciones de 400 g, tomadas para efectuar elsegundo paso de homogeneización, tuvie-ron actividades promedio diferentes. De-bido a esto se obtuvieron porciones analí-ticas con mayor variabilidad entre sí, dela actividad leída, lo cual condujo a inter-valos de Ktip mayores en el tratamientocon hielo seco. Al incrementarse dichosintervalos, éstos se solaparon con los ran-gos establecidos para el Ktip de la homoge-

neización a temperatura ambiente. En elcaso del tomate la equivalencia entre losdos tipos de homogeneización puede atri-buirse a la gran dispersión de los datosque existe tanto en la doble homogeneiza-ción a temperatura ambiente como en elprocesamiento con hielo seco. Esta dis-persión puede atribuirse a las diferenciasen el grado de maduración del productodurante los experimentos, debido a que lanaturaleza elástica de la cáscara del toma-te varía.

CONCLUSIONES

De los ensayos de repetibilidad se deter-minó que la incertidumbre durante la ex-tracción es despreciable, con lo cual setiene que durante el procesamiento de lamuestra dicha incertidumbre se calculódirectamente del diseño establecido.

173

REVISTA COLOMBIANA DE QUÍMICA, VOLUMEN 35, No. 2 DE 2006

Ap

licad

ay

anal

ític

a

Figura 3. Constantes de homogeneización (Ktip) y sus intervalos de confianza para las matrices y tipos de pro-cesamiento.

El procesamiento con hielo seco opti-mizó las condiciones de homogeneiza-ción, evitando los efectos debidos al cam-bio de matriz; sin embargo, la homoge-neización a temperatura ambiente fue unprocesamiento menos complicado, máseconómico y con la misma eficiencia queel procesamiento con hielo seco para ho-mogeneizar una determinada matriz.

La diferencia en las constantes demuestreo obtenidas para la homogeneiza-ción a temperatura ambiente demostraronla importancia de evaluar el procesamien-to de la muestra al evidenciar los efectosque se presentan al cambiar de matriz, locual puede dar origen a dispersiones sig-nificativas en los resultados finales de losresiduos de plaguicidas.

AGRADECIMIENTOS

Los autores agradecen al OrganismoInternacional de Energía Atómica y a laUniversidad Nacional de Colombia porsu colaboración y financiación durante laejecución de este trabajo, a la doctora M.El-Bidaoui por compartir sus conoci-mientos y experiencia en el área de estu-dio, y a todos los integrantes del Labora-torio de Análisis de Residuos dePlaguicidas de la Universidad Nacionalde Colombia por su colaboración.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

1. Ellison, S. L .R.; Roesslein, M.;Williams, A. EURACHEM/CITACGuide CG4: Quantifying uncertaintyin analytical measurement. 2000.

2. Hill, A.; Harris, C.; Warburton, G.Effects of sample processing on pes-ticides residues in fruits and vegeta-

bles. En: Principles and Practice ofMethod Validation. Cambridge Ro-yal Society of Chemistry: 2000; pp.41-48.

3. Ingamells, C. O. New approaches togeochemical analysis and sampling.Talanta. 1974; 21:141-155.

4. Wallace, D.; Kratochvil, B. Vismanequations in the design of samplingplans for chemical analysis of segre-gated bulk materials. Anal. Chem.

1987; 59:226-232.

5. Maestroni, B.; Ghods, A.;El-Bidaoui, M.; Rathor, N.; Jarju,O.; Tom, T.; Ambrus, A. Testingthe efficiency and uncertainty ofsample processing using14C-labeled chlorpyrifos: Part I.Descrption of methodology. En:Principles and Practice of MethodValidation. Cambridge Royal So-ciety of Chemistry: 2000; pp. 49-58.

6. Maestroni, B.; Ghods, A.; El-Bi-daoui, M.; Rathor, N.; Jarju, O.;Tom, T. and Ambrus, A. Testing theefficiency and uncertainty of sampleprocessing using 14C-labeled chlorp-yrifos: Part II. En: Principles andPractice of Method Validation.Cambridge. Royal Society of Che-mistry: 2000; pp. 59-74.

7. El-Bidaoui, M.; Jarju, O.; Maestro-ni, B.; Phakaeiw, Y.; Ambrus, A.Testing the effect of sample proces-sing and storage on the stability of re-sidues. En: Principles and Practiceof Method Validation. Cambridge.Royal Society of Chemistry: 2000;pp. 75-88.

174

REVISTA COLOMBIANA DE QUÍMICA, VOLUMEN 35, No. 2 DE 2006

8. FAO-OMS. Codex Alimentarius.1996. Vol 2B.

9. International Atomic Energy Agency.Laboratory Training Manual on theuse of nuclear and associated techni-ques in pesticides research. Vienna:IAEA 1991; pp. 23, 63.

10. Guerrero, J. A. Estudio de residuosde plaguicidas en frutas y hortalizasen áreas específicas de Colombia.Revista Agronomía Colombiana.2003; 21:198-209.

11. Montaño, M.; Guerrero, J. A. Vali-dación de una metodología multiresi-duo para la determinación de resi-duos de plaguicidas en fresa(Fragraria spp.) por cromatografíade gases. Rev. Colomb. Quim. 2001;30:37-46.

12. Moreno, M. L.; Guerrero, J. A. Va-lidación de una metodología multire-siduo para la determinación de resi-duos de plaguicidas en repollo(Brassica Oleracea var. Capitata)por cromatografía de gases. Rev. Co-

lomb. Quim. 2002; 31:19-32.

175

REVISTA COLOMBIANA DE QUÍMICA, VOLUMEN 35, No. 2 DE 2006

Ap

licad

ay

anal

ític

a